資源簡(jiǎn)介 通用技術(shù)會(huì)考知識(shí)匯總----------技術(shù)與設(shè)計(jì)2第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)一、常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)1.結(jié)構(gòu):是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列。(a)2.從力學(xué)角度來(lái)說(shuō), 結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài), 它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。(b)當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)受到外力作用時(shí),內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用會(huì)發(fā)生改變,產(chǎn)生一種抵抗的力——內(nèi)力應(yīng)力是構(gòu)件的單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力,當(dāng)應(yīng)力達(dá)到某一極限值時(shí),結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞。構(gòu)件的基本受力形式:拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力。(要能區(qū)分:書(shū)本P6)3.結(jié)構(gòu)的類(lèi)型: 實(shí)體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)(b)實(shí)體結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的,它的受力特點(diǎn)是:外力分布在整個(gè)體積中,如:實(shí)心墻,大壩。框架結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)體由細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件組成,受力特點(diǎn):支撐空間而不充滿(mǎn)空間。如:鐵架塔。殼體結(jié)構(gòu):層狀的結(jié)構(gòu),受力特點(diǎn)是:外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上,如:頭盔,飛機(jī)的外殼,貝殼。二、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的探析1.結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性(1)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性:是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。(b)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。如果一個(gè)物體的結(jié)構(gòu)不能有效地抵御常見(jiàn)外力的作用,那么該物體是很難承受負(fù)載而保持平衡的。(2)影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素:(b)重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小和結(jié)構(gòu)的形狀等。1) 重心位置的高低:重心越低,穩(wěn)定性越好;重心越高,穩(wěn)定性越差。結(jié)構(gòu)重心所在點(diǎn)的垂線(xiàn)是否落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi),落在范圍內(nèi)就是穩(wěn)定的,沒(méi)有就是不穩(wěn)定的。2) 結(jié)構(gòu)的底座,結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小。支撐面越大越穩(wěn)定,越小越不穩(wěn)定。如:高塔的共同特點(diǎn)都是上端小而下端大。3) 結(jié)構(gòu)的形狀:結(jié)構(gòu)的形狀不同,其穩(wěn)定性也不同。如:三條腿的凳比兩條的穩(wěn)定。影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素是相互關(guān)聯(lián)的,需要綜合考慮各種因素來(lái)討論結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。2.結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度(c)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度:是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素:結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的形狀、使用的材料、構(gòu)件之間的連接方式等。①結(jié)構(gòu)的形狀:三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一,它結(jié)實(shí)、穩(wěn)定,所用材料最少。②結(jié)構(gòu)的材料與連接:不同材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu),其強(qiáng)度各不相同。如:混凝土梁加鋼筋,加強(qiáng)抗拉能力。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有兩種:鉸連接 和 剛連接鉸連接:被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng),但可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),具體有松螺栓、松鉚等,如:門(mén)與門(mén)框的連接等剛連接:被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對(duì)移動(dòng),也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),具體有榫接、膠接、焊接等,如:桌腿與桌面的連接等3.結(jié)構(gòu)與功能:結(jié)構(gòu)的變化可能導(dǎo)致功能的變化。如:自行車(chē)的演變、多用起子等。(b)三、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素(a)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了完成某種任務(wù)或滿(mǎn)足特定的需要,必須明確設(shè)計(jì)的目標(biāo)和要求。