高一通用技术 技术与设计2 第一节结构与设计课件 精品
合集下载
粤教版高中通用技术必修《技术与设计2》教学课件：第三章 系统及其设计第一节 认识系统(第1课时)
一、什么是系统
（三）系统的分类
立即行动： 将系统与对应的类 型连接。
系统
天气系统 森林公园 一所学校 神舟十一号飞船 人体的神经系统 农业生态系统
类型
自然系统 人工系统 复合系统
一、什么是系统
（三）系统的分类
立即行动： 将系统与对应的类 型连接。
系统
“一带一路”倡议 银河系 收割机
洗衣机工作流程 学校课程表
（二）子系统与元素
望远镜的组成要素：
目镜 目镜筒 物镜 物镜筒
这些要素相对望远镜，是不 可再划分的最小单元。
要素：指构成系统的主要元素。
“人”相对于“社会”这一系统，是不可划分的 最小单元，即构成社会的要素。
作为生物的人体是一个系统，可以分解为呼吸系 统、消化系统、神经系统等子系统以及器官、组 织、细胞等更小的子系统。
一、什么是系统
思考：生活中，哪里听到或用 到系统？
一、什么ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统 思考：生活中，哪里听到或用到系统？
各种生态系统。 动物、植物都是系统。 人体也是系统。 天体系统。 人类制造的物品，大部分都是系
统。
系统无处不在，无时不有。 在自然界和人类社会中，任何
事物都处在一定的系统之中。
一、什么是系统 立即行动：说说知道的中国新技术系统。
目的和要求：
通过望远镜制作实践理解系统的含义和基本 构成。
材料及工具准备：
目镜一个（直径3cm双凹透镜，焦距7.5cm）、物镜一个（直径5cm双凸透镜或 平凸透镜，焦距30cm）、纸板一块 、剪刀、 美工刀、尺子、铅笔、胶水。
1. 望远镜有什么功能？它由哪些部分组成？ 2. 用物镜观察远处一个物体，会看到怎样的图像？ 3. 用目镜观察同一物体，会看到怎样的图像？ 4. 用望远镜观察同一物体，会看到怎样的图像？ 5. 试运用学习过的光学知识，说明为什么会出现上述的现
通用技术第一章结构与设计
结构体的表面 支撑部分空间， 分布在部分体积中
练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是 如何避免外力对头骨的撞击的？
当摩托车手头盔的某一 部位受到一个大的撞击力时， 由于头盔的壳体结构，使得 所受力迅速分布到其表面， 形成整个头盔表面均匀受力， 而不是某一点受很大的 力……
通用技术第一章结构与设计
本章第二节：探究结构
想想看，下面的结构稳固吗？
哪个更危险？
安全 危险！ 通用技术第一章结构与设计
本章第二节：探究结构
一、结构的稳定性： 结构在荷载的作用下维持原有的平衡形
式的能力，就叫做结构的稳定性。
通用技术第一章结构与设计
通用技术第一章结构与设计
思考1：如下两图为同一个拍摄支架，分析哪种 结构更稳定？为什么？
——构件的应力。
应力与内力、横截面积之间的定量关系：
σ =N/A
应力=内力/横截面积 增加横截面积
通用技术第一章结构与设计
顶梁
支 柱
扭绞的粗绳、钢缆、钢索，其实都是利用 增加结构的横截面积，减少所受的应力， 来增强结构的强度。
通用技术第一章结构与设计
土坯房
茅草房
钢筋水泥 建筑
材料影响着结构的强度。
通用技术第一章结构与设计
结论1：
影响结构稳定性的主要因素一：
结构重心位置的影响。 （重心低，结构稳定性更好）
通用技术第一章结构与设计
思考2： 有如下两个纸杯平放在桌上，分析哪个纸杯更稳定？为什么？
通用技术第一章结构与设计
结论２：
影响结构稳定性的主要因素二：
结构底座的影响。 （与地面接触所形成的支撑面越大，结构 的稳定性越好）
通用技术第一章结构与设计
思考３： 有如下三个支架，分析哪种结构更稳定？为什么？
练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是 如何避免外力对头骨的撞击的？
当摩托车手头盔的某一 部位受到一个大的撞击力时， 由于头盔的壳体结构，使得 所受力迅速分布到其表面， 形成整个头盔表面均匀受力， 而不是某一点受很大的 力……
通用技术第一章结构与设计
本章第二节：探究结构
想想看，下面的结构稳固吗？
哪个更危险？
安全 危险！ 通用技术第一章结构与设计
本章第二节：探究结构
一、结构的稳定性： 结构在荷载的作用下维持原有的平衡形
式的能力，就叫做结构的稳定性。
通用技术第一章结构与设计
通用技术第一章结构与设计
思考1：如下两图为同一个拍摄支架，分析哪种 结构更稳定？为什么？
——构件的应力。
应力与内力、横截面积之间的定量关系：
σ =N/A
应力=内力/横截面积 增加横截面积
通用技术第一章结构与设计
顶梁
支 柱
