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通用技术 1.3-2 结构的稳定性
小结
1、结构的稳定性: 结构在荷载的作用下,维持其原有的平衡状 态的能力(结构具有阻碍翻倒或移动的特性)
2、结构在什么情况下才能稳定? 结构重心所在点的垂线落在结构底面的范围内
3、影响结构稳定性的因素: ①重心位置的高低 ②结构与地面接触所形成的支撑面的大小 ③结构的形状
4、知识的应用
(1)现有一个卡通造型的花盆架(如图所示), 花盆架用钢筋制成,脚掌用铁板焊接而成。
1.3-2 结构的稳定性
回顾
1、结构的强度: 物体结构抵抗变形的能力
2、应力:σ= ΔF/ΔS 。 作用在物体单位面积上的内力
3、影响结构强度的因素: 形状、材料、连接方式
• 一个物体结构强度大,说明它抵抗破 坏的能力强,那么大家现在来判断: 下面例子哪些能说明结构强度大 ?
大风吹倒的广告牌
翻倒的货车
A.请设计一个简易的试验方案,用花盆作为试验器材, 检验该花盆架在平地上站立时左右翻倒的稳定性。
试验名称: 试验目的:
① 花盆架稳定②性的测试 测试花盆架的稳定性
试验准备:带有不同重量标记的花盆若干; 待测试花盆架
试验过程:将花盆架在平地上站立放稳;
检
③
依次在左侧挂不同重量的花盆,观察并记录
花盆架是否会翻倒;
使笔保持平衡稳定
[试验结果] • 当笔的重心在两根手指的支撑范围内
时,笔能够保持平衡和稳定。
[结论]
• 对于一个结构而言,如果重心所在点 的垂线落在结构底面的范围内,就是 稳定的,不会出现倾倒。
比萨斜塔
辽宁瑞州古塔
平衡红酒架
3、影响结构稳定性的因素
[试验1] 半瓶水和一瓶水,哪个容易倒?
[结论] • 重心的高低影响结构的稳定性
• 这些物体在受外力作用时,原有的平衡 状态被打破
• 但是这种现象不是物体本身结构强度的 问题
• 而是物体结构稳定不稳定的问题。
• 这节课我们就一起来学习结构的另一个 重要性质——结构的稳定性
1、结构的稳定性
• 稳定:
成绩稳定 工作稳定 情绪稳定 物价稳定 …… 在一段时间内没有太大的变化,保持一种平衡状态。
• 结构的稳定性:
结构在荷载的作用下,维持其原有的 平衡状态的能力
结构具有阻碍翻倒或移动的特性
• 稳定是一种平衡状态,这种平衡状态 并不是指状态绝对不变
• 而是受扰后,允许状态有所波动
• 但扰动消失后,能重新返回到原来的 平衡状态。
不倒翁
2、结构在什么情况下才能稳定?
[试验] • 请同学们拿出笔,用两根手指支撑笔,
③改变结构的形状 如增加支撑脚、缩短横梁的长
• 结构的稳定性在日常生活中有着广泛 的应用
• 一方面,人们利用稳定的结构抵抗外 力、承受负载
• 另一方面,人们还利用不稳定的结构 实现某些功能
不倒翁为什么不会倒?
依次在右侧挂不同重量的花盆,观察并记录
花盆架是否会翻倒。
B.若花盆架左右稳定性不够,为了提高其 稳定性,请从以下三个方面各提出一种 具体的改进措施:
①改变重心
②改变支撑面
③改变结构的形状
①改变重心——降低重心 如增加脚掌的重量、降低花盆架高度、增加 花盆吊绳长度
②改变支撑面——加大支撑面 如增加两条支撑脚的大小、间距、增加支撑
[思考]
• 不借助其他物品,使你的课本在桌面 上立起来
[思考]
• 生活中有哪些结构采用加大支撑面的 方法来提高其稳定性?
[试验3]搭积木
• 第一种形状:高楼 • 第二种形状:楼梯
[结论] • 结构的稳定性与结构的形状有关
生活中的三角形结构
影响结构稳定性的因素
①重心的高低 ②结构与地面接触所形成的支撑面的大小 ③结构的形状
重心越低,稳定性越好考]
• 生活中有哪些结构采用降低重心的方 法来提高其稳定性?
[试验2]
• 啤酒瓶正立和倒立两种状态下,我们 对其施加同样的力,哪一种状态物体 更稳定?
[结论] • 结构的稳定性:
和接触面与地面所形成的支撑面有关
• 支撑面越大越稳定 • 越小越不稳定