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素有:(穩(wěn)定性、強(qiáng)度、安全、環(huán)境、美學(xué)、個(gè)性、成本等)符合使用者對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的穩(wěn)定性和強(qiáng)度要求, 安全因素, 公眾和使用者的審美需求, 使用者的個(gè)性化需要, 對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的成本控制要求和一定的使用壽命等。還有一些需要考慮的因素, 如材料、民俗文化、地域特點(diǎn)等。2、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)(c)P26-29四、經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞(c)P30-33賞析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作品,可從技術(shù)與文化兩個(gè)角度進(jìn)行。(1)技術(shù)的角度主要有:結(jié)構(gòu)功能、穩(wěn)固耐用、造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和表現(xiàn)力、材料使用的合理性,工藝制造的精湛程度等。(2)文化的角度主要有:文化寓意與傳達(dá),公眾認(rèn)可的美學(xué)原則,反映的時(shí)代、民族、習(xí)俗方面的特征、結(jié)構(gòu)的個(gè)性特征等。第二單元 流程與設(shè)計(jì)一、流程(1)時(shí)序:時(shí)間上的先后順序就是時(shí)序。時(shí)序體現(xiàn)了具體活動(dòng)內(nèi)容的先后關(guān)系,在這種先后關(guān)系中,有些步驟之間的時(shí)序是不可顛倒的,有些步驟之間的時(shí)序是可以顛倒的。完成某一個(gè)具體目標(biāo)、組成某項(xiàng)生產(chǎn)或某個(gè)活動(dòng)過(guò)程的若干階段或小的過(guò)程稱(chēng)為環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)是一個(gè)相對(duì)的概念,依據(jù)問(wèn)題性質(zhì)的不同和不同人的理解,環(huán)節(jié)的劃分可能會(huì)有所不同。環(huán)節(jié)中又包含若干可以分解的、目標(biāo)更具體的事項(xiàng)。在某項(xiàng)生產(chǎn)或某個(gè)或動(dòng)中,環(huán)節(jié)是不可缺少的。(2)流程:是一項(xiàng)活動(dòng)或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項(xiàng)或行為進(jìn)行的程序。可以把流程理解為為了一定的目的去做事情的順序。任何流程都反映一定的時(shí)序,體現(xiàn)出一定的環(huán)節(jié)。流程圖有文字表達(dá)、表格表達(dá)、圖示表達(dá)等方式,有些場(chǎng)合還可用模型表達(dá)、動(dòng)畫(huà)演示等。用箭頭、用數(shù)字序號(hào)、用時(shí)間等表達(dá)時(shí)序。流程圖的序號(hào)或方框反映了環(huán)節(jié)、工序的具體情況。(要會(huì)畫(huà)流程圖)意義:生活中處處都有流程,科學(xué)合理的流程,可以指導(dǎo)我們正確地做事,提高工作和學(xué)習(xí)的效率,使我們的生活變得有序、合理、為我們的安全提供保障。對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程,有加工流程、組裝流程、包裝流程、質(zhì)量檢查流程、安全生產(chǎn)流程等;對(duì)于企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程,有原材料采購(gòu)過(guò)程、市場(chǎng)銷(xiāo)售流程、財(cái)務(wù)工作流程等。二、流程的設(shè)計(jì)1.流程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本因素(c)設(shè)計(jì)一個(gè)流程首先應(yīng)明確流程要實(shí)現(xiàn)的具體目標(biāo)。對(duì)于工作和生活方面的流程設(shè)計(jì),主要應(yīng)考慮如何節(jié)省時(shí)間、提高工作效率、提高工作質(zhì)量等目標(biāo)。對(duì)于生產(chǎn)活動(dòng)的流程設(shè)計(jì),主要應(yīng)從提高效率、提高質(zhì)量、節(jié)省資源、安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益、提高管理水平等方面明確設(shè)計(jì)的目標(biāo)。生產(chǎn)活動(dòng)的流程設(shè)計(jì)的基本因素主要有材料、工藝、設(shè)備、人員、資金和環(huán)境等(具體看書(shū)本P51)2.流程設(shè)計(jì)的步驟(a)首先要明確設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù),明確流程所應(yīng)遵循的內(nèi)在變化規(guī)律。(確定目標(biāo),明確任務(wù))其次,要分析現(xiàn)有材料、設(shè)備、資金、人員、工藝和環(huán)境因素。(分析基本因素)第三,列出流程涉及的主要事項(xiàng),并進(jìn)行初步的排列。(明確主要事項(xiàng))第四,分析各事項(xiàng)(步驟)之間先后順序,合理地安排流程的時(shí)序和環(huán)節(jié)。(確定時(shí)序、劃分環(huán)節(jié))第五,選擇一種合適的表達(dá)方式畫(huà)出流程圖,對(duì)于有嚴(yán)格時(shí)間要求的時(shí)序,要標(biāo)注時(shí)間。(畫(huà)流程圖)3、簡(jiǎn)單流程的表達(dá)(c)(書(shū)本P52-53)三、流程的優(yōu)化流程優(yōu)化的目的是為了提高工作效率、降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全生產(chǎn)等。流程優(yōu)化可以根據(jù)不同的目標(biāo)有所側(cè)重,主要涉及到工期優(yōu)化、工藝優(yōu)化、成本優(yōu)化、技術(shù)優(yōu)化、質(zhì)量?jī)?yōu)化等優(yōu)化指標(biāo)。(要能區(qū)分)流程與材料、設(shè)備、工藝有著密切的關(guān)系,在優(yōu)化流程時(shí),需要充分考慮這些條件。第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(a)1.系統(tǒng):由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴(lài)和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體。部分相對(duì)于整體而言,要素相對(duì)于系統(tǒng)的元素結(jié)構(gòu)而言。