第二節(jié) 典型案例分析

課前五分鐘提問(wèn)1、什么是架構(gòu)2、結(jié)構(gòu)的定義，什么是構(gòu)件？3、結(jié)構(gòu)分為哪三種常見(jiàn)類型？4、實(shí)心，框架，殼體結(jié)構(gòu)的特征和受力特點(diǎn)5、依據(jù)幾何形狀結(jié)構(gòu)還可以分為那四種？第二節(jié)典型案例分析

杠體：是器械的主體；立柱、拉桿：共同支撐杠體并承受荷載。閱讀材料構(gòu)件受外力作用時(shí)，要發(fā)生形狀或大小的改變，這種改變稱為變形。第一節(jié)的實(shí)例中，吊車的吊繩承受的力是拉力，拉力所產(chǎn)生的形變?yōu)槔?，組成材料的粒子被拉開(kāi)；板凳腿承受的外力是壓力，壓力所產(chǎn)生的變形為壓縮，組成材料的粒子被推近。拉力和壓力都是荷載作用的結(jié)果。當(dāng)桿件受到與桿縱軸線相垂直的外力作用時(shí)，桿件產(chǎn)生的彎曲，發(fā)生彎曲變形時(shí)的構(gòu)件稱為梁。當(dāng)板凳很長(zhǎng)時(shí)，櫈面可視為梁。此種櫈面在人的體重等外力的作用下，會(huì)發(fā)生彎曲變形。只是這種變形可能很小，肉眼不易看出來(lái)。而跳水的跳板發(fā)生的彎曲變形，卻是非常明顯。彎曲變形如圖：桿件基本變形1、拉伸、壓縮2、彎曲從力學(xué)角度出發(fā)，對(duì)結(jié)構(gòu)理解為：結(jié)構(gòu)是可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，結(jié)構(gòu)可以抵抗引起形態(tài)和大小變化的力。杠體的受力和變形分析球球球球F球小球?qū)潭c(diǎn)的作用力的方向，從固定點(diǎn)指向小球球心所處的瞬間位置。單擺實(shí)驗(yàn)示意圖運(yùn)動(dòng)員在杠體上轉(zhuǎn)動(dòng)，其側(cè)視圖與單擺類似：杠體相當(dāng)于固定點(diǎn)，人相當(dāng)于小球。所以，任意時(shí)刻，人對(duì)杠體的作用力方向都是指向人重心所處的瞬間位置。思考題1：杠體的受力與變形如何？杠體變形的方向

運(yùn)動(dòng)員在杠體上做動(dòng)作，如回環(huán)等通過(guò)握杠體的手，對(duì)杠體施加了外力，包括人體質(zhì)量和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力，使得杠體發(fā)生彎曲變形。這種外力稱為彎曲力。杠體彎曲變形的方向：杠體總是朝著人體所在的瞬間位置的方向發(fā)生彎曲當(dāng)人體靜掛在杠體上時(shí)，兩根立柱只承受壓力當(dāng)人體回轉(zhuǎn)到單杠的一側(cè)時(shí)，經(jīng)過(guò)杠體傳到立柱上端的外力將對(duì)立柱產(chǎn)生彎矩，使立柱產(chǎn)生彎曲變形趨勢(shì)。固定于地基的垂直梁產(chǎn)生抵抗柱端的彎曲變形。同時(shí)拉桿將起到輔助立柱抵抗變形作用。思考題2：立柱、拉桿是如何受力與變形的？離心力彎曲力結(jié)論一：杠體總是朝著人體所在的瞬間位置的方向上發(fā)生彎曲。任意時(shí)刻，人對(duì)杠體的作用力方向都是指向人體所處的瞬間位置。彎矩M彎矩M’前側(cè)后側(cè)彎矩M與彎矩M’大小相等，方向相反，是一對(duì)平衡的彎矩，使單杠保持整體的穩(wěn)定。

問(wèn)題1：上圖運(yùn)動(dòng)員從單杠前側(cè)向后側(cè)運(yùn)動(dòng)，起削弱、平衡作用的是拉桿5還是拉桿6？拉桿6

問(wèn)題2：

T0時(shí)刻人在杠體的正上方，然后沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)到杠體正下方。假設(shè)T0時(shí)刻剛好有一只小蟲飛到人的身上，那么在小蟲看來(lái)，人是不動(dòng)的，而杠體是運(yùn)動(dòng)的，(例如地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)，而人在地球上看來(lái)，是地球不動(dòng)，太陽(yáng)繞地球轉(zhuǎn))。請(qǐng)問(wèn)，小蟲看到杠體將怎樣運(yùn)動(dòng)？如下圖。杠杠杠人人人T0時(shí)刻T0時(shí)刻問(wèn)題3：知道t時(shí)刻人的位置，怎樣確定同一時(shí)刻杠體的位置？杠人人T時(shí)刻人位置杠T時(shí)刻杠位置212和1要平行

1代表T時(shí)刻人對(duì)杠體的作用力；2代表同一時(shí)刻杠體對(duì)人的作用力，它們是一對(duì)作用力和反作用力，方向一定要相反，所以1和2一定要平行。小結(jié)：本節(jié)課對(duì)單杠的構(gòu)件進(jìn)行受力與變形分析，知道了變形、壓縮、彎曲及梁的概念。課外作業(yè)：常見(jiàn)結(jié)構(gòu)中的基