通用技术结构与设计课件

,单击此处编辑母版标题样式,2020/4/13,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,结构与设计,结构与设计,1,认识结构,了解结构,1,.,自然界中的结构,认识结构了解结构1.自然界中的结构,2,2,.,人工结构,认识结构,了解结构,2.人工结构认识结构了解结构,3,3,.,结构的概念,(1),结构,是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。,从力学角度来说,，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。,(2),构件,：一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。,(4),应力,：,构件单位截面面积所受的内力。,(3),内力,：,当一个结构受到外力作用时，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。,认识结构,了解结构,3.结构的概念(1)结构是指事物的各个组成部分之间的有序,4,1,.,作用在构件上的各,种力,：,拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。,认识结构,结构的受力,1.作用在构件上的各种力：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲,5,2,.,作用在构件上的各种力,受力形式,概念,拉力,物体所承受的拉拽力,压力,挤压物体的力,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力,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,弯曲力,作用于物体，使它产生弯曲的力,认识结构,结构的受力,2.作用在构件上的各种力受力形式概念拉力物体所承受的拉拽力,6,判,断,受,力,情,况,认识结构,结构的受力,判认识结构结构的受力,7,从力学架构与形态方面考虑，通常将结构分为,实体结构、框架结构和壳体结构,等基本类型。,结构的类型,概念,受力特点,承受的力,举例,实体,结构,结构体本身是实心的结构,外力分布在整个体积中,压力等,实心墙、大坝,框架,结构,结构体由细长的构件组成的结构,支撑空间而不充满空间，能承受垂直和水平荷载,压力、拉力、弯曲力,铁架塔、建筑用脚手架,壳体,结构,结构体是层状的结构,外力作用在结构体的表面上,顶部受压力，均匀扩散到下部,贝壳、头盔、水立方,认识结构,结构的类型,从力学架构与形态方面考虑，通常将结构分为实体结构、框架结构和,8,认识结构,结构的类型,实体结构,框架结构,壳体结构,认识结构结构的类型实体结构框架结构壳体结构,9,1,.,结构的稳定性,含义,：,结构在外力的作用下维持其原有平衡状态的能力，它是结构的重要性质之一。,探究结构,结构与稳定性,2,.,影响结构稳定性的主要因素,影响结构稳定性的因素主要有：,重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面大小、结构的形状,、结构的连接几何形状,。,如果结构重心所在点的垂线落在支撑面范围内，则结构处于稳定状态。,1.结构的稳定性探究结构结构与稳定性2.影响结构稳定性,10,1,.,影响结构,强度,的主要因素,探究结构,强度与材料,结构的强度,是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。,结构的强度与,结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式,等因素有密切的关系。,三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。在长方形或六边形的框架中间，加上三角形的支撑构件，可大大增加结构强度。,1.影响结构强度的主要因素探究结构强度与材料 结构的,11,探究结构,强度与材料,探究结构强度与材料,12,构件的连接方式：,通常有两种：,刚连接和铰连接,。,榫接、胶接、焊接都属于刚连接。