结构与设计--常见结构的认识

(共12张PPT)
通用技术—技术与设计2
第一单元 结构与设计
（部分引用网络资源）
常见的结构认识（1）
常见的结构认识
结构与力
无处不在的结构
结构的类型
一、无处不在的结构
自然界中物体的结构
什么是结构
人类创造物体的结构
事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列
任何事物都存在结构，结构是多种多样的
蜂巢
飞机
人类对自然界中结构的研究与应用
鸟与飞机
鹰眼与导弹跟踪系统
社会领域中的结构
人员结构、文章的结构
恐龙
二、结构与力
力学中的结构
结构由构件组成
外力与内力
基本受力的形式：
结构是指可以承受一定力的物体形态，它可以抵抗能引起自身形状和大小改变的力。
一个复杂的结构是有不同的部分（构件）组成
拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力、支撑力等
魁北克大桥
三、结构的类型
类型 特点 受力特点 实例
实体结构
框架结构
壳体结构
结构体是实心
外力分布在整个体积中
主要承受压力
实心墙
大坝
结构体由细长的构件组成
支撑空间而不充满空间
即可以承受压力，又可以承受拉力
铁架
结构体是层状
外力作用在结构体表面上
当壳顶部受到压力时，能将力均匀分散
头盔
贝壳
蜂巢
蜂巢由工蜂筑造
蜂巢的结构用材最少，容积最大
蜂房是六角形的，0.073毫米的巢壁，蜂房微微向内倾斜，排列成行，但彼此嵌合得天衣无缝，构成一个整体，牢固无比。重40克的蜂房，却能容纳2000克蜜蜂。
蜂巢的结构精巧又美观
恐龙
恐龙的身体非常重，体积也很大。它的中心在腰部，整个身体的上部就像一座拱桥。
外力与内力
当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用就会发生改变，产生一种抵抗的力，这就是内力。
分析结构所承受的外力
内力：
1：教室的窗户
建筑物墙体的压力、风的作用力、窗户自身的重量等。
2：书桌
桌面书本等物体的压力、学生看书写字时对书桌的压力、书桌自身的重量等。
基本受力的形式（1）
拉力
压力
剪切力
弯曲力
扭转力
基本受力的形式（2）
压力
剪切力
弯曲力
拉力
扭转力
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
挤压物体的力
物体所承受的拉拽力
作用于物体，使它产生弯曲的力
反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力
魁北克大桥
这座大桥本该是美国著名设计师特奥多罗.库帕的一个真正有价值的不朽杰作。库帕曾称他的设计是“最佳、最省的”。
库帕自我陶醉于他的设计，而忘乎所以地把大桥的长度由原来的500米加到600米，以成为当时世界上最长的桥。
正当投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时，人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响--大桥的整个金属结构垮了：19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。
由于库帕的过份自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，导致了一场悲剧。
1、魁北克大桥，1907年
2、泰坦尼克客船，1912年
3、兴登堡气球，1937年。
4、“长尾鲨”号核潜艇，1963年。
5、维昂特坝，1963年。
6、DC-10飞机失事，1974年。
7、宾夕法尼亚反应堆事故，1979年。
8、堪萨斯城饭店倒塌，1981年。
9、博帕尔中毒事件，1984年。
10、切尔诺贝利核电站事故，1986年