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通用技術(粵教版)-結構與設計-知識點復習
四川什邡中學　黃靜平擬稿　通用技術教研室審核
一、認識結構
1．（廣義上從自然界、技術領域和社會領域看）結構是指事物的各個組成部分之間的有序
搭配和排列。
2．從力學角度：結構是指可 一定 的物體形態, 它可以 能引起
形狀和大小改變的力。
內力：一個結構受到外力作用時， 各質點之間的相互作用力會發生改變，產生的一種抵抗的力。
應力：是構件的 上所產生的內力。
用公式表示為 =N/A，其中N是內力，A是受力面積， 是應力。單位：帕(Pa)
當應力達到某一極限（容許應力）時，結構就會遭到破壞。同一構件上 大的
地方最容易損壞。
結構的5種基本受力形式： 、 、 、 和 。3。結構的分類：結構分為 、 、 三種基本類型
1) 實體結構：結構體是實心的。特點是：利用自身來承受荷載，主要承受 ，外力分布在 中。如實心墻、大壩等。
2) 框架結構：結構體由條狀的構件組成。特點是：支撐空間而不充滿空間，既可承受荷載的壓力又 。如鐵架塔、建筑用腳手架，廠房的框架等。
3) 殼形結構：層狀的構件組成。特點是：通過 來傳遞力和承受荷載，特別是當殼形 受到壓力時，它能將力 。如摩托車手的頭盔、飛機的外殼、貝殼等。
組合結構：兩種或兩種以上的基本結構類型的組合。生活中很多物體的結構是組合結構，如埃菲爾鐵塔等。
二、探究結構
1．結構的穩定性
（1）結構的穩定性：結構在 的作用下維持其原有的 能力。
（2）影響結構穩定性的主要因素： 、結構與地面所形成的支撐面積的大小、 。
1) 重心位置的高低：結構重心越低,穩定性越 ；重心越高, 穩定性越 。
2) 結構的底座：結構與地面接觸所形成的支撐面的大小，支撐面越大穩定性越 。
3) 結構的形狀：結構的形狀不同，其穩定性也 。
形是框架結構中最基本的形狀之一,它結實、穩定，所用材料最少。
一個結構的 所在點的垂線落在結構底面的范圍內，就是穩定的，不會出現傾倒。
2．結構的強度
(1) 結構的強度：是指結構具有的抵抗被 的能力。
(2) 影響結構強度的主要因素： 、 、 。
具有相同橫截面積、而不同截面形狀的同種材料的結構的強度， 形最高。
3．構件連接處的強度，是影響整個結構 　 和 　 的 因素，而結構處的強度取決于它的連接方式、連接技術和連接處的牢固程度等。
4．構件的連接方式：有 和 兩類。
鉸(結點)連接：被連接的構件在連接處 相對移動， 相對轉動。 傳遞力， 傳遞力矩。具體有松螺栓、松鉚……等。如門與門框的連接。
剛(結點)連接：被連接的構件在連接處 相對移動， 相對轉動。 傳遞力， 傳遞力矩。具體有榫接、膠接、焊接、固定螺栓、固定鉚接……等。如固定鐵床架的連接。
5．技術試驗是解決 　 問題的重要方法。 　的類型、 　的選擇、連接處的強度等都影響著結構的強度和穩定性，需要綜合考慮各種因素來討論結構的強度和穩定性。
三、結構設計
1．結構設計應考慮的因素
必須考慮它的受力情況、 　 、 、連接方式、材料的選用等；并能對結構設計進行基本的描述(圖紙等)；還要從功能、實用、 、經濟、美觀、人性化等角度綜合考慮，以保證結構設計的目的和要求。
此外如壽命、成本、民俗文化、地域特點等也要有考慮。
任何結構的設計，穩定性、強度、安全等都是至關重要需首先考慮的因素。
2．結構的設計
①明確設計目標及要求； ②形成初步設計方案； ③制作模型或原型； ④檢測、優化和改進 ；⑤評價。
四、典型結構的欣賞
賞析結構設計作品,可從 與 兩個角度進行。
【例1】。下列結構的連接中，沒有鉸連接的是（ ）
A．鋼絲鉗 B．雨傘 C．錘子 D．翻蓋手機
【例2】。試驗分析：右圖是兩位同學制作的筷子支架結構。為什么右邊這個只能支撐一個5千克的鉛球，而左邊這個卻能支撐兩個共8千克的鉛球？請分析原因。
【回答要點】：因為結構的強度與結構的形狀有關。左邊的結構內部有三角形支撐結構，所以它的強度更強，能支撐2個鉛球。而右邊結構的內部沒有三角形支撐結構，所以它只能支撐1個鉛球。
左邊的結構更加穩定，因為它的支撐面積比右邊的大。
【例3】。某通用技術興趣小組在學完《結構與設計》后，制作了一把折疊椅。為檢驗折疊椅椅面的強度，（1）小組成員輪流在椅子上試坐了一下，結果椅面完好；（2）在椅面上堆放磚塊，隨著磚塊數量的增加，最終椅面斷裂。試從結構受力的角度分析上面的現象。
【回答要點】：（1）小組成員試坐時，椅面主要承受自身的重力和人給椅面所施加的壓力，椅面內部產生了相應的應力，應力沒有超過椅面材料應力的最大值，因此椅面完好；
（2）椅面斷裂：椅面主要承受自身的重力和磚塊給椅面所施加的壓力，椅面內部產生了相應的應力，隨著磚塊的增加，椅面承受的外力增大，內部產生的應力也增大，當應力超過椅面材料應力的最大值時，椅面斷裂。
（若把題中的應力變為內力，亦可）

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