12稳固结构的探析.ppt

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1、 第一单元第一单元 结构与设计结构与设计一、结构与稳定性一、结构与稳定性台风台风“桑美桑美”在台风来之前它是稳定的！是什么原因出现了不平衡状态？在台风来之前它是稳定的！是什么原因出现了不平衡状态？一、结构与稳定性一、结构与稳定性结构的稳定性：结构的稳定性：结构在荷结构在荷载的作用下维持其原有平载的作用下维持其原有平衡状态的能力。衡状态的能力。1.结构的稳定性定义：结构的稳定性定义：马上行动：下表物体受到哪些力马上行动：下表物体受到哪些力?不稳定原因不稳定原因?静止放置的自静止放置的自行车行车落地灯落地灯底小口大的空底小口大的空竹篓竹篓风的推力碰撞碰撞与地面的接触面积较小，重心偏高重心过高受力面

2、积过大而支撑面积较小一、结构与稳定性一、结构与稳定性2、影响结构稳定性的因素：、影响结构稳定性的因素：（1）重心位置的高低）重心位置的高低一、结构与稳定性一、结构与稳定性不倒翁不倒的不倒翁不倒的原因？原因？总结：重心越低越稳定。总结：重心越低越稳定。重心非常低重心非常低。(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的大小总结：结构与地面接触所形成的支撑面越大越稳定。总结：结构与地面接触所形成的支撑面越大越稳定。2、影响结构稳定性的因素：、影响结构稳定性的因素：一、结构与稳定性一、结构与稳定性金字塔金字塔(3) 结构的形状结构的形状总结：因总结：因三角形稳定，所以工程结

3、构中桁架都是三角形组成三角形稳定，所以工程结构中桁架都是三角形组成2、影响结构稳定性的因素：、影响结构稳定性的因素：一、结构与稳定性一、结构与稳定性照相机三角形支架照相机三角形支架（2）结构与地面接触所形）结构与地面接触所形 成的支撑面的大小成的支撑面的大小（3）结构的形状）结构的形状（1）重心位置的高低）重心位置的高低知识梳理：知识梳理：影响结构稳定性的因素：影响结构稳定性的因素：注意：影响结构稳定性的因素还有很多，如注意：影响结构稳定性的因素还有很多，如结构的结构的材料，静止状态和运动状态材料，静止状态和运动状态等。等。一、结构与稳定性一、结构与稳定性一、结构与稳定性一、结构与稳定性总结：

4、对于一个结构而言，如果重心所在点的总结：对于一个结构而言，如果重心所在点的垂垂线线落在结构底面的范围内，就是稳定的。落在结构底面的范围内，就是稳定的。重心的垂线位置与稳定性的关系重心的垂线位置与稳定性的关系一、结构与稳定性一、结构与稳定性静态的自行车是如何保持稳定的？静态的自行车是如何保持稳定的？双脚支撑双脚支撑单脚支撑单脚支撑一、结构与稳定性一、结构与稳定性三角形三角形重心在三角形内重心在三角形内稳定稳定电动自行车或摩托车的另一种常见支撑电动自行车或摩托车的另一种常见支撑形式如图所示，请分析：形式如图所示，请分析：支撑点与地面构成的几何形状支撑点与地面构成的几何形状 ；前后车轮受力：前后车轮

5、受力：；重心位置：重心位置：；稳定情况：稳定情况： 。 前轮受地面支撑力，前轮受地面支撑力，后轮不受支撑力。后轮不受支撑力。一、结构与稳定性一、结构与稳定性P13 运动中的自行车只有运动中的自行车只有2 2个支撑点却不倒下，个支撑点却不倒下，为什么为什么? ?陀螺在旋转的时候也一样，重心落在支撑面积上。一、结构与稳定性一、结构与稳定性重心落在支撑面积上重心落在支撑面积上,虽然单车支撑面积小虽然单车支撑面积小. 不稳定的结构对我们是否有好处？不稳定的结构对我们是否有好处？ （2）在农村，人们在打水的桶口边缘绑一个重）在农村，人们在打水的桶口边缘绑一个重物，桶口到达水面时会自动翻倒打入水。物，桶口

6、到达水面时会自动翻倒打入水。 一、结构与稳定性一、结构与稳定性（1）利用倒置的啤酒瓶实现预报地震的功能。）利用倒置的啤酒瓶实现预报地震的功能。使用中需要注意什么才能使它们保持稳定？使用中需要注意什么才能使它们保持稳定？一、结构与稳定性一、结构与稳定性1、结构的稳定性：、结构的稳定性：结构在负载的作用下维持其结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。原有平衡状态的能力。 2、影响结构稳定性的因素、影响结构稳定性的因素(综合考虑综合考虑) （1）重心位置的高低）重心位置的高低 （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的大小 （3）结构的形状）结构的形状 （4）其它，

7、材料、运动与静止状态。）其它，材料、运动与静止状态。一、结构与稳定性一、结构与稳定性二、结构与强度二、结构与强度1 1、结构的强度定义、结构的强度定义结构的强度：指结构具有抵抗被外力破坏的能力。结构的强度：指结构具有抵抗被外力破坏的能力。在拔河赛中绳子被拉断，说明绳子不具有抵抗两队拉力的能力。在拔河赛中绳子被拉断，说明绳子不具有抵抗两队拉力的能力。普洱地震普洱地震唐山地震唐山地震分别在一根竹竿竹竿和一根同样尺寸的脆性塑料杆脆性塑料杆上不断加相同质量的重物沿着垂直中心线的方向撞击一根完整的钢管完整的钢管与用同样的方法撞击一根中间有焊接缝的钢管中间有焊接缝的钢管脆性塑料杆易断中间有焊接缝的钢管易断

