資源簡介

(共28張PPT)
第三節 結構設計
復習設計的一般過程
1.設計框圖：
設 計
設計的過程
設計的交流
設計的評價
2.設計流程圖：
發現與明確問題
制定設計方案
模型或原型制造
優化和改進
例 防燙鍋蓋扳手的發明
1、發現與明確問題。
2、制定設計方案
3、模型或原型制造
4、優化和改進
案例告訴我們：
①發明設計并不神秘，只要在生活中多觀察、多思考、多動手，就會有靈感；要不怕困難和失敗，反復修改，不斷完善，經過不斷的努力才能成功。②發明創造是否有價值、是不是新東西，還要做調查。③要分析是否科學、實用。④一件集智慧、汗水的發明創造，別忘了申請專利，只有獲得專利才能有效地保護發明。
頭腦風暴法
頭腦風暴法是一種群體式解決問題的過程，每個人都可以公開的表達自己的想法。它有利于人們從多個人中吸取創造性的想法，鼓勵每個人大膽發表意見而不擔心自己的想法遭到批評或歧視。能夠汲取的想法越多就有可能找到最優的解決辦法。
同學們分組用頭腦風暴法討論：怎樣進行結構設計：
1、結構設計是屬于設計中的一種類型，它必須遵循一般的設計方法和過程。
2、結構設計必須考慮它的受力情況、穩定性、強度、連接方式和材料的選用等。并能對結構設計進行基本的描述（圖紙等）。還要從功能、實用、安全、經濟、美觀和人性化等角度綜合考慮，以保證結構設計的目的和要求。
創意設計欣賞
結構設計的重要性
結構設計對于我們的日常生活、對于各種各樣的生產活動都非常重要。日常生活中，沒有豐富的結構設計，產品將會造型單一、功能單調,那些大型建筑物、交通運輸工具等更是無法產生；生產活動中，產品制造技術、結構安全性及耐久性評估、維修加固技術等，都離不開結構的設計和研究 。
世界首座弧形鋼塔斜拉橋南京建成通車
07年5月13日，法國馬拉松賽參賽者在世界最高斜拉橋上飛奔。
該橋橫跨法國南部城鎮密佑附近的塔恩河上的山谷,高343米，甚至高過了埃菲爾鐵塔而且僅僅比帝國大廈低38米，堪稱世界最壯觀的公路橋。密佑高架橋長2460米，整個結構耗費鋼材36000噸，占大橋重量的四分之一，其他部分是用混凝土建造的。
密佑高架橋
美國舊金山金門大橋最著名的懸索橋
英國倫敦塔橋(Tower Bridge)
布達佩斯大橋
世界最大斜拉橋－蘇通長江公路大橋
杭州灣跨海大橋
模型橋的結構設計
一、明確設計目標及要求
1、設計目標及要求：
①用木條制作橋梁模型，結構設計合理，造型美觀。
（沒有條件可以用廢舊報紙代替）
②跨度不小于30cm，長度不限；橋孔高度不低于15cm，
橋面寬度不小于8cm，承載物的質量不小于500g，承重時
間15s以上。③荷載的質量與橋自身重量的比例越大越好。（其他材料的模型要求可以適當放寬）
2、連接方式：
連接方式不限，可以用到膠帶紙、訂書釘、膠水等。
二 、形成初步設計方案
1、收集和整理信息，對有關橋梁信息進行整理和分析。
2、發現問題：
橋受到壓力時，橋面會彎曲變形。如果把這些力傳遞到其他地方，就可以使橋面不過分彎曲變形。
3、橋梁結構類型的選擇。
各種橋梁結構
★橋梁結構類型
鋼索斜拉橋：橋上的鋼索直接承載橋板的荷載，并將這一荷載傳導至塔架和橋墩。
桁架橋：桁架框承載橋板的荷載。
懸索橋：橋板通過吊纜系于粗懸索上，懸索末端固定于堤岸，懸索將荷載傳導至系懸索的塔架。
討論與分析
用頭腦風暴法進行討論
1、橋梁為什么會做成以上的各種結構形式。
2、形成你的設計方案，說說你的方案設計的理由。
3、怎樣使你的橋梁模型既輕又承載大。
三、模型制作
四、檢測、優化和改進設計
1、試驗檢測
2、優化和改進設計
五、評價
設計與實踐

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