扭绞的粗绳、钢缆、钢索，其实都是利用 增加结构的横截面积，减少所受的应力， 来增强结构的强度。
通用技术第一章结构与设计
土坯房
茅草房
钢筋水泥 建筑
材料影响着结构的强度。
通用技术第一章结构与设计
结论1：
影响结构稳定性的主要因素一：
结构重心位置的影响。 （重心低，结构稳定性更好）
通用技术第一章结构与设计
思考2： 有如下两个纸杯平放在桌上，分析哪个纸杯更稳定？为什么？
通用技术第一章结构与设计
结论２：
影响结构稳定性的主要因素二：
结构底座的影响。 （与地面接触所形成的支撑面越大，结构 的稳定性越好）
通用技术第一章结构与设计
思考３： 有如下三个支架，分析哪种结构更稳定？为什么？
粤教版高中通用技术必修《技术与设计2》教学课件：第一章结构及其设计第一节 认识结构
总结
第一节 认识结构
一、感知不同的结构 二、认识结构与力 三、了解结构的分类
结构受力分析 外力的类型
根据外力设计结构
自然界的结构 人造结构 仿生结构
实体结构 框架结构 壳体结构 组合形式
谢谢!
能进行简单的结构设计，学会绘制设计图样， 并做出原型或模型。
能从文化和技术的角度欣赏并评价典型结构。
引入我国在万里长 江上修建的第一座铁路、公路两用桥梁，于1957 年10月15日正式通车。
全桥总长1 670m，其中正桥1 156m，北岸引桥 303m，南岸引桥211m。
斜拉桥受力分析：梁、
塔柱、斜拉索主要构件 的受力是什么？
三、了解结构的分类 基本类型：实体结构、框架结构、壳体结构。
实体结构：墙、橡皮、 铅球。
框架结构：铁架、车 架、建筑、家具。
壳（ qiào ）体结构：汽车 外壳、安全头盔、水瓶。
三、了解结构的分类
立即行动： 连线对应主 要结构。
实体结构
框架结构
壳体结构
底座实体结构，
建筑主体壳体 结构
组合形式
上部框架结构，
桥墩实体结构，也 有空心的桥墩。
三、了解结构的分类
实践活动：
对比三角形与四边形框架。
使用已有材料，搭建两种框架， 进行按压与拉伸试验，通过变形 分析结构受力的特点。
壳体结构特点分析
同样的两张纸，分别做两种承重 试验，总结壳体结构的受力特点。
人的向后压力
增加弧度
二、认识结构与力
思考：
木板受力形状变化。
椅子分为椅腿、椅座、椅背，分别分析受力。 钢结构雨棚，分为哪些部分？功能分别是？各
部分的受力情况如何？
二、认识结构与力 构件受力变形：
[通用技术必修 技术与设计2] 第1课时 常见结构的认识ppt
![[通用技术必修 技术与设计2] 第1课时 常见结构的认识ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/54dbf42fcfc789eb172dc8e4.png)
• 生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界 事物结构的启发而产生的？ • 羊毛衣，潜水艇……。 • 阅读案例：魁北克大桥的坍塌。 大桥坍塌的原因是什么？ • 擅自改变桥的结构。 • 在社会领域,也普遍存在着结构现象。 • 一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量, 一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。
• 实体结构：结构体本身是实心的 • 受力特点：外力分布在整个体积中， 如实心墙，大坝。
• 框架结构：结构体由细长的构 件组成的结构 • 受力特点：支撑空间而不充满 空间。如铁架塔，建筑用脚手 架，厂房的框架。
• 壳体结构：通常是指层状的结构 • 受力特点：外力作用在结构体的 表面上，如摩托车手的头盔，飞 机的外壳，贝壳。
第一单元 结构与设计
一 二 三 四 常见结构的认识 稳固结构的探析 简单结构的设计 经典机构的欣赏
一 常见结构的认识
• 1.无处不在的结构
• • • • • • 请列举给你印象最深的有关结构事例 自然界： 技术领域： 社会领域： 生活领域： ……
科罗拉多大峡谷
希腊帕特农神庙（又称雅典娜神庙）
凭大脑,凭学习 人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的 凭大脑 凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的 凭学习 基础上进行创新，现在进入知识经济时代， 基础上进行创新，现在进入知识经济时代，人类知识总量几年就要翻一 番。 人与人之间有竞争,而且可能很激烈 能否立于不败之地,在于不断 而且可能很激烈， 人与人之间有竞争 而且可能很激烈，能否立于不败之地 在于不断 学习。 学习。
• 苍耳子与尼龙搭扣 • 鸟与飞机 • 鹰眼与导弹跟踪系统
