第一章第一节初识结构 - PowerPoint Presentation.ppt

通用技术《技术与设计2》 我们将要学习的通用技术必修2, 应用广泛, 具有宽广的迁移价值。“技术与设计2”中的“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”等四个主题都是具体的、通用的技术, 能够使我们了解设计的基本思路和基本方法。 第一章：结构与设计 第一节：初识结构 首先来看几张图片 讨论：以下两者的关系？ 你知道吗？ 金刚石和石墨的物理性质为什么有很大的区别？ 是由于金刚石和石墨里的碳原子的排列结构不同而引起的 一、结构的含义与组成 中国科学技术馆新馆 其外型犹如一个巨型的魔方，建筑被划分为若干个积木般的块体相互咬合，体现了人与自然和科技之间的内在联系，反映了中国传统文化中重视整体与部分关系的特点，也象征着科学没有绝对的界限，学科之间相互融合、相互促进的寓意。 结构的各组成部分，通常称为构件。 物体的主体框架与构造形式，一般称为架构。 实例1：古老的板凳。 四条腿——多两条短横牚——多一条长横牚 问题：榫卯连接方式，制作比较复杂。如果用钉子或螺钉连接，制作 不是更方便吗？为什么采 用榫卯连接？ 一、榫卯结构比用铁钉连接的家具结实耐用。榫卯结构是榫和卯的结合，是木件之间多与少、高与低、长与短之间的巧妙组合，可有效地限制木件向各个方向的扭动。而铁钉连接就做不到。其次，金属容易锈蚀或氧化，而红木家具，可以使用几百年或上千年。如果用铁钉组合，很可能木质完好，但由于连接的金属锈蚀、疲劳、老化而使家具散架。 二、榫卯结构的家具便于运输。红木家具是拆装运输的，到了目的地再组合安装起来的，非常方便。如果用铁钉连接家具，虽说可以做成部分的分体式，但像椅子等小木件较多的家具，就做不到了。 三、榫卯结构的家具便于维修。无论什么样的家具，使用长久了都会出现问题，都需要维修维护。用铁钉连接的家具，拆卸更换就不如榫卯结构家具容易。  实例2：吊车和吊桶。 天棚吊车：一般用于车间。 车载吊车：用于搬运东西。 辘轳式吊桶：古时候用来打水。 实例3：蛇皮管灯具 如果用一根能方便弯曲的 软金属管去支撑台灯灯头 会有什么样的结果呢？ 跳水赛的跳板与蛇皮管在 什么地方相似？ 一纸托千斤 结构是可承受一定力的架构形态，可用来抵抗引起形态和大小改变的力。简单的说结构是为了承受力和抵抗变形的。 2.常见结构的类型 从上面我们可以感觉到，物体的结构是由物体的功能和需要决定的，而物体的结构又决定了物体的性质和形态。 物体的结构是多种多样的，其分类也是多种多样的。从力学的架构与形态考虑，结构一般有如下的分类： 常见的结构类型 1.实心结构： 受力特点：外力分布在整个体积中,实体结构可以连续传递载荷，适于承受压力。 2.框架结构 受力特点：支撑空间而不充满空间 　 框架结构是由杆件或板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可以是空间框架。由于这种结构用料少，可以承受多种载荷，因此用得很广泛。 3.壳体结构 受力特点：外力作用在结构体的表面上。 壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体的压力。因此在场馆建设中用得很多。 练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是如何避免外力对头骨的撞击的？汽车的安全气囊又是如何保护驾驭员的？ 当汽车前端发生强烈碰撞时，安全气囊就会瞬间从汽车方向盘内弹出来，垫在方向盘与驾驶员之间，防止驾驶员的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。除了驾驶员侧有安全气囊外，有些汽车前排也安装乘客用的安全气囊…… 从结构的几何形态来分： 1.缆索结构 2.桁架结构 3.空间桁架结构 4.球形空间桁架结构 本课小结 根据物体结构形态在受力时承受和传递力的方式差别 轻功踩鸡蛋? ----揭开鸡蛋里的秘密 房屋框架结构 参考：摩托车手头盔的某一部位受到一个大的撞击力，由于头盔的壳体结构，使得所受力迅速分布到其表面，形成整个头盔表面均匀受力，而不是某一点受很大的力…… 古罗马斗兽场 人的头盖骨 汽车外壳 竹排 钢化玻璃锅盖 高层建筑的穹顶 冰山 圆形陶瓷装饰品 栅栏 受力特点 组合结构 壳体结构 框架结构 实体结构 物体结构 √ √ √ √ √ √ √ √ √ 实心结构 框架结构 壳体结构 结构 结构是指事物的各组成部分之间的搭配和排列。 可以抵抗能引起形状和大小变化的力。 试验要求： A、每小组用6张扑克牌 ，制作一个简易结构； B、形状不限，高度为扑克牌的宽度（50mm）并且可以承受两本课本的重量。 试验目的：比较不同形状的扑克结构承受压力的大小。 试验准备：1、六张扑克牌。(备用一张)