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通用技术 第二册第一章总结


学通用技术达到的目的: 运用技术理念分析,评价, 解决问题,优化改进设计的能力 与意识。而不是学一门技术。

?总结

?常见结构的认识 ?稳固结构的探析 ?简单结构的设计 ?经典结构的欣赏

一、 无处不在的结构
? 结构(structure) :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。
? 世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定 着事物存在的性质。

立体六角形薄壁, 结构巧妙(对空 间的利用)坚固 耐用

形形色色的结构
苍耳子与尼龙搭扣

创造灵感和启示:
案例1

植物形态 一年生草本,三角状卵形,先端锐尖, 基部心形。边缘有缺刻或3~5浅裂,有不规则粗锯 齿,两面有粗毛;头状花序顶生或腋生,雌雄同株, 雄花序在上,球形,花冠筒状,5齿裂;雌花序在下, 卵圆形,外面有钩刺和短毛。花期7~10月,果期 8~11月。 生于荒地、山坡等干燥向阳处。分布于全国各地。

应用
.用于不闻香臭、时流浊涕,鼻渊头痛,外感 风寒,恶寒无汗,风寒头痛。本品温和疏达,味辛 散风,苦燥湿浊,通窍止痛,常配伍辛夷、白芷、 薄荷同用,即苍耳子散。

鹰眼

与导弹跟踪系统

? 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。

阅读案例:魁北克大桥的坍塌。
设计师擅自改变桥的结构。

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。

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 可以抵抗能引起形态和大小改 变的力。

构件的基本受力形式:
? 拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。
拉力 压力 物体所承受的拉拽力 挤压物体的力

两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作 剪切力 用于同一物体上的平行力
反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发 扭转力 生扭转形变的力

弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力

拔河!

拉力:物体所承受的拉拽力。

趁热打铁!

压力:挤压物体的力。

修理草坪!
剪刀、钢丝钳

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。

剪 切 力:

拧干衣服!

拧瓶盖

麻花条

扭转力:反方向向物体两端均匀
施力,使物体发生扭转形变的力。

钓 鱼!

弯曲力:作用于物体,使它产生
弯曲的力

三、结构的类型
? 根据物体的结构形态,通常将 结构分为实体结构、框架结构 和壳体结构三种基本类型

实体结构:
通常是指结构体本身是实心的结构。 它的受特点:外力分布在整 个体积中。

框架结构:通常是指结构体由
细长的构件组成的结构。 其特点:支撑空间而不充满空 间。

壳体结构:通常是指层状的
结构。 它的受力特点是,外力作用在 结构体的表面上。

小结 1、无处不在的结构 ? 从广义上说结构是指事物的各个组 成部分之间的有序搭配和排列。 ? 结构决定着事物的性质。 ? 合理的结构是事物存在的基础。

2

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,它可以抵抗引起形状、大小 改变的力。

? 从广义上说结构是指事物的各个组成 部分之间的有序搭配和排列。
? 构件基本受力形式有拉力、压力、剪切力、 扭转力和弯曲力。 ? 构件可以同时受到几种不同的力的作用。 ? 力的分析方法。

3

结构的类型

? 结构的类型 实体结构 : 通常指结构体为实心的结 构; 框架结构:结构体由细长的构件组成 的结构; 壳体结构 : 层状的结构。 很多物体的结构是有两种或两种以上基 本结构类型合成的。

1.结构的稳定性
结构的稳定性:指结构在负 载的作用下,维持原有平 衡状态的能力。

结构的稳定性因素
1、重心的位置高低
2、支撑面积的大小 3、结构的几何形状

注意:接触面与支撑面的区分

结构的支撑面

结构的接触面

1

2

3

结论:重心所在点的垂线落在结构底座的范围内,就是稳定的。 重心越低,结构越稳定

结构稳定性的应用:
? 1、人们利用稳定的结构抵抗外力、承 受负载。 ? 2、利用不稳定的结构实现某些功能。 例如:利用导置的啤酒瓶预报地震。

分析: 房子的扭曲原 因?是因为房 子结构不稳定 吗?

