通用技术-结构与设计.ppt

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1、结构与设计通用技术1.认识结构广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。从力学的角度：结构是指可承受一定应力的物体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。复习2.结构与力复习3.结构的分类根据物体结构形态在受力时承受和传递力的方式差别实体结构：通常是指结构体本身是实心的结构。框架结构：通常是指结构体本身由细长的构件组成，支撑空间却不充满空间。壳形结构：通常是指层状的结构。结构复习4.结构与稳定性结构的稳定性结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。复习结构稳定性的主要影响因素重心位置的高低支撑面的大小结构（构件）的形状1重心越低,稳定

2、性越好;重心越高,稳定性越差2结构与地面接触所形成的支撑面越大越稳定3三个支撑点组成三角形结构更容易稳定结构的构造形状(三角形更稳定)复习结构底面的范围内。5.结构稳定的条件支撑面重心所在点的垂线落在复习技术：包括结构功能的实现、结构的稳固耐用、结构造型设计的创意、材料使用的合理性、工艺制造的精湛程度等。文化：具体包括民族特色、历史性、时代性、艺术性等方面。6.典型结构的欣赏复习结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。一、结构的强度外力：是使结构发生形变作用的力。结构强度与稳定性的区别稳定性：指在外力的作用下不容易翻倒（维持原有的平衡状态）强度：指

3、在外力的作用下结构体本身遭到破坏（一）、强度与应力结构的强度是通过构件和材料来体现的。构件在外力作用下会形变，同时各个质点之间的相互作用力发生了改变，这种作用力的改变称作为内力。如何来理解内力呢？把这根绳子承受的合力就叫做内力。用“N表示，单位是“牛”F1+F2+F3+F4外力内力PN当构件受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变,产生一种抵抗外力与形变的力,称为内力。注：内力反映了材料抵抗外力破坏的能力。弯曲力内力左拉力右拉力内力内力右压力左压力内力内力图2:内力抵抗压力示意图图1:内力抵抗拉力示意图图3:内力抵抗弯曲力示意图通过研究发现内力

4、的大小与构件单位截面面积有关.如何来理解呢？所以说：内力的大小与构件单位截面面积有关.在拔河时，绳子受到两边拉力的作用，因此拔河用的绳子往往是用多股细绳绞合在一起而成的，有效地增大了绳子的横截面积，减少了绳子的应力，同时，还可以防止它们之间的相对移动，保证各股细绳同时受力。同样的道理，起重机用的钢丝绳、悬索桥的钢索等都是多股合成的。我们将构件单位截面面积所承受的内力称为应力。用“ó”表示，单位是“Pa”用公式表示就是:ó=N/A(“A”:表示横截面积。单位是平方米（m2)。例如：建筑物混凝土方柱，这个方柱的许用应力为0、5MPa，支柱的横截面积为边长L=

5、400mm的正方形，支柱顶受轴向压力P=45kN，支柱重力G=22kN，求支柱的底截面上的应力是多少？方柱会不会损坏？解：N=P+G=45Kn+22kN=67kN=67000N0.419MPa＜0.5MPa答：应力是0.419MPa.不会断S=0、4mX0、4m=0、16m2ó=N/A=67000N/0、16=418750N/m2=0、419MPa（1MPa=106Pa）这就是：许用应力＜应力故事、古代有几兄弟经常打架，父亲就给他们现身说法：一根筷子容易被人折断，两根筷子还是容易折断，三根筷子有点难……十根筷子就折不断了。从此，几兄弟便团结起来。试解释，

6、为何一根筷子容易断，多根筷子不易断？答：一根筷子的截面积小，所受应力就大；多根筷子一起，截面积变大了，所受应力就小了2、如左图：此结构什么地方受到的应力最大？答：最细处，此处截面积最小，则所受应力最大。答：铁质的容许应力比木质的容许应力大。3、铁质物体与木质物体哪个的容许应力大？4、假设花杆支柱最粗处的直径为3CM，最细处的直径为最粗处的一半，外力冲击所产生的内力为30N，试计算支柱上的最大应力为多少？解：最细处的截面积最小，所受的应力最大，最容易被破坏，是整个支柱最薄弱的地方，所以支柱所能承受的最大应力取决于最细处的应力。δ＝30/（3.14*0.75

7、*0.75）=16.98N/cm25、截面粗细不同的两根实心直杆件，在相同的拉力作用下，遭受破坏的程度不一样，粗截面的杆件先被破坏，其根本原因与（    ）A．外力有关B．内力无关C．应力有关D．材料有关C（二）强度与材料1、强度与材料揭示了结构强度与材料的关系。即结构强度高，材料不易被破坏。结构强度低，则材料易被破坏。例如、学校操场上的不锈钢管旗杆的上部被大风吹弯。主要原因是钢管的强度不够。又如：人坐在板凳上用力摇几下，板凳坏了。四川汶川在7、8级地震中80%房子倒塌。再如：鸡蛋能支起砖头这就属于结构强度够形成的。荷载作用传到梁上，梁受力变形趋势如图。

8、钢筋：起着拉力作用水泥：起着凝固作用碎石：起着骨架作用砂子：填充料作用钢筋承受拉