1.2 稳固结构的探析 课件(共25张PPT)-2022-2023学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

(课件网) 知识回顾 1. 结构的定义 2. 构件受力的五种基本形式？请举例说明。 3. 结构的分类？请举例说明。 第一章 结构及其设计 《技术与设计2》 一、常见结构的认识 二、稳固结构的探析 三、结构功能的实现 四、简单结构的设计 稳固结构的探析 02 一、探析结构的稳定性 二、探析结构的强度 一、探析结构的稳定性 日常生活中，时常会看到翻倒在地的物体，这是因为当物体受到外力作用时，原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象。 一、探析结构的稳定性 它是结构的重要性质之一，如果一个物体的结构不能有效地抵御荷载的作用，那么该物体就很难承受荷载而保持原有的平衡状态。 想一想：结构的稳定性与什么因素有关？ ———容不容易倒的问题 结构的稳定性：是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 想一想： 不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗？ 重心的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。 因素一：重心位置 想一想： 倒立和正立的两瓶矿泉水，哪一个的稳定性好 为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜的？ 支撑面越大稳定性越好， 支撑面越小稳定性越差。 因素二：支撑面积的大小 注意：支撑面≠接触面。 接触面：是物体与地面接触形成的面。 支撑面：将物体放置在一个平面上，连接物体所有支撑点的平面就是支撑面。 比萨斜塔为什么不倒塌？ 它从1174年始建，1350年竣工，经历了176年。但由于塔身过重，地质松软，因此塔身仍以每年1．25毫米的速度向南倾斜。到1999年1月，塔顶比中轴线偏斜已达4．8米。 意大利当局为了拯救斜塔，已向全世界广泛征求保护方案，同时在塔的北侧加压了830吨的铅块，并在塔身的三分之一处加了一圈铜缆，向北牵拉固定。 接触面 结构重心的位置：结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，是则稳定，否则不稳定。 想一想：为什么大坝的横截面总是建成梯形？ 大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的冲击力，压力等，要起到防洪作用，大坝必须要求非常稳固。 大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。 结构的形状不同，其稳定性也不同。三角形构成最稳定的几何结构。 想一想： A字形梯子为什么载人时能够保持稳定？ 如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样？ 拉杆 因素三：结构的形状 结构或构件的形状影响其稳定性 2. 影响结构稳定性的因素 稳定性 支撑面大小 结构的形状 重心位置 支撑面积越大， 结构越稳定 三角形最稳定，整体结构必须科学合理 重心越低，结构越稳定 重心的垂足落在结构的支撑面内，结构保持稳定。 想一想：如何提高结构的稳定性？ 二、探析结构的强度 1. 结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。 ———容不容被破坏的问题 应力σ （构件单位横截面积所受的内力）： σ = Fn A 应力是表示结构强度的重要指标。如应力达到一极限值时，结构就会遭到破坏。横截面积越大，应力越小，形变越小，危险性就越小。 解释：为什么拔河比赛时绳子都是多股扭绞在一起的 Fn为内力，单位牛（ N ） A为受力面积，单位（㎡） σ为应力，单位（ Pa ） 工程上常用兆帕（ MPa ） 1MPa=106Pa 增大了横截面积，减小了应力，防止断裂。 想一想：结构的强度与什么因素有关？ 因素一：结构的形状（内、外） ① 结构内部———构件截面形状 结构的形状略有改变，结构的强度就会改变。 ② 结构外部形状 框架结构中，三角形是最基本的形状之一，结实、不易变形、所用材料最少。 在长方形或六边形的框架中间加上支撑构件，构成三角形就可以大大增加其牢固程度。 想一想: 哪种水杯更结实，为什么 因素二：结 ... ...