• 鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上 的动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。 • 人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽,叫做 中央凹。 • 而老鹰眼中的中央凹却有两个, 这两个中央凹 的作用不同, 其中一个专门用于接收来自鹰头 侧面物体的像, 另一个用于接收来自鹰头前方 物体的像。这样,老鹰的视觉范围就宽多了,能 兼顾前方和侧面。 • 根据鹰眼的结构,人们正在研制“ 鹰眼”导弹 系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并 跟踪攻击。
【课件】第一章+结构及其设计+课件-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
社会 领域
文章结构、人员结构、城乡结构……
结构影响着产品的性质和功能
魁北克大桥
合理的结构是事物存在的基础，卓越的 结构是设计者和制造者的重要追求。
结构与力
从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
分析结构的受力情况时，首先要清楚组成结构的构件受到哪些力的作用。
力偶的作用。
压力
扭转力 弯曲力
结构的受力特点
拉力 扭力
剪切构面力件内两的端力偶受作到用两，个两在力垂偶直大于小轴相线等平，
转向相反。
压力
扭转力 弯曲力
马上行动
拉力 压力 剪切力 扭转力 弯曲力
物体所承受的拉拽力 （状态是膨胀）
物体受到挤压的力 （状态是收缩）
两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体 上的平行力 （状态是断裂趋势）
练一练
8.如图所示是一款平衡吊，吊臂为平行四边形结构，能在铅垂面
内运动。在图示位置，构件1、构件2的主要受力形式是( D )
A．构件1受拉，构件2受弯曲 B．构件1受拉，构件2受拉 C．构件1受弯曲，构件2受拉 D．构件1受弯曲，构件2受压
练一练
9.如图所示为一款壁灯。当杆1与杆2成90°时，杆1与杆2的主要
练一练
11.空调外机通过三角架和膨胀螺丝固定在墙面上，如图所示，
上面的这一颗膨胀螺丝的受力形式为（ C ）
A．受拉、受压
B. 受压、受弯曲
C．受拉、受剪切
D. 受扭转、受弯曲
练一练
12.如下图所示为起重机上吊钩的受力示意图，其中销钉和连杆
的主要受力形式是( B )
A．受拉；受剪切 B．受剪切；受拉 C．受压；受弯曲 D．受扭转；受拉
通用技术结构与设计PPT课件
• 结构的最大内力越大，要破坏它所 需的外力也就越大，也可以说，它 的强度越大。
• 强度可以通过应力来衡量。
可编辑课件PPT
25
• 如何判断外力能否破坏结构
• 1、假设内力等于外力，计算出应 力，与容许应力比较，如果大于容 许应力，结构会被破坏。
• 2、由容许应力计算出最大内力， 如果外力比最大内力还要大，则结 构会被破坏。
• 主要是结构不同。
• 那么，什么是结构呢？结构与设计具有什 么关系呢？
可编辑课件PPT
4
• 第一节 初识结构
• 一、结构的涵义
• “结构”一词，对同学们来说可能并不陌 生。请同学们想一想，在学习其它课程中， 有哪些课程提到过“结构”？
• 在生物课中提到过：人体的结构；在政治 课里有社会结构；在化学和物理中，有物 质结构、分子结构、原子结构；在语文课 里接触过：文章的结构；在地理课中有地 质结构 等
• 实例：储油罐，水壶、水杯、火箭、飞船、 装甲车等。
储油罐
水杯
可编辑课件PPT
飞船
15
枭龙战机
可编辑课件PPT
宋级常规潜艇
16
• 思考：
• 1、摩托车头盔，常见的都是圆弧形结构， 为什么这样做呢？
• 当这种头盔受到外力冲击时，外力将由弧面整体分担承受， 抵抗变形。如果将头盔做成长方形体或多面形体时，外力 将主要由接触点所在的小平面承受，易使壳体变形。
18
• 2、杠体的受力与变形
• 3、立柱、拉杆的受力与变形
可编辑课件PPT
19
• 二、棚室屋架结构分析
• 1、棚室的荷载
• 恒载（永久性荷载）：指作用在结构上长期不变 的荷载，如结构自重等。
高一通用技术 《结构与设计》教学课件 精品
恐龙
恐龙的身体非常重，体积也很大。它 的中心在腰部，整个身体的上部就像一座 拱桥。
结构如：
1、自然界中物体的结构：鸟巢、蜂 窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器 官等；
2、生活中的飞机、汽车、楼房、桥 梁等 →人类创造物体的结构
