高中通用技術-結構的強度與穩(wěn)定性教學課件設計

第三節(jié)結構的強度與穩(wěn)定性第一章結構及其設計影響結構穩(wěn)固的因素有那些？一、結構的強度二、結構的穩(wěn)定性

結構的強度:

指結構具有抵抗被外力破壞的能力.試驗一：

1、材料：A4紙張、書本

2、方法：壓制、折疊等

3、檢測：紙質橋梁的耐受度

4、討論：結構的形狀與強度的關系

5、舉例：各種截面形狀、外部輪廓形狀等外力使構件發(fā)生變形的同時，構件內部分子之間隨之產(chǎn)生一種抵抗變形的抵抗力，稱為內力。作用在單位面積上的內力，稱為應力。σ（sigma）=單位N/mm2或N/cm2NS物體結構抵抗變形的能力用強度來表示。強度是用應力來衡量的。試驗二：

1、材料：木尺、瓦楞紙尺、塑料尺

2、方法：壓腳自然下垂、附重物下垂

3、觀測：下垂的幅度

4、討論：材料與強度關系試驗三：

1、材料：木方、釘子、膠水

2、工具：鑿子、木工鋸、羊角錘

3、檢測：榫卯鏈接、釘釘鏈接、膠水粘接

4、討論：以上那種連接方式耐受強度更大？連接方式技術與方法作用特點一體式焊接、膠接、粘接、捆綁固連、不需要拆卸、利于增加強度與穩(wěn)定性擠壓式

釘連接、螺栓螺母、扣緊套緊強度不如一體式但可再拆卸接插式插頭、插座方便連接、拆卸、傳遞信號可靠從被連接件間的狀態(tài)關系來分類：階段性總結：結構的強度與結構的形狀、材料、連接方式相關小游戲：隨機選取三個人上臺，單腳站立一分鐘看誰能比較穩(wěn)、不晃，然后兩個人手握手同樣每人單腳站立看持續(xù)的時間，最后三是單腳站立組成一個整體測量維持的時間。討論：結構的穩(wěn)定性是什么、哪些因素能夠影響結構的穩(wěn)定性？穩(wěn)定性概念

穩(wěn)定指的不是狀態(tài)絕對不變，而是指受擾后，允許狀態(tài)有所波動，但當擾動消失后，能重新返回到原平衡狀態(tài)，即為穩(wěn)當；不能回到原有平衡狀態(tài)，為不穩(wěn)定。結構具有阻礙翻倒或移動的特性，就是結構穩(wěn)定性。比薩斜塔為什么不倒塌？想一想：

遼寧瑞州古塔，現(xiàn)存塔身高10米，塔身向東北方向傾斜12度，塔尖水平位移1.7米。該塔建成之后雖幾經(jīng)地震與洪水破壞，卻始終斜而不倒，堪稱奇跡。小資料：中國的斜塔小試驗：

使用教具進行小測試：討論：重心投射位置在什么內比較穩(wěn)定？支撐面：由物體的支撐腳組成的幾何圖形的面試一試：課本如何能夠立在桌面上？重心點投影落在支撐面內則物體比較穩(wěn)定，同樣增大物體的支撐面積也能提高穩(wěn)定性試驗一：用三個礦泉水瓶子分別裝上滿瓶的水、半瓶的水、不裝水。一個同學在一側用勻速的風來檢測三個瓶子的穩(wěn)定性。半瓶水的倒置也可以說明這個問題！詩一首望山：遠看青山黑乎乎，上邊細來底下粗。有朝一日倒過來，底下細來上邊粗。物體的重心越低物體越穩(wěn)定！A字形梯為什么載人時能夠保持穩(wěn)定？如果沒有梯子中間的拉桿將會怎么樣？想一想：想一想：

照相機的支撐架為什么常使用三腳架而不用其他形狀？穩(wěn)定的狀態(tài)飛馳的自行車階段小結：影響結構穩(wěn)定性的因素有重心位置、支撐面積、幾何形狀。結構穩(wěn)定的狀態(tài)有靜態(tài)、動態(tài)。如何增加結構的穩(wěn)定性？2.增大結構的底面面積。3.降低結構的整體重心位置。4.減小長細比：長細比指的是結構的縱向長度與橫向截面的最大尺寸之比。1.利用三角形框架及其組合結構，可以有效地增加結構的穩(wěn)定性。1.我們經(jīng)?？吹今R路旁邊的廣告牌后面的支撐架是三角結構的，從這種現(xiàn)象中我們可以看出以下哪個因素影響著結構強度？A、材料B、形狀C、構件D、連接方式2.以如下方式放置的并注入不同數(shù)量的水，穩(wěn)定性最差的是：課堂小測：3.如圖一張圓桌，不能使它更加穩(wěn)固的方法是：A、使用較重的大理石做桌子與地面的接觸部分，木材做桌面B、使用較重的大理石做桌面C、如使用木材制作桌子，各部分大量采用榫接的方式D、增大桌子底部的支撐面面積實際應用：廣告牌的抗風問題

在戶外廣告牌的結構設計中，應該考慮其抗風性能，以減小正面風的壓力。請你就戶外廣告牌設計中的抗風問題，提出幾種可行的方案。設計方案內容實現(xiàn)的方式、方法、途徑方案1方案2方案3增加結構的強度加固支撐架、連接點減少受力面積采用通風孔改變結構形狀采用立體環(huán)繞方案形狀實現(xiàn)的方式方案1將廣告牌做成百葉窗式條式百葉窗在一定距離