第四节学做结构设计.ppt

创意相框设计 创意相框设计 显创意、展风采 各小组先用5分钟完善自己的设计并讨论一份说明书，介绍本小组的设计，然后参加“显创意、展风采”班级简单结构设计大赛，用3分钟左右时间介绍自己的设计，由评分员评分，最后根据分数选出一、二、三等奖 ③秋千架的高度会带来什么影响？秋千绳多长（离地面多高）为好？ 秋千架的设计直接影响结构的稳定性。秋千绳离地太高，不容易攀登；太矮，人的腿脚容易与地面相碰，所以离地高度应要求不如单杠高。 ④各拉杆与立杆之间的夹角应怎样确定？ 角度太小拉杆受力太小，不易抵抗横梁对立柱产生的弯矩，夹角太大，占地面积太大。 ⑤立柱的进入地下部分，用什么样的几何开关好？埋多深？ 采用十字交叉的几何形状为好。埋得太深没有必要而且浪费材料，埋得太浅不易抵抗立柱产生的弯矩，所以立柱埋入的深度取决于秋千结构的尺寸及荷截大小。 ⑥秋千的拉杆怎样与地面连接牢固？ 应采用不可相对运动式的连接方式才能与地面连接牢固。 ⑦应考虑哪些与安全有关的问题？ 整个结构的稳定性、各构件的强度及连接方式等都与安全有关。 2、秋千结构设计 （1）在分析讨论的基础上，确定结构设计方案，包括：结构框架构成；各种构件的材料、尺寸（必要时分别给也视图和截面图）；各构件的连接与方式等。 【活动】学生绘制正规图纸 【活动】制作原型 【作业】 课后进行相框的制作设计 温馨提示：桥梁模型设计，主要从桥梁的类型、作用、成本、稳定、强度； 相框设计主要从强度、安全、审美、个性、功能、创意、成本、功能等方面介绍 简易相片架的制作 设计要求： 1。能方便地取放照片。 2。具有一定的稳定性和强度。 3。具有一定的装饰性。 设计分析： （一）相框的结构分析： 1、相框的几何形状选择。 2、相框构件之间的连接。 3、相框构件的截面形状。 （二）支架的结构分析： 1、支架的支撑形式的选择。 2、支架构件的截面形状以及连接。 （三）相框与支架之间的连接 方案A 方案C 充分发挥你的想象力设计一个相片架。 * * 一、教学目标 1、知识与技能： （1）通过壁挂式简易衣帽架原型制作，初步掌握结构设计的基本思路。在进行设计前，能对衣帽架从功能角度进行强度和稳定性分析，从既能满足功能需求，又做到轻便、美观等角度去思考设计方案和选择材料。 （2）通过对秋千模型结构设计的评价，进一步明确结构设计的方法和步骤。 （3）掌握壁挂式简易衣帽架原型制作方法，学会改进秋千结构设计的方法。 （4）学会简单结构的设计。 2、过程与方法： （1）交流体验，多元评价，促进教学目标的达成。 （2）通过学做结构设计，使学生感受到，要想做事情做得完美，就必须有丰富的理论基础和过硬的基本功以及交流与团结协作精神。 3、情感态度与价值观: ①增强学生对结构设计内涵的理解，激发设计兴趣和欲望； ②培养学生探究的思想和意识，培养创新品质，提高审美意识； ③引导学生养成良好的设计习惯。 二、教学重点、难点 1、教学重点：制作前的结构设计方案分析。 2、教学难点：制作前的结构设计方案分析。 【活动】 请同学们欣赏下面创意设计 【问题思考】 设计的一般过程是怎样的？ ①发现和明确问题； ②制定设计方案； ③制作模型或原型； ④测试、评估及优化； ⑤ 产品的使用和维护。 一、壁挂式简易衣帽架原型制作 请同学们看下面图片并思考衣帽架哪些构成？ 1、衣帽架的构成 由4根或6根或8根杆件构成。有的杆件上，两端安装小横桩，供挂衣帽用；每根杆件的中间有孔，供杆件间连接固定用。本方案的优点是： 结构简单，只由几根杆件组成，且可以根据需要增减杆件的数量； 不占地面，使用方便； 古朴、美观。 问题思考 1、这种衣架属于什么结构类型？ 框架结构 问题思考 2、当小横桩一挂有衣物时，各杆件要承受哪些力？ 要承受拉力 问题思考 3、从强度的角度看，它的最薄弱处在哪里？ 每个杆件中间和两头有孔，供杆个间连接固定用，但孔处杆件横截面积减小，应力变大，杆件的抗弯能力降低，连接处就容易损坏。 问题思考 4、这种结构稳定吗？为什么？ 不稳定。因为它采用的是矩形框架结构，并采用铰接的连接方式，所以无法稳定。 问题思考 5、杆件的长度、横截面尺寸与结构的什么性能有关？ 与结构的强度有关 问题思考 6、应采用什么形状的杆件？ 应采用方形倒楞杆件 问题思考 7、这种衣帽架有些什么缺点？ 载荷量小，稳定性差 2、确定设计方案 （1）根据使用的需求，确定杆件的数量。 （2）根据荷载的分析，选定制作杆件和小横桩的材料尺寸。 （3）画蓝图，标明比例尺。 （4）小组讨论，考虑问题7，做必要改进，确定方案。 【活动】学生绘制正规图纸 【活动】制