《1.1 常見結(jié)構(gòu)的的認(rèn)識》課件

第一單元結(jié)構(gòu)與設(shè)計1、常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識1、自然界中的結(jié)構(gòu)科羅拉多大峽谷

廣西龍勝梯田元陽梯田直升機(jī)上拍的尼亞加拉瀑布地貌結(jié)構(gòu)蒼蠅復(fù)眼與蠅眼照相機(jī)

蒼蠅的復(fù)眼包含4000個可獨(dú)立成像的單眼，能看清幾乎360°范圍內(nèi)的物體。在蠅眼的啟示下，人們制成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高分辨率照片的蠅眼照像機(jī)，在軍事、醫(yī)學(xué)、航空、航天上被廣泛應(yīng)用。

鳥與飛機(jī)鷹眼與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)因?yàn)轼B的身體結(jié)構(gòu)和鷹眼的結(jié)構(gòu)有其特殊性。蜂窩立體六角形薄壁,結(jié)構(gòu)巧妙、堅固耐用自然界仿生結(jié)構(gòu)的應(yīng)用蒼耳子與尼龍搭扣生產(chǎn)生活中還有哪些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是受到自然界事物結(jié)構(gòu)的啟發(fā)而產(chǎn)生的？

鋸子、雷達(dá)、潛水艇……。

2.技術(shù)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)加拿大渥太華國會山莊建筑結(jié)構(gòu)羅馬古代競技場3、社會領(lǐng)域中的結(jié)構(gòu)在社會領(lǐng)域,也普遍存在著結(jié)構(gòu)現(xiàn)象。一篇文章的內(nèi)容結(jié)構(gòu)影響文章的表達(dá)與質(zhì)量一家企業(yè)的人員結(jié)構(gòu)關(guān)乎企業(yè)的運(yùn)行與效率。甚至一個班級也是一個結(jié)構(gòu)體什么是結(jié)構(gòu)？廣義上：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。

結(jié)構(gòu)的各個組成部分稱為構(gòu)件。結(jié)構(gòu)設(shè)計在日常生活中處處可見，如在大自然界雀鳥的羽毛，人類的骨骼結(jié)構(gòu)魁北克大橋結(jié)構(gòu)的典型案例

1900年，連接加拿大兩市的魁北克大橋開始修建，這座橋橫跨圣勞倫斯河，是加拿大國家橫貫大陸鐵路的一部分，然而就在這座橋即將竣工之際，悲劇發(fā)生了。1907年8月29日下午5點(diǎn)32分，即將建成的大橋突然倒塌，當(dāng)場造成了至少75人死亡，多人受傷。

事故調(diào)查顯示，這起悲劇是由工程師在設(shè)計中一個小的計算失誤造成的。1913年，這座大橋的建設(shè)重新開始，然而不幸的是悲劇于1916年9月再次發(fā)生。，1917年，在經(jīng)歷了兩次慘痛的悲劇后，魁北克大橋終于竣工通車，這座橋至今仍然是世界上最長的懸臂跨度大橋。

1922年，這些鋼材打造成一枚枚戒指，發(fā)給每年從工程系畢業(yè)的學(xué)生。于是，這一枚枚戒指就成為了后來在工程界聞名的工程師之戒(IronRing)。這枚戒指要戴在小拇指上，作為對每個工程師的一種警示?？笨舜髽虻奶?、為什么大橋會坍塌？這是不是沒有做技術(shù)實(shí)驗(yàn)引起的？閱讀結(jié)論:結(jié)構(gòu)影響著它們的性質(zhì)和功能,結(jié)構(gòu)方面存在的一個小問題也許就會導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。——擅自改變橋的結(jié)構(gòu)二、結(jié)構(gòu)與力從力學(xué)角度來說,結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài),它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。每個物體都有它的特定的架構(gòu)形態(tài)，這種架構(gòu)形態(tài)體現(xiàn)著它的結(jié)構(gòu)。分析討論自行車的組成構(gòu)件：

