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一、结构实例展示——结构的概念
《技术与设计2》
《技术与设计2》的简单介绍
《技术与设计1》就是让我们掌握一个完整的设计 过程,学会与设计有关的各种途径、方法,了解设 计中可能遇到的各种问题,学会多角度的思考问题。
《技术与设计2》关注设计过程中的基本思想和方 法的应用,包括结构与设计、流程与设计、系统 与设计、控制与设计。
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
探究:
观察右图,说明 石磨的推杆为 什么要用一根 绳子吊起来。
答案: 1、低消推杆自身的重力 2、保持人在推磨过程时推杆始终在平行于
地面的平面上运动;
三.结构的类型
实体结构:结构体本身是实心的。 受力特点:外力分布在整个体积中,如实心墙,
第一章 结构与设计
第一节 初识结构
一.无处不在的结构
明石大桥主跨1991米,全
细胞
长3910米,
蜘蛛网
立体六角形薄壁, 结构巧妙(对空间的利用) 坚固耐用源自 活动:观察课本P2中的图片
思考:这些图片中的物体有什么共同点? 这些物体都具备一定的结构,可以承受和抵抗各种各 样的力
概念
大坝。
框架结构:结构体由细长的构件组成的结构。
受力特点: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。
壳体结构:通常是指层状的结构。
受力特点: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。
小结:
结构的概念 几种常见的受力形式 结构的分类
鹰眼与导弹跟踪系统
鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的 动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每 只眼睛的视网膜上都有一个凹槽,叫做中央凹。 而老鹰眼中的中央凹却有两个,这两个中央凹的 作用不同,其中一个专门用于接收来自鹰头侧面 物体的像,另一个用于接收来自鹰头前方物体的 像。这样,老鹰的视觉范围就宽多了,能兼顾前 方和侧面。根据鹰眼的结构,人们正在研制“鹰 眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别 目标并跟踪攻击。
结构与设计:从力学的角度理解结构的含义、结 构的强度和稳定性的问题。
流程与设计:强调对流程和流程优化的理解,学 习科学合理的流程
系统与设计:通过对一些常见系统的结构的分析, 用系统的思想解决生活中的问题
控制与设计:了解控制的手段与应用,了解控制 系统的设计与实施,能在生活中合理的应用控制
通过对自然界中结构的分析和研 究,人们将结果应用到技术领域, 更好的服务于人类.
二、结构的概念
实例1:古老的板凳
榫卯连接
榫卯连接
实例2:吊车与吊桶
钢丝绳是先由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量股捻绕 成螺旋状的绳。
要使绳子不容易断,可以怎么设计?
结构的定义
人们为什么要研究结构?
案例分析:苍耳子与尼龙搭扣
狩猎者从灌木丛中走过,裤子上粘满了令人讨厌 的苍耳子。仔细观察苍耳子,它的表面布满了许 多小刺,每根刺上都有细细的倒钩,碰到纤维类 的衣物,便粘在上面。瑞士的乔吉尔•朵青斯经 过研究,根据苍耳子的结构,发明了尼龙搭扣用 以代替纽扣、拉链、接缝剂等。
结构是指物体的各组成部分之间的搭配和排列, 确定的搭配和排列决定了物体的性质和形态。
结构的各组成部分,称为构件。
结构常见的几种受力
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 上的平行的力。
拧瓶盖 麻花条
扭转力:反方向向物体两端均匀
鸟与飞机
人类飞翔的梦想源于振翅高飞的鸟,飞机原型的 产生源于对飞鸟形体结构的仿生。鸟类能够自由 飞翔,是因为它有适应飞行的自由流畅的外形和 使身体更轻便的翅膀骨质中空结构。观察飞机的 结构,两侧的机翼就像飞鸟展开的一对翅膀,一 些轻型材料的使用使机身更轻便,整个飞机的流 线型仿佛飞鸟冲刺的形态。是飞鸟启发了人类, 帮助人类实现了飞行的梦想。