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1.3 结构的强度和稳定性 课件(共21张PPT)-2023-2024学年高中通用技术地质版(2019)必修《技术与设计2》

日期:2024-11-26 科目:通用技术 类型:高中课件 查看:58次 大小:6227353B 来源:二一课件通
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(课件网) 通用技术必修二 1.3结构的强度与稳定性 日常生活中,我们或许亲自经历过听到过类似下面的谈话: 我的椅子坏了一条腿,没有原先稳当了! 你的文具盒比我的结实。 请注意:这里强调的是两个词语,即"结实"和"稳"(也叫"稳定")。结实或不结实,稳定和不稳定是对某物体结构的某方面性能的一种形容、一种描述、一种评价。 N S = б 强度:物体结构抵抗破坏的能力。 内力:用来抵抗外力与变形,力图使变形部分复原的力。 应力:作用在单位面积上的内力。 变形 强度 结构强度和稳定性 稳定指的不是状态绝对不变,而是指受扰后,允许状态有所波动,但当扰动消失后,能重新返回到原平衡状态,此为稳定;不能回到原有平衡状态,为不稳定。 结构的稳定性是结构抵抗失稳的能力。 结构的强度是结构抵抗破坏的能力。 结构强度和稳定性 影响强度的因素 ★探究活动1:利用手中两张相同的纸,其中一张保持原状,将另一张折成瓦楞状,做拉拽试验,对比分析其强度。 ★探究活动2:试思考大小形状完全相同的木棒和铁棒,哪个强度大 ★探究活动3:从技术和文化角度欣赏《岳阳楼》,思考千百年来岳阳楼之所以能保持原址原貌,在于其整个结构的构造有何独特之处 岳阳楼整体为纯木结构,构件之间的连接没有用一颗钉子,采用了连接方式 影响强度的因素 形状:构成结构的形状略有改变,强度就会改变。 材料:不同的材料有承受不同应力极限的能力。形状相同,材料不同,强度就不同 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。 正确认识这些因素,对于我们正确选择结构和材料是很重要的。 影响结构稳定性的因素有哪些呢? 在做试验前,我们先通过一个视频,了解一下已经倾斜了的世界著名建筑——— 比萨斜塔,它可是经历了数次地震,却能依然不倒,究竟它为什么会是倾斜的?工人们又是用了什么方法让它屹立不倒的呢?我们一起来看一下! 重心的位置 在保证支撑面一样的情况下,将3个瓶子(自重忽略不计)分别如图装上水,放在同一平面上,调整该平面的斜度,看看哪个瓶子会先倒下。 试验1:结构重心是否会影响其稳定性? 支撑面积 请同学们在你的桌子上找一个课本,不借助其他物品,如何使你的课本在桌面上立起来 试一试! 试验2:如何能让课本立起来? 相信很多同学都做到了,那立起来的书为什么不倒呢?请同学们一起来看下面这两张图 重心所在点的垂线越靠近支撑面的中心,结构越稳定,反之越不稳定。 同学们在分析结构的时候,也要清楚一个问题,支撑面和接触面千万不要弄混。请看下面这两张图。 红点位置结构的接触面 红框围起来的区域是结构的支撑面 其实生活中还有很多通过增大支撑面积来提高结构稳定性的例子 分析图中结构如何增强稳定性 利用三角形框架及其组合结构,可有效地增加结构的稳定性。 结构的几何形状 总结影响结构稳定性的因素 (1)重心的位置 (2)支撑面积 (3)形状 (4)材料 (5)构件的连接方式等 增大结构的底面面积。 降低结构的整体重心位置。 影响结构稳定性的因素是相互关联的,需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。物体在静止状态与运动状态下的稳定性条件也是不同的。 如图一张圆桌,不能使它更加稳固的方法是( ) A、使用较重的大理石做桌子与地面的接触部分,木材做桌面 B、使用较重的大理石做桌面 C、如使用木材制作桌子,各部分大量采用榫接的方式 D、增大桌子底部的支撑面面积 实际应用: 广告牌的抗风问题 设计方案 内容 实现的方式、方法、途径 方案1 方案2 方案3 增加结构的强度 加固支撑架、连接点 减少受力面积 采用通风孔 改变结构形状 采用立体环绕 方案 形状 实现的方式 方案1 将广告牌做成百叶窗式 条式百叶窗在一定距 ... ...

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