,还有螺栓连接、绳接、铆接等。,探究结构,结构的连接方式,构件的连接方式：探究结构结构的连接方式,13,2.,简单,结构,的,设计,根据问题确定具体的设计项目；明确设计目标及要求；进行设计分析；形成初步设计方案；模型或者原型制作；检测、优化和改进设计；设计评价。,1.,结构设计的主要因素,：,稳定性、强度、成本、使用寿命、美观、安全因素、功能、经济因素等。,（,1,）受力情况、稳定性、强度、连接方式、材料选择等。,（,2,）还有从功能、实用、安全、经济、美观和人性化等角度考虑,（,3,）能对结构设计进行基本的描述（图纸等）,结构的设计,2.简单结构的设计1.结构设计的主要因素：稳定性、强度、成本,14,经典结构的欣赏,优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表现在形式上，特别是功能与形式的统一上。我们在赏析和分析这些经典的结构设计作品时，可以从两个角度来进行：,1.,技术角度,：侧重结构的功能，结构的稳固性和耐用程度，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等。,2.,文化角度,：侧重文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征，结构的个性特征等等。,经典结构的欣赏 优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能,15,学考真题练习,1、,结构件的基本受力形式有拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力等，下列说法不确切的是（,）,A,拉力指物体所承受的拉拽力,B,压力就是挤压物体的力,C,剪切力指大小相等、方向相反、作用于同一物体上的平行力,D,弯曲力指作用于物体，使它产生弯曲的力,2、,如图所示为一款机械手。在力,F,作用下，拉杆通过连杆带动夹持手绕着销轴转动，将工件夹紧。连杆和夹持手的主要受力形式是,(,),A.,连杆受拉、夹持手受弯曲,B.,连杆受压、夹持手受压,C.,连杆受压、夹持手受弯曲,D.,连杆受弯曲、夹持手受弯曲,C,C,学考真题练习1、结构件的基本受力形式有拉力、压力、剪切力、弯,16,学考真题练习,3、,如图所示是修缮完毕的上海外白渡桥北段桥身。外白渡桥是苏州河汇入黄浦江口的第一座钢桥，见证了上海滩百年沧桑。在修缮时，有关部门非常强调要修旧如旧。如此修缮的主要原因是,（,）,A,该桥是框架结构,B,此地段无法架设现代桥梁,C,此地段交通的迫切需要,D,该桥具有较高文化价值,4、,如图所示的交通路牌结构示意图。横杆,平行与立柱,垂直安装，当路牌遭遇正面强风时，横杆,与立柱,的主要受力形式分别是,(,),A.,受压，,受拉、受弯曲,B.,受弯曲，受弯曲，受扭转,C.,受弯曲，,受压、受弯曲,D.,受压，,受弯曲、受扭转,D,B,学考真题练习3、如图所示是修缮完毕的上海外白渡桥北段桥身。外,17,学考真题练习,5、,如图所示是一款创意三轮车葡萄酒瓶架。若要提高它的稳定性，有效的改进措施是,(,),A.,增加瓶筐材料的直径,B.,缩短前后轮的距离,C.,增大两后轮的直径,D.,增大两后轮的间距,6、,如图所示的结构承受竖直向下力,F,的作用。该结构的材料选择不合理的是,（,）,A,AB,选择硬支撑杆,B,AB,选择足够强度的绳索,C,CB,选择硬支撑杆,D,CB,选择足够强度的绳索,D,B,学考真题练习5、如图所示是一款创意三轮车葡萄酒瓶架。若要提高,18,学考真题练习,7、,生产施工前要对材料的性能进行测试，要测试木材的某种强度，如图,2,所示装置，测试前先准备两个木纹方向不同的木块,A,、,B,，关于这个测试说法正确的是,（,）,A,图,1,中,A,、,B,是同种木材的木料，该测试是材料的抗弯强度测试,B,图,1,中,A,、,B,是两种木材的木料，该测试是材料的抗弯强度测试,C,图,1,中,A,、,B,是两种木材的木料，该测试是材料的抗剪强度比较测试,D,图,1,中,A,、,B,是同种木材的木料，该测试是材料的抗剪强度比较测试,C,8、,在举办运动会的时候，运动员在单杠上做大回环姿势时，会使杠体产生,（,）,变形。