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1、技术与设计2 主题一 结构与设计学习目标：1、理解结构的含义与种类2、理解结构的强度和稳定性及影响 强度与稳定性的基本因素3、学会对经典结构的欣赏重点、难点：影响结构结构强度和稳定性的因素1、结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配 和排列。（广义） 结构的含义 结构的各个组成部分称为构件。2、结构是指可承受一定力的架构形态，它可以 抵抗能引起形状和大小改变的力。（力学）一、初识结构实体结构框架结构壳体结构结构的类型 1 实体结构结构体是实心的。 受力情况：外力分布在 整个体积中。主要承受 压力。举例：实心墙、实心柱 、实心球。2 框架结构由细长的构件组成。由细长的构件组成。 受力情况：受力情
2、况：支撑空间却不充满空支撑空间却不充满空 间。间。 可以承受压力和拉力等。可以承受压力和拉力等。 3 壳体结构受力特点：外力作用在 结构体的表面上。特别 是当顶部受到压力时， 它能将力均匀扩散。在现实生活中，有一些物体是由多种结 构类型组合而成的，即组合结构。意大利的哥 特式建筑组合结构2009年42题（5分）2009年4月25日，第十九届全 国图书 交易博览会在山东举 行。开幕式上由10部 巨型“书”拼接而成的背景墙给 人留下了深刻印象 。（1）这些书籍造型最宜采用_ （框架壳体实体或实心）结构（填序号） 。高考链接11如图所示的结构中，不属于壳体结构的是（ ）A安全帽 B电饭煲 C窗台护栏
3、 D天文台穹顶2汽车的引擎盖在结构中属于哪种类型（ ）A实体结构 B框架结构 C壳体结构 D其它cc用隔离体法,将结构分解为构件,再 分析构件的受力,然后对构件进行承 载能力分析。结构与力 I 二、分析结构拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力构件的基本受力形式拉力：物体所承受的拉拽力。拔河！压力：挤压物体的力。趁热打铁！剪 切 力： 两个距离很近，大小 相等，方向相反，且作用于同一物体 上的平行的力。修理草坪！弯曲力：作用于物体，使它产生 弯曲的力钓 鱼！扭转力：反方向向物体两端均匀 施力，使物体发生扭转形变的力。拧干衣服！分析受力的形式剪切力弯曲力压力側压力吊兰的支撑架桥墩大坝螺栓当一个结构受
4、到外力作用时,内部各质点之间 的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力 , 称 为内力。受力构件的单位横截面上所产生的内力称为 应力。用公式表示应力为： =N/s, 其中 ,N 是内力 ,S 是受力面积 , 是应力。当结构中任一部分的应力达到材料的某种极限 值时, 结构就会遭到破坏。2、结构的强度结构的强度是指结构具有的抵抗 被外力破坏的能力。影响结构强度的主要因素强度连接方式材料形 状 铰连接被连接的构件在连接处不能相对移 动，但能相对转动。 刚连接既不能相对移动，也不能相对转动。 连接方式门与门框的连接榫接、胶接、焊接等。马上行动请回答：在自行车各部件之间的连接中，三角架属于 连接；刹车连
5、杆之间属于 连接.刚刚 铰铰结构的稳定性(Stability)是 指结构在负载的作用下维持 其原有平衡状态的能力。3、结构的稳定性 物体的状态受到干扰后，有所波动，但扰动消失后 ，能重新回到原来的平衡状态，则称为稳定，不回 到原来的平衡状态，称为不稳定。u结构稳定的条件结构的重心所在的点的垂线落在结构底面的范围 内，就是稳定的。稳定性支撑面重心形 状稳定性的主要影响因素增加结构稳定性的方法常见方法：增大底面积；降低重心位置；利用三角形框架及其组合结构。减少长细比：长细比是指结构的纵向长度与横向截面的最大尺寸（如圆的直径）之比。构件的长细比越大越容易弯曲和变形。结构设计应考虑的主要因素 I 结构