3、抽象的结构如语文科的小说、诗 词等，人员结构、计算机方面的数据 结构等…… →社会领域中的结构
空间，如铁架塔、厂房的框架等
房 屋 框 架 结 构
3.3壳体结构：外力作用在结构体的表
面上，如头盔、贝壳、飞机外壳等
物体结构
实体 框架 壳体 组合 受力 结构 结构 结构 结构 特点
栅栏 ▲
√
圆形陶瓷装饰品 ▲
√
冰山
√
高层建筑的穹顶 ▲
√
钢化玻璃锅盖
√
竹排 ▲ 汽车外壳
√ √
人的头盖骨
√
古罗马斗兽场 ▲
桿
梁
柱
承受轴方向的压力与拉力 承受弯矩
承受压力与弯矩
结构分析
• 结构分析是土木工程中很重要的一环，說实在的 也是相當的专业与艰涩。
• 分解成结构元件 基本上，要分析一个结构体，必须先将复杂的结 构体，分为许多小的结构组件, 再一一地将它分 析出来。
分析结构的受力情况时，
首先要清楚组成结构的构件受到哪些力的作用；
结构分析的方法 (1)
房屋结构
在分析简单的房屋结 构时,是将房子的结构 分成梁,柱等简单的结 构原件, 再进行分析
结构分析的方法 (2)
桥梁结构
分析桥梁结构时, 是将桥梁结构分成 梁,柱等简单的结 构原件, 再去进行 分析
结构力学应用于日常生活中
火车站上盖 古典建筑
通用技术必修2第一章结构与设计课件
2.支撑面的大小
补充一点 你知道吗？
D C
接触面：A B
物体与地面接触形成的面。
为什么长凳的支撑脚
支要撑做面成往：外倾斜？
物体与地面接触形成支撑点的连线 构成的面。
通用技术必修2第一章结构与设计
3.结构形状
如图，为A字形梯。
试分析：A字形梯载人时能 稳定的原因。
【析】1.从重心角度考虑： 哪个的重心？ 能用重心高低解释吗？ 重心落在哪个范围内？
A．国家大剧院
B．长城
C．大坝
D．高压输电线铁塔
壳体结构
实心结构
通用技术必修2第一章结构与设计
框架结构
二、探究结构
探究结构：结构的强度
结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力破 坏的能力。
No Image
通用技术必修2第一章结构与设计
1.结构的形状 三角形是框架结构 最基本的形状之一，它结实、 稳定，所用材料最少。
学习目标
1．了解结构的涵义，能从力学的角度理解结构的概 念和一般分类；
2．能结合1--2种简单的结构案例，分析结构 是如何承受应力的；
3．能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的 因素，并写出试验报告；
4.能确定一个简单对象进行结构设计，并绘 制设计图纸，做出模型或原型；
5．能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计
通用技术必修2第一章结构与设计
2.结构的材料
常见材料：
塑料
木材 通用技术必修2第一章结构与设计
钢材
3.构件的连接方式
连接方式
铰连接：构件在连接
处不能相对移动，但可
相对转动。
补
刚连接：构件在连接处
充 一
既不能相对移动，也不能 点
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
结构无处不在——社会领域
• 文章的内容结构影响文章的 表达效果和质量
• 企业的人员结构关乎企业的 运行和效率
• 经济结构将影响国家经济的 发展前景
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
什么是结构？ 广义上：结构是指事物的各个组
成部分之间的有序搭配和排列。 结构的各个组成部分称为构件。
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
人 体 结 构 图
结构无处不在——自然领域
雪 花
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
结构无处不在——自然领域
蜘 蛛 网
结构无处不在——技术领域
卓越的结构是设计者 和制造者的重要追求
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
•
海底五星级豪华宾馆
1
0
东海大桥
1
大
楼
东海大桥全长32.5公里世界第一长
东海大桥通航孔
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
江
阴 长
（ 缆
江索
公结
路构
大）
桥
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
上海卢浦大桥
（桁架结构）
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
