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(共31張PPT)
常見結構的認識
感知豐富的結構
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01
辨析結構的類型
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02
認識結構的受力
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03
CONTENTS
常見結構的認識
結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。結構是普遍存在的，不同的事物往往有不同的結構。
任務一 感知豐富的結構
世界上任何事物都存在結構，結構多種多樣且決定著事物存在的性質。
18世紀初，法國學者馬拉爾奇曾經專門測量過大量蜂巢的尺寸，令他感到十分驚訝的是，這些蜂巢組成底盤的菱形的所有鈍角都是109°28′，所有的銳角都是70°32′。
后來經過法國數學家克尼格和蘇格蘭數學家馬克洛林從理論上的計算，如果要消耗最少的材料，制成最大的菱形容器正是這個角度。從這個意義上說，蜜蜂稱得上是“天才的數學家兼設計師”。
自然界形形色色的結構
自然界中許多形形色色的結構，給了人們無限的創造靈感和啟示，通過對自然界中結構的分析和研究，人們將其成果應用到技術領域，更好地服務于人類。
思考：
生產生活中有哪些產品的結構是受到自然界事物結構的啟發而產生的？
蒼耳子
尼龍搭扣
鋸齒草
鋸子
在技術領域，產品的結構更是豐富多彩
結構在社會領域也普遍存在
人口結構
家庭結構
案例分析：魁北克大橋的坍塌
思考：
大橋坍塌的原因是什么？
設計師擅自改變橋的結構。
不合理的結構會使結構或材料所受到的外力超過其承受的極限。
合理的結構是事物存在的基礎，卓越的結構是設計者和制造者共同的追求。
任務二 認識結構的受力
從力學角度來說, 結構是指可承受一定力的架構形態, 它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
一個復雜的結構由許多不同部分組成，這些組成部分通常稱為構件。
分析結構的受力情況時
首先要清楚組成結構的構件受到哪些力的作用；
其次要清楚在這些力的作用下，構件能否安全、可靠地工作，也就是對構件進行承載能力分析。
構件的受力形式有哪些呢？
構件受力與變形的基本形式
構件受到拉力的作用
特點：構件承受拉拽力
拔河時繩子受拉
拉力器受拉
構件受到壓力的作用
特點：構件承受使之被擠壓的力
趁熱打鐵，鐵塊受壓
橋梁橋墩受壓
構件受到剪切力的作用
特點：構件承受兩個距離很近、大小相等、方向相反、且作用于同一物體上的平行力
剪刀剪紙
紙條受剪切
構件受到彎曲力的作用
特點：構件承受使之產生彎曲的力
撐桿跳高運動員的桿，受彎曲
構件受到扭轉力的作用
特點：構件兩端承受方向相反的均勻的力，使它發生扭轉形變
擰干毛巾，毛巾受扭轉
將一根火腿腸從中間截為兩段，有什么方法？請分析每種方法下火腿腸的受力。
活動體驗
小刀切開
剪刀剪開
徒手掰彎
徒手扭斷
徒手拉斷
受壓
受剪切
受彎曲
受扭轉
受拉
思考：
用剪刀和指甲鉗剪指甲時，指甲的受力形態一樣嗎？
任務三 辨析結構的類型
1 實體結構
3 殼體結構
2 框架結構
1 實體結構
含義：結構體本身是實心的結構
受力特點：外力分布在整個體積中
長城
水壩
2 框架結構
含義：結構體由細長的構件組成的結構
受力特點：能承受豎向重力和水平方向的荷載
腳手架
3 殼體結構
含義：層狀的結構
受力特點：外力作用在結構體的表面上
安全頭盔
貝殼
組合結構
注塑成型的椅子
埃菲爾鐵塔
物體結構 實體結構 框架結構 殼體結構 組合結構 受力特點
柵 欄
圓形陶瓷裝飾品
冰 山
高層建筑的穹頂
鋼花玻璃鍋蓋
竹 排
汽車外殼
人的頭蓋骨
古羅馬斗獸場
豎向與水平方向荷載
外力作用在結構體的表面
外力作用在結構體的表面
外力作用在結構體的表面
外力作用在結構體的表面
外力作用在結構體的表面
外力分布在整個體積中
綜合受力
豎向與水平方向荷載
牛刀小試：指出表中物體的結構類型及受力特點
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1 感知豐富的結構
結構無處不在
3 辨析結構的類型
實體結構、框架結構、殼體結構
2 認識結構的受力
受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉
常見結構的認識 小結

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