11、常见结构认识
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技术与设计2
第一章 结构与设计
一、常见结构的认识
三、简单结构的设计
二、稳固结构的探析
四、经典结构的欣赏
第二章 流程与设计
一、生活和生产中的流程 二、流程的设计 三、流程的优化
第三章 系统与设计 一、系统的结构 二、系统的分析
三、系统的设计
第四章 控制与设计
一、控制的手段与应用
二、控制系统的工作过程与方式
三、闭环控制系统的干扰与反馈 四、控制系统的设计与实施
第一章 结构与设计
学习目标 了解结构的含义；从力学的角度理解结
构的概念和一般分类； 能结合1—2种简单的结构案例，分析结
构是如何承受力的。
一、结构无处不在
蜂巢结构
一、结构无处不在
蜂巢结构
蜂巢的结构精巧又美观
蜂巢由工蜂筑造
蜂巢的结构用材 最少，容积最大
蜂房是六角形的，0.073毫米的巢壁， 蜂房微微向内倾斜，排列成行，但彼此嵌合 得天衣无缝，构成一个整体，牢固无比。重 40克的蜂房，却能容纳2000克蜜蜂。
一、结构无处不在
人 体 结 构 图
一、结构无处不在 恐龙骨骼结构
一、结构无处不在
金字塔结构
一、结构无处不在
罗浮宫
悉尼歌剧院
一、结构无处不在
1、实体结构
p8
实体结构——指结构体本身是实心
的结构。 受力特点：
外力分布在整个体积中，如墙 壁、柱子、实心球等等。
1 、 实体结构
受力情况：力承受 分布在整个体积中， 如：大坝、实心墙、 实体物。
1、实体结构
三 峡 大 坝
1、实体结构
2、框架结构
p8
框架结构——指结构体由细长的构 件组成的结构。
二、结构与力
1、从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的架构形态, 可以抵抗 能引起形状和大小改变的力。
2、结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受到哪一些力？
拉力 压力 剪切力 扭转力 弯曲力
物体所承受的拉拽力 挤压物体的力 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 反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
07.8.13湖南湘西 自治州凤凰县境 内凤大公路(湖南 凤凰至贵州铜仁 大兴机场)堤溪段 大桥突然垮塌
结论:结构影响着事物的性质 和功能,结构方面存在的一个 小问题也许就会导致重大事故 的发生。
p3
合理的结构是事物存在的基础
08年湖南郴州50年来大雪灾， 三位电力工人在进行抢修的时候 因输电铁塔倒塌，牺牲了自己年 轻的生命······
3）社会领域
人 员 的 学 历 结 构
结构无处不在 P4 马上行动 3）社会领域
人 员 的 职 称 结 构
结构影响着事物的性质和功能,结构方面 存在的一个小问题也许就会导致重大事故的发 生。
合理的结构是事物存在的基础。
世界上任何事物都存在结构， 结构多种多样且决定着事物存 在的性质。p2
承载遗传信息的DNA双螺 旋结构
三、结构的类型
类型
特点
受力特点
例
实体 指结构体本身是实心的结构。 外力分布在整个 墙壁、柱子、实
结构
体积中。
心球等等。
框架 指结构体由细长的构件组成， 空间框架体。 窗户、画框、房
结构 支撑空间却不充满空间的结构。
子的架构等等。
壳体 结构
指层状的结构。
外力作用在结构 头盔、汽车、飞 体的表面上。 机的外壳等等。
建 筑 物 的 窗 户
硬纸包 装箱
指出下例结构可以抵抗来自 外界那些方面的作用力。
餐桌
参考答案： 建筑物的窗户：
抵抗来自建筑物墙的 正向和侧向的压力、 风的作用力，及其自 身的重力等
餐 桌：
承受来自桌面物体 的压力和它自身的 重力等
硬纸包装箱：
承受箱内物体的重力、箱 内物体向外的挤压力以及 自身的重力等
埃 菲 尔 铁 塔
一、结构无处不在 1、什么是结构？
广义上：结构是指事物的各个组 成部分之间的有序搭配和排列。p2
构件
结构无处不在 P4 马上行动 1)自然领域
雪 花
结构无处不在 P4 马上行动
1)自然领域
蜘 蛛 网
结构无处不在 P4 马上行动
1)自然领域
自然结构的应用
在生产生活中那些产品的结 构是受到自然物体的结构的启 发而产生的?
