第二册总复习通用技术说课材料

第二册总复习结构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 是指可以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。架构物体的主体框架与构造形式。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。 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 一种抵抗的力称为 内力 。应力构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限值时，结构 就会遭到破坏。用公式表示为c =F/S,其中F是内力，S是受力面积，c是应力。应力的计量单位N/mm2或N/cm2。通常，物体结构抵抗变形的能力，都以 强 度来表达。用应力来衡量强度，科学准确。根据物体的结构形态，通常将结构分为 实体结构 ，框架结构和壳体结构 。 实体结构通常是指结构体本身是实心的结构。它的特点是，外力分布在整个 体积中，如实心墙、大坝等。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，支撑空间而 又不充满空间，如铁架塔，建筑用的手脚架、厂房的框架等。壳体结构通常是指层状的结构。它的受力特点是，外力作用在结构体的表面 上，如摩托车手的头盔，飞机的外壳，贝壳等。结构的稳定性 指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。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的大 小和结构的形状等。结构的强度 指的是结构具有的抵抗被外力破坏的能力。影响结构的主要 因素有结构的形状、使用的材料、结构之间的连接方式等。结构构件的连接通常有以下两类：1. 铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动， 具体有螺栓、松铆等，如折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接 等。2. 刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转 动，具体有榫接、胶接、焊接等，如固定铁床架的连接、不可移 动的桌腿与桌面的连接等。结构设计应考虑的主要因素有：符合使用者对设计对象的稳定性和强 度要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需求，对 设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。赏析结构设计作品，可以从 技术与文化两个角度进行。 技术的角度主要有：结构的使用功能的实现，结构的稳固耐用，结构 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。 文化的角度主要有：结构的文化寓意与传达，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。流程一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。任何 一项生产或生活活动都有一定的时序，都可以划分为若干个环节。为了使流程的描述清晰可见，我们一般用 流程图 来表达流程。流程图 的表达形式有文字表达、表格表达、图示表达、模型表达、动画演示等。生产活动的流程设计的基本因素 主要有材料、工艺、设备、人员、资金和环境等。流程设计要依据 事物的内在属性 和客观的变化规律 ，科学地设计 时序 和环节 ，以达到设计目标。流程优化的条件 ： 流程的改进和优化需要一定的条件，它建立在设备和工艺水平的提高 上，建立在对流程内在机理的进一步研究的基础上。优化时要充分考虑材 料、设备、工艺与流程之间的关系。流程的优化可以根据不同的目标有所侧重，主要有工期优化、工艺优 化、成本优化、技术优化、质量优化等。系统 由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部 分组成的具有特定功能的有机整体。要素构成系统的最主要的元素。构成系统，必须具备三个条件 ：第一，至少要有两个或者两个以上的 要素（部分）才能组成系统 ;第二，要素（部分）之间相互联系、 相互作用， 按照一定方式形成一个整体；第三，这个整体具有的功能是各个要素（部 分）的功能中所没有的。子系统 ：系统有大有小，有复杂有简单。对于较大型的和比较复杂的系统， 根据一定的标准可划分为若干子系统。系统的基本特性 ：整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性。 运用系统分析的方法处理具体问题时要遵循整体性原则、 科学性原则、 综合 性原则三个主要原则。系统的优化是指在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标， 采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。影响系统优化的因素 是指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以人为 调节的因素。系统设计应考虑的主要问题 ：1. 系统设计的目标与要求。 系统设计要从整体性出发， 以系统整体功 能的最优为目的。2. 系统各部分之间的相互联系与相互作用。3. 系统设计方案的优化。系统设计的步骤主要包括 ：将系统分解为若干子系统，确定各子系统的目 标、功能及其相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体 技术设计和评价等。控制人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目 标发展。从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。 人工控制 控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。 自动控制 在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地 按照期望的方向进行。任何一种控制的实现， 都要通过若干个环节， 这些环节就构成了一个系统， 称为 控制系统 。控制系统的输出不对系统的控制产生任何影响，这种控制称为 开环控制系 统。开环控制系统在日常生活中的应用 ：十字路口的红绿灯定时控制系统、楼宇的防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系 统、自动门、声控灯、电风扇、水泵抽水控制系统、自动烘手机、洗衣机、 直流电动机、数控车床、闹钟定时控制系统等。对于开环控制系统，通常可以用下面的方框图来描述：输入量：控制系统的给定量控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件。控制量：执行器的输出信号被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。输出量（被控量）：控制系统中所要控制的量，也是控制系统的输出信号 控制量与被控量的区别：控制量:执行器的输出信号输出量:控制系统的输出信号 开环控制系统特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递， 输出量不对控制产生任何影响。系统的输出量返回到输入量并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。通常用以下方框图表示：给定量特点：在系统的输入量和输出量之间，还有一条从输出量返回到输入端的反馈环 节，它们形成了一条闭合回路，反馈环节使得输出量的改变对控制的过程产生直 接影响。信号传递是闭合回路。闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量（输出量）的偏差。闭环和开环的比较：开环控制系统一般结构简单，适用于控制精度要求不高而系统本身的原件又比较 稳定的场合。闭环控制系统的优点是控制精度高。结构相对复杂，构成控制系统的成本较高。用于要求高精度和高可靠性的场合。在控制系统中，除输入量以外引起被控量改变的各种因素，就是 干扰因素。 功能模拟法一以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和 行为的方法。例如，在国际象棋的人机对弈中，计算机具有与人脑类似的逻辑判 断功能，能模拟棋手的思维与人下棋。黑箱方法一在我们需要认识的对象的内部无法打开或不便打开时，我们通过对系统的输入输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法。 例如，中 医看病通过“望、闻、问、切”来了解病人的病况，最后对病情做出判断；夏天 买西瓜，通过“看瓜形，看瓜色，听瓜声，测弹性”来判断西瓜的生熟。