2012年通用技术高考复习第一单元：结构与设计（10张幻灯片）

(共10张PPT)
（一）常见结构的认识
1、结构的概念：
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
2、内力与应力
（1）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会发生改变，产生一种抵抗的力，称为内力 。
（2）应力：构件的单位横截面上所产生的内力。 用公式表示应力为：σ= F/s
3、基本受力形式：
（1）受拉： 物质所承受的拉拽力。
（2）受压： 构件承受使之被挤压的力。
（3）受剪切：构件承受两个距离很近，大小相等，方向相反的平行力。
（4）受扭转：构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转变形。
（5）受弯曲：构件承受使之产生弯曲的力。
4、简单结构的分类
（1）实体结构：
通常指结构体本身是实心的结构。
受力特点是，外力分布在整个体积中。
（2）框架结构
通常指结构体由细长的构件组成的结构，支撑空间而不充满空间。
受力特点是，通过条状物的连接来承受荷载，可以承受压力和拉力。
（3）壳体结构
通常指层状的结构。
受力特点是，外力作用在结构体的表面上，通过壳形来传递力和承受荷载，特别是当顶部受到压力时，它能将力均匀扩散。
（二）稳定结构的探析
1、结构的稳定性
结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
2、影响结构稳定性的主要因素
（1）重心位置的高低：重心位置低，重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，则稳定性好；
（2）结构与地面接触所形成的支撑面的大小：结构与地面接触所形成的支撑面越大越稳定；
（3）结构的形状：结构与地面的接触点为不在同一直线上的三点为稳定。
3、结构的强度：
结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
4、影响结构强度的主要因素
（1）结构的形状。
（2）使用的材料。
（3）构件之间的连接方式。
能区分铰连接和刚连接
5、结构与功能的关系
结构的改变可能导致功能的变化。
要求c
（三）简单结构的设计
1、结构设计考虑的主要因素
（1）稳定性； （2）强度； （3）成本；
（4）功能； （5）美观； （6）寿命；
（7）安全； （8）人的个性化需要 ……
2、简单结构的设计
（1）设计项目； （2）设计要求；
（3）设计分析； （4）设计准备；
（5）设计方案。
要求c
（四）经典结构的欣赏
1、结构的实用性
2、典型结构设计的欣赏与评价
（1）技术的角度：结构的使用功能的实现，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。
（2）文化的角度：结构的文化寓意与传达，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。
18．电热水壶的底部，一般制成如图所示凹凸不平的形状，这样设计是为了
A．增大受热面积
B．减小底部变形
C．美观
D．制造方便
B
例题，混凝土具有很好的耐压性能，但抗拉性能较差，而钢筋具有很强的抗拉性能。因此钢筋混凝土具有很好的耐压和抗拉性能。下列钢筋混凝土结构中，钢筋布置合理的是（ ▲ ）
A B C D
D
★
1、火车载重量相当大，为了可以经得起载重相当大的车辆施加的压力，钢轨的顶面必须有一定的宽度及厚度来承受这些压力。
2、为了提高钢轨的稳定性，钢轨的底面也必须有一定的宽度；
3、为了适应带有轮缘的车轮，钢轨也要有相当的高度。
工字形的钢轨刚好可以满足这方面的要求。
根据力学原理，弯曲的物体，其中部的受力几乎为零，所以铁轨做成工字型，省去不那么受力的材料。