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第二節(jié) 穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。
臺風(fēng)過后
2.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素
觀察以上三種車型，考慮它們能行駛的最高速度與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為什么會(huì)有這樣的關(guān)系？
2.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素
⑴ 重心位置的高低
不倒翁不倒的秘密？
踩高蹺時(shí)的難易程度
小試驗(yàn):桌子的穩(wěn)定性
兩條腿的桌子
三條腿的桌子
四條腿的桌子
四條以上腿的桌子
一條腿帶支持架的桌子
結(jié)論：結(jié)果的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面大小有關(guān)
(2)結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面大小
重心與支撐面的穩(wěn)定性關(guān)系
模型小桌子試驗(yàn)
調(diào)節(jié)模型小桌子的三腳位置，計(jì)算其支撐面的大小變化，并試驗(yàn)其穩(wěn)定性。
問題：從該試驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？
結(jié)論：重心落在支撐面范圍內(nèi)時(shí)結(jié)果才能穩(wěn)定，當(dāng)中心落在支撐面中心時(shí)，結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定。
(3)結(jié)構(gòu)的形狀
穩(wěn)定
不夠穩(wěn)定
馬上行動(dòng)
1.分析A字形梯子穩(wěn)定的原因
2.如果去掉拉桿將會(huì)怎么樣？
案例分析
馬上行動(dòng)
分析摩托車停放時(shí)的穩(wěn)定性
探究：運(yùn)動(dòng)中的穩(wěn)定性
這是摩托車在高速行使才能出現(xiàn)的狀態(tài)，從靜止分析來看，顯然是不穩(wěn)定的，因此運(yùn)動(dòng)中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析方法與靜態(tài)是不同的。
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素
中心位置的高低
結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小
結(jié)構(gòu)的形狀
＊考慮人的個(gè)性化要求、美學(xué)因素和材料因素等
3.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性利用
利用穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)抵抗外力，承受負(fù)載
利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)某些特殊功能
請舉出一些利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)某些特殊功能的事例。
二、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
1、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度
——結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。
2、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素
(1)結(jié)構(gòu)的材料
組成結(jié)構(gòu)的常見材料：塑料、木材、鋼材。
問題：是不是鋼材組成的結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度一定比塑料或木材大？
（2）結(jié)構(gòu)的形狀
三角形是框架結(jié)構(gòu)最基本的形狀之一，它結(jié)實(shí)、穩(wěn)定，所用材料最少。
小試驗(yàn)：結(jié)構(gòu)的形狀與強(qiáng)度的關(guān)系
試驗(yàn)?zāi)康模簻y試用不同截面形狀的構(gòu)件做成的懸梁的強(qiáng)度
試驗(yàn)準(zhǔn)備：
試驗(yàn)過程：
試驗(yàn)總結(jié)：哪種截面形狀的紙筒可以承受更大的力？
（3）結(jié)構(gòu)的連接方式
鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動(dòng)，但能相對轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有合頁、松螺栓、松鉚等，如折疊傘傘骨間的連接、門與門框的連接等。
剛連接：既不能相對移動(dòng)，也不能相對轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有榫接、膠接、焊接等，如固定鐵床架、不可移動(dòng)的桌腿與桌面的連接等。
馬上行動(dòng)
對一個(gè)用4根小木條釘成的相框，使它更牢固的做法是什么？
在自行車各部件之間的連接中 三腳架屬于______連接； 剎車連桿之間屬于______連接； 輻條與鋼圈之間屬于_______連接。
比較教材圖中的幾種連接方式，哪種強(qiáng)度最大，哪種強(qiáng)度最小？
焊接
松螺栓
松鉚
三、結(jié)構(gòu)與功能
結(jié)構(gòu)對事物的功能和作用產(chǎn)生著直接影響，結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致功能的變化
案例分析:自行車的結(jié)構(gòu)與功能
探究
設(shè)計(jì)一輛適合雪天出行的自行車，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有什么特征？
如果在你上學(xué)騎車經(jīng)過的路上，橋和坡較多，你可以對你的自行車做哪些結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，以使得騎起來更輕便？

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