资料简介
结构与设计
结构的含义
如自行车的车轮,它是由辐条、轮胎、车
圈、气门等构件组成的。
2、结构是指可承受一定力的架构形态,简单地
说,结构是为了承受力和抵抗变形。(力学)
实体结构
框架结构
壳体结构
结构的常见类型
1 实体结构
结构体是实心的。
受力情况:外力分布在
整个体积中。主要承受
压力。
举例:实心墙、实心柱、
实心球。
2 框架结构
3 壳体结构
受力特点:外力作用在
结构体的表面上。特别
是当顶部受到压力时,
它能将力均匀扩散。
• 1、根据物体的结构形态,通常将结构分为实体结
构、框架结构和壳体结构。下列物体属于壳体结
构的是( )。
①安全帽②书本③贝壳④脚手架
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
• 2、赵州桥,桥长64.40米,跨径37.02米,是
当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石
拱桥。因桥两端肩部各有二个小孔,不是实的,
故称敞肩型,这是世界造桥史的一个创造。按结
构形态分类,该桥应为( )结构。
A.壳体结构 B.实体结构
C.框架结构 D.组合结构
B
D
• 物体的结构类型
大多数现代
建筑物的结构是
组合结构。往往
整体是框架结构,
地基、柱等是实
体结构,有的建
筑的屋顶是壳体
结构。
从力学的角度来说,结构是指可承受一定
力的架构形态,简单地说,结构是为了承受力
和抵抗变形。
结构与力
当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间
的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力 , 称
为内力。
受力构件的单位横截面上所产生的内力称为
应力。用公式表示应力为:σ =F/s, 其中 ,F 是
内力 ,S 是受力面积 , σ是应力。
当结构中任一部分的应力达到材料的某种极限
值时, 结构就会遭到破坏。
拉力:物体所承受的拉拽力。
拔河!
基本受力形式
压力:挤压物体的力。
趁热打铁!
剪 切 力: 两个距离很近,大小
相等,方向相反,且作用于同一物体
上的平行的力。
修理草坪!
弯曲力:作用于物体,使它产生
弯曲的力
钓 鱼!
扭转力:反方向向物体两端均匀
施力,使物体发生扭转形变的力。
拧干衣服!
• 1、当一个结构受到外力作用时,内部各
质点之间的相互作用发生改变,产生一种
抵抗的力,称为( )
A.应力 B.弯曲力C.扭曲 D.内力
• 2、在日常生活中,剪指甲时和拧衣服时,
指甲和衣服主要受力形式是( )
A.剪切力和扭转力B.压力和弯曲力
C.弯曲力和压力 D.压力和扭转力
D
A
• 3、在举办运动会的时候,运动员在单杠上
做大回环姿势时,会使杠体产生( )
变形。
A.拉伸 B.弯曲
C.压缩 D.断裂
• 4、用打气筒给自行车打气时,打气筒活塞
杆的受力形式是:( )
A.始终承受拉力 B.始终承受压力
C.下压时承受压力 D.上提时承受压力
B
C
• 5、上刀梯是是湘西苗族的传统活动,表演者
为保证脚不受割伤,必须力求脚底面垂直落在
刀刃上,绝不滑动。此时脚底面承受( )。
A.拉力 B.压力 C.剪切力 D.弯曲力
上刀梯不被刀子划出血是有技巧的。利用了生活上的
常识:凡是锋利的刀,只有来回才会划开皮肤,或者
使劲才能切开皮肤。上刀梯者明白这个道理,所以脚
一踩在刀口上就不动;上时脚板尽量用后跟最硬部分
踩刀口,之前用带子勒紧了腰,使大部分力量集中在
反握利刃的双手上,尽量减轻脚的压力;再者上刀梯
前脚板被药酒擦过,变得又硬又滑,更不容易划破皮
肤了。
B
结构的稳定性(Stability)是
指结构在负载的作用下维持
其原有平衡状态的能力。
结构的稳定性
稳定性
支撑面
重心
形 状
稳定性的主要影响因素
u结构稳定的条件
u运动状态下与静止状态下
物体的稳定条件有所不同
重心所在点的垂线落在结构底面的范围内,
就是稳定的。
• 1、影响结构稳定性的因素有( )。
①物体的形状。②材料。③材料之间的联
接方式。④物体重心的位置。
A.①②③ B.②③
C.①④ D.①②③④
