【高中通用课程】第二册 要点归纳

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1、第一单元结构与设计一、常见结构的认识⑴无处不在的结构1、结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。2、例：(P3)①苍耳子与尼龙搭扣②鸟与飞机③鹰眼与导弹跟踪系统(2)结构与力1、从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。每个物体都有它特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构。一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。一个设计合力的结构应该能承受外界的各种作用力，抵抗各种变

2、形。分析结构的受力情况时：①要清楚组成结构的构件受到哪些力的作用；②要清楚在这些力的作用下，构件能否安全、可靠地工作，也就是对构件进行承载能力的分析。根据构件的受力和变形的形式，可以将构件分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式。受拉：构件承受拉拽力受压：构件承受使之被挤压的力受剪切：构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力受扭转：构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变受弯曲：构件承受使之产生弯曲的力(3)结构的类型：(力学架构与形态方面)实体结构：通常指结构体本身是实心的结

3、构。受力特点：外力分布在整个体积中。例：实心墙、大坝。框架结构：通常指结构替由细长的构件组成的结构。受力特点：能承受竖向重力荷载和水平方向的荷载。例：铁架塔、建筑用脚手架、产房的框架。壳体结构：通常指层状的结构。受力特点：外力作用在结构体的表面上。例：头盔、飞机的外壳、贝壳。二、稳固结构的探析⑴结构与稳定性1、结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。是结构的重要性质之一。影响结构稳定性的主要因素：①重心位置的高低；②结构与地面接触所形成的支撑面的大小；③结构的形状等。重心所在点的垂线在

4、结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。结构与地面接触所形成的支撑面越大稳定性约好。结构的形状不同，其稳定性也不同。2、例：①P12—稳定性②P12—A字型梯中间横梁的作用③P13—自行车的稳定性有些结构设计：⑴满足使用功能对稳定性的基本要求⑵要综合兼顾人的个性化要求、美学因素和材料因素等。3、结构的稳定性的应用：①利用稳定的结构抵抗外力、承受荷载；②利用不稳定的结构实现某些功能。⑵结构与强度1、结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。(P17马上行动)当结构收到外力作用时，内部各质点之间的相互

5、作用发生改变，产生一种抵抗外力与形变的力，称之为内力。内力反映了材料抵抗外力破坏的能力。应力就是构件的单位横截面积上的内力。应力=内力/受力面积。可以作为表示结构构件强度的基本指标。影响结构强度的主要因素：①结构的形状；②使用的材料；③构建之间的连接方式等。1、例：①结构的形状：(P17)案例分析--吊兰的支撑架强度：不同形状的结构有着不同的强度。②结构的材料与连接：(P19)不同材料构成的结构，其强度各不相同。结构是由若干个构建通过不同的连接方式组合而成的。连接的方式：①铰连接：被连接的构件在连接处不能

6、相对移动，但可相对转动，具体有松螺栓、松铆等，如折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。②刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动，具体有被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动，具体有松螺栓、松铆等，如折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。榫接、胶接、焊接等，如固定铁船架的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等。3、eg：有的矿泉水瓶上有若干突起的横向问路，它的作用是：①增加瓶子的强度，受力不容易变形；②增大了与瓶子的摩擦力。⑶结构与功能1、结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功

7、能和作用产生着直接影响。结构的改变可能导致功能的变化。(例：伞与拐杖、多用起子)2、例：P21自行车的结构与功能三、简单结构的设计⑴结构设计应考虑的主要因素(下方2--①②)1、人们设计结构是为了完成某种人物或满足特定的需要。2、在进行结构设计时，①必须明确设计的目标和要求，②必须抓住主要因素而展开工作。3、结构设计的目标及要求(①的具体)：结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标(1.目标)，应满足设计规范，满足使用者的基本需要(2.要求)。4、结构设计应考虑的主要因素(②的具体)：①符合使用者对设计

8、对象的稳定性和强度的要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需要，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。②在工程的结构设计中，应考虑结构的安全性、适用性和耐久性。在考虑结构的稳定性和强度，使结构在规定的条件下和规定的使用期限内，能实现一定的功能的同时，还要考虑经济因素，如做到用料省、成本低等，即力求以最低的成本使所建造的结构达到预订的要求。安全总是至关重要的因素。5、结构设计---(与之有关的有)---美观