资源简介 (共86张PPT)技术与设计2通用技术课程长治九中 师跃清第一单元 结构与设计第二单元 流程与设计第三单元 系统与设计第四单元 控制与设计一 常见的结构认识二 稳固结构的探析三 简单结构的设计四 经典结构的欣赏一、常见的结构认识1. 无处不在的结构结构(structure)是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在结构,结构多样且决定着事物存在的性质。在自然界,蜂窝,蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等都有其特定的结构,这些形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。通过对自然界中结构的分析和研究,人们将其成果应用到技术领域,更好地服务于人类。苍耳子与尼龙搭扣鸟与飞机鹰眼与导弹跟踪系统鸟窝与鸟巢迪拜塔双子星塔劳斯莱斯奔驰瞬间的效果魁北克大桥的坍塌瞬间教材中魁北克大桥坍塌图片2 结构与力从力学角度来说,结构是指可承受一定力的架构形态,它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。每个物体都有它特定的架构形态,这种架构形态体现着它的结构。一个较复杂的结构由许多不同部分组成,这些组成部分通常称为构件。如自行车的车轮,它是由辐条、轮胎、车圈,气门等构件组成的。当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用力会发生改变,产生一种抵抗力,称为内力。应力是构件的单位横截面上所产生的内力,当应力达到某一极限值时,结构就会遭到破坏。用公式表示应力为其中F为内力,S为受力面积。分析结构的受力情况时,首先要清楚组成结构的构件受到那些力的作用;其次要清楚在这些力的作用下,构件能否安全、可靠地工作,也就是对构件进行承受能力分析。构件的受力形式多种多样,基本受力形式有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力,很多情况下,构件可同时受到几种不同形式的力的作用。拉力压力剪切力扭转力弯曲力作用于物体,使它产生弯曲的力两个距离很近,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力挤压物体的力物体所承受的拉拽力反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转变形的力3 结构的类型实体结构实体结构通常是指物体本身是实心的结构。它的受力特点是,外力分布在整个体积中,如实心墙、大坝等。框架结构框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构。其特点是,支撑空间而不充满空间,如铁塔架、建筑用的脚手架、厂房的框架等等。壳体结构壳体结构通常是指层状的结构。它的受力特点是,外力作用在结构体的表面上,如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。二 稳固结构的探析1 结构与稳定性结构的稳定性(stability)是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力,它是结构的重要性质之一。如果一个物体的结构不能有效地抵御常见外力的作用,那么该物体是很难承受负载而保持平衡的。影响结构稳定性的主要因素影响结构稳定性的因素很多,主要有重心位置的高低,结构与地面的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。不倒翁的重心很低,就在它与地面的接触点上,所以不倒,如果往它的脖子挂上铁环,它的重心位置升高了,当铁环达到一定数量时,不倒翁就不在是不倒翁了。重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用,一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载,另外一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。如在地震多发区,人们将啤酒瓶之类的五一倒置在桌子上,利用这一不稳定的机构实现预报地震的功能。2 结构与强度结构的强度(strength)是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。影响结构强度的主要因素结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。结构的形状结构的材料与连接结构构件的连接通常有以下两类:1.铰连接:被连接的构件在连接处不能相对移动,但可相对转动,具有松螺栓、松铆等,如折叠伞伞骨间的连接、门与门框之间的链接等。2.刚连接:被连接的构件在连接处既不能相对移动,又不能相对转动,具体有榫接、胶结,焊接等,如固定铁床架的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等。不同的材料有不同的连接方式。构件的连接方式不同,结构的强度也不同。3.结构与功能三 简单的结构设计1 结构设计应考虑的主要因素结构设计的目标及要求结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标,应满足设计规范,满足使用者的基本需求。例如,儿童自行车的结构设计,首先应以代步、锻炼儿童的手脚协调能力为设计目标,同时要满足童车结构设计的国家标准和规范要求,如自行车的链条和链轮不能裸露在外,要完全包在链条合内;车把与车闸的内侧距离不得超过6cm,外侧距离不得超过8cm等,否则视为不合格。再如,商业建筑设计规范中规定:商店营业厅的出入门、安全门净宽度不应小于1.4m,不应设置门槛。营业部分的公用楼梯、坡道应符合下列规定:(1)室内楼梯的每梯段净宽不应小于1.4m,踏步高度不应大于0.16m,徒步宽度不应小于0.28m。(2)室外台阶的踏步高步不应大于0.15m,踏步宽度不应小于0.30m;(3)供轮椅使用的坡道的坡度不应大于1:12,两侧应设高度为0.65m的扶手,当其水平投影长度超过15m时,宜设休息平台。结构设计考虑的主要因素结构设计应考虑的祝贺要因素有:符合使用者对设计对象的稳定性和强度的要求,安全因素,公众和使用者的审美需求,使用者的个性化需求,对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。稳定性强度成本功能人的个性化需求寿命安全……美观结构设计不同的结构设计中,应考虑的因素各有侧重,但无论在哪一类用途的结构设计中,安全都是至关重要的因素。案例分析《户外广告牌的结构设计》2 简单结构的设计案例简单结构设计的过程与方法简易相片架的设计设计项目:设计一个简易相片架。设计要求:1.能方便地取放相片。2.具有一定的稳定性和强度。相框不易变形,之家不易松动;相框与支架连接牢固。3.具有一定的装饰性。4.相框的长度、宽度、厚度的尺寸根据相片的大小自定。设计分析:相片架的结构设计可分为两部分,即相框和支架。1相框的结构设计2支架的结构设计3相框与支架之间的连接设计准备:设计方案:设计赏析随堂作业:简易结构的设计阅读课本相片架设计案例,设计一个简单的结构,如报纸架等。要求:不能是相片架结构设计;仿照课本设计;必须注明设计项目的相关具体信息。结 束! 展开更多...... 收起↑ 资源预览