2、结构与力
分析椅面和桥面受到哪些力的作用。p6
人对椅面的压力PA， 椅面自身的重力PB， 椅子的支架对椅面 产生的支撑力F 。
人和汽车对桥面的压力P1， 桥自身的重力P2， 两端桥墩对桥面的支撑力N， 以及风对桥面的力F等
马 上 行 动
p6
填空：
在上图中，吊兰的支撑架承受
力，桥墩承
受来自桥面、桥上负载的
到哪一些力？
拧瓶盖 麻花条
拧干衣服！
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。
马上行动 p5 请连线
拉力
作用于物体小相 等,方向相反,且作用于同 一物体上的平行力
剪切 力
挤压物体的力
扭转 物体所承受的拉拽力 力
弯曲 力
反方向向物体两端均匀 施力,使物体发生扭转形 变的力
特点： 支撑空间却不充满空间，
如：窗户、画框、房子的架构 等等。
2 、 框架结构 受力情况：空间框架体。 如铁塔架，脚手架，建筑 框架体。
3、壳体结构
p8
壳体结构——指层状的结构。 受力特点：外力作用在结构体的 表面上，如头盔、汽车、飞机的 外壳等等。
3、壳体结构 受力特点：外力作用在结 构体的表面上，如建筑， 汽车外壳，贝壳。
飞鸟形体结构的仿生。
结构无处不在 P4 马上行动 1)自然领域
鹰眼 与导弹跟踪系统
• 苍耳子与尼龙搭扣 • 鸟与飞机 • 鹰眼与导弹跟踪系统
思考:人类是如何通过对自然界中结构的 分析和研究,将其成果应用到技术领域,从 而更好地服务于人类?
生产生活中还有哪些产品的结构是 受到自然界事物的启发而产生的?
二、结构与力
• 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。p4
• 每个物体都有它的特定的架构形态，这 种架构形态体现着它的结构。
• 一个复杂的结构由许多不同的部分（构 件）组成 。
• 一个设计合理的结构应该能承受外界的 各种作用力，抵抗各种形变。
马上行动
想一想：自行车都由那些基本结构组成？
车
车座
架
脚蹬
车轮
辐条
一、结构
小结
1、广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列
2、构件——结构的各个组成部分。
3、结构影响着事物的性质和功能,结构方面存在的一个小问题也 许就会导致重大事故的发生；合理的结构是事物存在的基础。
4、卓越的结构是设计者和制造者的重要追求
在这
副图中， 你看到了 什么类型 的结构？
锤 子
埃 菲
砧板
尔
铁
塔
中国国家大剧院 灯 泡
帐篷
课桌椅
书柜
军用头盔 安全帽
想一想：为什么鸡蛋能够承受 如此大的压力？
鸡 蛋 承 载 实 验
在生产和生活实际中，很多物 体的结构是由两种或两种以上的基 本结构类型组合而成的。
想一想：学校体育馆都由那些基本结 构组成？
案例1
应用
用于不闻香臭、时流浊涕，鼻渊头痛，外感风寒，恶寒 无汗，风寒头痛。本品温和疏达，味辛散风，苦燥湿浊， 通窍止痛，常配伍辛夷、白芷、薄荷同用，即苍耳子散。
结构无处不在 P4 马上行动 1)自然领域
案例2
人类飞翔的梦想源于展 翅高飞的鸟，鸟因为有 它自由流畅的体形和翅
膀中结国构，的飞大机飞原机型源在于研制中
力，两端被托住的桥
梁受到
力，大坝承受
力等。
探究：p7
观察右图,说 明 石磨的推杆为 什么要用一根 绳子吊起来。
答案： 1、保持人在推磨过程时推杆始终在 平行于地面的平面上运动； 2、防止推杆弯曲变形，可以承载一些推杆 的重力
3、结构的类型
根据物体的结构形态，通常将结构分为p7
实体结构 框架结构 壳体结构
众多碱基对的排列,决 定了各种生物的特性。
结构影响着事物的性质和功能,结构方面 存在的一个小问题也许就会导致重大事故的发 生。
合理的结构是事物存在的基础。
阅读
魁北克大桥的坍塌
结构影响着事物的性质和功能,结构方面存 在的一个小问题也许就会导致重大事故的发生 。
合理的结构是事物存在的基础。
1917年，魁北克大桥竣工通车，这座桥是世界上 最长的悬臂跨度大桥。
结构影响着事物的性质和功能,结构方面存 在的一个小问题也许就会导致重大事故的发生 。
