資源簡介

(共15張PPT)
第一章 結構及其設計
綜合學習活動
教學內容
學習目標
從力學的角度理解結構，理解結構對技術產品及其功能實現的獨特價值。
了解結構的一般分類和簡單的受力分析方法。
學會分析影響結構穩定性和結構強度的因素，能夠寫出試驗報告。
能進行簡單的結構設計，學會繪制設計圖樣，并做出原型或模型。
能從文化和技術的角度欣賞并評價典型結構。
多功能課桌的結構設計
平時使用的課桌，好不好用？有哪些設計不合理的地方？
設計問題：
請為自己設計一個課桌，需要哪些功能？
設計遵循哪些設計原則？按照怎樣的設計過程？
引入
結構設計的過程遵循設計的一般過程。
結構設計的一般過程
結構設計的重點，是結構和功能。
重點關注結構的類型，結構的穩定性和強度，以及連接方式。
結構設計：
一. 發現問題
書本的儲存空間
桌面的書寫空間
儲物空間太小
課桌不能調節高度
課桌經常不穩
在課桌的一側掛鉤掛書包后課桌搖晃
桌面空間小
課桌功能的不足：
課桌已經具備的功能：
二. 設計要求
問題序號 存在的設計問題描述 問題產生
1 儲物空間小 結構缺乏大儲物功能
2 不能調節高度 結構沒有調節高度的功能
3 課桌經常搖晃 結構穩定性較差
4 掛上重物后搖搖欲墜 結構強度較低
5 桌面空間太小 結構設計不合理
1．對需求和結構設計進行分析。
二. 設計要求
3．材料及連接方式
2．設計一個多功能課桌，并制作出模型，要求如下：
模型材料以硬紙板為主，草稿紙為輔，粘接材料以白乳膠為主，構件的連接方式不受限制。
模型高度不低于280mm，長度為240～280mm，寬度為160～200mm，結構形式不限。
要求結構穩定，造型美觀，能穩定承重1kg以上，承重時間在15s以上，在滿足其他要求的前提下，荷載的質量與自身質量的比值越大越好。
設計的課桌有兩個或兩個以上的功能。
三. 制訂設計方案
收集并明確問題：
課桌的長度、寬度、高度范圍要求和教室的尺寸規范。
課桌下方空間范圍的尺寸要求。
課桌材料選擇的要求。
對使用者、結構、環境進行分析，構思方案。
1．方案的構思
三. 制訂設計方案
查閱資料，了解多種課桌的結構類型，分析它們的受力特點，分析其優缺點，有助于為我們的設計提供更多的想法。
可參考課桌結構類型有：開放抽屜式、閉合抽屜式、固定式、移動式、互動式等。
小組通過討論，確定多套設計方案，并用草圖呈現。
3．方案的呈現
2．課桌的結構類型選擇
3．方案的呈現
方案 材料 連接方式 結構類型 如何實現功能 穩定性 稱重能力
1
2
3
……
4．方案的篩選
根據結構設計及制作要求，課桌的結構設計要滿足穩定性佳、承重能力強的同時，還要具有多種功能，更要考慮到成本和預算等，從而決定最佳的方案。
三. 制訂設計方案
四. 繪制草圖及加工圖
將最終方案以草圖的形式繪制。
可以使用計算機制圖軟件繪制草圖，更利于設計的交流。
繪制三視圖，并標注準確的尺寸。
繪制加工圖，包括每一個構件的機械加工圖，簡單的組裝示意圖等。
可使用計算機繪圖工具繪制。
2．繪制加工圖
1．繪制草圖
五. 制作模型
1．根據加工圖和構件圖進行切割、打磨和粘接。
2．制作出課桌的各個組裝構件。
3．將構件組裝成最終的課桌模型。
選擇合適的工具、材料制作模型。
六. 檢測、優化及改進 七.評價
1．對模型進行穩定性測試：施加一個側向不斷增加的推力，記錄模型的穩定狀態的變 情況。
2 ． 對模型進行強度測試：對模型施加一個縱向不斷增加的壓力，記錄模型的承重能力。
3．對模型的附加功能進行 測評，測試其能否滿足小組提出的現實需求。
4．小組制作的模型體現的多功能書桌還有什么需要優化的地方，列舉出來，嘗試解決。
將每組設計和制作的課桌模型放在一起，開展評價。
設置評價指標，師生一起對模型進行評價。評價內容包括穩定性、強度、實用性、連接方式等。
評價與交流
小組為單位展示評價
檢測、優化及改進
總結
謝謝!

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