資源簡介

問 題 答 疑
怎樣辨別某技術試驗是屬于何種技術試驗法？
答：教材上講的技術試驗方法有五個。
要想確定問題中的技術試驗的類別，首先要讀懂問題的實質，然后與技術試驗方法對號入座，就能求解了。
常用的技術試驗方法 ：
優選試驗法：選定若干次典型意義的試驗，邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果。如不同品種的水稻對比種植試驗。
模擬試驗法：通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法稱為模擬實驗法。如汽車的碰撞試驗；水庫大壩的模型試驗。
虛擬試驗法：運用計算機技術進行的試驗方法。
強化試驗法：擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法。如檢測產品的抗壓性能。
移植試驗法：在相互具有差異的事物之間，將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗的方法。如作物的移植種植
例如軍事上的模擬試驗法有：
（1）低壓（高空）試驗：
試驗適用于在飛機貨艙中空運的兵器，在高原上使用的兵器和空運兵器在飛機受傷后發生壓力迅速下降的情形。試驗的目的是檢驗兵器在低壓環境中的使用性能以及壓力迅速下降對兵器性能的影響。模擬的最高高度可達30000m（米），試
驗時取高度相對應的溫度值。
（2）高溫試驗：
試驗中兵器處于高溫空氣中，但不受到陽光直接照射。試驗針對高溫季節在室內或密閉空間中或接近發動機等熱源處儲藏或使用兵器的情形。僅當太陽輻射試驗不能檢驗高溫效應時才進行這項試驗。試驗的目的是檢驗在高溫環境中儲藏或使用的性能。
（3）低溫試驗：
試驗適用于在壽命周期中很可能在低溫環境中使用的試件。試驗的目的是檢驗試件能否在長期的低溫環境中儲藏、操縱控制和作戰。
（4）熱沖擊試驗：
試驗適用于在預定的使用區域或使用模式中經常經受極迅速溫度變化的兵器。例如：從沙漠機場起飛升到高空的飛機上的電子裝備吊倉、導彈、光電設備和炸彈倉中的炸彈；從高空向沙漠地區空投的兵器；在北極地區從室內向室外轉移的兵器。目前僅進行空氣中的熱沖擊試驗，將來有可能進行從空氣進入到水中的熱沖擊試驗。進行熱沖擊試驗的目的是檢驗環境溫度驟然變化對兵器性能的影響。
（5）太陽輻射（日照）試驗：
這是一項對暴露在陽光下的兵器及其制造材料進行的試驗。太陽輻射可引起光化學效應和熱效應。在大多數情況下，這項試驗可以代替高溫試驗。通過日照試驗可檢驗太陽輻射對兵器或有關材料的使用或露天存儲的影響。
（6）淋雨試驗：
試驗適用于使用過程中有可能受到雨淋的兵器。淋雨試驗包括無風時的淋雨試驗和有風時的淋雨試驗。淋雨試驗的目的是檢驗遮雨器材的防水性能，檢驗兵器在淋雨期間和淋雨之后的性能。
（7）防潮試驗：
試驗適用于可能在溫暖潮濕的環境中使用的兵器。熱帶
區全年、中緯度地區一年有長短不等的季節就是這種溫暖潮濕的環境。試驗的目的是檢驗兵器對溫暖潮濕的環境的適應能力。
（8）防霉試驗：
溫暖和潮濕是微生物生長的條件，廣泛存在于熱帶和中緯度地區。所有標準通用兵器裝備在設計時都應考慮防霉問題。試驗的目的是評定兵器發生霉變的程度和霉變對兵器性能或使用的影響程度。
（9）鹽霧試驗：
鹽在地球上分布非常廣泛。海洋、大氣、地面、湖水和河流中都有鹽，尤以沿海地區含鹽量比較大，海洋中含鹽量最大。不與鹽接觸的兵器是沒有的。因此，所有的兵器在其壽命周期中都處于某種形式的鹽環境中。鹽霧試驗的目的是檢驗含鹽潮濕大氣對兵器性能的影響，特別是檢驗涂覆保護層的性能和材料的相容性。
（10）沙塵試驗：
試驗適用與在干沙或塵土含量比較高的空氣中使用的所有機械的、電的、電子的和電化學的兵器。試驗分為揚塵試驗和揚沙試驗。揚塵試驗使用塵土和細沙，細小的塵埃可以進入縫隙、裂縫、軸承和連接處。揚沙試驗使用149～850μm（微米）的沙粒，大而鋒利的沙粒能產生侵蝕和阻塞作用，降低裝備的有效性、可靠性和維修性。沙塵試驗的目的是檢驗兵器在沙塵環境中的使用和存儲能力。
