常见结构的认识
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一、无处不在的结构
1.结构Structure
是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
世界上任何事物都存在着结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。
同样是由碳原子组成的金刚石和石墨,由于碳原子排列不同而使两者呈现出完全不同的性质。
在社会领域,也普遍存在着结构现象。一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量,一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。
明日逢春好不晦气
终年倒运少有余财
水水山山处处明明秀秀
晴晴雨雨时时好好奇奇
构现象。
在自然界在,蜂窝、蜘蛛网、动物的身体与器官等都存在其特定的结构,这些形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。通过对自然界中结构的分析和研究,人们将其成果应用到技术领域。
2.自然界中结构的应用
苍耳子尼龙搭扣
照这个统一的角度和模式建造
天器”。
受蜂巢的启示设计出了种种轻质高强的泡沫蜂窝结构
的一大成就。
生活中还有那些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而生产的?
在技术领域,产品的结构是丰富多彩的。每一个产品都有其特定的结构。结构影响着他们的性质和功能,结构方面存在的一个小问题也许会导致重大事故的发生。
魁北克大桥
这座大桥本该是美国著名设
计师特奥多罗.库帕的一个真正
有价值的不朽杰作。库帕曾称他
的设计是“最佳、最省的”。
库帕自我陶醉于他的设计,
而忘乎所以地把大桥的长度由
原来的500米加到600米,以成为
当时世界上最长的桥。
正当投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时,人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响--大桥的整个金属结构垮了:19000吨钢材和86名建桥工人落入水中,只有11人生还。
由于库帕的过份自信而忽略了对桥梁重量的精确计算,导致了一场悲剧。
由上面材料可以看出,合理的结构是事物存在的基础,卓越的结构是设计者和制造者的重要追求。而一个设计合理的结构应该能承受外界的各种作用力,抵抗各种变形。因此,我们需要了解作用在结构上的各种力。
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
能引起形态和大小改变的力。
根据构件的受力和变形的形式,我们可以将构件分为受拉、受压、
受剪切、受弯曲、受扭转这五种
基本形式。
拔河!
受拉:构件所承受的拉拽力。
趁热打铁!
受压:构件承受使之被挤压的力。
修理草坪!
剪刀、钢丝钳
受剪切: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。
拧干衣服!
拧瓶盖
麻花条
受扭转:构件两端承受方向相反的均匀的力,使它发生扭转形变
钓鱼!
受弯曲:构件承受使之产生弯曲的力
一座简易桥梁,当有行人、车辆在桥面上通行时,桥面受到的力主要有行人和车辆对桥面的压力,两端桥墩对桥面的支撑力,以及风对桥面的作用力等。
一座限载1.5吨的简单梁式桥,如果要使它承重能力增加,应该如何修改。
填空:
吊兰的支撑架受________
。桥墩承受来自桥面、桥上荷载的力,它受_______
;两端被桥墩托住的梁受_______。
拉压弯曲
1.小军打羽毛球挥拍时金属杆受到的力主要是A 、弯曲力(弯矩)
B 、压力
C 、拉力
D 、扭转力(扭矩)
A
2.如图所示是冲眼操作示意图。在冲眼操作过程
中,样冲、锤柄及锤头的主要受力形式是A.样冲受压、锤柄受拉、锤头受压
B.样冲受压、锤柄受弯曲、锤头受压
C.样冲受弯曲、锤柄受扭转、锤头受剪切D.样冲受拉、锤柄受压、锤头受扭转
B