1.1初识结构

壳体结构
• 特征在于壳体内空，受力合理，形态稳定。如 摩托车手的头盔，飞机的外壳，贝壳等。 • 几何形状有折线式（方形、长方形、多边形） 的，圆弧形的和拱形的等。 • 受力特点：外力作用在结构体的表面上，由结 构体表面整体分担承受，抵抗变形。
结构类型种种
• 按不同的依据，结构可有多种分类方式。而且，现实 中的结构往往是多种结构类型的组合。从结构的几何
第五章 再创设计新意
产品使用说明书的撰写
技术与设计2 技术与设计2
• • • • • 本册书分为四章 结构与设计 流程与设计 系统与设计 控制与设计
在本模块的学习中，我们除了要继续加 深对技术的认识和对设计知识的掌握外， 同学们特别要领悟和理解包含在其中的技 术思想和方法，并将其迁移到我们的学习 和生活之中。
• Q： • 凳面、凳腿、横牚 是如何连接的？
• A：没有使用钉子，而是在凳面上凿了四 个孔，把凳腿直接嵌入孔内连接而成。 • 解释：这些部分采用榫卯连接而成。 • （利用凹凸方式相接处凸出的部分。榫 头，卯眼）
• 凳面、凳腿、横牚等 组成部分称为 凳面、凳腿、 构件”。（P6） “构件”。（P6） • 板凳的主体框架与构造形式称为 架构”。（P4） “架构”。（P4）
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空间桁架结构
空间桁架为立体桁架，即网架。许多加油站的棚 顶，都采用不锈钢材料的空间桁架结构，壮观 精美。
南京长江大桥
加油站棚顶
球形空间桁架结构
• 球形空间桁架结构，是用桁架来形成一个球体， 即球网壳，又称网弯。
上 海 科 技 馆
练习：当出现交通事故时， 练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是如何
第一章 结构与设计
第1节 初识结构
赵州桥-----中国现存的最古老的石拱桥 建于公元596年至605年全长64.4米 拱顶宽9米，结构坚固，雄伟壮观。
结构的含义 • Q：板凳由哪 些部分组成？ 形状有哪些 特点？
• A：板凳由凳面、凳腿、横 牚组成。 • A：凳面为长方形。 • A：凳腿均呈“八”字型。 ：凳腿均呈“
形态来分，可有以下几种。
1、缆索结构 2、桁架结构 3、空间桁架结构 4、球形空间桁架结构
缆索结构
有位名人说：“ 有位名人说：“缆索结构之美，在于它既好看又符合机 能。” 能。” 下图是江阴长江公路大桥。
桁架结构
桁架结构由三角形组成，接头均为旋转接头，称为铰接。 大跨度建筑物的屋顶、大型桥梁等，常采用桁架结构。
仿生学
• 形形色色的结构能给人以美的享受，给人创造的灵感 形形色色的结构能给人以美的享受， 和启示，从而产生了仿生学。苍耳子与尼龙搭扣; 和启示，从而产生了仿生学。苍耳子与尼龙搭扣; 鸟 与飞机; 鹰眼与导弹跟踪系统。 与飞机; 鹰眼与导弹跟踪系统。
飞蓬草
本课小结
(1)结构的含义 ：指物体各个组成部分之间的搭 配和排列。 配和排列。确定的搭配和排列决定了物体的性 质和形态。 质和形态。 (2)结构的功能：为了承受力和抵抗变形 （3)结构的类型： • 从力学的架构与形态分为： 实心结构、 框架 实心结构 、 结构、壳体结构。 结构、壳体结构。 • 从结构的几何形态分为：缆索结构、桁架结构、 空间桁架结构、球形空间桁架结构
回 顾 篇
技术与设计Ⅰ 技术与设计Ⅰ
技术的含义
技 术 与 设 计 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