很多情況下,要素和部分又可以通用。構(gòu)成系統(tǒng),必須具備三個(gè)條件:第一,至少要有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的要素(部分)才能組成系統(tǒng);第二,要素(部分)之間相互關(guān)系、相互作用,按照一定方式形成一個(gè)整體;第三,這個(gè)整體具有的功能是各個(gè)要素(部分)的功能中所沒(méi)有的。(a)2.系統(tǒng)的類(lèi)型:(1)自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng);(2)實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng):人體系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)是自然系統(tǒng);城市系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是人造系統(tǒng)生物系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)是實(shí)體系統(tǒng);哲學(xué)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)是抽象系統(tǒng)(b)3.系統(tǒng)的基本特性:整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性。(要能區(qū)分P67-73)⑴整體性:是系統(tǒng)最基本的特性,也是觀(guān)察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。系統(tǒng)是一個(gè)整體,它不是各個(gè)要素(部分)的簡(jiǎn)單相加,系統(tǒng)的整體功能是各要素(部分)在孤立狀態(tài)下所沒(méi)有的。系統(tǒng)的任何一個(gè)要素(部分)發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時(shí),都會(huì)影響其他要素(部分)或整體的功能的發(fā)揮。系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。如:三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮⑵相關(guān)性:指組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。如:廚具與廚房整體的關(guān)系⑶目的性:任何系統(tǒng)都具有某種目的,都要實(shí)現(xiàn)一定的功能,這正是區(qū)別不同系統(tǒng)的標(biāo)志。對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng),目標(biāo)有多個(gè),要從整體協(xié)調(diào)的角度出發(fā)尋求平衡,以獲得整體上的最佳效果。如:數(shù)控機(jī)床(4)動(dòng)態(tài)性:任何系統(tǒng)都是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng),處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。如:雷達(dá)24小時(shí)監(jiān)測(cè)等。(5)環(huán)境適應(yīng)性:一個(gè)系統(tǒng)與其所處的環(huán)境之間通常都有物質(zhì)、能量和信息的交換,外界環(huán)境的變化會(huì)引起系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內(nèi)各部分相互關(guān)系的變化。系統(tǒng)只有具有對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性,發(fā)揮自身作用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。如:春捂秋凍二、系統(tǒng)的分析(c)1、系統(tǒng)分析一般是從系統(tǒng)的整體功能出發(fā),全面地思考與解決問(wèn)題。系統(tǒng)分析的目標(biāo)是為了發(fā)揮系統(tǒng)功能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo);采用的方法是運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗(yàn);產(chǎn)生的結(jié)果是擬訂一套有效的處理步驟和程序,或?qū)υ到y(tǒng)提出改進(jìn)方案;系統(tǒng)分析的出發(fā)點(diǎn)是為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能,目的是尋求解決問(wèn)題的最佳決策。系統(tǒng)分析的一般步驟:①明確問(wèn)題,設(shè)立目標(biāo);②收集資料,制定方案;③分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較;④檢驗(yàn)核實(shí),作出決策。(a)系統(tǒng)分析的主要原則:整體性原則、科學(xué)性原則、綜合性原則三個(gè)主要原則。(P78-80)(1)、整體性原則:系統(tǒng)分析首先著眼于系統(tǒng)整體,要先分析整體,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全過(guò)程,再看某一階段;先看長(zhǎng)遠(yuǎn),再看當(dāng)前。(2)、科學(xué)性原則(例:優(yōu)選法):系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟,另一方面盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析,使決策的過(guò)程和結(jié)果更具說(shuō)服力。(3)綜合性原則:系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)存在多個(gè)目標(biāo)時(shí),需要綜合分析,統(tǒng)籌兼顧,不可顧此失彼,因小失大。(c)2.系統(tǒng)的優(yōu)化:是指在給定的條件(或約束條件)下,根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo),采取一定的手段和方法,使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化(或最小化)。目標(biāo)函數(shù)是系統(tǒng)目標(biāo)與系統(tǒng)中的某些元素之間的關(guān)系。約束條件是對(duì)系統(tǒng)的功能起著限制作用、并且是不能人為調(diào)節(jié)的因素。影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素是指對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響,并且可以人為調(diào)節(jié)的因素。