（11）浸水試驗：
浸水試驗包括浸水、滴水和加壓水試驗。浸水試驗適用于要求水密性的裝備和全部或部分浸入水中使用的裝備。在某些情況下，這項試驗可以代替淋雨試驗檢驗水密性。試驗的目的是檢驗兵器浸入水中不漏水的能力。
（12）凍雨試驗：
試驗適用于在正常使用中會遇到凍雨的裝備。試驗的目的是為了檢驗雨、霧和濺起的海水落在裝備上結冰后對裝備使用性能的影響，還用于評定除冰裝置和技術
2、怎樣來評價設計的好與壞？
答：評價設計就是設計的評價問題，即指依據一定的原則，采取一定方法和手段，對設計所涉及的過程及結果進行事實判斷和價值認定的活動。
設計的評價：
（1）對設計過程的評價。沒有良好的設計過程，就不可能有良好的設計成果。統計表明，一項設計成果質量的好壞，60 ％～70％ 是由設計過程的質量決定的。
過程評價的內容：①設計過程是否完備
②分工是否合理
③采用的方法是否正確
④各個環節或階段的任務是否完成
⑤形成的中間成果（方案）是否符合要求
⑥全過程是否有質量控制和相應的監督、改進措施
最終結果的評價：
如：對一個日常用品，可從以下方面進行評價：
功能、形態、效率、創新、安全、操作、性能價格比、
美學因素，對社會、環境、資源的影響、市場前景等
設計的評價
1．內容標準
（1）能根據設計過程中每一階段的要求進行評價，樹立質量
管理意識。
例１ 保存設計過程中的所有記錄，以備查用。
例２ 隨時檢查設計方案和制作是否符合技術要求。
（2）能根據需要進行簡單的技術試驗，并進行評價，寫出試驗報告。
例１ 對材料進行性能測試，以確定是否能使用。
例２ 建立仿真模型，進行可行性試驗，檢驗是否達到
性能要求。
（3）能根據設計要求對設計過程和最終產品進行多方面的評價，并寫出設計總結報告。
例１對產品的評價主要看它是否符合設計要求（實用性、
工作效率、安全性、外觀、成本、耐用性等），以及它的使用和最終處理會產生什么樣的影響（經濟、社會、環境、道德倫理等）。
例２對設計過程的評價著重于是否合理、能否優化、有無創造性或個性。
（4）能對他人的、現有的技術產品做出自己的評價，并寫出比較全面的評價報告。
例　評價某個技術產品的實用性、美觀性、對自己生活和環境的影響、與時代背景和文化背景的關系等。
3、模型能起到什么作用？
答：模型是根據實物、設計圖樣或構思，按比例、生態或其它特征制成的與實物相似的一種物體。
由于模型有制作成本低、便于修改等優點，設計一般通過模型來呈現產品的設計方案
模型具有兩個功能：
（1）使設計對象具體化：
模型可視、可觸、可控制，可以形象地表達所設計的產品的比例、尺度、線型、色彩、材質以及每一個構成面。它是一種實體語言，為設計的表達和交流提供了一條有效途徑，使設計委托者、生產單位和設計人員之間能夠直接溝通，全面認識設計方案。
（2）幫助分析設計的可能性
由于現代工業產品大部分是在大規模、自動化和巨額資金投入下生產出來的，因此．僅憑圖紙提供設計意圖，很難把握設計的可靠性。如果設計一旦失敗，損失將十分巨大，所以，設計一件較復雜的產品，必須通過模型制作，才能投人生產。
模型在不同階段的作用
（1）草模:
在設計的初始階段，采用立體模型將設計構思簡單地表示出來，供設計人員深入探討時使用。
（2）概念模型：
在設計構思初步完成之后，用概括的手法表示產品的造型風格、布局安排，以及產品與人、環境的關系等，從整體上表現產品造型的整體概念。
（5）展示模型：
是采用真實材料，按照準確的尺寸做成的與實際產品幾乎一致的模型（樣品）。
作為樣品，為研究人機關系、結構、制造工藝、外觀、市場宣傳等提供實體形象，并可以直接向委托方征求意見，為審核方案提供實物依據。
柑橘榨汁機的設計過程中經歷了：草模 、 概念模型 、 結構模型 、 功能模型、展示模型，這五個模型制作的過程。
