结构的稳定性强度连接（34张幻灯片）

(共37张PPT)
第二节
探究结构
Structure
长春教育实践基地 何宸宇
FIRST
Structure
SECOND
Third
通过案例1、2、3我们可以得出稳固的结构
与哪些因素有关？
结构的稳定性
结构的强度
结构的连接
Structure
Structure
哪个更危险？
——结构在负载的作用下维持其 原有平衡状态的能力。
结构的稳定性
Structure
什么是结构的稳定性？
结构底面 的范围内。
二、结构稳定的条件：
想一想：重心的垂线怎样才不容易落到支撑面外？
支撑面
重心所在点的垂线落在
Structure
蹲着
站立
单腿站立
重心
面积
三、影响结构稳定性的因素
Structure
Structure
一块砖与半块砖
1、重心的位置
重心越低,稳定性越好;
重心越高,稳定性越差。
　
　临时摆放的屏风为什么摆成Ｚ字型，而不摆成一字型？
观察生活：
底面积大
Structure
2、结构的支撑面大小
　
支撑面越大越稳定，
越小越不稳定。
3、结构的形状
⑴ 定义：物体结构抵抗变形的能力叫
强度。
⑵ 表示：用应力来衡量、表示强度， 即科学又确切。
结构的强度
1、内力
外力使构件发生变形的同时，构件内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内力。
2、应力
作用在单位截面积上的内力称为应力。
应力计算公式：
σ＝N / S
单位 :
内力N （ N ）
横截面积S（mm2 或cm2 ）
应力σ（ N/ mm2或N/ cm2）
分析: σ的大小与N、S有关,
S不变时, N 越大,σ越大,构件变形越大,
可见：σ可以表示构件形变的大小。
N不变时，S越大,σ越小，构件的形变就越小，构件就越结实。
试解释：运用应力，解释粗绳比细绳
“结实”的问题。
应用公式计算：
P26图1-43中花杆支柱最粗处的直径为3cm，最细处的直径为最粗处的一半，外力冲击所产生的内力为30N，试计算支柱上的最大应力为多少？
解：最大应力发生在最细处，最大应力为内力和最细处的横截面积之比：
σ＝N/S
＝ 30/π(3/2/2)2N/cm2
＝16.98N/cm2
试验一：
将同样的纸张折叠成可伸缩的形状和卷成管状
结论：
形状——结构的形状略有改变，强度就会改变。包括结构外部形状与结构的构件截面形状。
试验二：
用手捏下列杯子，谁容易变形？
结论：
材料——形状相同，
材料不同，
强度就不同。
试验三：
比较一下榫接和钉接的木椅，哪个比较稳固
结论：
材料的连接方式——不同的连接方式，受力传递方式和效果不一样，结构的强度也不同。
结构的连接通常有以下两类：
铰连接 刚连接
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆等。
轮子
轴承
合页
刚连接：被连接的构件在连接处不能相对
移动，也不能相对转动，具体有
榫接、胶接、焊接等。
胶接
榫接
三角形的应用
　　三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定，所用材料最少。
Structure
Structure
1、秋千
2、路灯……
Structure
Structure
铝合金A字形梯
动手动脑显身手：
任务：
设计一个简易的结构，把蛋稳稳当当地顶起来！高度不少于10cm。
材料：电线、蛋、尖嘴钳。
Structure
反其道而行之不稳定性的应用
反其道而行之不稳定性的应用
１、倒置的啤酒瓶可以预报地震。
２、在打水的桶口边挂一重物，在水　　
　　面时能自动翻倒打水。
思考探究
　　静止状态下陀螺会倾倒，而当它高速旋转时却可以立起来？
陀螺效应：凡是高速旋转的物体，都有一种使转动轴保持不变的能力，这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。
说明：物体的稳定性也和它的运动状态有关
应用：
　　１、自行车
　　２、旋转的硬币