合理的结构是事物存在的基础。
美国明尼苏达 州一座跨越密 西西比河的公 路桥 07．8．１傍 晚发生坍塌
结构影响着事物的性质和功能,结构方面存 在的一个小问题也许就会导致重大事故的发生 。
合理的结构是事物存在的基础。
到哪一些力？
修理草坪！
剪刀、 钢丝钳
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的力。
通过以上例子可以得出：
结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受 到哪一些力？
弓、 臂力器
钓 鱼！
撑杆 跳 高
弯曲力：作用于物体，使它产生
弯曲的力
通过以上例子可以得出： 结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受
通过以上例子可以得出：
结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受 到哪一些力？
拔 河！
拉面、 油条、 拉力器
拉力：物体所承受的拉拽力。
通过以上例子可以得出：
结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受 到哪一些力？
趁 热 打 铁！
订书机、 桥墩、 压路机
压力：挤压物体的力。
通过以上例子可以得出： 结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受
蜂 窝 纸 板
屉蜂 整窝 理式 格抽
结构无处不在
罗浮宫
P4 马上行动
2）技术领域
幻彩水立方
卓越的结构是 设计者和制造 者的重要追求
结构无处不在 P4 马上行动
3）社会领域
• 文章的内容结构影响文章的表达 和质量
• 经济结构将影响国家经济的发展 前景
• 企业的人员结构关乎企业的运 行和效率
结构无处不在 P4 马上行动
结构无处不在 P4 马上行动 1)自然领域
利用自然地形结构 水坑里竟然设计出 这样一座大酒店
苍耳子 与尼龙搭扣
植物形态 一年生草本，三角状卵 形，先端锐尖，基部心形。边缘有缺 刻或3～5浅裂，有不规则粗锯齿，两 面有粗毛；头状花序顶生或腋生，雌 雄同株，雄花序在上，球形，花冠筒 状，5齿裂；雌花序在下，卵圆形， 外面有钩刺和短毛。花期7～10月， 果期8～11月。 生于荒地、山坡等干 燥向阳处。分布于全国各地。
第一章 结构与设计
一、常见结构的认识
三、简单结构的设计
二、稳固结构的探析
四、经典结构的欣赏
第二章 流程与设计
一、生活和生产中的流程 二、流程的设计 三、流程的优化
第三章 系统与设计 一、系统的结构 二、系统的分析
三、系统的设计
第四章 控制与设计
一、控制的手段与应用
二、控制系统的工作过程与方式
三、闭环控制系统的干扰与反馈 四、控制系统的设计与实施
第一章 结构与设计
学习目标 了解结构的含义；从力学的角度理解结
构的概念和一般分类； 能结合1—2种简单的结构案例，分析结
构是如何承受力的。
一、结构无处不在
蜂巢结构
一、结构无处不在
蜂巢结构
蜂巢的结构精巧又美观
蜂巢由工蜂筑造
蜂巢的结构用材 最少，容积最大
蜂房是六角形的，0.073毫米的巢壁， 蜂房微微向内倾斜，排列成行，但彼此嵌合 得天衣无缝，构成一个整体，牢固无比。重 40克的蜂房，却能容纳2000克蜜蜂。
一、结构无处不在
人 体 结 构 图
一、结构无处不在 恐龙骨骼结构
一、结构无处不在
金字塔结构
一、结构无处不在
罗浮宫
悉尼歌剧院
一、结构无处不在
1、实体结构
p8
实体结构——指结构体本身是实心
的结构。 受力特点：
外力分布在整个体积中，如墙 壁、柱子、实心球等等。
1 、 实体结构
受力情况：力承受 分布在整个体积中， 如：大坝、实心墙、 实体物。
1、实体结构
三 峡 大 坝
1、实体结构
2、框架结构
p8
框架结构——指结构体由细长的构 件组成的结构。
二、结构与力
1、从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的架构形态, 可以抵抗 能引起形状和大小改变的力。