注意：但并不是產品設計的過程都必須要經歷了這五個模型制作的過程。
4、構件間連接有幾種形式？
5、怎樣分析結構的受力情況？
答：根據結構（構件）的所受力的作用效果來定義。
6、結構的穩定性與結構的強度有聯系嗎？
答：有聯系。但我們通用技術課不要求。
穩定，在不同的地方有不同的意義，如壓桿穩定、邊坡穩定，這兩個穩定的意義不同，一根筷子從兩端壓，筷子變彎，則說筷子受壓失穩（拉不存在穩定問題），邊坡不塌，則說邊坡穩定，邊坡塌了，則說邊坡不穩，擋土墻被推倒了（不指滑移或中間折斷），則擋土墻的穩定性不足。
強度則是抵抗被壓斷（過程中不能失穩）、拉斷的能力，是材料的最大承載能力。
穩定性是指構件應有足夠的保持原有平衡狀態的能力，
例如直桿保持其原有的直線平衡狀態。
一個受彎鋼梁涉及到的強度有抗彎強度、抗剪強度、局部承壓強度 。混凝土結構主要計算強度。
對于鋼結構構件最重要的是穩定問題，要不要計算強度看構件的類型。軸心受壓構件構件截面無削弱可不計算強度，軸心受拉構件則要計算，受彎構件強度計算是最復雜的，偏心受壓構件需要計算強度、穩定性
7、陳列在博物館中的古代器物是模型嗎？
答：是模型。是展示模型。
8、銼刀使用后如何清理？
9、斜拉橋的斜拉索除受拉力還受什么力？
答：在本課中我們只考慮力的作用效果的受力問題，故只受拉力。當對其進行物理受力分析時還需考慮其它的力。
10、為什么混凝土粱中的鋼筋一定要放在粱的下方？
11、液壓千斤頂的工作原理？
答：有機械千斤頂和液壓千斤頂等幾種，原理各有不同。
螺旋千斤頂 機械原理，以往復扳動手柄，拔爪即推動棘輪間隙回轉，小傘齒輪帶動大傘齒輪、使舉重螺桿旋轉，從而使升降套筒獲得起升或下降，而達到起重拉力的功能。但不如液壓千斤頂簡易。
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液壓千斤頂工作原理圖
1—杠桿手柄2—小油缸3—小活塞4，7—單向閥5—吸油管6，10—管道
8—大活塞9—大油缸11—截止閥12—油箱
大油缸9和大活塞8組成舉升液壓缸。杠桿手柄1、小油缸2、小活塞3、單向閥4和7組成手動液壓泵。如提起手柄使小活塞向上移動，小活塞下端油腔容積增大，形成局部真空，這時單向閥4打開，通過吸油管5從油箱12中吸油；用力壓下手柄，小活塞下移，小活塞下腔壓力升高，單向閥4關閉，單向閥7打開，下腔的油液經管道6輸入舉升油缸9的下腔，迫使大活塞8向上移動，頂起重物。再次提起手柄吸油時，單向閥7自動關閉，使油液不能倒流，從而保證了重物不會自行下落。不斷地往復扳動手柄，就能不斷地把油液壓入舉升缸下腔，使重物逐漸地升起。如果打開截止閥11，舉升缸下腔的油液通過管道10、截止閥11流回油箱，重物就向下移動。這就是液壓千斤頂的工作原理。
通過對上面液壓千斤頂工作過程的分析，可以初步了解到液壓傳動的基本工作原理。液壓傳動是利用有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質。壓下杠桿時，小油缸2輸出壓力油，是將機械能轉換成油液的壓力能，壓力油經過管道6及單向閥7，推動大活塞8舉起重物，是將油液的壓力能又轉換成機械能。大活塞8舉升的速度取決于單位時間內流入大油缸9中油容積的多少。由此可見，液壓傳動是一個不同能量的轉換過程。
12、聯想法、奇特性構思法、模仿法的區別？
模仿法魯班小時候跟師傅上山坎樹，不小心被芭茅草拉破了手。仔細觀察芭茅草，原來草葉口上有許多排列整齊的小齒，于是他發明了木工用的鋸子。從芭茅草割破手指到鋸子的誕生，是一個創造過程，而芭茅草便是引起創造性思維的“原型”。這種思維方式應用非常普遍。從飛鳥到飛機，從開水壺到蒸汽機，從海豹皮到南極探險服，從木蛀蟲到地道導管軟鉆機……
有人把“原型啟發”稱作模仿思維法，但簡單生硬的照搬是不行的，還要有創新。
