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通用技术(粤教版)-结构与设计-知识点复习
四川什邡中学　黄静平拟稿　通用技术教研室审核
一、认识结构
1．（广义上从自然界、技术领域和社会领域看）结构是指事物的各个组成部分之间的有序
搭配和排列。
2．从力学角度：结构是指可 一定 的物体形态, 它可以 能引起
形状和大小改变的力。
内力：一个结构受到外力作用时， 各质点之间的相互作用力会发生改变，产生的一种抵抗的力。
应力：是构件的 上所产生的内力。
用公式表示为 =N/A，其中N是内力，A是受力面积， 是应力。单位：帕(Pa)
当应力达到某一极限（容许应力）时，结构就会遭到破坏。同一构件上 大的
地方最容易损坏。
结构的5种基本受力形式： 、 、 、 和 。3。结构的分类：结构分为 、 、 三种基本类型
1) 实体结构：结构体是实心的。特点是：利用自身来承受荷载，主要承受 ，外力分布在 中。如实心墙、大坝等。
2) 框架结构：结构体由条状的构件组成。特点是：支撑空间而不充满空间，既可承受荷载的压力又 。如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等。
3) 壳形结构：层状的构件组成。特点是：通过 来传递力和承受荷载，特别是当壳形 受到压力时，它能将力 。如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
组合结构：两种或两种以上的基本结构类型的组合。生活中很多物体的结构是组合结构，如埃菲尔铁塔等。
二、探究结构
1．结构的稳定性
（1）结构的稳定性：结构在 的作用下维持其原有的 能力。
（2）影响结构稳定性的主要因素： 、结构与地面所形成的支撑面积的大小、 。
1) 重心位置的高低：结构重心越低,稳定性越 ；重心越高, 稳定性越 。
2) 结构的底座：结构与地面接触所形成的支撑面的大小，支撑面越大稳定性越 。
3) 结构的形状：结构的形状不同，其稳定性也 。
形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定，所用材料最少。
一个结构的 所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。
2．结构的强度
(1) 结构的强度：是指结构具有的抵抗被 的能力。
(2) 影响结构强度的主要因素： 、 、 。
具有相同横截面积、而不同截面形状的同种材料的结构的强度， 形最高。
3．构件连接处的强度，是影响整个结构 　 和 　 的 因素，而结构处的强度取决于它的连接方式、连接技术和连接处的牢固程度等。
4．构件的连接方式：有 和 两类。
铰(结点)连接：被连接的构件在连接处 相对移动， 相对转动。 传递力， 传递力矩。具体有松螺栓、松铆……等。如门与门框的连接。
刚(结点)连接：被连接的构件在连接处 相对移动， 相对转动。 传递力， 传递力矩。具体有榫接、胶接、焊接、固定螺栓、固定铆接……等。如固定铁床架的连接。
5．技术试验是解决 　 问题的重要方法。 　的类型、 　的选择、连接处的强度等都影响着结构的强度和稳定性，需要综合考虑各种因素来讨论结构的强度和稳定性。
三、结构设计
1．结构设计应考虑的因素
必须考虑它的受力情况、 　 、 、连接方式、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、 、经济、美观、人性化等角度综合考虑，以保证结构设计的目的和要求。
此外如寿命、成本、民俗文化、地域特点等也要有考虑。
任何结构的设计，稳定性、强度、安全等都是至关重要需首先考虑的因素。
2．结构的设计
①明确设计目标及要求； ②形成初步设计方案； ③制作模型或原型； ④检测、优化和改进 ；⑤评价。
四、典型结构的欣赏
赏析结构设计作品,可从 与 两个角度进行。
【例1】。下列结构的连接中，没有铰连接的是（ ）
A．钢丝钳 B．雨伞 C．锤子 D．翻盖手机
【例2】。试验分析：右图是两位同学制作的筷子支架结构。为什么右边这个只能支撑一个5千克的铅球，而左边这个却能支撑两个共8千克的铅球？请分析原因。
【回答要点】：因为结构的强度与结构的形状有关。左边的结构内部有三角形支撑结构，所以它的强度更强，能支撑2个铅球。而右边结构的内部没有三角形支撑结构，所以它只能支撑1个铅球。
左边的结构更加稳定，因为它的支撑面积比右边的大。
【例3】。某通用技术兴趣小组在学完《结构与设计》后，制作了一把折叠椅。为检验折叠椅椅面的强度，（1）小组成员轮流在椅子上试坐了一下，结果椅面完好；（2）在椅面上堆放砖块，随着砖块数量的增加，最终椅面断裂。试从结构受力的角度分析上面的现象。
【回答要点】：（1）小组成员试坐时，椅面主要承受自身的重力和人给椅面所施加的压力，椅面内部产生了相应的应力，应力没有超过椅面材料应力的最大值，因此椅面完好；
（2）椅面断裂：椅面主要承受自身的重力和砖块给椅面所施加的压力，椅面内部产生了相应的应力，随着砖块的增加，椅面承受的外力增大，内部产生的应力也增大，当应力超过椅面材料应力的最大值时，椅面断裂。
（若把题中的应力变为内力，亦可）

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