第二节_探究结构

通用技术通用技术探究结构一、结构的稳定性一、结构的稳定性二、结构的强度二、结构的强度三、结构的连接三、结构的连接一、结构的稳定性一、结构的稳定性(一一)结构的稳定性结构的稳定性结构在负载的作用下维持其原有平衡形式的能力。（二）影响结构稳定性的主要因素（二）影响结构稳定性的主要因素 1、结构的几何形状一、结构的稳定性一、结构的稳定性（二）影响结构稳定性的主要因素（二）影响结构稳定性的主要因素 2、重心的位置（配合教具演示）（二）影响结构稳定性的主要因素（二）影响结构稳定性的主要因素 3、支撑面大小（配合教具演示）很多椅子的脚设计成向外倾斜很多椅子的脚设计成向外倾斜,增加稳定性。增加稳定性。多功能拐杖多功能拐杖结构的稳定性结构的稳定性特例探讨特例探讨1.51.5寸不倒翁数码相框寸不倒翁数码相框 (YG-15E)(YG-15E)不倒翁音箱不倒翁音箱不倒碗不倒碗二、结构的强度二、结构的强度（一）结构的强度（一）结构的强度结构具有的抵抗被外力破坏的能力。日产ZoneBody区域车身体现了“碰撞能量分散与吸收碰撞能量分散与吸收”的原理的原理，通过车身结构的优化使得碰撞时产生的能量可以沿着预设的方向向车身分散吸收。（二）强度与应力（二）强度与应力结构的强度是通过构件和材料来体现的。（试验证明）结构的强度是通过构件和材料来体现的。（试验证明）构件的应力构件的应力构件单位面积所受的内力。构件单位面积所受的内力。5N8N5N5N拉力为5N拉力还是5N 尽管右边的力是8N，但对结构有拉伸作用的只有5N，剩下的3N只会让物体运动，对结构没有拉伸作用。拉力拉力是对结构有拉伸作用的力，而不是让物体运动的力。这是与物理学中拉力的区别。外力使构件发生变形的同时，构件内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内力。内力内力，就是用来抵抗外力与变形，并力图使变形部分复原的力。左拉力右拉力右内力抵抗左拉力左内力抵抗右拉力内力如何抵抗外力图示1内力如何抵抗外力图示2右压力左压力右内力抵抗左压力左内力抵抗右压力内力如何抵抗外力图示3弯曲力内力抵抗弯曲力物理学的拉力摩擦力 物体在运动之前，摩擦力随着拉力增大而增大，但达到最大静摩擦力时，就不会再增大了，如果拉力再增大，物体就会运动。摩擦力与拉力关系示意图 不发生变形时，内力随外力增大而增大，但达到一个最大值后，就不会再增大了。内力有一个最大值。此时，如果外力再增大，就会破坏结构。汶川地震造成四川旅游直接损失超500亿应力：作用在单位面积上的内力。N/AN/A应力有一个最大值，称为容许应力。对应最大内力。当外力大于内力的最大值，或者结构受到的应力大于容许应力时，结构就会被破坏。结构的最大内力越大，要破坏它所需的外力也就越大，也可以说，它的强度越大。强度强度可以通过应力应力来衡量。同一截面积，容许应力越大，强度也就越大；容许应力越小，强度也就越小。如何判断外力能否破坏结构1、假设内力等于外力，计算出应力，与容许应力比较，如果大于容许应力，结构会被破坏。2、由容许应力计算出最大内力，如果外力比最大内力还要大，则结构会被破坏。已知结构的容许应力为50 N/cm2，截面积为4 cm2，外力冲击产生的内力为180N，请问结构会被破坏吗？解法1：180/445 N/cm2，小于容许应力，所以不会被破坏。解法2：4*50N/cm2200N，外力小于内力的最大值，所以不会被破坏。一根筷子和一把筷子的故事一根筷子和一把筷子的故事古代有几兄弟经常打架，父亲就给他们现身说法：一根筷子容易被人折断，两根筷子还是容易折断，三根筷子有点难十根筷子就折不断了。从此，几兄弟便团结起来。试解释，为何一根筷子容易断，多根筷子不易断？答：一根筷子的截面积小，所受应力就大；多根筷子一起，截面积变大了，所受应力就小了。假设花杆支柱最粗处的直径为3cm，最细处的直径为最粗处的一半，外力冲击所产生的内力为30N，试计算支柱上的最大应力为多少？解：最细处的截面积最小，所受的应力最大，最容易被破坏，是整个支柱最薄弱的地方，所以支柱所能承受的最大应力取决于最细处的应力。30/（3.14*0.75*0.75）=16.98 N/cm2（三）影响结构强度的主要因素 1、结构的材料2、结构的形状根据对构件强度、刚度等要求的不同，可以将构件的横截面设计成不同的形状。三、结构的连接三、结构的连接构件连接处的强度是影响整个结构强度和稳定性的重要因素。构件连接处的强度取决于（一）连接方式（二）连接技术（三）连接处的牢固程度等构件间的连接区叫做节点，节点有两种：1、铰结点被连接的构件在连接处不能相对移动，但能相对转动。2、刚结点既不能相对移动，也不能相对转动。太阳能蓝牙眼镜太阳能蓝牙眼镜免手持防风雨伞免手持防风雨伞可抗可抗1010级强风的级强风的终极防风雨伞终极防风雨伞