内容正文:
第四节 结构设计与制作
兰陵县第四中学
结构设计要考虑的主要因素:
1.设计要规范 满足使用者需求。(例子:儿童自行车)
2.结构设计要考虑的主要因素:强度,稳定性,功能,个性化需要,成本等是主要考虑因素;安全是至关重要的因素。
3. 完成设计制作
(1)绘制正规图纸
(2)制作原型
教学目标:
① 了解结构设计的目标及设计规范,理解结构设计应考虑的主要因素;
②通过简易衣帽架的分析,初步掌握结构设计的基本思路;
③通过对秋千模型结构设计的评价,进一步明确结构设计的方法和步骤;
④学会简单结构的设计
教学重点、难点:制作前的结构设计方案
设计的一般过程是怎样的?
①发现和明确问题;
②制定设计方案;
③制作模型或原型;
④测试、评估及优化;
⑤ 产品的使用和维护。
一 壁挂式简易衣帽架原型制作
设计的初步方案如图
1 衣帽架的构成
本方案优点:
结构简单,且可根据
需要增减杆件数量
不占地面,使用方便
古朴,美观
制作前的分析
①这种衣架属于什么结构类型?
②、当小横桩上挂有衣物时,各杆件要承受哪些力?
③、从强度的角度看,它的最薄弱处在哪里?
④、这种结构稳定吗?为什么?
⑤、杆件的长度、横截面积尺寸与结构的什么性能有关?
⑥、应采用什么形状的杆件?
⑦、这种衣帽架有些什么缺点?
2 确定制作设计方案
(1)根据使用的需求,确定杆件的数量
(2)根据荷载的分析,选定制作杆件和小横桩的材料及尺寸。
(3)画草图,表明比例尺
(4)小组讨论,考虑衣帽架的缺点,做必要改进,确定方案。
设计要遵循的原则
科学性原则
实用性原则
创新性原则
安全性原则
经济性
美观性
技术规范性
可持续发展原则
二、秋千模型结构设计
1、评价一个参考设计方案
已有参考设计方案,如图34页1-60所示
①、秋千各构件分别承受了怎样的力?
②、这种秋千与单杠在功能要求、结构要求、结构方式等方面,有何异同?
③、秋千架的高度会带来什么影响?秋千绳多长为好?
④、各拉杆与立柱之间的夹角应怎样确定?
⑤、立柱的埋入地下部分,用什么样的几何形状好?埋多深?
⑥、秋千的拉杆怎样与地面连接牢固?
⑦、应考虑哪些与安全有关的问题?
考虑问题1,2,参考35页表1-7,指出参考设计方案的优缺点
考虑问题3,4,归纳改进点,画出结构草图
考虑5-7 为本结构设计做准备
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