学习目标 1.了解结构的含义，掌握常见结构的类型、
受力特点应用场合； 2.理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质， 能概括分析结构受力的方法，知道基本构件的特 点， 理解荷载与结构受力间的关系。
第一节 初识结构
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
一、无处不在的结构
• 自然界中
蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房 组成，每个小蜂房的底部由3个相同的菱 形组成，这些结构与近代数学家精确计算 出来的——菱形钝角109。28’，锐角70。32’ 完全相同，是最节省材料的结构，且容量 大、极坚固，令许多专家赞叹不止。人们 仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构 板，强度大、重量轻、不易传导声和热， 是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造 卫星等的理想材料。
特征：几何外形复杂，能承受水平 和竖直荷载。
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
3 壳体结构：定义？
国家大剧院在建设中 受力特点：外力作用在结 构体的表面上，如：建筑， 汽车外壳，贝壳。
结构特征：壳体内空， 受力合理，形态稳定。
如：饮水杯、储水壶、 车厢、大油罐等
在这副图中，你看到 了什么类型的结构？
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
受力情况：承受的力分布在 整个体积中。如：大坝、实 心墙、实体物。
特点：外力分布在整个体积中； 几何外形简单，通常有杆 （柱）、板、体等之分。
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
2 框架结构：定义？
受力情况：空间框架 体。如铁塔架，脚手 架，建筑框架体。
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
材代替。不过为了体现是代表桥坍塌的残骸，戒指被设计
成被扭曲的钢条形状，用来纪念这起事故和在事故中被夺
去的生命。于是，这一枚枚戒指就成为了后来在工程界闻
名的工程师之戒(Iron Ring)。这枚戒指要戴在小拇指
上，作为对每个工程师的一种警示。
警钟
结论:结构影响着它们的性质和功能, 结构方面存在的一个小问题也许就会 导致重大事故的发生。
锤 子
埃
菲
砧板
尔
铁
塔
中国国家大剧院 灯 泡
帐篷
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
课桌椅
书柜
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
本课小结
结构是指事物的各个组成部分之间的 有序搭配和排列。
• 根据物体结构形态在受力时承受和传递力的方
式差别
实心结构
结构 框架结构
壳形结构
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
家横贯大陆铁路的一部分，然而就在这座桥即将竣工之际，
悲剧发生了。1907年8月29日下午5点32分，即将建成
的大桥突然倒塌，当场造成了至少75人死亡，多人受伤。
事故调查显示，这起悲剧是由工程师在设计中一个小的计
算失误造成的。1913年，这座大桥的建设重新开始，然
而不幸的是悲剧于1916年9月再次发生。，1917年，在
第一章 结构与设计
技
术
第二章 流程与设计
与
设
计 第三章 系统与设计
Ⅱ
第四章 控制与设计 肥城一中 冉建祥 2010年 1月
常见结构的认识 稳固结构的探析 简单结构的设计 经典结构的欣赏 生活和生产的流程 流程的设计
流程的优化
系统的结构 系统的分析 系统的设计
控制的手段与应用 控制系统的工作过程与方式 闭环控制系统的干扰与反馈 控制系统的设计与实施
哈利法塔高828米160层比台湾101高320米
练习题
• 1．如图所示的结构中，不属于壳体结构的 是
A．安全帽 B．电饭煲 C．窗台护栏 D．天文台穹顶
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
经历了两次惨痛的悲剧后，魁北克大桥终于竣工通车，这
座桥至今仍然是世界上最长的悬臂跨度大桥。
1922年，在魁北克大桥竣工不久，加拿大的七大工程
