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文档介绍

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【精品文档】第 1 页
第一章  结构与设计
一、常见的结构的认识:
结构(structure)是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
1.自然界:天体结构、植物的结构、动物的结构 例:生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的?如:锯子(植物的叶)潜水艇(鱼)雷达(蝙蝠)等
2.技术领域:汽车的结构、微机的结构、数字控床的结构 (案例:魁北克大桥的坍塌P4)
3.社会领域:教育管理系统的结构、通用技术的学科结构、课堂教学结构
二、结构与力
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。应力:是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 , 其中 ,F 是内力 ,S是受力面积 , σ是应力。
2.构件的基本受力形式:
    ①拉力:物体所承受的拉拽力     
 ②压力:挤压物体的力
③剪切力:两个距离很近,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行的力 
    ④扭转力:反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力
⑤弯曲力:作用于物体,使它产生弯曲的力
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三、结构的分类
物体结构形态在受力时承受和传递力的方式差别分为:实体结构,框架结构 ,壳体结构
1.实体结构-----通常是指结构体本身是实心的结构。
受力特点:外力分布在整个体积中。主要承受压力如墙壁、柱子、实心球等
2.框架结构-----通常是指结构体本身由细长的构件组成,支撑空间却不充满空间。如窗户、画框、房子的架构等等
受力特点:实体结构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-----通常是指层状的结构。如贝壳、头盔、汽车飞机的外壳等
壳形结构受力特点:外力作用在结构体的表面上(壳形结构是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)。
四、稳定结构的探析

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。它是结构的重要性质之一。
影响结构稳定性的因素有多种,主要有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。
①结构的重心(独脚茶几为重心降低,以提高稳定性)。
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②结构的底座(建筑、桥梁这类大型的固定结构,底座越大越坚实,稳定性越好)。
③结构的形状(照相机的支撑架常使用三角架而不用其他形状)

结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
②  影响结构强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。
②三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定,所用材料最少。
结构构件的连接通常有以下两类:
a、铰连