2.结构与强度
? 结构的强度:是指结构具有的 抵抗被外力破坏的能力.

一般的构件都受到多种力的同时作用。 压力

拉力 拉力

提问:梁只是由混凝土材料构成的吗?

总结:影响 结构强度 (2)结构的材料 的主要因素
铰连接

(1)结构的形状

(3)结构的连接方式
刚连接

(想:还与温度、湿度、工艺等有关)

构件之间的连接方式: ? 1)铰连接:被连接的构件在 连接处不能相对移动,但可相 对转动,具体有松螺栓、松铆 等。

?2)刚连接:被连接的
构件在连接处既不能相对移动,也不能 相对转动,具体有榫接、胶接、焊接等。

铝合金书架断裂了,最好 采用哪种连接方式进行修补?

A.焊接 C.胶接

B.榫接 D.铆接 D

3.结构与功能
? 结构的变化可能导致功能的变 化。

稳固结构的探析
1.结构与地面接触所形 影响结构的稳定性 成的支撑面的大小 2.重心位置的高低 结 3.结构的形状等 构 与 (1)结构的形状 功 能 影响 结构强度 (2)结构的材料 铰链接
的主要因素
刚连接

(温度、湿度、工艺等) (3)结构的连接方式

结构设计的目标及要求

结构设计应以功能的实现为基本 目标,应满足设计规范,满足 使用者的基本需要。

结构设计的主要因素
成本
功能

安全
个性化需求

结构设计
强度 寿命 稳定性 美观 其他

还要考虑文化、时尚和环境因素、习俗等。

结构的牢固、稳定、 简约、和谐、美观 是结构设计的不变追求。

如何赏析结构设计的作品
技术:功能的实现、结构的稳固耐用、 结构造型设计的创意和表现力, 材料使用的合理性,工艺制造的 精湛程度等。
文化:结构的文化寓意和传达, 公众认可的美学原则,反映的时代、民族、 习俗方 面的特征,结构的个性特征等。

当今世界上年代最久、 跨度最大的敞肩型石拱桥

赵州桥

技术: (1)功能:兼顾水陆交通。 (2)结构设计:敞肩拱,省材料。

文化: 弧形拱和敞肩小拱给人以跃跃欲飞的动感, 桥两边的拦板和望柱上有雕像,寄寓着大桥 不受水害、长存永安的愿望。

“赵州桥”

卢沟桥

飞檐

飞檐:

技术:(1)功能: 扩大了采光面,有利于排泄雨水 2)结构设计: 屋面直曲的巧妙结合,斗拱结构. (3)技术施工: 榫接。 文化: 飞檐的造型减轻了大屋顶的沉重感,有飞动 轻快的美感;黄顶朱墙为主,传达出尊贵、 凝重的寓意,体现了高贵华美的风韵。

技术角度:

功能与其它椅子一样, 结构设计:支撑脚是不 锈钢的,椅面和靠背是 整体成型。 文化角度:
整体造型具有雕塑般的 美感和强烈的时代气息。 改变了传统的实用主义 设计理念,形成了浪慢 主义设计风格。导致了 人们对家具的重新理解。

结构与设计复习 ?常见的结构认识 ?稳固的结构探析 ?简单的结构设计 ?经典结构的欣赏

收集资料

北 京 师 范 大 学 附 属 中 学

设计的效果图

最终 方案

世博巴西展馆的系统设计
基本信息 场馆主题:动感都市,活 力巴西 国家馆日:6月3日 形象大使:保罗?科埃略 展馆面积:约2000平方米 展馆位置:C片区

简答题:
1.有的矿泉水瓶上有若干突起的横向纹路, 它的作用是什么? 2.有人说,“结构越稳定越好”,你认为 这一说法是否正确,举例说明。 3.当出现交通事故时,摩托车手的头盔是 如何避免外力对头骨的撞击的?又是如何 保护驾驶员的?

4.走钢丝,摩托车走钢丝,摩托车挂 车厢走钢丝哪个更危险?


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