学院一起出钱将建桥过程中倒塌的残骸全部买下，并决定
把这些亲临过事故的这些钢材打造成一枚枚戒指，发给每
年从工程系毕业的学生。然而由于当时技术的限制，桥梁
残骸的钢材无法被打造戒指。于是这些学院只好用其它钢
合理的结构是事物存在的基础
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
2008年湖南郴州发生50年来罕见的我国南方 大部分地区出现持续低温、雨雪和冰冻极端天气 且持续不断大雪灾，三位电力工人在进行抢修的 时候因输电铁塔倒塌，牺牲了自己年轻的生 命······
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
结构类型 1 实心结构：定义？
蜂 窝 纸 板
蜂 窝 式 抽 屉 整 理 格
• 苍耳子与尼龙搭扣 • 鸟与飞机 • 鹰眼与导弹跟踪系统
思考:人类是如何通过对自然界中结构的分析和研究, 将其成果应用到技术领域,从而更好地服务于人类?
魁北克大桥的坍塌
1900年，连接加拿大Winnipeg市和Moncton市的魁 北克大桥开始修建，这座桥横跨圣劳伦斯河，是加拿大国
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
结构决定着事物存在的性质
承载遗传信息 的DNA双螺旋 结构
众多碱基对的排列, 决定了各种生物的 特性。
金刚石与石墨
思考
请观察下面两种砖头堆法哪一种会垒的更高， 并谈谈其缘由。
结构的本质：为了承受力和抵抗形 变并增加稳度
生产生活中还有哪些产品的结构是 受到自然界事物的启发而产生的。
结构无处不在——社会领域
• 文章的内容结构影响文章的 表达效果和质量
• 企业的人员结构关乎企业的 运行和效率
• 经济结构将影响国家经济的 发展前景
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
什么是结构？ 广义上：结构是指事物的各个组
成部分之间的有序搭配和排列。 结构的各个组成部分称为构件。
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
人 体 结 构 图
结构无处不在——自然领域
雪 花
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
结构无处不在——自然领域
蜘 蛛 网
结构无处不在——技术领域
卓越的结构是设计者 和制造者的重要追求
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
•
海底五星级豪华宾馆
1
0
东海大桥
1
大
楼
东海大桥全长32.5公里世界第一长
东海大桥通航孔
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
江
阴 长
（ 缆
江索
公结
路构
大）
桥
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
上海卢浦大桥
（桁架结构）
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
学习目标 1.了解结构的含义，掌握常见结构的类型、
受力特点应用场合； 2.理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质， 能概括分析结构受力的方法，知道基本构件的特 点， 理解荷载与结构受力间的关系。
第一节 初识结构
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
一、无处不在的结构
• 自然界中
蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房 组成，每个小蜂房的底部由3个相同的菱 形组成，这些结构与近代数学家精确计算 出来的——菱形钝角109。28’，锐角70。32’ 完全相同，是最节省材料的结构，且容量 大、极坚固，令许多专家赞叹不止。人们 仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构 板，强度大、重量轻、不易传导声和热， 是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造 卫星等的理想材料。
特征：几何外形复杂，能承受水平 和竖直荷载。
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
3 壳体结构：定义？
国家大剧院在建设中 受力特点：外力作用在结 构体的表面上，如：建筑， 汽车外壳，贝壳。
