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课件网) 技术与设计2 教材p01-p10 第一章结构及其设计 学习结构技术,体验简单结构的设计过程,欣赏结构的精美、和谐与经典,有助于我们处理简单结构设计问题,解决现实中有关结构的问题,拓宽思维和想象空间。 学前沙龙:欣赏典型结构,学做简易衣帽架 让我们先从欣赏三组图片(图1-1)开始,走进结构的大千世界,探索结构的奥秘。 上面图片中的建筑物、交通工具及生活、学习和体育器材等,都具有结构的新奇特色。如港珠澳大桥采用深达40多米的海底沉管隧道,滴水不漏。从赵州桥到港珠澳大桥,先进的结构技术为中国桥文化铸就了不朽的辉煌! 上述三组图片示物的技术核心是结构,它们的共同特点是都要承受和抵抗各种各样的作用力,抵抗可能由此引起的变形或损伤。它们都是结构设计的成果。 本次沙龙,极大地激发了同学们对结构探究的兴趣。有同学提议,为改善宿舍的环境,我们自行设计、制作一个简易衣帽架吧!这个想法一提出,即刻得到了大家的一致赞同。 制作出的衣帽架,应当能承受相应的重量,达到结实、不易变形、经济、美观等要求。那么,选用什么架构、什么材料、什么几何形状与尺寸,采用怎样的连接、装配与安装方式等,需要科学地设计。为了解决这些技术问题,我们应先学好结构及其设计。 第一节初始结构 问题思考 无论是衣帽架还是椅子或凳子,都要承受挂在或压在其上的物体产生的压力或其他力。设计时,首先要考虑它们作为结构是否能够承受这些力。同样,设计火箭时,也要考虑火箭的外壳与内部结构是否能承受相应的力。总之,进行每项设计,都会遇到设计对象承受力的问题。 那么,如何使设计的衣帽架既牢固又方便使用,外形还美观 一、结构实例展示 问题思考 生活中常见的凳子大多是什么样的 人坐在凳子上时,会给凳子施加什么样的力 在你教室所坐的凳子上感受一下。 实例1传统的板凳———种经典的力学结构 图1-2中的板凳都由凳面和凳腿两个基本部分组成。凳面和凳腿是怎样搭配和组合(架构)的呢 3种板凳有什么不同 我们先从“怎样架构”的角度进行讨论。 板凳( a)有4条腿,凳腿之间略呈“八”字形态,两根横掌( cheng )分别将左端两条凳腿和右端两条凳腿连接在一起。 板凳(b)在板凳(a)的基础上去掉了两根横穿。 板凳(c)在板凳(a)的基础上加了1根长赏,将左端两条凳腿和右端两条凳腿之间的横棠连接在了一起。 技术探究 如果板凳(b)断了1条腿,或者将其4条腿都做成直上直下的形状,那么人坐在上面还能像原来那样稳当(稳定)吗 板凳(a)的两条短穿起了什么作用 板凳(c)的那条长掌又起了什么作用 注意:3种板凳的凳腿和凳面之间、凳腿与横掌之间、长掌和两根小横掌之间的连接,都采用了榫卯连接。 比较3种板凳:(b)的架构最简单,( a)的架构居中,(c)的架构最复杂也最结实。 从实例1可知,初识结构要把握结构的三要素,即架构、构件和连接。不同的要素,将会给结构带来不同的特性。 开眼界 榫卯结构及联想 榫卯结构采用的是在两个木构件上制作的凹凸(阴阳)体结构相互紧密结合的一种连接方式。凸出部分叫榫〔或榫头),凹进部分叫卯(或榫眼、榫槽),榫和卯完全咬合,起到连接作用。中国古代建筑、家具及其他木制器械中常采用榫卯结构。榫卯结构是极为精巧的发明,榫卯结合成一体后,不但可以承受较大的荷载,而且允许产生一定的变形。榫卵结构应用于房屋建筑后,虽然每个构件都比较单薄,但是整体上却能承受巨大的外力。这种结构不在于个体的强大,而在于互相结合、互相支撑的整体的强大。 试想,要做到榫卯连接“严丝合缝”非常不容易,需要工匠高度的敬业精神和高超的技术水平来保证。 实例2吊车与辘轳 工厂车间里的龙门吊、工地现场的汽车吊及传统的辘泸都 ... ...