8、不同材料的抗拉性能不同结构的连接方式不同根据生活经验填写根据生活经验填写二、结构与强度二、结构与强度二、结构与强度二、结构与强度知识点：内力与应力知识点：内力与应力1.当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用发生当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用发生改变，产生一种抵抗力外力与形变的力叫内力。改变，产生一种抵抗力外力与形变的力叫内力。2.应力：构件的单位横截面积上所产生的内力应力：构件的单位横截面积上所产生的内力应力可以作为表示结构强度的基本标准。应力可以作为表示结构强度的基本标准。FsigmSFSsss=为内力为受力面积为应力二、结构与强度二、结构与强度2、影响结构强度的主要

9、因素：、影响结构强度的主要因素：（1）结构的形状）结构的形状钻石与石墨的结构钻石与石墨的结构 三角形是框架结构中最基本的形状之一三角形是框架结构中最基本的形状之一, ,它结实、稳定，它结实、稳定，所用材料最少，有比较好的强度。所用材料最少，有比较好的强度。二、结构与强度二、结构与强度2、影响结构强度的主要因素：、影响结构强度的主要因素：横截面形状横截面形状不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不样的。不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不样的。二、结构与强度二、结构与强度2、影响结构强度的主要因素：、影响结构强度的主要因素：混凝土梁含有加固钢筋，混泥土擅长抗压力，而钢筋混凝土梁含有加固钢筋，

10、混泥土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力，共同构成牢固的结构。擅长抗拉力，共同构成牢固的结构。（2）结构的材料）结构的材料二、结构与强度二、结构与强度2、影响结构强度的主要因素：、影响结构强度的主要因素：铰连接被连接的构件在连接处刚连接被连接的构件在连接处（3）构件之间的连接方式）构件之间的连接方式二、结构与强度二、结构与强度2、影响结构强度的主要因素：、影响结构强度的主要因素：（1）对一个用）对一个用4根小木条钉成的相根小木条钉成的相片框片框,使它更牢固的做法是什么使它更牢固的做法是什么?（2）在自行车各部件之间的连接中在自行车各部件之间的连接中, ,三角架属于三角架属于_连连接；刹车连杆之间属于

11、接；刹车连杆之间属于_连连接；辐条与钢接；辐条与钢圈之间属于圈之间属于_连连接。接。马上马上行动行动 P19可用直角铁片固定在连接处的背面。可用直角铁片固定在连接处的背面。刚刚铰铰刚刚二、结构与强度二、结构与强度（3）比较左图中同一结构的几种连接方式）比较左图中同一结构的几种连接方式,请预言哪种连接方式的强度更好。请预言哪种连接方式的强度更好。 第一种是榫接，强度较大，结构最稳第一种是榫接，强度较大，结构最稳定。定。 第第二二种强种强度最度最小。小。 第第三三种强度不够大种强度不够大。二、结构与强度二、结构与强度（1）结构的形状。（）结构的形状。（一般情况下，三角形具一般情况下，三角形具有比较

12、好的强度有比较好的强度）（2）结构的材料。）结构的材料。（3）结构构件之间的连接方式。）结构构件之间的连接方式。二、结构与强度二、结构与强度梳理知识：影响结构强度的主要因素：梳理知识：影响结构强度的主要因素：三、结构与功能三、结构与功能结构结构对事物的对事物的功能和作用功能和作用产生着产生着直接影响直接影响。结构的改变可能导致功能的变化。结构的改变可能导致功能的变化。重点知识：重点知识：二、结构与强度二、结构与强度 1、强度：、强度：结构具有抵抗被外力破坏的能力。结构具有抵抗被外力破坏的能力。 2、影响结构强度的因素：、影响结构强度的因素：三、结构与功能（结构对事物的功能和作用产生直接影响。）

13、三、结构与功能（结构对事物的功能和作用产生直接影响。）一、结构与稳定性一、结构与稳定性 1、结构的稳定性：、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。结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 2、影响结构稳定性的因素、影响结构稳定性的因素(综合考虑综合考虑) 如何设计一个冰上自行车，怎么构思，它的结构有何特征？如何设计一个冰上自行车，怎么构思，它的结构有何特征？一种人力驱动的冰上自行车，有车架、踏板曲柄、链轮、前转向轴及后轴。一种人力驱动的冰上自行车，有车架、踏板曲柄、链轮、前转向轴及后轴。其特点是其特点是 在前转向轴的一端处装有一只前冰刀，在后轴的两端对称地刚在前转向轴的

14、一端处装有一只前冰刀，在后轴的两端对称地刚性联接两个倾斜的盘状冰刀，从而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、性联接两个倾斜的盘状冰刀，从而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、倒退、前后滑行及刹车的冰上自行车。倒退、前后滑行及刹车的冰上自行车。稳稳定定性性的的保保持持法国蓬皮杜艺术中心法国蓬皮杜艺术中心几种常见的瑞士军刀 攀登者 “攀登者攀登者”是瑞士军刀是瑞士军刀中最受中国朋友欢迎的中最受中国朋友欢迎的款式，配备的工具都是款式，配备的工具都是最常用的，日常居家生最常用的，日常居家生活配备一把，各种工具活配备一把，各种工具恰到好处，一般强度不恰到好处，一般强度不高的外出旅游活动也能高的外出旅游活动也能适用。规格：适用。规格：14项功项功能，长能，长9.1厘米，宽厘米，宽2.6厘米，厚厘米，厚1.8厘米，重厘米，重85克。克。