1.2稳固结构的探析课件（17ppt）2021-2022学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

(共17张PPT)
第二节 稳固结构的探析
生活中，我们经常看到这样的情形。
为什么会出现这种情况呢？说明结构的稳定性对生活很重要
任务一　探析结构的稳定性
1.1、结构的稳定性
定义：指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
关键词：荷载（外力）
平衡状态（静止、匀速直线运动）
1.2、影响结构的稳定性主要因素
小试验：两瓶水谁想倒？
1.21、结构重心高低影响着结构的稳定性。
举例：独角茶几底座采用较重的材料，台面采用较轻的材料。
起重机的质量高达几百吨，且重心很低。
大型桥墩重心特别低
小试验：一本书怎么站立在桌面上？
1.22、支撑面积的大小影响稳定性。改变支撑面积可以改变稳定性。
比如，大型桥墩底座比较大
落地台灯底座也比较大
支撑面和接触面不是同一个概念？
思考：一个课桌断了一条腿，支撑面积便为原来的多少？接触面积变为原来的多少？
思考：A字形梯在载人时重心很高，为什么还能保持稳定？ A字形梯中间的横梁有什么作用？其放置的位置对梯子的稳定性有什么影响？
图丁中采用八脚支撑的原因是什么？
目前我们研究稳定性主要是研究静止的情况，在静止情况下物体能不能站住，是有条件：物体重心的垂足要落在结构的支撑面内，结构就是稳定的不会倾倒
1.23、结构的形状也影响稳定性。比如三角形构成的几何结构最稳定，所以建筑上常用的桁架结构往往采用三角形作为基本结构单元。
1.24、运动转态也会影响稳定性。
比如陀螺效应
任务二　探析结构的强度
生活中，我们总是会见到这些情况：
学生小组 底面积 悬臂距离结构中心 底盘质量 可挂质量
第一小组
第二小组
第三小组
第四小组
…….
思考：什么样的结构可以挂重物质量最大？
挂同样重物，如果想拉长距离，应该怎么办？
技术体验：看看谁设计的起重机更稳定？
体验目的：体验结构的稳定性
材料：一次性筷子、塑料管、铝条、铝片、木条、热熔胶枪、若干细绳
工作：剪刀、钢锯、砝码
2.1 结构的强度
结构抵抗荷载的能力用强度来表示，结构的强度是指结构具有抵抗外力破坏的能力。
应力表示结构构件强度的基本指标，什么是应力？
单位面积上的内力。（内力：当结构受到外力作用时，内部各个质点之间的相互作用发生改变，产生一种抵抗外力与形变的力。）幻灯片 12
N
F N
为内力，A为受力面积，
为应力
用力拉一根木条，木条处于平衡状态，假设将其分割成若干部分，任意部分都处于平衡状态。
自己推理一下，强度和应力的关系？（应力越小，强度越大）
2.2影响强度的主要因素
1、结构的形状
在结构设计中，一些形状稍加改变就可以大大提高强度。
比如：吊兰支架用三角形，提高强度。
空调支架也是三角形，提高强度，并且支架用的是管状结构，而不是“片”。
2、结构的材料
不同材料构成的结构，其强度各不同。
比如：梁，钢筋混泥土制成，钢筋擅长抵抗拉力，混泥土擅长抵抗压力。
设计过程中应注重挖掘材料特性所带来的新结构的可能。
3、结构的连接方式
结构的连接方式直接影响着结构的强度，连接方式多种多样，按照构件之间能否转动来分类，可分为铰连接和刚连接。
比如：铝制铆钉用于受荷载小场合
不锈钢铆钉则用于高拉力、耐腐蚀的场合
稳定性 强度
定义 维持原有平衡状态的能力 抵抗外力破坏的能力
关键词 倒了 坏了
举例 自行车倒了 板凳被做坏了
地震中倒塌的房屋
主要影响因素 1、重心的高低 2、支撑面的大小 3、结构的形状 4、运动状态 1、结构的形状（外形、横截面的形状）
2.结构的材料
3、结构的连接方式（刚连接、铰连接）
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