2、结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受到哪一些力？
拉力 压力 剪切力 扭转力 弯曲力
物体所承受的拉拽力 挤压物体的力 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 反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
07.8.13湖南湘西 自治州凤凰县境 内凤大公路(湖南 凤凰至贵州铜仁 大兴机场)堤溪段 大桥突然垮塌
结论:结构影响着事物的性质 和功能,结构方面存在的一个 小问题也许就会导致重大事故 的发生。
p3
合理的结构是事物存在的基础
08年湖南郴州50年来大雪灾， 三位电力工人在进行抢修的时候 因输电铁塔倒塌，牺牲了自己年 轻的生命······
3）社会领域
人 员 的 学 历 结 构
结构无处不在 P4 马上行动 3）社会领域
人 员 的 职 称 结 构
结构影响着事物的性质和功能,结构方面 存在的一个小问题也许就会导致重大事故的发 生。
合理的结构是事物存在的基础。
世界上任何事物都存在结构， 结构多种多样且决定着事物存 在的性质。p2
承载遗传信息的DNA双螺 旋结构
三、结构的类型
类型
特点
受力特点
例
实体 指结构体本身是实心的结构。 外力分布在整个 墙壁、柱子、实
结构
体积中。
心球等等。
框架 指结构体由细长的构件组成， 空间框架体。 窗户、画框、房
结构 支撑空间却不充满空间的结构。
子的架构等等。
壳体 结构
指层状的结构。
外力作用在结构 头盔、汽车、飞 体的表面上。 机的外壳等等。
建 筑 物 的 窗 户
硬纸包 装箱
指出下例结构可以抵抗来自 外界那些方面的作用力。
餐桌
参考答案： 建筑物的窗户：
抵抗来自建筑物墙的 正向和侧向的压力、 风的作用力，及其自 身的重力等
餐 桌：
承受来自桌面物体 的压力和它自身的 重力等
硬纸包装箱：
承受箱内物体的重力、箱 内物体向外的挤压力以及 自身的重力等
埃 菲 尔 铁 塔
一、结构无处不在 1、什么是结构？
广义上：结构是指事物的各个组 成部分之间的有序搭配和排列。p2
构件
结构无处不在 P4 马上行动 1)自然领域
雪 花
结构无处不在 P4 马上行动
1)自然领域
蜘 蛛 网
结构无处不在 P4 马上行动
1)自然领域
自然结构的应用
在生产生活中那些产品的结 构是受到自然物体的结构的启 发而产生的?
2、结构与力
分析椅面和桥面受到哪些力的作用。p6
人对椅面的压力PA， 椅面自身的重力PB， 椅子的支架对椅面 产生的支撑力F 。
人和汽车对桥面的压力P1， 桥自身的重力P2， 两端桥墩对桥面的支撑力N， 以及风对桥面的力F等
马 上 行 动
p6
填空：
在上图中，吊兰的支撑架承受
力，桥墩承
受来自桥面、桥上负载的
到哪一些力？
拧瓶盖 麻花条
拧干衣服！
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。
马上行动 p5 请连线
拉力
作用于物体小相 等,方向相反,且作用于同 一物体上的平行力
剪切 力
挤压物体的力
扭转 物体所承受的拉拽力 力
弯曲 力
反方向向物体两端均匀 施力,使物体发生扭转形 变的力
特点： 支撑空间却不充满空间，
如：窗户、画框、房子的架构 等等。
2 、 框架结构 受力情况：空间框架体。 如铁塔架，脚手架，建筑 框架体。
3、壳体结构
p8
壳体结构——指层状的结构。 受力特点：外力作用在结构体的 表面上，如头盔、汽车、飞机的 外壳等等。
3、壳体结构 受力特点：外力作用在结 构体的表面上，如建筑， 汽车外壳，贝壳。
飞鸟形体结构的仿生。
结构无处不在 P4 马上行动 1)自然领域
鹰眼 与导弹跟踪系统
• 苍耳子与尼龙搭扣 • 鸟与飞机 • 鹰眼与导弹跟踪系统
思考:人类是如何通过对自然界中结构的 分析和研究,将其成果应用到技术领域,从 而更好地服务于人类?
生产生活中还有哪些产品的结构是 受到自然界事物的启发而产生的?