• 2、走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是
( )
A.美观 B.调节重心 C.保护 D.支撑
C
B
• 3、(世界一级方程式)赛车比赛是一项
“极速运动”。比赛时,赛车要想跑出很
高的速度,同时要保持运动过程中的稳定
性,你认为赛车应怎样进行设计( )
A.流线型外型,底盘高,很重
B.流线型外型,底盘低,很轻
C.弧线型外型,底盘低,有一定自重
D.流线型外型,底盘低,有一定自重
D
• 4.现实生活中的艺术品可是说是数不胜数。
比如:不倒翁,它在某些艺术家的眼中被
称为是“幽默的线条”。原因总是“不
倒”,那么我们看其“不倒”的原因是(
)。
• A.构成其材料的强度大。
• B.其形状美观性较好。
• C.其重心低。
• D.其重心低,并且底面是光滑的弧面。
D
• 5、为了使板凳更稳定,不宜采取的方法是(
)
• A.把板凳腿都缩短一点
• B.把板凳腿适当加粗
• C.把板凳腿下端用木条连接起来
• D.把板凳上表面的面积加大
D
• 6、人们利用啤酒瓶倒置来预报地震,主要
是根据啤酒瓶倒置时,它是根据( )
原理实现的。
• A.重心下移,稳定性降低
• B.重心上移,稳定性降低
• C.重心下移,稳定性增加
• D.重心上移,稳定性增加
B
• 7、在日常生活中,你所见到的以下哪一个
结构是不属于利用不稳定的结构实现某些
功能的。( )
• A.游乐设施的跷跷板功能结构;
• B.房间门口的活页功能结构;
• C.学校运动场的篮球架结构;
• D.圆珠笔的笔嘴结构。
C
结构的强度是指结构具有的抵抗
被外力破坏的能力。
结构的强度
影响结构强度的主要因素
强度
连接方式
材料
形 状
去掉这根铁棒行吗?
形 状
钻
石
的
结
构
不同形状的横截面构件所能承受力的程度不同
木头
塑料
金属铁
材 料
• 铰连接——被连接的构件在连接处不能相对移
动,但能相对转动。
• 刚连接——既不能相对移动,也不能相对转动。
连接方式
马上行动
请回答:在自行车各部件之间的连接中,
三角架属于 连接;
刹车连杆之间属于 连接;
辐条与钢圈之间属于 连接。
结构强度
结构的形状
结构的材料
小试身手
• 1、吊兰支撑架使用三角形支架结构,而不
用由一根直杆挑起的结构,这说明以下哪
个因素( )影响着结构强度?
A.材料 B.形状
C.构件 D.连接方式
B
• 2、分别在一根竹竿和一根同样尺寸的脆性
塑料杆上不断加挂相同质量的重物,竹竿
比脆性塑料杆能挂更多重物而不会断裂,
说明在这个试验中影响结构的强度主要是:
( )
A.材料
B.结构的形状
C.构件横截面形状
D.构件的连接方式
A
• 3、某些支撑阳台的梁做成如下图所示形状,
这主要是出于对( )的考虑。
A.美观 B.强度 C.安装 D.稳定
性
墙体
台面
挑梁
B
• 4、使用A字形(人字)梯,往往在梯子中
间用一根拉杆或绳子固定,其主要目的是
( )
A.增加梯子强度
B.减小人对梯子的压力
C.增加梯子的稳定性
D.促使梯子美观
C
典型结构案例
• 梁、拱结构的受力P17-20
• 拱结构既有利于承载,又美观。
如:礼堂、展览馆、体育馆、火车站、
飞机库等的大跨屋盖承重结构 多为拱形结
构。
• 1、中生代巨型爬行动物恐龙身长20米,体
重三四十吨,但它的身体却未被自己的体
重压垮,其主要原因是( )
A.恐龙的骨骼粗大
B.恐龙的肌肉发达
C.恐龙身体成拱形结构
D.恐龙很少运动
C
• 2、钢筋混凝土梁中混凝土主要是起着抗压
的作用,而钢筋主要是起抗拉的作用,如
右图,楼板和阳台的加固钢筋位置都安装
正确的是( )B
结构不仅是事物存在的一种形式,而且
对事物的功能和作用产生着直接影响,
结构的改变可能导致功能的变化。
结构与功能
结构设计应考虑的主要因素
• 在自行车家族中,有性能各异的不同车型。
如装有辅助小轮的童车、双梁载重车、弯
梁女式车、双坐双蹬的双人车等,这些特
殊功能的实现,是因为设计者改变了(
)
A.车的自重 B.车的材料
C.车的结构 D.车的大小
C
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