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(共35張PPT)
結構與設計
主題 考試內容 考試要求
結
構
與
設
計 結構的含義 I
結構的分類 I
結構的受力 I
結構的強度 II
結構的穩定性 II
結構與功能 I
結構設計應考慮的主要因素 I
結構設計方案 II
結構模型或原型制作 II
結構設計案例的評價 II
1、結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配
和排列。（廣義）
結構的含義　　　 I
結構的各個組成部分稱為構件。
如自行車的車輪，它是由輻條、輪胎、車圈、氣門等構件組成的。
2、結構是指可承受一定力的架構形態，它可以
抵抗能引起形狀和大小改變的力。（力學）
實體結構
框架結構
殼體結構
結構的類型　　　 I
1 實體結構
結構體是實心的。
受力情況：外力分布在整個體積中。主要承受壓力。
舉例：實心墻、實心柱、實心球。
2 框架結構
由細長的構件組成。
受力情況：支撐空間卻不充滿空間。 可以承受壓力和拉力等。
3 殼體結構
受力特點：外力作用在結構體的表面上。特別是當頂部受到壓力時，它能將力均勻擴散。
從力學的角度來說，結構是指可承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形態和大小改變的力。
結構與力　　　 I
當一個結構受到外力作用時,內部各質點之間的相互作用會發生改變, 產生一種抵抗的力 , 稱為內力。
受力構件的單位橫截面上所產生的內力稱為應力。用公式表示應力為：σ =F/s, 其中 ,F 是內力 ,S 是受力面積 , σ是應力。
當結構中任一部分的應力達到材料的某種極限值時, 結構就會遭到破壞。
馬上行動
指出下例結構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
參考答案：
建筑物的窗戶
餐 桌
硬紙包裝箱
抵抗來自建筑物墻的正向和側向的壓力、風的作用力，及其自身的重力等
承受來自桌面物體的壓力和它自身的重力等
承受箱內物體的重力、箱內物體向外的擠壓力以及自身的重力等
拉力：物體所承受的拉拽力。
拔河！
壓力：擠壓物體的力。
趁熱打鐵！
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。
修理草坪！
彎曲力：作用于物體，使它產生
彎曲的力
釣 魚！
扭轉力：反方向向物體兩端均勻施力，使物體發生扭轉形變的力。
擰干衣服！
結構的穩定性(Stability)是指結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態的能力。
結構的穩定性　　　II
穩定性
支撐面
重心
形 狀
穩定性的主要影響因素
結構穩定的條件
運動狀態下與靜止狀態下物體的穩定條件有所不同
結構的強度是指結構具有的抵抗被外力破壞的能力。
結構的強度　　　II
結構強度與穩定性的區別
穩定性：指在外力的作用下不容易翻倒
強度：指在外力的作用下結構體本身遭到破壞
影響結構強度的主要因素
強度
連接方式
材料
形 狀
去掉這根鐵棒行嗎？
形 狀
鉆石的結構
不同形狀的橫截面構件所能承受力的程度不同
木頭
塑料
金屬鐵
材 料
鉸連接——被連接的構件在連接處不能相對移
動，但能相對轉動。
剛連接——既不能相對移動，也不能相對轉動。
連接方式
馬上行動
請回答：在自行車各部件之間的連接中，
三角架屬于 連接；
剎車連桿之間屬于 連接；
輻條與鋼圈之間屬于 連接。
剛
鉸
剛
結構強度
結構的連接
結構的形狀
結構的材料
結構不僅是事物存在的一種形式，而且對事物的功能和作用產生著直接影響，結構的改變可能導致功能的變化。
結構與功能　　　 I
結構設計應考慮的主要因素　 I
　　閱讀必修II 26頁簡單結構設計案例，理解結構設計的過程和各個環節。
結構設計方案　　　II
結構模型或原型制作　　　II
制作流程：
相框制作
支架制作
連接
結構設計案例的評價　　　II
技術的角度主要有：結構功能、穩固耐用、造型設計的創意和表現力、材料使用的合理性，工藝制造的精湛程度等。
文化的角度主要有：文化寓意與傳達，公眾認可的美學原則，反映的時代、民族、習俗方面的特征、結構的個性特征等。

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