1.1初识结构.ppt

回顾篇 技术与设计 技术与设计 第一章走进技术世界 技术的含义 技术的性质 第二章步入设计殿堂 设计的一般过程 设计的基本原则 第三章体验设计实践 设计课题的确定 设计方案的制定 设计的表达与交流 第四章展现设计成果 材料 工具 工艺常识 原型与模型的制作 第五章再创设计新意 设计的评价与优化 产品使用说明书的撰写 技术与设计2 本册书分为四章结构与设计流程与设计系统与设计控制与设计 在本模块的学习中 我们除了要继续加深对技术的认识和对设计知识的掌握外 同学们特别要领悟和理解包含在其中的技术思想和方法 并将其迁移到我们的学习和生活之中 第一章结构与设计第1节初识结构 赵州桥 中国现存的最古老的石拱桥建于公元596年至605年全长64 4米拱顶宽9米 结构坚固 雄伟壮观 结构的含义 Q 板凳由哪些部分组成 形状有哪些特点 A 板凳由凳面 凳腿 横牚组成 A 凳面为长方形 A 凳腿均呈 八 字型 Q 凳面 凳腿 横牚是如何连接的 A 没有使用钉子 而是在凳面上凿了四个孔 把凳腿直接嵌入孔内连接而成 解释 这些部分采用榫卯连接而成 利用凹凸方式相接处凸出的部分 榫头 卯眼 凳面 凳腿 横牚等组成部分称为 构件 P6 板凳的主体框架与构造形式称为 架构 P4 结构是指物体的各组成部分之间的搭配和排列 也就是构件与架构的总和 P6 结构的功能 简单地说 结构是为了承受力和抵抗变形 这便是结构的本质 常见结构的类型 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 实心结构 特点 结构体本身是实心的 外力分布在整个体积中 能承受较大的压力 比如大坝 城墙 房屋的墙体 几何外形简单 通常有杆 柱 板 体之分 框架结构 特点 几何外形复杂 但能承受垂直和水平荷载 由梁 柱 杆 管等组成 如 铁架塔 建筑用脚手架等 几何特征是外形复杂 但制作方便 用料节省 因此实际中广为采用 受力特点 外力分布在整个框架中 能承受垂直和水平荷载 壳体结构 特征在于壳体内空 受力合理 形态稳定 如摩托车手的头盔 飞机的外壳 贝壳等 几何形状有折线式 方形 长方形 多边形 的 圆弧形的和拱形的等 受力特点 外力作用在结构体的表面上 由结构体表面整体分担承受 抵抗变形 结构类型种种 按不同的依据 结构可有多种分类方式 而且 现实中的结构往往是多种结构类型的组合 从结构的几何形态来分 可有以下几种 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 缆索结构 有位名人说 缆索结构之美 在于它既好看又符合机能 下图是江阴长江公路大桥 桁架结构 桁架结构由三角形组成 接头均为旋转接头 称为铰接 大跨度建筑物的屋顶 大型桥梁等 常采用桁架结构 29届奥林匹克运动会主会场 空间桁架结构 空间桁架为立体桁架 即网架 许多加油站的棚顶 都采用不锈钢材料的空间桁架结构 壮观精美 南京长江大桥 加油站棚顶 球形空间桁架结构 球形空间桁架结构 是用桁架来形成一个球体 即球网壳 又称网弯 上海科技馆 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 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 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 垫在方向盘与驾驭者之间 防止驾驭者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上 除了驾驭员侧有安全气囊外 有些汽车前排也安装乘客用的安全气囊 仿生学 形形色色的结构能给人以美的享受 给人创造的灵感和启示 从而产生了仿生学 苍耳子与尼龙搭扣 鸟与飞机 鹰眼与导弹跟踪系统 飞蓬草 本课小结 1 结构的含义 指物体各个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 2 结构的功能 为了承受力和抵抗变形 3 结构的类型 从力学的架构与形态分为 实心结构 框架结构 壳体结构 从结构的几何形态分为 缆索结构 桁架结构 空间桁架结构 球形空间桁架结构 实心结构特点 结构体本身是实心的受力特点 外力分布在整个体积中 能承受较大的压力几何外形简单 通常有杆 柱 板 体之分框架结构特点 几何外形复杂 但能承受垂直和水平荷载 由梁 柱 杆 管等组成 受力特点 外力分布在整个框架中 能承受垂直和水平荷载 几何特征是外形复杂 但制作方便 用料节省 因