6、的设计过程：设计项目设计 要求设计分析设计方案 呈现草图结构设计的欣赏 II u技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、造 型设计的创意和表现力、材料使用的合理性，工 艺制造的精湛程度等。u文化的角度主要有：文化寓意与传达，公众认 可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的 特征、结构的个性特征等。坦拱1、功能：半圆拱经典结构欣赏经典结构欣赏赵州桥技术角度：它是一座单拱桥，桥洞 不是普通半圆形，而像 一张弓，桥面平坦宽阔 ，成为“坦拱”，兼顾 了水陆交通，方便了马 车通行。 2、结构设计敞肩拱实肩拱五、经典结构欣赏五、经典结构欣赏 赵州桥技术角度：赵州桥最大的科学贡献在 于它的“敞肩拱”的创造
7、。在大拱的两肩，砌了4 个并列的小孔，既增大了 流水通道、减小了流水冲 力、加速泄洪，又节省了 石料，减轻了桥身重力， 增强了桥身的稳定性。 3、技术施工1991年9月，赵州桥 被美国土木工程师学会选 定取为第十二个“国际土 木工程里程碑”，并在桥 北端东侧建造了“国际土 木工程历史古迹”铜牌纪 念碑。五、经典结构欣赏五、经典结构欣赏赵州桥 技术角度：赵州桥的石拱由28道拱圈纵向并列砌成，每 道拱圈可独立站稳，自成一体，既便于施工 ，又利于单独修补。 文化角度：赵州桥的弧形平拱和敞肩小拱给人以巨身轻灵、跃跃欲 飞的动感。桥两边的栏板和望柱上，雕有各种精美图案 ，刀法苍劲，造型生动，线条刚劲之中
8、见柔和，稳重之 中显轻灵，雄伟之中含隽永。主拱顶上有一块雕着龙头 的龙门石，八瓣莲花的仰天石点缀于桥两侧。这些雕像 ，寄寓着大桥不受水害、长存永安的愿望。赵州桥在中 外桥梁史上占有十分重要的地位，对我国以后的桥梁建 筑有着深远的影响。 饕餮,最贪吃,能吃能喝,常 饰于鼎的盖子上。因它能喝 水,几乎在古代桥梁外侧正 中都能见到,防止大水将桥 淹没。一、初识结构1、结构的含义2、结构的分类二、分析结构1、结构是怎样受力的2、结构的强度及影响因素3、结构的稳定性及影响因素三、结构的设计1、考虑的因素2、结构设计的一般过程四、欣赏结构1、技术角度2、文化角度知识提炼:2009年、34题（2分）小华喜欢
9、做家务，他发现传统 长臂式晾衣架不方便撑挂圆领衣物，于是尝试对 衣架进 行改造并制作出木制可变形衣架（右图）。（1）改造后他发现衣架出现了结构不 稳定的问题。为此他设计了4种改进方 案，其中最稳定的是高考链链接：ABCDC（2）制作晾衣架产生的木屑可以变废为 宝用 来制作蚊香，那么，使用下列哪一种工具产生 的木屑最适宜直接制作蚊香？A、锯子 B、斧子 C、凿子 D、刨子A2010年49题（1分）结构的形状会影响其强 度和稳定性。下列水库坝 体结构抵抗水作 用最强的是C1如图是一款集手电筒和台灯为一体的多功能手电筒，该产品小巧、轻便，作为台灯使用时可抽出底座滑块保持稳定。请分析，为了保持该产品稳
10、定，设计者采取的主要措施是（ ）A增加底座质量B增大支撑面C使用新材料D拉长灯头支撑杆【高考模拟】B2使用A字形（人字）梯，往往在梯子中间用一根拉杆或绳子固定，其主要目的是（ ）A增加梯子强度 B减小人对梯子的压力 C增加梯子的稳定性 D促使梯子美观C3比萨斜塔是意大利著名的古代文化遗产，被认为是世界建筑史上的一大奇迹。有关其倾斜而不倒的解释正确的是（ ）A比萨斜塔的根基比较稳定 B比萨斜塔高度不太高 C比萨斜塔结构重心垂线落在底面的范围内 D比萨斜塔用最先进的钢筋混凝土建筑C5在简易相框的设计与制作过程中，下列说法不正确的是（ ）A简易相框的设计与制作需要考虑造型、材料、稳定性和强度等方面B
