《稳固结构的探析》教学课件1.ppt

榫接 胶接 焊接 2、影响结构强度的主要因素： （1）结构的形状。（一般情况下，三角形具有比较好的强度） （2）结构的材料。 （3）结构构件之间的连接方式。 三、结构与功能 结构对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的改变可能导致功能的变化。 三、结构与功能 小结： 1.2 稳固结构的探析 二、结构与强度 1、强度：结构具有抵抗被外力破坏的能力。 2、影响结构强度的因素： （1）结构的形状 （2）结构的材料 （3）构件之间的连接方式 三、结构与功能（结构对事物的功能和作用产生直接影响。） * 稳固结构的探析 一、结构与稳定性 台风“桑美” 1、稳定性：结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 马上行动：下表物体受到哪些力?不稳定原因? 物体 受到的外力 不稳定的主要原因 广告牌 落地灯 底小口大的空竹篓 风的推力 碰撞 碰撞 与地面的接触面积较小，重心偏高 重心过高 受力面积过大而支撑面积较小 一、结构与稳定性 2、影响结构稳定性的因素： （1）重心位置的高低 落地扇的底座 一、结构与稳定性 独角茶几 不倒翁不倒的原因？ 重心和接触点的距离最小，即重心最低。 总结：重心越低越稳定。 金字塔 亚历山大灯塔 世界第一高塔（广州电视塔610m） 思考 ：这些塔具有哪些共同特点？ 影响结构稳定性的因素： (2) 结构与地面接触所形成的支撑面的大小 总结：结构与地面接触所形成的支撑面越大越稳定。 照相机的支撑架 为什么照相机的支撑架常使用三角架而不使用其他形状？ 因为三角支架与地面有三个接触点，形成的三角形结构使照相机的支撑架更容易稳定。 总结：结构的形状不同，其稳定性也不同。在平面中，三角形的稳定性比较好。 A字形梯 请分析A字形梯载人时能稳定的原因？ （2）结构与地面接触所形成的支撑面的大小 （3）结构的形状 （1）重心位置的高低 2、影响结构稳定性的因素： 注意：影响结构稳定性的因素还有很多，如结构的材料等，这些因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。 对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的。 重心的垂线位置与稳定性的关系 案例分析：静态的自行车是如何保持稳定的？ 双脚支撑 单脚支撑 运动中的自行车只有2个支撑点却不倒下，为什么? 陀螺在旋转的时候，不但围绕本身的轴线转动，而且还围绕一个垂直轴作锥形运动。也就是说，陀螺一面围绕本身的轴线作“自转”，一面围绕垂直轴作“公转”。陀螺围绕自身轴线作“自转”运动速度的快慢，决定着陀螺摆动角的大小。转得越慢，摆动角越大，稳定性越差；转得越快，摆动角越小，因而稳定性也就越好。这和人们骑自行车的道理差不多。其中不同的是，一个是作直线运动，一个是作圆锥形的曲线运动。陀螺高速自转时，在重力偶作用下，不沿力偶方向翻倒，而绕道支点的垂直轴作圆锥运动的现象，就是陀螺原理。 利用不稳定性的应用： 候风地动仪 欹（音 qī 奇）器，又常被称做歌器。它是一种灌溉用的汲水罐器，是我国古代劳动人民在生产实践中的创造。欹器有一种奇妙的本领：未装水时略向前倾，待灌入少量水后，罐身就竖起来一些，而一旦灌满水时，罐子就会一下子倾覆过来，把水倒净，尔后又自动复原，等待再次灌水。 应用：这种翻斗式的容器有很广泛的用途，例如矿山的矿车，某些厕所里一种定时冲洗的翻斗，以及气象观测雨量计内的计量容器等等，都是根据这种构思设计的。 小结： 1.2 稳固结构的探析 一、结构与稳定性 1、稳定性：结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 2、影响结构稳定性的因素(综合考虑) （1）重心位置的高低 （2）结构与地面接触所形成的支撑面的大小 （3）结构的形状 二、结构与强度 1、强度：结构具有抵抗被外力破坏的能力。 事件 结果 主要原因 分别在一根竹竿和一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加相同质量的重物 沿着垂直中心线的方向撞击一根完整的钢管与用同样的方法撞击一根中间有焊接缝的钢管 脆性塑料杆易断 中间有焊接缝的钢管易断 不同材料的抗拉性能不同 结构的连接方式不同 马上行动：根据生活经验填写。 二、结构与强度 2、影响结构强度的主要因素： （1）结构的形状 钻石与石墨的结构 三角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，有比较好的强度。 法国蓬皮杜艺术中心 横截面形状 不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不样的。 工字形截面 圆形截面： 混凝土梁含有加固钢筋，混泥土擅长抗压力，而 钢筋擅长抗拉力，共同构成牢固的结构。 2、影响结构强度的主要因素： （2）结构的材料 铰连接——被连接的构件在连接处不能相对移动，