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(共28张PPT)
第三节 结构设计
复习设计的一般过程
1.设计框图：
设 计
设计的过程
设计的交流
设计的评价
2.设计流程图：
发现与明确问题
制定设计方案
模型或原型制造
优化和改进
例 防烫锅盖扳手的发明
1、发现与明确问题。
2、制定设计方案
3、模型或原型制造
4、优化和改进
案例告诉我们：
①发明设计并不神秘，只要在生活中多观察、多思考、多动手，就会有灵感；要不怕困难和失败，反复修改，不断完善，经过不断的努力才能成功。②发明创造是否有价值、是不是新东西，还要做调查。③要分析是否科学、实用。④一件集智慧、汗水的发明创造，别忘了申请专利，只有获得专利才能有效地保护发明。
头脑风暴法
头脑风暴法是一种群体式解决问题的过程，每个人都可以公开的表达自己的想法。它有利于人们从多个人中吸取创造性的想法，鼓励每个人大胆发表意见而不担心自己的想法遭到批评或歧视。能够汲取的想法越多就有可能找到最优的解决办法。
同学们分组用头脑风暴法讨论：怎样进行结构设计：
1、结构设计是属于设计中的一种类型，它必须遵循一般的设计方法和过程。
2、结构设计必须考虑它的受力情况、稳定性、强度、连接方式和材料的选用等。并能对结构设计进行基本的描述（图纸等）。还要从功能、实用、安全、经济、美观和人性化等角度综合考虑，以保证结构设计的目的和要求。
创意设计欣赏
结构设计的重要性
结构设计对于我们的日常生活、对于各种各样的生产活动都非常重要。日常生活中，没有丰富的结构设计，产品将会造型单一、功能单调,那些大型建筑物、交通运输工具等更是无法产生；生产活动中，产品制造技术、结构安全性及耐久性评估、维修加固技术等，都离不开结构的设计和研究 。
世界首座弧形钢塔斜拉桥南京建成通车
07年5月13日，法国马拉松赛参赛者在世界最高斜拉桥上飞奔。
该桥横跨法国南部城镇密佑附近的塔恩河上的山谷,高343米，甚至高过了埃菲尔铁塔而且仅仅比帝国大厦低38米，堪称世界最壮观的公路桥。密佑高架桥长2460米，整个结构耗费钢材36000吨，占大桥重量的四分之一，其他部分是用混凝土建造的。
密佑高架桥
美国旧金山金门大桥最著名的悬索桥
英国伦敦塔桥(Tower Bridge)
布达佩斯大桥
世界最大斜拉桥－苏通长江公路大桥
杭州湾跨海大桥
模型桥的结构设计
一、明确设计目标及要求
1、设计目标及要求：
①用木条制作桥梁模型，结构设计合理，造型美观。
（没有条件可以用废旧报纸代替）
②跨度不小于30cm，长度不限；桥孔高度不低于15cm，
桥面宽度不小于8cm，承载物的质量不小于500g，承重时
间15s以上。③荷载的质量与桥自身重量的比例越大越好。（其他材料的模型要求可以适当放宽）
2、连接方式：
连接方式不限，可以用到胶带纸、订书钉、胶水等。
二 、形成初步设计方案
1、收集和整理信息，对有关桥梁信息进行整理和分析。
2、发现问题：
桥受到压力时，桥面会弯曲变形。如果把这些力传递到其他地方，就可以使桥面不过分弯曲变形。
3、桥梁结构类型的选择。
各种桥梁结构
★桥梁结构类型
钢索斜拉桥：桥上的钢索直接承载桥板的荷载，并将这一荷载传导至塔架和桥墩。
桁架桥：桁架框承载桥板的荷载。
悬索桥：桥板通过吊缆系于粗悬索上，悬索末端固定于堤岸，悬索将荷载传导至系悬索的塔架。
讨论与分析
用头脑风暴法进行讨论
1、桥梁为什么会做成以上的各种结构形式。
2、形成你的设计方案，说说你的方案设计的理由。
3、怎样使你的桥梁模型既轻又承载大。
三、模型制作
四、检测、优化和改进设计
1、试验检测
2、优化和改进设计
五、评价
设计与实践

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