第一章 走进技术世界
技术的性质 设计的一般过程
第二章 步入设计殿堂
设计的基本原则 设计课题的确定 设计方案的制定 设计的表达与交流
第三章 体验设计实践
第四章 展现设计成果
材料、工具、 材料、工具、工艺常识 原型与模型的制作 设计的评价与优化
• • •
实心结构特点：结构体本身是实心的 实心结构特点： 受力特点：外力分布在整个体积中, 受力特点：外力分布在整个体积中,能承受较大的压力 几何外形简单，通常有杆（ ）、板 几何外形简单，通常有杆（柱）、板、体之分
• 框架结构特点：几何外形复杂，但能承受垂直和水平荷载。由 框架结构特点：几何外形复杂，但能承受垂直和水平荷载。 管等组成。 梁、柱、杆、管等组成。 • 受力特点：外力分布在整个框架中，能承受垂直和水平荷载。 受力特点：外力分布在整个框架中，能承受垂直和水平荷载。 • 几何特征是外形复杂，但制作方便，用料节省，因此实际中广 几何特征是外形复杂，但制作方便，用料节省， 为采用。 为采用。 • 壳体结构特点：壳体内空，受力合理，形态稳定。 壳体结构特点：壳体内空，受力合理，形态稳定。 • 几何形状有折线式（方形、长方形、多边形）的，圆弧形的和 几何形状有折线式（方形、长方形、多边形） 拱形的等。 拱形的等。 • 受力特点：外力作用在结构体的表面上，由结构体表面整体分 受力特点：外力作用在结构体的表面上， 担承受，抵抗变形。 担承受，抵抗变形。
• 结构是指物体的各组成部 分之间的搭配和排列， 分之间的搭配和排列，也 就是构件与架构的总和。 就是构件与架构的总和。 P6） （P6）
结构的功能
• 简单地说，结构是为了承受力和 抵抗变形，这便是结构的本质。
常见结构的类型
• 物体的结构是多种多样的，其分类也是 多种多样的。从力பைடு நூலகம்的架构与形态考虑， 结构一般有如下的分类。 • （1）实心结构 • （2）框架结构 • （3）壳体结构
实心结构
• 特点：结构体本身是实心的， 特点：结构体本身是实心的，外力分布在整个体积中。 能承受较大的压力，比如大坝、城墙、房屋的墙体。 • 几何外形简单，通常有杆（柱）、板、体之分
框架结构
• 特点：几何外形复杂，但能承受垂直和水平荷载。由梁、柱、杆、 特点：几何外形复杂，但能承受垂直和水平荷载。由梁、 管等组成。 铁架塔，建筑用脚手架等。 管等组成。如：铁架塔，建筑用脚手架等。 • 几何特征是外形复杂，但制作方便，用料节省，因此实际中广为 几何特征是外形复杂，但制作方便，用料节省， 采用。 采用。 受力特点：外力分布在整个框架中，能承受垂直和水平荷载。 受力特点：外力分布在整个框架中，能承受垂直和水平荷载。
避免外力对头骨的撞击的？ 避免外力对头骨的撞击的？汽车的安全气囊又是如何 保护驾驭员的？ 保护驾驭员的？ 参考：摩托车手头盔的某一部位受到一个大的撞击 参考： 由于头盔的壳体结构， 力，由于头盔的壳体结构，使得所受力迅速分布到 其表面，形成整个头盔表面均匀受力， 其表面，形成整个头盔表面均匀受力，而不是某一 点受很大的力…… 点受很大的力…… 当汽车前端发生强烈碰撞时，安全气囊就会瞬间从 当汽车前端发生强烈碰撞时， 汽车方向盘内弹出来，垫在方向盘与驾驭者之间， 汽车方向盘内弹出来，垫在方向盘与驾驭者之间， 防止驾驭者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等 硬物上。除了驾驭员侧有安全气囊外，有些汽车前 硬物上。除了驾驭员侧有安全气囊外， 排也安装乘客用的安全气囊…… 排也安装乘客用的安全气囊……