地质出版社高中通用技术必修技术与设计2初识结构.ppt

初识结构 我们天天都要坐的椅子或凳子，不仅要承受人的体重，而且还要承受人体活动所产生的其它力。那么，椅子或凳子应该怎样构造呢？设计时，首先要考虑它们的结构是否能承受这些力。同样，设计火箭时，也要考虑火箭的外壳与内部结构是否能承受相应的力。总之，进行每项设计，都会遇到对象承受力的问题，都要做到使设计的产品既牢固，又方便使用，外形还要美观。为此，我们先来探究什么是结构及其相关问题。 一、结构实例展示  ——结构的概念 三张板凳有什么不同？ 让我们先从“怎样构造”的角度进行讨论。 实例1 想一想：如果第一个板凳断了1条腿，或者将板凳的4条腿都做成直上直下的形状，那么人坐在上面还能像原来那样稳当（稳定）吗？第二个板凳的两条断掌起了什么作用？第三个板凳的那条长掌又起了什么作用？ 如果用钉子或螺钉连接，制作不是更方便吗？为什么要用榫卵连接？ 实例2：吊车与吊桶 你见过工厂车间里的天棚吊车吗？见过工地现场的车载吊车吗？见过村头水井的吊桶吗？ 天棚吊车 车载吊车 轱辘式吊桶 从“怎样构造”的角度，分析吊车、吊桶的搭配与连接。 车间里、工地上的许多重物，从一个地方搬运到另一个地方、都需要用吊车；从深井里打水，需要用轱辘式吊桶。满足这些功能需求的吊车、吊桶是怎样构造的呢？吊车的各组成部分之间的搭配与连接，采用了吊绳。辘护式吊桶也一样。这是这类设备在构成上的一个共同点。吊车吊运工件或重物，吊桶提取井水，尽管用途、操作方式不一样，然而，它们都是利用吊车上的电动机或轱辘的牵拉力，并借助吊绳来实现吊的功能、完成吊的过程。 案头学习或工作时，大家都希望台灯具有方便调整高度的功能。如果用一根能方便弯曲的软管去支撑台灯灯头，会是什么结果呢？在用手施加的外力作用下，软管可以弯曲到人们所期望的程度。可是，当手松开的时候，软管将会反弹，弯曲的效果不尽如人意。蛇皮管台灯可以满足上述功能需求。因为，只要适当地弯曲蛇皮管，就可以获得理想的采光。蛇皮管作为这种台灯中的一个主要部件，主要起到支撑灯头、灯罩的作用。 二、结构的功能与分类 上面各例留下了许多问题：板凳、吊车与吊桶、蛇皮管台灯的功能是什么？凳腿与凳面、吊车与吊绳以及台灯座、灯头与蛇皮管之间是怎样搭配和排列的？它们在使用中各受到哪些外力的作用？ 1.结构的含义与功能 结构的含义与功能板凳，采用榫卯或钉子连接、腿之间加掌或不加掌、用四条腿或是三条腿，板凳的结实或不结实、稳定或不稳定，是不一样的，这些形态和性质都是由结构决定的。 结构是指物体的各组成部分之间的搭配和排列，确定的搭配和排列决定了物体的性质和形态。结构的各组成部分，通常称为构件。 2.常见的结构类型 常见结构的类型板凳应既牢固，又稳定；蛇皮管台灯应便于调节，且调节后不会反弹。这说明：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： （1）实心结构： （2）框架结构： （3）壳体结构： 问题思考 各种头盔，常见的都是圆弧形结构。为什么这样做呢？当这种头盔受到外力冲击时，外力将由弧面整体分担承受，抵抗变形。如果将这种头盔做成长方体形或是多面体形的，受外力冲击时，外力将主要由接触点所在的小平面承担，易使壳体变形。联系实际生活，找出一些圆弧形壳体结构、多面体形壳体结构的实例，指出它们的应用场合。 谢谢