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1、大自然是最完美的设计师立体六角形薄壁,结构巧妙、坚固耐用第1页/共39页 瑞士的乔尔吉朵青期（Georgesdemestral）工程师十分酷爱郊游与打猎，在1948年秋季的某一天打猎回来，发现他的衣服上粘着一些鬼针草（牛蒡草）的种子，若要除去这些鬼针草的种子是非常麻烦的事，这引起了他的极大兴趣，他便从衣服上取下一颗种子在放大镜下仔细观察，发现在种子上的芒毛有一个个小钩子，正是这些小钩子抓住了衣服上的纱线。由此他突发奇想，如果能在带子上也产生这些类似的小钩子，它不就也可以使布带相互搭接代替钮扣和拉链了吗？在鬼针草种子的启示下，他经过8年的精心研究，于1956年终于设计了定型的产品，宣告了尼龙搭扣
2、带的诞生苍耳子与尼龙搭扣第2页/共39页 生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的？界事物结构的启发而产生的？第3页/共39页技术领域的结构一把锤子n n一辆汽车n n一张桌子n n一幢房子n n铅笔、剪刀、服装、汽车、楼n n房、桥梁n n第4页/共39页 我们身边存在着各种各样的结构。我们身边存在着各种各样的结构。结构普遍存在于自然界的物体中，也存在结构普遍存在于自然界的物体中，也存在于人类创造的各种物体中（包括社会）。于人类创造的各种物体中（包括社会）。一、无处不在的结构什么是结构？结构结构是指事物的各个是指事物的各个组成部分组
3、成部分之间之间的的有序搭配和排列有序搭配和排列。结构的各个组成部分称为结构的各个组成部分称为构件构件。第5页/共39页魁魁北北克克大大桥桥的的坍坍塌塌第6页/共39页P004阅读 魁北克大桥的坍塌分析大桥坍塌的原因是什么？改变桥的结构造成塌陷 因为，不合理的结构会使结构或材料所受到因为，不合理的结构会使结构或材料所受到的外力超过其承受的极限。的外力超过其承受的极限。结构影响着它们的性质和功能结构影响着它们的性质和功能,结构方面存在结构方面存在的一个小问题也许就会导致重大事故的发生的一个小问题也许就会导致重大事故的发生。第7页/共39页杭州地铁塌陷 浙江一位不愿意透露姓名的地质专家分析说，杭州浅
4、部地层主要以软土、砂性土为主，由于离钱塘江近，萧山区的地下水位较高，地层含水性高，“工程墙面出现裂纹，这是非常明显的隐患。”这名地质专家据此分析，在事故段地质情况比较复杂的情况下，基坑维护结构没有做好，最终酿成悲剧。第8页/共39页 启示：结构影响设计的性质和功能，结构方面存在的小问题也许就会导致重大事故的发生。因此，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。第9页/共39页一个复杂的结构由许多不同的部分组成,这些组成部分通常称构件。例如自行车的车轮，它是由辐条（钢条）、轮胎 、车圈、气门等构件组成的。一个设计合理的结构应该能承受外界的作用力，抵抗各种形变，因此我们需要
5、了解作用在结构上的各种力。二、结构与力从力学的角度来说，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。第10页/共39页利用一张白纸，制作一个简易结构。要求至少10厘米高，并且可以承受几本(技术与设计2)课本的重量。一张纸承受压力小试验:第11页/共39页思考：分析结构的受力情况？马上行动马上行动指出下例结构可以抵抗来自外界哪些作用力。石磨的推杆硬纸包装箱第12页/共39页通过以上例子可以得出：结构通过以上例子可以得出：结构可可以抵抗来自外界的作用力，那么结以抵抗来自外界的作用力，那么结构构构件一般会受到哪些力？构件一般会受到哪些力？接着来学学构件五种基本受力形式接着来学
