必修2通用技术1.1结构

1、无处不在的结构无处不在的结构科罗拉多大峡谷 1.1.无处不在的结构无处不在的结构结构（structure)：是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列世界上任何事物都存在结构，世界上任何事物都存在结构，结结构多种多样且决定着事物存在的性质构多种多样且决定着事物存在的性质。蜜蜂巢：一种平放着的六蜜蜂巢：一种平放着的六棱柱形房间，每个房间的体积棱柱形房间，每个房间的体积都是都是0.25立方厘米，显的格外整立方厘米，显的格外整齐、经济、美观。房间的正面齐、经济、美观。房间的正面是平整的六角形进出口，背面是平整的六角形进出口，背面是锐角为是锐角为7232 的凌锥，六面的凌锥，六面墙壁同时又是相邻的六个

2、房间墙壁同时又是相邻的六个房间的墙壁的墙壁它用最少的建筑材它用最少的建筑材料，造出了容积最大的房间，料，造出了容积最大的房间，而且保证建筑结构的安全和稳而且保证建筑结构的安全和稳定，是一种轻质高强的结构。定，是一种轻质高强的结构。受蜂巢的启示设计出了种种轻质高强的泡沫蜂窝结构受蜂巢的启示设计出了种种轻质高强的泡沫蜂窝结构在美洲的亚马逊河上，生长着一种在美洲的亚马逊河上，生长着一种世界闻名的观赏植物世界闻名的观赏植物王莲。王莲有王莲。王莲有个圆形的大叶，浮在水面上，直径有个圆形的大叶，浮在水面上，直径有2米，一个五、六岁的孩子坐在上边，就米，一个五、六岁的孩子坐在上边，就像坐在船上。大约像坐在船

3、上。大约100多年前，法国的一多年前，法国的一位园艺师兼建筑师约瑟夫位园艺师兼建筑师约瑟夫莫尼哀对王莲莫尼哀对王莲进行了研究。原来，王莲叶子的背面有进行了研究。原来，王莲叶子的背面有许多又粗又大的叶脉，叶脉之间用许多许多又粗又大的叶脉，叶脉之间用许多镰刀形的横筋连着，构成了一种卓绝的镰刀形的横筋连着，构成了一种卓绝的网状骨架，可以承受很大的荷载。受王网状骨架，可以承受很大的荷载。受王莲的启发，他模仿王莲的叶脉结构，用莲的启发，他模仿王莲的叶脉结构，用钢筋和玻璃建造了一座水晶宫般的大花钢筋和玻璃建造了一座水晶宫般的大花房。房。密斯凡德罗密斯凡德罗 水晶宫水晶宫 蜘蛛也是自然界中蜘蛛也是自然界中出

4、色的建筑师。它的蛛出色的建筑师。它的蛛网织得何等巧妙。有的网织得何等巧妙。有的学者发现，蜘蛛能根据学者发现，蜘蛛能根据地形地物地形地物“精确的计算精确的计算”出织多大的网，然后出织多大的网，然后“提出提出”最省料而能达最省料而能达到最大面积的到最大面积的“方案方案”，迅速而准确地织出蛛网。迅速而准确地织出蛛网。蛛网是自然界中独一无蛛网是自然界中独一无二的悬索结构。当代的二的悬索结构。当代的悬索结构则是模拟蛛网悬索结构则是模拟蛛网的一大成就。的一大成就。蜘蛛的腿里没有肌肉，蜘蛛的腿里没有肌肉，但能感受到蛛网微弱但能感受到蛛网微弱的震动。的震动。其实它们是靠液压传动的其实它们是靠液压传动的!猪笼草