(P82-83)三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(c)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是對(duì)各種各樣的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查分析、籌劃研究、評(píng)價(jià)實(shí)施、運(yùn)行改善等,直到完成一個(gè)能協(xié)調(diào)工作的實(shí)際系統(tǒng)的過(guò)程。(系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過(guò)程。)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要從整體出發(fā),以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。不同行業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有著不同的技術(shù)要求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化:首先從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化,統(tǒng)籌兼顧,再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟:將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng),確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系,對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)等。(具體事例見(jiàn)P87-90)第四單元 控制與設(shè)計(jì)一、控制的手段(b)人們按照自己的意愿或目的,通過(guò)一定的手段,使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展,這就是控制。理解任何控制現(xiàn)象,都要明確控制的對(duì)象是什么,控制要達(dá)到什么目的和采取什么控制手段。(P97)控制的手段和方法(a)按人工干預(yù)的情形分:人工控制 、自動(dòng)控制按執(zhí)行部件的不同分:機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、液壓控制、電子控制按是否有反饋分:開(kāi)環(huán)控制 、閉環(huán)控制控制的應(yīng)用:控制廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)和國(guó)防的各個(gè)方面。(b)(P99-100)二、控制系統(tǒng)的工作過(guò)程與方式1.控制系統(tǒng):任何一種控制的實(shí)現(xiàn),都要通過(guò)若干個(gè)環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)控制系統(tǒng)。一般的控制過(guò)程都有一個(gè)輸入和一個(gè)輸出,控制系統(tǒng)的輸入輸出之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響的控制系統(tǒng)。對(duì)于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng),通常可以用下面的方框圖來(lái)描述:(c) 3.閉環(huán)控制系統(tǒng):系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。簡(jiǎn)單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖如下:(c) 檢測(cè)裝置測(cè)量出被控量并返回到系統(tǒng)的輸入端;比較器將給定量與所檢測(cè)的被控量進(jìn)行比較,求出偏差值;控制器將這一偏差值進(jìn)行運(yùn)算處理,并向執(zhí)行器下達(dá)控制指令;執(zhí)行器根據(jù)指令對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制,從而使被控量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。控制量為執(zhí)行器的輸出信號(hào)。三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋(c)1.干擾因素:指在控制系統(tǒng)中,除輸入量(給定值)以外,引起被控量變化的各種因素。有的是環(huán)境造成的,有的是人為原因所致。在控制系統(tǒng)中,干擾因素可能有一個(gè),也可能有若干個(gè)。干擾需要克服,干擾也可利用。(a)2. 閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程控制系統(tǒng)中將輸出量通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較的過(guò)程稱(chēng)反饋,閉環(huán)控制系統(tǒng)中必定反饋,閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過(guò)反饋來(lái)減少被控量的偏差。(a)3.功能模擬方法:以功能和行為的相似性為基礎(chǔ),用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法。(a)4.黑箱方法:把將要研究的系統(tǒng)作為黑箱,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究,進(jìn)而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法。如,中醫(yī)切脈診病、瓜農(nóng)選西瓜等。(c)四、控制系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì):(P118-123)(1)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要應(yīng)明確要達(dá)到的目的、控制的對(duì)象、被控量和控制量、干擾因素的克服等,設(shè)計(jì)方案的選擇既要能達(dá)到目的,又要易于實(shí)現(xiàn)。(2)設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)定性、精度和抗干擾性能符合設(shè)計(jì)要求。(3)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施的分析,設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易控制裝置的模型是學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的重要實(shí)踐活動(dòng)。 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)