通用技术小论文
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通用技术小论文
——论结构强度与稳定性
摘要:通过对通用技术这门学科的学习,我收获了很多,本文是我针对“结构强度与稳定性”这一内容,所作的一篇小论文。其中,我介绍了“强度”、“稳定性”等概念,并结合一些具体事例进行合理分析,在其中加入了自己的一些想法与感受。
关键词:关键词1、结构;关键词2、强度;关键词3、稳定性;关键词4、材料;关键词5:改进措施
通用技术是一门应用广泛,具有宽广的迁移价值的学科,它的综合性和实用性都非常强,对我们的生活有很大帮助。我通过这段时间对通用技术的学习,学到了很多有用的知识,也知道了:学习技术与设计的基本思想与基本方法,将使我们终身受益。本篇论文的主题,是围绕“结构的强度与稳定性”展开的。
“结构”是指物体的各组成部分之间的搭配和排列,常见的结构有:实心结构(如墙体、大坝等)、框架结构(如门、窗等)、壳体结构(如饮水杯、文具盒等)等等。那么,哪种结构更“稳”,更“结实”呢?
研究这个问题,我们可以借助“简易弯曲试验”等试验来完成。通过这个试验,我们发现:中间固定了小木条的木板,不易被压弯,
相比没有固定小木条的木板更结实。所以,我们知道了结构的变形受到很多因素的影响。而且,试验后,我们发现,对于结构的变形,只给以“结实”或“不结实”来评说,是不确切的,所以,我们引入了“强度”这个概念。
首先解释几个概念:外力使构建发生变形的同时,构建内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力,成为内力;作用在单位面积上的内力,成为应力;通常,物体结构抵抗变形的能力,都以强度来表述;且用应力来衡量强度。
在“简易拉伸试验”中,多股绳比起单股绳来,前者受力面积大,即承受的应力小。应力小,变形就小,也就是抗变形能力大。换句话说,就是粗绳抗拉强度大。
影响结构强度的因素有很多,具体的说,包括:形状、材料、材料的连接方式等等。正确认识这些因素,对我们正确选择结构和材料是很重要的。
除了强度,稳定性在结构中也是一个很重要的概念。结构具有阻碍翻倒或移动的特性,就是结构稳定性,这是一种在负载的作用下,维持原有的平衡状态的能力。比如单摆,在受到外力作用后,如果干扰外力小时,单摆的运动会逐渐减弱,直至停止,回到平衡状态。摆的这种性能,就叫做稳定。
同强度一样,影响结构稳定性的因素也有很多,但归纳起来主要有以下两点:1、结构的形状:金字塔、或金字塔形状的建筑,如江河的人造堤坝,稳定性好,经得起时间的考验;2、重心的位置:不
倒翁之所以稳定,就是因为它的中心设置的很低,在它纵向长度的一半以下。
那么,知道了影响结构强度和稳定性的因素,我们就要知道怎样才能增加结构的强度和稳定性了。
严格说来,笼统的说提高结构强度的措施,是没有实际意义的。因为,结构不同,其承受的载荷也不同,因而提高强度的措施也不会相同。这里,我们简要讨论一下提高“梁”的强度的几点措施。(1)采用合理的截面形状:经理论证明和实践验证,在横截面面积相同的情况下,采用“工字梁”是合理的,而采用圆形截面就
不合理。
(2)采用变截面梁:让承受最大弯曲的截面面积大一些,其应力也就小一些。这样不仅可以提高强度,还可以节约材料,减轻自
重。
(3)合理安排梁的支座和载荷:要提高梁的强度,应该减小作用在梁上的最大弯矩,在载荷一定时,梁上的最大弯矩和梁支座间
的长度有关,因而,适当减小支座间的距离,可以有效地降低
最大弯矩值。
(4)合理使用材料:不同材料的受力特性不一样,应尽量利用每种材料的长处。
说过了强度,增加结构的稳定性也是有巧妙方法的。
(1)减小长细比:长细比,指的是结构的纵向长度与横向截面的最大尺寸之比。如果是梁,长细比越大,越易弯曲;如果是杆件,
长细比越大也越易变形。
(2)利用三角形框架及其组合结构,可以有效地增加结构的稳定性:自行车车体正是一种巧妙的结构。
通过对这一章节的学习,我了解了结构的强度与稳定性有关知识,包括一些概念、影响因素、改进措施等等,并学到了许多与实际生活联系紧密的知识,使我受益匪浅。