技术与设计2第一单元 结构与设计 课件

壳体结构：通常是指层状的结构。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。
3 结构的受力(Ⅰ)
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。
受力构件的单位横截面上所产生的内力称为应力。用公式表
示应力为 σ＝
F
S
F是内力，Ｓ是受力面积，σ是应力。
6 结构与功能(Ⅰ)
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用 产生着直接影响。结构的变化可能导致功能的变化。
7 结构设计应考虑的主要因素(Ⅰ)
其它
强度
稳定性
人的个性需要
功能
结构设计
成本
寿命 安全 美观
8 结构设计方案(Ⅱ)
理解结构与功能的关系，在考虑结构设计的主要因素的基础 上，能对一个简单的对象进行结构设计，绘出简单的设计图纸。
（1）结构的设计一般有以下步骤 ①设计项目； ②设计要求：达到什么样的功能，具有一定的稳定性和强度， 装饰性，尺寸要求等； ③设计分析：分析结构的组成部分、连接方式等； ④设计准备：所用材料、工具等； ⑤设计方案：可形成几种方案。 （2）几种典型案例 ①简易相片架的设计。 ②壁挂式简易衣帽架原型设计与制作。 ③秋千模型结构设计。
1 结构的含义(Ⅰ)
从广义上讲，结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭 配和排列。包括技术领域（铅笔、剪刀、服装、汽车、楼房、 桥梁等一切产品都具有特定的结构）和社会领域（一个政党、 一个班集体、一首歌、一句话、一种学习方法等也具有其特定 的结构）。
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。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。
的牢固程度。 结构的材料：不同材料构成的结构，
其强度各不相同。有抗拉力、压力、剪切
力和扭曲力性能的，所以在不同结构不同
要求中，选择不同特性的材料。 铰连ຫໍສະໝຸດ Baidu：被连接的构件在连接处不能相对移动，
结构构件的连接
但能相对转动。
例：会考第22 刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，
题—提高凳脚强度
也不能相对转动，具体有榫接、胶接
4 结构的强度(Ⅱ)
（1）结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
（2）影响结构强度的主要因素：结构的形状、使用的材料、
构件之间的连接方式等。
结构形状：各种形状的横截面构件，所承受力的程度是不一样
的。三角形是框架结构最基本的形状之一，结实、稳定、材料最少。
在四边形、六边形构件中，加上三角形支撑件，就可大大增加构件
应用题1 晾衣架的组成如右图所示，当衣物对称挂在衣 服的曲臂上时，那么， （1）其上的挂钩、曲臂和撑杆的受力形式分别 是什么？ （2）现有塑料绳、脆性塑料、细竹竿和硬木条， 哪些材料适合作晾衣架的撑杆？并请从撑杆的 受力角度分析说明理由。 （3）考虑强度、稳定性请你设计凉衣架，画出 草图，并写出制作凉衣架的工具和材料。
分析题3：自行车、电动车停放的时候，有单脚支撑和双脚支撑的 选择，请你分别对这两种结构的稳定性进行分析，并给出可能使自 行车出现倒地的情况（要求图文结合回答问题）。
提示：（1）单脚支撑自行车如何保持稳定？ （2）双脚支撑直行车如何保持稳定？ （3）单脚、双脚自行车可能倒地的情况：单脚支撑架的结构 中，如果出现支撑脚太长或者太短，或者自行车停放于非水平位 置以至于自行车的重心落在三角形外面，或者靠近三角形的边沿 都会导致。 双脚自行车倒地的情况在于强大的外力推动作用或者自行车 停放在非水平位置从而导致重心偏离三角形的内部。
（黏接）、焊接等。
5 结构的稳定性(Ⅱ)
（1）结构的稳定性是指结构在负载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。
（2）影响结构稳定性的主要因素：重心位置的高低、结构与地 面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状等。
分析题1：小明发现家里的挂衣架在挂了较多的衣服后，其构 件之间会发生松动，并且整个挂衣架有倾倒的趋势。请问，如何提 高挂衣架结构的稳定性和强度。 稳定性：降低重心位置——加重底座的重量，增大接触面积——加 大分底析座题与2：地观面察形分成体的式支空撑调面器积压。缩机在户外墙上的固定，它是通过 强什度么：方构法件加间强采牢用固刚程连度接的方？式能，否加只强用固壁定挂。式采方用 法轻固质定合，金为制什作么挂？衣 架分。体式空调器在户外的固定一般采用铁架支撑的方式，铁架由三角 形构成，并通过膨胀螺钉固定在墙上，空调主机用螺栓连接固定在 墙上。由于空调器主机自身的重力比较大，若像室内的挂机那样， 打入墙体内的膨胀螺钉的强度势必不足以承受空调主机的压力而出 现断裂。
技术与设计2
第一单元 结构与设计
一 考试内容与要求 二 具体内容复习与讨论 三 分析评价题、应用题示例
1 结构的含义
Ⅰ
2 结构的类型
Ⅰ
3 结构的受力
Ⅰ
4 结构的强度
Ⅱ
5 结构的稳定性
Ⅱ
6 结构与功能
Ⅰ
7 结构设计应考虑的主要因素
Ⅰ
8 结构设计方案
Ⅱ
9 结构模型或原型制作
Ⅱ
10 结构设计案例的评价
Ⅱ
应用题2：书桌设计课题
①你用的书桌由哪几部分构成，各部分属于何种结构类型？ ②画出你用的书桌的结构示意图，并对桌面、桌脚进行受力分析？ ③你用的书桌是用什么材料做的？构件之间是以什么方式连接的？ ④从造型和稳定性方面，分析你用的书桌的结构特点。 ⑤理想的书桌应该是什么样子？请你画出它的设计草图或效果图。
当应力达到某一极限值时, 结构就会遭到破坏。 构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。 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。
一个复杂的结构由许多不同的部分组成，结构的各个组成 部分通常称为构件。
2 结构的类型(Ⅰ)
根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构 和壳体结构三种基本类型。
实体结构：结构体本身是实心的。它的受力特点是外力分布 在整个体积中。如实心墙、大坝。
框架结构：结构体由细长的构件组成的结构。受力特点是支 撑空间而不充满空间。如铁架塔、建筑用脚手架、厂房的框架。