6、学构件五种基本受力形式第13页/共39页思考：一根粉笔，如何在中间截为两段？用工具：（1 1）刀切开 （2 2）剪刀剪开空手：（3 3）掰弯 （4 4）扭断 （5 5）拉断第14页/共39页构件受到拉力和压力的作用第15页/共39页构件受到扭转力的作用第16页/共39页 当构件承受外力作用时，其一部分发生滑动或剪断之倾向时，即会产生剪切力。两个距离很近、大小相等、方向相反、作用于同一物体上的平行力第17页/共39页构件受到弯曲力的作用 若一个物体承受与之垂直的负荷时，一般称其为梁。受此一负荷后梁必会产生弯曲现象。第18页/共39页受拉 物体所承受的拉拽力 受压 构件承受使之被挤压的力 受剪切
7、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 受扭转 反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力 受弯曲 构件承受使之产生弯曲的力 构件的基本受力形式：受拉、受压、受弯曲、受剪切、受扭转第19页/共39页提问:梁只是由混凝土材料构成的吗?一般的构件都受到多种力的同时作用。受压受拉第20页/共39页第21页/共39页2.晾衣架通常由曲臂、撑杆和挂钩组成。如图所示。当衣物对称挂在衣架的曲臂上时，晾衣架挂钩的直杆、曲臂、撑杆的受力形式分别是什么？挂钩：受拉 曲臂：受弯曲 撑杆：受压 第22页/共39页探究：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。参考答案：参考答
8、案：1、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；2、防止推杆弯曲变形。第23页/共39页 一座限重1.5吨的简单梁式桥，如果要使它的承重增加，该如何改进。第24页/共39页第25页/共39页1 实体结构结构体本身是实心的结构。受力情况：外力分布在整个体积中，如大坝、实心墙、实体物第26页/共39页实体结构实体结构三三峡峡大大坝坝第27页/共39页2 框架结构其特点是：支撑空间而不充满空间可以承受压力和拉力等由细长的构件组成的结构。第28页/共39页壳体结构壳体结构 壳体结构通常是指层状的结构。其受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如头盔、汽车飞机的外壳等等。第30页/共39页壳体
9、结构壳体结构第31页/共39页壳体结构壳体结构灯泡灯泡国家歌剧院第32页/共39页埃菲尔铁塔在实际生活和生产中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成。思考：你认为埃菲尔铁塔是什么结构类型？第33页/共39页1、狩猎者从灌木丛走过，裤子沾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，碰到纤维的衣物，便粘在上面。瑞士的乔尔吉朵青斯经过8年的研究，根据苍耳子的结构发明了（）A、拉链B、尼龙搭扣C、鱼D、飞机2、分析下列物体的结构类型，哪个属于实体结构。（）A电灯泡B乒乓球C橡皮檫D篮球小试牛刀：第34页/共39页3、分析下列物体的结构类型，判
10、断哪个不属于、分析下列物体的结构类型，判断哪个不属于壳体结构。（壳体结构。（）A、西瓜、西瓜B、圆形陶瓷饰品、圆形陶瓷饰品C、贝类、贝类D、金字、金字塔塔4、以下容器中抗张强度最大的是()A、圆柱体容器B、立方体容器C、球形容器D、长方体容器第35页/共39页物体结构实体结构框架结构壳体结构组合结构受力特点栅栏圆形陶瓷装饰品冰山高层建筑的穹顶钢化玻璃锅盖竹排汽车外壳人的头盖骨古罗马斗兽场、分别指出下列各结构所属类型第36页/共39页、在北京奥运会的时候，邹凯夺得单杠冠军，它在单杠上做大回环姿势时，会使杠体产生（）变形。A拉伸B弯曲C压缩D断裂8、从力的角度来说，结构是指可承受一定力的作用的架构形态，它可以抵抗能引起和改变的力。第37页/共39页小实验比较不同形状的纸板承受压力的大小回答问题：1、哪种情况下纸板的抗压能力最强?2、举例说明这一结论在实际应用中有什么意义。3、如果把纸板折成瓦楞状,试验结果会发生什么变化？第38页/共39页感谢您的观看。第39页/共39页