舉個例子：下雨天，最討厭雨水順著雨衣流進鞋里。北京一個四年級小學生發明了一種充氣雨衣，雨衣下面是一個氣圈，充氣后雨衣張開，雨水便不會灌進鞋子了。他的充氣雨衣的構想，便是從芭蕾舞旋轉長裙和游泳圈這兩個原型得來的。由于具有啟發作用的原型與所要解決的問題之間有著相似之處，加上創造思維活動，便形成新的構想方案。
聯想法 可以擴充人腦固有的思維，大大提高人的思維廣度，產生更多的創造性設想。不過，要運用聯想擴充法來進行創造發明，必須了解幾條基本原則：
1）相似聯想，即由一種事物想到與它特征相似、性質相近的事物。這一點與“原型啟發”是相通的，也可以說原型啟發實質上是一種相似聯想。
2）對比聯想，即由一種事物想到它對立面的其它事物。
3）接近聯想，即想起時間和空間上與一定事物有關的經驗。相傳揚州八怪之一的鄭板橋，有一次大雨中赴好友壽宴，酒后主人請提詩賀壽，鄭板橋不假思索，提筆便在紙上寫了“奈何”二字，弄得滿座驚訝，擔心出言不吉。哪知鄭板橋緊接著又寫了“奈何”、“可奈何”兩句，眾人更加驚奇。鄭板橋不顧這些，落筆又寫下第四個“奈何”，接下來龍飛鳳舞，揮就全詩。眾人一看，卻是首絕妙的賀壽詩：“奈何奈何可奈何，奈何近日雨滂沱。滂沱雨祝李公壽，壽比滂沱雨更多！”鄭板橋巧接回環，眾人為之折服。室外大雨如注，仿佛為李公祝壽，也為鄭公叫好。鄭板橋便是無意中啟用了接近聯想。從“雨滂沱”到“壽更多”，所接近的只是一個“多”字，一般人恐難想到。
4）關系聯想，即由于事物他種關系（如整體與部分、原因與結果、結構與功能等關系）而行成的聯想。看到客人帶的雨傘，你會想到外面正在下雨。看到夜鳥驚飛，你會想到林中夜行人。
事實表明，知識積累越多，經驗越豐富，聯想能力就越強，聯想范圍就越廣闊。對于要解決的問題，不妨從它的正、反面，以及與它相似、相近的關聯事物和經驗中，多角度的進行考察分析，找到解決問題的線索，從而獲得有益的創新觀念。
在貝爾發明電話以前，雖然已有人在研究電話了，但聲音不清楚無法使用。貝爾決心致力于電話研究，使電話成為可以使用的通訊工具。一次實驗中，貝爾發現把音叉的端部放在帶鐵芯的線圈面前，如使音叉震動，線圈中會產生感應電流，通過電線把這電流送至另一只同樣線圈，線圈前的音叉也會振動，發出跟那邊音叉振動一樣的聲音。他由此聯想到能象音叉一樣發生振動的金屬簧片。如用金屬簧片代替音叉，線圈也應能產生感應電流，使簧片振動發聲，這樣金屬簧片就能“說話”了。通過反復試制和完善，貝爾發明了世界上第一架電話。顯然，貝爾是應用了聯想法則才發明電話的。
其實，模仿法和聯想法沒有非常確切的定義，二者間的界限也不是十分明顯，是相互包含的。從涼亭到雨傘是模仿法或聯想法都沒有錯，甚至沒有必要分得非常清楚。類似的概念還有很多，如書上所列的“技術試驗分類”，其實也沒有十分明確的概念。
如果你非要分清楚模仿法和聯想法，分成仿生法和聯想法，以是否與生物有關的作為區分的依據。
低 中 高
低 中 高
資源運用是否合理
低 中 高
過程是否全心投入
低 中 高
計劃是否科學嚴密
低 中 高
采用的方法是否正確
協調性好
低 中 高
組織是否協調
設計過程開拓
創新性很好
低 中 高
工作是否具有創新性
評價說明
程度評價
評價角度
兩個依據
參照設計的一般原則進行評價
根據事先制定的設計要求進行評價
馬自達概念車
雷諾概念車
（3）結構模型：
用于研究產品造型與結構的關系，表達產品的結構
尺寸和連接方法，并用于進行結構強度試驗。
法拉利結構模型圖
（4）功能模型：
用于研究產品的各種性能以及人機關系，同時也用于分析、檢查設計對象各部分組件尺寸與機體的相互配合關系，并在一定條件下用于試驗。
汽車碰撞試驗
飛機風洞試驗
嘉興市體育場風洞試驗模型
用硬紙板、塑料吸管、細竹棒(或木棒)和螺釘等材料，設計制作一個海豹頂球的模型裝置，使凸輪每轉一圈，海豹就自動地把球頂起來，然后球又回落到原處。

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