資源簡介

第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計
1.結(jié)構(gòu)：
是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
（從力學(xué)角度來說，結(jié)構(gòu)是指可以承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。）
結(jié)構(gòu)多種多樣且決定著事物存在的性質(zhì)
2.構(gòu)件：
一個較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)由許多不同的部分組成，這些組成部分通常稱為構(gòu)件。
3.根據(jù)構(gòu)件的受力和變形的形式，我們可以將構(gòu)件分為受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉(zhuǎn)這五種基本形式
4.結(jié)構(gòu)的類型
從力學(xué)架構(gòu)與形態(tài)方面，通常有：
⑴實體結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)本身是實心的結(jié)構(gòu)。
受力特點：外力分布在整個體積上
⑵框架結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)體由細(xì)長的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)
受力特點：既能承受豎向重力荷載，也能承受水平方向的荷載
⑶殼體結(jié)構(gòu)：層狀的結(jié)構(gòu)。
受力特點：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上。
5.組合結(jié)構(gòu)：由兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)類型組合而成。
e.g.埃菲爾鐵塔
6.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。
★荷載：外力
7.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素：
⑴重心位置的高低
如果重心所在點的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，就是穩(wěn)定的，不會出現(xiàn)傾倒。
⑵結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小
支撐面越大穩(wěn)定性越好
⑶結(jié)構(gòu)的形狀
三角形構(gòu)成穩(wěn)定的幾何結(jié)構(gòu)。
★物體在靜止?fàn)顟B(tài)與運動狀態(tài)下穩(wěn)定性的條件也不相同。
8.注意物體在靜止?fàn)顟B(tài)下和運動狀態(tài)下的穩(wěn)定性也是不同的
9.人們可以利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)某些功能
e.g.地動儀
e.g.將啤酒瓶倒置在地上，利用它來感知地震現(xiàn)象
10.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。
11.內(nèi)力：
⑴當(dāng)構(gòu)件受到外力作用時，內(nèi)部各質(zhì)點之間的相互作用發(fā)生改變，產(chǎn)生一種抵抗外力與形變的力，稱之為內(nèi)力。
⑵內(nèi)力反映了材料抵抗外力破壞的能力。
12.應(yīng)力
⑴應(yīng)力就是構(gòu)件的單位橫截面積上所產(chǎn)生的內(nèi)力。
應(yīng)力=F/S
⑵可以作為表示結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度的基本指標(biāo)。
13.影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素
⑴結(jié)構(gòu)的形狀
⑵結(jié)構(gòu)的材料
⑶結(jié)構(gòu)的連接
①鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，但可以相對轉(zhuǎn)動
②剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉(zhuǎn)動。
14.結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)及要求——以一種或幾種功能的實現(xiàn)為基本目標(biāo)
——滿足設(shè)計規(guī)范，滿足使用者的基本需要。
15.結(jié)構(gòu)的改變可以導(dǎo)致功能的變化
13.賞析結(jié)構(gòu)設(shè)計作品，可以從技術(shù)與文化兩個角度進(jìn)行。
第二單元 流程與設(shè)計
1.時序：時間上的先后順序
時序分為可顛倒和不可顛倒的
2.環(huán)節(jié)：
完成某個具體目標(biāo)、組成某項生產(chǎn)或某個活動過程的若干階段或小的過程。
環(huán)節(jié)是一個相對的概念，依據(jù)問題性質(zhì)的不同，環(huán)節(jié)的劃分可能會有所不同
3.流程：
一項活動或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項或行為進(jìn)行的程序。
4.流程可以用文字、表格、圖示等方式表達(dá)，有些還可用模型、動畫等方式表達(dá)。
流程的表達(dá)一般采用流程圖的方式
5.流程的作用和意義：
⑴提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量：如自動化生產(chǎn)流水線
⑵使生活合理有序：如列車時刻表
⑶使生活質(zhì)量更高：如炒菜時要在出國前放碘鹽
⑷使生活更安全：如要先做皮試再打針
⑸使生活效率更高：如切菜、煮飯與炒菜的流程安排
6.
7.流程設(shè)計活動應(yīng)考慮的基本因素
材料、工藝、設(shè)備、人員和資金、環(huán)境
8.流程的優(yōu)化：
對流程的改進(jìn)過程
⑴內(nèi)容
①工期：縮短總工期
②工藝：如法蘭的切削法和少切削法
③成本：如郵遞員投遞線路的優(yōu)化
④質(zhì)量
⑤技術(shù)
⑵條件
建立在設(shè)備和工藝水平提高的基礎(chǔ)上，建立在對流程內(nèi)在機(jī)理進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)上。
第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計
1.系統(tǒng)：
由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴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，稱為系統(tǒng)。
2.要素是構(gòu)成系統(tǒng)最主要的元素
3.構(gòu)成系統(tǒng)的條件
⑴必須有兩個或兩個以上的要素才能組成系統(tǒng)
⑵要素之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一個整體
⑶整體的功能是局部所沒有的。
4.系統(tǒng)有大有小，有復(fù)雜有簡單，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)可以劃分為若干子系統(tǒng)
4.系統(tǒng)的基本特性
⑴整體性：最基本的特性
系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和
⑵相關(guān)性：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聯(lián)系、相互作用
⑶目的性：區(qū)別不同系統(tǒng)的標(biāo)志
⑷動態(tài)性：任何系統(tǒng)都是處在運動變化和發(fā)展之中的
⑸環(huán)境適應(yīng)性
5.系統(tǒng)分析：
為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運用科學(xué)的方法對系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、實驗，并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程。
6.系統(tǒng)分析的一般步驟
⑴明確問題，設(shè)立目標(biāo)
⑵收集資料，制定方案
⑶分析計算，評價比較
⑷檢驗核實，作出決策
7.系統(tǒng)分析的主要原則
⑴整體性原則：如丁謂修復(fù)皇宮
⑵科學(xué)性原則：如種水稻“三三進(jìn)九不如二五一十—”
⑶綜合性原則：如中西醫(yī)結(jié)合
8.系統(tǒng)的優(yōu)化：
是指在給定的條件下，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。不同的目標(biāo)對應(yīng)著不同的優(yōu)化結(jié)果。
9.系統(tǒng)的優(yōu)化手段——線性規(guī)劃
目標(biāo)：以最小的成本獲取最大的利潤等
10.系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)考慮的三個因素
目標(biāo)函數(shù)、約束條件、影響因素
第四章 控制與設(shè)計
1、控制的定義
人們依照自己的意愿和目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展
2、控制三要素
控制的對象、控制要達(dá)到什么目的、控制的手段
3、控制的分類
按照人工干預(yù)的情形：人工控制（手動控制）、自動控制
按照執(zhí)行部件的不同：機(jī)械控制、液壓控制、氣動控制、電子控制
4、控制系統(tǒng)的定義
朝著人們的意愿或目的發(fā)展的有機(jī)整體，一般由控制器、執(zhí)行器和被控對象組成
5、干擾的定義
除輸入量以外，引起被控量變化的各種因素
干擾可以使環(huán)境引起的，也可以是人為地
6、在一般的控制系統(tǒng)中，干擾是需要克服的；但在有些情況下，可以利用干擾因素實現(xiàn)某種目的
7、反饋
在自動控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較
核心是通過反饋來減少被控量的偏差

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