自行車車架、車把、傳動、座鞍、車輪等。分析討論自行車車輪的組成構(gòu)件：輻條、輪胎、車圈、氣門等。

結(jié)構(gòu)可以是單個的構(gòu)件，如一根桿、一塊板、一條繩，也可以是一個由不同構(gòu)件組合起來的組合體。如一座橋、一張桌子、一輛自行車、一架飛機(jī)等。對常見的物體進(jìn)行分析：椅子橋探究：觀察上圖,說明石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來。彎曲力：作用于物體，使它產(chǎn)生彎曲的力幾種力的分析

剪切力：兩個距離很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物體上的平行的力壓力：擠壓物體的力。拉力：物體所承受的拉力。扭轉(zhuǎn)力：反方向向物體兩端均勻施力，使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力。組成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本受力形式拉力壓力扭轉(zhuǎn)力彎曲力剪切力拉力物體所承受的拉拽力壓力擠壓物體的力剪切力兩個距離很近,大小相等,方向相反,且作用于同一物體上的平行力扭轉(zhuǎn)力反方向向物體兩端均勻施力,使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力彎曲力作用于物體,使它產(chǎn)生彎曲的力構(gòu)件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力。

物理學(xué)與通用技術(shù)研究力的角度不同,物理學(xué)往往研究外力,把物體當(dāng)質(zhì)點(diǎn),哪怕是地球,在研究它繞太陽轉(zhuǎn)動時,仍把它當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。而技術(shù)學(xué)則關(guān)注一個物體內(nèi)部受力情況。即內(nèi)力1、物理學(xué)與技術(shù)學(xué)中的力內(nèi)力：當(dāng)一個結(jié)構(gòu)受到外力作用時,內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用會發(fā)生改變,產(chǎn)生一種抵抗的力,稱為內(nèi)力。應(yīng)力：是構(gòu)件的單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到某一極限值時,結(jié)構(gòu)就會遭到破壞。用公式表示應(yīng)力為：σ=F/s,其中,F是內(nèi)力,S是受力面積,σ是應(yīng)力。

馬上行動指出下例結(jié)構(gòu)可以抵抗來自外界那些方面的作用力。建筑物的窗戶餐桌硬紙包裝箱思考：高等動物的脊椎為什么呈S型？思考：為什么草原上沒有高大的樹木？三、結(jié)構(gòu)的類型實(shí)體結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)思考

請觀察下面兩種磚頭堆法哪一種會壘的更高，并談?wù)勂渚売?。?shí)體結(jié)構(gòu)

通常是指結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的結(jié)構(gòu)。如墻壁、柱子、實(shí)心球等等。實(shí)體結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的受力特點(diǎn)：外力分布在整個體積中如實(shí)心墻，大壩。實(shí)體結(jié)構(gòu)長城實(shí)體結(jié)構(gòu)三峽大壩實(shí)體結(jié)構(gòu)錘子砧板框架結(jié)構(gòu)通常是指結(jié)構(gòu)體本身由細(xì)長的構(gòu)件組成，支撐空間卻不充滿空間。如窗戶、畫框、房子的架構(gòu)等等。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(diǎn)：支撐空間而不充滿空如鐵架塔，建筑用腳手架，廠房的框架。埃菲爾鐵塔框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)建筑框架建筑用腳手架書桌椅書柜框架結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)通常是指層狀的結(jié)構(gòu)。如貝殼、頭盔、飛機(jī)的外殼等等。燈泡殼體結(jié)構(gòu)：通常是指層狀的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上如摩托車手的頭盔，飛機(jī)的外殼，貝殼。練習(xí)：當(dāng)出現(xiàn)交通事故時，摩托車手的頭盔是如何避免外力對頭骨的撞擊的？汽車的安全氣囊又是如何保護(hù)駕馭員的？參考：摩托車手頭盔的某一部位受到一個大的撞擊力，由于頭盔的殼體結(jié)構(gòu)，使得所受力迅速分布到其表面，形成整個頭盔表面均勻受力，而不是某一點(diǎn)受很大的力……當(dāng)汽車前端發(fā)生強(qiáng)烈碰撞時，安全氣囊就會瞬間從汽車方向盤內(nèi)彈出來，墊在方向盤與駕馭者之間