(共58张PPT)
不倒翁为什么不倒
第二节 稳固结构的探析
台风来时原有的平衡状态被打破,出现了不稳定现象
台风过后的灾害
1 结构与稳定性
结构的稳定性(Stability)是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。
研究结构稳定性的目的:是为了在技术领域中设计出更加稳定的结构
马上行动
2 结构的稳定性与什么因素有关
结论一:
重心高低影响结构的稳定性。
重心越低,稳定性越好
重心越高,稳定性越差
仔细观察它们有何特点
结论二:
底座大小(结构与地面所形成的支撑面)影响结构的稳定性。
支撑面越大,稳定性越好
支撑面越小,稳定性越差
鸡蛋的结构稳定吗?有什么方法能使鸡蛋竖起来?
对于一个结构而言,如果重心所在点的垂线落在结构地面的范围内,就是稳定的,不会出现倾倒。
重心点的垂线位置,落在结构底面的范围内
用刚才的知识想一下他们为什么倾而不倒
铝合金A字形梯
拉杆的作用是什么?
摄影棚的摄象机、射灯均为三角架支撑
结论三:
结构或构件的形状影响结构的稳定性。
三角形结构使支架更容易稳定
观察一下静止状态的单车如何保持平衡
自行车骑起来时,只有两个支撑点,为什么不会倒下呢?
影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素有多种,主要有:
1、重心位置的高低
2、结构与地面接触所形成的支撑面的大小
3、结构的形状
木雕圆桌、圆凳 受地面积大 摆放稳定
双脚支撑轻骑车
单脚支撑自行车
履带式小轿车
如何进行改进能使这张椅子更加稳定?
活动:
给定一张16K纸,少量双面胶,试设计一个结构,试其顶端能承受50克砝码。能够达到一分钟的稳定。测量其结构的高度,(高度为:桌面到砝码底部的距离)
1、高度能达到>=40cm,得分5分
2、高度能达到>=50cm,得分10分
为什么会发生这些现象
物体的强度不够而垮了
大雪改变了物体所受的力
普洱地震
唐山地震
2 结构与强度
结构的强度(Strength)是指结构具有抵抗被外力破坏的能力.
海啸
大坝
拔河
绳子的强度
结构的 材料
不同材料构成的结构,其强度各不相同。有抗拉力、压力、剪切力和扭曲力性能的,所以在不同结构不同要求中,选择不同特性的材料。
梁的示意图
压力
拉力
跳板材料
结构形状
各种形状的横截面构件,所承受力的程度是不一样的。
三角形是框架结构最基本的形状之一,结实、稳定、材料最少。在四边形、六边形构件中,加上三角形支撑件,就可大大增加构件的牢固程度。
铝合金A字形梯
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。
结构的连接方式
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、固定铆接等。
榫接
胶接
焊接
3 结构与功能
结构不仅是事物存在的一种形式,而且对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的变化可能导致功能的变化。
一种人力驱动的冰上自行车,有车架、踏板曲柄、链轮、前转向轴及后轴。其特点是∶在前转向轴的一端处装有一只前冰刀,在后轴的两端对称地刚性联接两个倾斜的盘状冰刀,从而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、倒退、前后滑行及刹车的冰上自行车。
残疾人专用电动车