,A,拉伸,B,弯曲,C,压缩,D,断裂,B,学考真题练习7、生产施工前要对材料的性能进行测试，要测试木材,19,学考真题练习,9、,某班级在通用技术课上，进行了结构设计与制作比赛：用规定数量的木筷搭建规定高度的支撑架，看谁制作的支撑架能承受的压力最大。结果如图所示的结构得到了冠军。该结构获得冠军的主要原因是,（,）,A,采用了木质的筷子,B,采用了三角形的结构,C,支撑面大,D,重心低,10、,不同的材料一般采用不同的连接方式。金属一般采用（）方式，木材一般采用（）方式，塑料一般采用（）方式，玻璃一般采用（）方式,A.,焊接、铆接、榫接、胶接,B.,焊接、榫接、胶接、胶接,C.,胶接、铆接、焊接、榫接,D.,胶接、焊接、铆接、榫接,B,B,学考真题练习9、某班级在通用技术课上，进行了结构设计与制作比,20,学考真题练习,11、,桁架结构全由三角形组成，接头均为旋转接头，称为铰接。大跨度建筑物的屋顶、大型桥等，常采用桁架结构。以下桥梁中采用桁架结构的是（）,12、,如图所示为竹木混合材料的躺椅，其结构的主要类型是（）,A,实体结构,B,壳体结构,C,框架结构,D,其他结构,C,B,桁,(hng),架,：,一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。,学考真题练习11、桁架结构全由三角形组成，接头均为旋转接头，,21,学考真题练习,13、,如图所示为用硬纸板制作而成的座椅，具有一定的强度，能承受一个成年人的重量。下列可以提高纸板椅强度的措施是,(,),A.,增大纸板椅支撑面,B.,提高纸板椅重心高度,C.,增加纸板椅座面的宽度,D.,增大纸板的横截面,14、,孙丽对如图所示的户外垃圾桶结构进行改进。以下措施中不合理的是,(,),D,D,学考真题练习13、如图所示为用硬纸板制作而成的座椅，具有一定,22,学考真题练习,15、,如图所示是一款千斤顶，其工作原理是：转动丝杆，改变支撑杆间的角度实现升降。下列关于千斤顶结构的说法中，错误的是,(,),A.,支撑杆用钢板制作成,“,U,型,”,，既保证强度又减轻质量,B.,通过丝杆的转动实现千斤顶的升降,C.,蝶型底座，既适用于不同地面，又有较大的支撑面积,D.,支撑杆之间采用铰连接，主要是为了便于折叠收纳,16、,小刘家的长木凳凳脚与凳板间的连接处出现了松动，以下加固方法中，既美观又有效的是,(,),D,C,学考真题练习15、如图所示是一款千斤顶，其工作原理是：转动丝,23,学考真题练习,17、,如图所示为一款“小鸟”造型塑料,CD,架,在对其稳定性试验中,随着,CD,盘增加,稳定性降低,以至于发生倾覆。为了提高该产品稳定性。下列措施可行的是,(),A,加长鸟嘴长度,B,改用强度更高的塑料,C,增加脚与鸟嘴之间的高度,D,增加脚的长度,18、,赵州桥设计师李春将桥身建造成“敞肩拱”结构,主要是,(),A.,方便车、马、行人通过,B.,减小水的冲力、节省材料、减轻桥的自重,C.,美观,D.,有个性,D,B,学考真题练习17、如图所示为一款“小鸟”造型塑料CD架,在对,24,学考真题练习,19、,山西悬空寺始建于北魏时期，是一处木质框架结构古建筑，紧贴崖壁，半悬空中。,下列说法,正确的是,(,),北魏时期佛教已传入我国；,该建筑架构简单，稳定性差；,木柱和横梁之间的连接方式主要为钉连接；,插进岩石内的横木飞梁和木柱起主要支撑作用,A.,B.C.D.,B,20、,如图所示为上海龙华寺建筑，建筑中的飞檐设计有助于,(,),A.,提高建筑的稳定性,B.,提高建筑的强度,C.,节省成本,D.,扩大采光面、有利于排泄雨水,D,学考真题练习19、山西悬空寺始建于北魏时期，是一处木质框架结,25,学考真题练习,21、,天安门,(,如图所示,),是中国象征性的建筑物，造型威严庄重，气势宏大，雄伟壮丽，是中国古代城门中杰出的代表作，下列叙述中不属于结构评价的是,(,),A.,城楼上所挂的毛主席画像和两侧的巨幅标语，给古老的天安门赋予了时代的意义,B.,城楼建立在巨型条石砌成的须弥座式城台上，造型庄重浑厚，宏伟典雅,C.,朱墙黄琉璃瓦顶，天花、斗拱、梁枋等绘满了金龙和玺彩画，金碧辉煌,D.,城楼为木结构建筑，,60,根红漆木柱支撑着重檐歇山式屋顶，雄伟壮观,A,学考真题练习21、天安门(如图所示)是中国象征性的建筑物，造,26,