二、结构与力
• 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。p4
• 每个物体都有它的特定的架构形态，这 种架构形态体现着它的结构。
• 一个复杂的结构由许多不同的部分（构 件）组成 。
• 一个设计合理的结构应该能承受外界的 各种作用力，抵抗各种形变。
马上行动
想一想：自行车都由那些基本结构组成？
车
车座
架
脚蹬
车轮
辐条
一、结构
小结
1、广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列
2、构件——结构的各个组成部分。
3、结构影响着事物的性质和功能,结构方面存在的一个小问题也 许就会导致重大事故的发生；合理的结构是事物存在的基础。
4、卓越的结构是设计者和制造者的重要追求
在这
副图中， 你看到了 什么类型 的结构？
锤 子
埃 菲
砧板
尔
铁
塔
中国国家大剧院 灯 泡
帐篷
课桌椅
书柜
军用头盔 安全帽
想一想：为什么鸡蛋能够承受 如此大的压力？
鸡 蛋 承 载 实 验
在生产和生活实际中，很多物 体的结构是由两种或两种以上的基 本结构类型组合而成的。
想一想：学校体育馆都由那些基本结 构组成？
案例1
应用
用于不闻香臭、时流浊涕，鼻渊头痛，外感风寒，恶寒 无汗，风寒头痛。本品温和疏达，味辛散风，苦燥湿浊， 通窍止痛，常配伍辛夷、白芷、薄荷同用，即苍耳子散。
结构无处不在 P4 马上行动 1)自然领域
案例2
人类飞翔的梦想源于展 翅高飞的鸟，鸟因为有 它自由流畅的体形和翅
膀中结国构，的飞大机飞原机型源在于研制中
力，两端被托住的桥
梁受到
力，大坝承受
力等。
探究：p7
观察右图,说 明 石磨的推杆为 什么要用一根 绳子吊起来。
答案： 1、保持人在推磨过程时推杆始终在 平行于地面的平面上运动； 2、防止推杆弯曲变形，可以承载一些推杆 的重力
3、结构的类型
根据物体的结构形态，通常将结构分为p7
实体结构 框架结构 壳体结构
众多碱基对的排列,决 定了各种生物的特性。
结构影响着事物的性质和功能,结构方面 存在的一个小问题也许就会导致重大事故的发 生。
合理的结构是事物存在的基础。
阅读
魁北克大桥的坍塌
结构影响着事物的性质和功能,结构方面存 在的一个小问题也许就会导致重大事故的发生 。
合理的结构是事物存在的基础。
1917年，魁北克大桥竣工通车，这座桥是世界上 最长的悬臂跨度大桥。
结构影响着事物的性质和功能,结构方面存 在的一个小问题也许就会导致重大事故的发生 。
合理的结构是事物存在的基础。
美国明尼苏达 州一座跨越密 西西比河的公 路桥 07．8．１傍 晚发生坍塌
结构影响着事物的性质和功能,结构方面存 在的一个小问题也许就会导致重大事故的发生 。
合理的结构是事物存在的基础。
到哪一些力？
修理草坪！
剪刀、 钢丝钳
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的力。
通过以上例子可以得出：
结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受 到哪一些力？
弓、 臂力器
钓 鱼！
撑杆 跳 高
弯曲力：作用于物体，使它产生
弯曲的力
通过以上例子可以得出： 结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受
通过以上例子可以得出：
结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受 到哪一些力？
拔 河！
拉面、 油条、 拉力器
拉力：物体所承受的拉拽力。
通过以上例子可以得出：
结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受 到哪一些力？
趁 热 打 铁！
订书机、 桥墩、 压路机
压力：挤压物体的力。
通过以上例子可以得出： 结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受
蜂 窝 纸 板
屉蜂 整窝 理式 格抽
结构无处不在
罗浮宫
P4 马上行动
2）技术领域
幻彩水立方
卓越的结构是 设计者和制造 者的重要追求
结构无处不在 P4 马上行动
3）社会领域
• 文章的内容结构影响文章的表达 和质量
• 经济结构将影响国家经济的发展 前景
• 企业的人员结构关乎企业的运 行和效率
结构无处不在 P4 马上行动
结构无处不在 P4 马上行动 1)自然领域
利用自然地形结构 水坑里竟然设计出 这样一座大酒店
苍耳子 与尼龙搭扣
植物形态 一年生草本，三角状卵 形，先端锐尖，基部心形。边缘有缺 刻或3～5浅裂，有不规则粗锯齿，两 面有粗毛；头状花序顶生或腋生，雌 雄同株，雄花序在上，球形，花冠筒 状，5齿裂；雌花序在下，卵圆形， 外面有钩刺和短毛。花期7～10月， 果期8～11月。 生于荒地、山坡等干 燥向阳处。分布于全国各地。