5、猪笼草含羞草含羞草含羞草和蜘蛛含羞草和蜘蛛的液压系统启示我的液压系统启示我们，利用液压传动们，利用液压传动装置，不仅可以像装置，不仅可以像水压机那样水压机那样“放大放大”压力，还可以用液压力，还可以用液压的方式制造出灵压的方式制造出灵巧的机械手，实现巧的机械手，实现自动化；甚至可以自动化；甚至可以利用液压系统使机利用液压系统使机器人产生触觉。器人产生触觉。人们从蝙蝠利用超声人们从蝙蝠利用超声波判断物体的能力，研制波判断物体的能力，研制了雷达。了雷达。夜蛾能发现蝙蝠，而使具夜蛾能发现蝙蝠，而使具有超精细超声雷达的蝙蝠扑空，有超精细超声雷达的蝙蝠扑空，原来蛾当蝙蝠的超声信号传来原来蛾当蝙蝠的超声信

6、号传来时会发出与蝙蝠定位回声极相时会发出与蝙蝠定位回声极相似的超声，发出假信号诱骗蝙似的超声，发出假信号诱骗蝙蝠。有的夜蛾身上有一种能吸蝠。有的夜蛾身上有一种能吸超声波的绒毛，使蝙蝠得不到超声波的绒毛，使蝙蝠得不到一定强度的回声。仿效飞蛾出一定强度的回声。仿效飞蛾出现了现代的隐身飞机。现了现代的隐身飞机。蝴蝶翅膀的结构与颜色奥秘希腊帕特农神庙（又称雅典娜神庙） 案例分析 苍耳子与尼龙搭扣 鸟与飞机 鹰眼与导弹跟踪系统结构的分类多种多样，从力学架构结构的分类多种多样，从力学架构与形态方面考虑，通常有实体结构、框与形态方面考虑，通常有实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。架结构和壳体结构等基本类

7、型。结构的类型1实体结构实体结构 通常是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是外通常是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是外力分布在整个体积中，力分布在整个体积中， 如实心墙、大坝等。如实心墙、大坝等。结构的类型2框架结构框架结构 通常是指结构体由细长的构件组成的结构。其特点是支撑空间却不充满空通常是指结构体由细长的构件组成的结构。其特点是支撑空间却不充满空间，如铁塔架、脚手架等。间，如铁塔架、脚手架等。结构的类型3壳体结构壳体结构 壳体结构通常是指层状的结构。其受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如头壳体结构通常是指层状的结构。其受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如头盔、建筑物的屋顶

8、、贝壳、汽车飞机的外壳等等。盔、建筑物的屋顶、贝壳、汽车飞机的外壳等等。在生产和生活中，很多物体并不是单一的结构体，而在生产和生活中，很多物体并不是单一的结构体，而是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。 分析世界上最大教堂分析世界上最大教堂圣彼得大教堂的结构类型。圣彼得大教堂的结构类型。其结构整体是框架结构，而地基、支撑柱则是实体结构，屋顶通其结构整体是框架结构，而地基、支撑柱则是实体结构，屋顶通常采用壳体结构，含有两种或两种以上的结构类型的结构，叫组合结常采用壳体结构，含有两种或两种以上的结构类型的结构，叫组合结构。构。 分析世界上最大教堂分

9、析世界上最大教堂圣彼得大教堂的结构类型。圣彼得大教堂的结构类型。 物理学与通用技术研究力的角度不同，物理学往往研究外力，把物体当质点，哪怕是地球，在研究它绕太阳转动时，仍把它当作质点。 而技术学则关注一个物体内部受力情况。 1. 基本概念基本概念 构件构件结构的组成部分结构的组成部分 内力内力F物体受外力时产生抵抗外力与形变的力物体受外力时产生抵抗外力与形变的力 应力应力构件的单位截面上所产生的内力构件的单位截面上所产生的内力F/S 应力就是构件的单位横截面上所产生的内力，用希腊字母表示。内力与应力之间用公式=F/S表达，其中F是内力，S是受力面积，是应力。结构与力五种基本形式一：构件受压受压受压结构与力五种基本形式二：构件受拉受拉受拉结构与力五种基本形式三：构件受剪切受剪切受剪切结构与力五种基本形式四：构件受弯曲受弯曲受弯曲结构与力五种基本形式五：构件受扭转受扭转受扭转1.受拉2.受压3.受剪切4.受扭转5.受弯曲3. 请连线，把左右对应的项目连接起来：A.作用于物体，使它产生弯曲的力B.两个矩离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平