11、用木条做相框时，木条之间的连接可以采用普通文具胶水连接C支架的设计需要考虑支架的支撑形式、支架构件截面形状及连接等D根据不同的设计方案，相框与支架间可以采用铰连接或固定连接B6某些支撑阳台的梁做成如下图标所示形状，这主要是考虑（ ）A美观 B增加强度 C安装方便 D增加稳定性阳台地板 。支撑阳台的梁B高考复习高考复习- -流程与设计流程与设计流程与流程与设计设计设计设计流程的涵流程的涵义义义义 流程的意流程的意义义义义 时时时时序、序、环节环节环节环节 阅读简单阅读简单阅读简单阅读简单 流程流程图图图图 绘绘绘绘制流程制流程图图图图分析流程分析流程设计应设计应设计应设计应 考考虑虑虑虑的因素的
12、因素简单简单简单简单 流程的流程的设计设计设计设计 流程流程优优优优化的主要内容化的主要内容 流程流程优优优优化的所化的所应应应应考考虑虑虑虑的主要的主要 问题问题问题问题对对对对生活或生生活或生产简单产简单产简单产简单 流程流程进进进进行行 优优优优化化流程为了一定的目的去做 事情的顺序。1、流程的含义邮寄信件过程环节过程的全部，包容了若干个小过程 ，称这些小过程为环节环节。时序我们把时间上的先后顺序叫时序。流程即若干环节随着时间的变化，依序完成的进程流叫做流程。时序和环节的特点 请举例 时序：时序是时序：时序是时间上的先后顺序时间上的先后顺序。时序有可颠倒的，也有不可颠倒的。时序有可颠倒的
13、，也有不可颠倒的。洗衣服 1小时煮饭 30分钟烧菜 40分钟吃饭 20分钟2小时40分钟看报纸 10分钟 看报纸 10分钟洗衣服 1小时烧菜 40分钟煮饭 30分钟 吃饭 20分钟2小时10分钟注射青霉素的流程如果随意改变环节的时序会发生什么？先做药物过敏试验不能注射青霉素等待20分钟注射青霉素注射青霉素NY观察有无过敏反应扒 胎查 漏锉 洞 边 胎 皮涂 胶贴 补 丁裝 胎流程对于日常生活的意义A 提高生活效率；B 使生活变得有序、合理；C 使生活更为安全；D 使生活质量更高；E 减少生活中的盲从、慌乱；1下面关于流程中环节和时序的说法正确的是( ) A任何流程环节的先后顺序(时序)都是可以
14、调整的B任何流程环节的先后顺序(时序)都不能调整C有的顺序可调，有的顺序不可调D环节多的流程才能调整C2在一般医院门诊看病需诊断、检查、取药等，请把医院就诊流程环节合理排列： 。交款 诊断 再诊断 取药 再交费 挂号 检验 打针fbagcedh 3.下列事例中，没有体现流程在生活中的应用的是( )(A)十字路口的红绿灯(B)公共汽车门上先下后上的牌子(C)学校教学楼顶上的大时钟 (D)银行窗口前的一米线C C3 3以下流程安排，合理的是（以下流程安排，合理的是（ ）A A买票买票上车上车检票检票候车候车B B青霉素皮试青霉素皮试观察观察2020分钟分钟无过敏反无过敏反 应应注射青霉素注射青霉素
15、C C冷藏螺钉冷藏螺钉取出螺钉并快速送装配车间取出螺钉并快速送装配车间隔隔天装配天装配D D购买电器元件购买电器元件调试调试焊接底座焊接底座做灯罩做灯罩组装台灯组装台灯B B为了使流程的描述清晰可见，我们一般采用流为了使流程的描述清晰可见，我们一般采用流 程图来表达流程。流程图的表达方式是多种多程图来表达流程。流程图的表达方式是多种多样的，有最简方框流程图、文字表达、表格表样的，有最简方框流程图、文字表达、表格表 达、图示表达、模型表达、动画演示等。达、图示表达、模型表达、动画演示等。2、流程的表达文字表达表格表达图示表达发现与 明确问题制定设 计方案制作模型 或原型优化方案编制产品 说明书方框流程图方框流程图3. 3. 流程设计的目标与要求流程设计的目标与要求确定目标确定目标明确任务明确任务提高工作质量工作、生活节约时间提高工作