结构特征：壳体内空， 受力合理，形态稳定。
如：饮水杯、储水壶、 车厢、大油罐等
在这副图中，你看到 了什么类型的结构？
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
受力情况：承受的力分布在 整个体积中。如：大坝、实 心墙、实体物。
特点：外力分布在整个体积中； 几何外形简单，通常有杆 （柱）、板、体等之分。
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
2 框架结构：定义？
受力情况：空间框架 体。如铁塔架，脚手 架，建筑框架体。
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
材代替。不过为了体现是代表桥坍塌的残骸，戒指被设计
成被扭曲的钢条形状，用来纪念这起事故和在事故中被夺
去的生命。于是，这一枚枚戒指就成为了后来在工程界闻
名的工程师之戒(Iron Ring)。这枚戒指要戴在小拇指
上，作为对每个工程师的一种警示。
警钟
结论:结构影响着它们的性质和功能, 结构方面存在的一个小问题也许就会 导致重大事故的发生。
锤 子
埃
菲
砧板
尔
铁
塔
中国国家大剧院 灯 泡
帐篷
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
课桌椅
书柜
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
本课小结
结构是指事物的各个组成部分之间的 有序搭配和排列。
• 根据物体结构形态在受力时承受和传递力的方
式差别
实心结构
结构 框架结构
壳形结构
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
家横贯大陆铁路的一部分，然而就在这座桥即将竣工之际，
悲剧发生了。1907年8月29日下午5点32分，即将建成
的大桥突然倒塌，当场造成了至少75人死亡，多人受伤。
事故调查显示，这起悲剧是由工程师在设计中一个小的计
算失误造成的。1913年，这座大桥的建设重新开始，然
而不幸的是悲剧于1916年9月再次发生。，1917年，在
第一章 结构与设计
技
术
第二章 流程与设计
与
设
计 第三章 系统与设计
Ⅱ
第四章 控制与设计 肥城一中 冉建祥 2010年 1月
常见结构的认识 稳固结构的探析 简单结构的设计 经典结构的欣赏 生活和生产的流程 流程的设计
流程的优化
系统的结构 系统的分析 系统的设计
控制的手段与应用 控制系统的工作过程与方式 闭环控制系统的干扰与反馈 控制系统的设计与实施
哈利法塔高828米160层比台湾101高320米
练习题
• 1．如图所示的结构中，不属于壳体结构的 是
A．安全帽 B．电饭煲 C．窗台护栏 D．天文台穹顶
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
经历了两次惨痛的悲剧后，魁北克大桥终于竣工通车，这
座桥至今仍然是世界上最长的悬臂跨度大桥。
1922年，在魁北克大桥竣工不久，加拿大的七大工程
学院一起出钱将建桥过程中倒塌的残骸全部买下，并决定
把这些亲临过事故的这些钢材打造成一枚枚戒指，发给每
年从工程系毕业的学生。然而由于当时技术的限制，桥梁
残骸的钢材无法被打造戒指。于是这些学院只好用其它钢
合理的结构是事物存在的基础
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
2008年湖南郴州发生50年来罕见的我国南方 大部分地区出现持续低温、雨雪和冰冻极端天气 且持续不断大雪灾，三位电力工人在进行抢修的 时候因输电铁塔倒塌，牺牲了自己年轻的生 命······
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
结构类型 1 实心结构：定义？
蜂 窝 纸 板
蜂 窝 式 抽 屉 整 理 格
• 苍耳子与尼龙搭扣 • 鸟与飞机 • 鹰眼与导弹跟踪系统
思考:人类是如何通过对自然界中结构的分析和研究, 将其成果应用到技术领域,从而更好地服务于人类?
魁北克大桥的坍塌
1900年，连接加拿大Winnipeg市和Moncton市的魁 北克大桥开始修建，这座桥横跨圣劳伦斯河，是加拿大国
肥城一中 冉建祥 2010年 1月
结构决定着事物存在的性质
承载遗传信息 的DNA双螺旋 结构
众多碱基对的排列, 决定了各种生物的 特性。
金刚石与石墨
思考
请观察下面两种砖头堆法哪一种会垒的更高， 并谈谈其缘由。
结构的本质：为了承受力和抵抗形 变并增加稳度
生产生活中还有哪些产品的结构是 受到自然界事物的启发而产生的。