内容正文:
结构及其设计
流程及其设计
系统及其设计
控制及其设计
榫卯(sǔn mǎo) 惊艳千年的结构美学
1.结构的含义
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
自然界——植物的结构;动物的器官结构;
人类——人体结构;
社会领域——家庭结构;消费结构
文化领域——文章结构;戏剧结构
经济领域——产业结构;产权结构
政治领域——政治权力结构;行政组织结构
技术领域——实体结构;壳体结构;框架结构
3
无处不在的结构
蜂巢的结构
蜂巢:耗材最小,容积最大。使用最少的材料制作尽可能宽敞的空间,空间使用效率最好,轻盈,强度高……
无处不在的结构
蜘蛛网
任意两个节点都能找到一条可通过的路径。
互联网的节点特征
蜘蛛能根据地形织出最省料且能达到最大面积的蛛网。蛛网是自然界中独一无二的悬索结构。当代的悬索结构就是模拟蛛网的一大成就。
谜语
南阳诸葛亮,
稳坐军中帐,
摆起八卦阵,
单捉飞来将。
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。
其次要清楚在这些力的作用下,构件能否安全、可靠地工作,也就是对构件进行承载能力的分析。
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。
一个较复杂的结构由许多不同的部分组成,这些组成部分通常称为构件。
结构与力
2.结构与力——构件的基本受力形式
(1)受拉
构件承受拉拽力
2.结构与力——构件的基本受力形式
(2)受压
构件承受使之被挤压的力
2.结构与力——构件的基本受力形式
(3)受剪切
构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力
2.结构与力——构件的基本受力形式
(4)受弯曲
构件承受使之弯曲的力
2.结构与力——构件的基本受力形式
(5)受扭转
构件两端承受方向相反的均匀的力,使它产生扭转
马上行动
拉 力 物体所承受的拉拽力 (状态是膨胀)
压 力 物体受到挤压的力 (状态是收缩)
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力 (状态是断裂趋势)
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 (状态是扭转)
弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力 (状态是弯曲)
2.结构与力——构件的基本受力形式
3.结构的类型:
实体结构:结构本身是实心的。受力特点是外力分布在整个体积中(EG:城墙、大坝)
框架结构:由细长构件组成。受力特点是支撑空间而不充满空间(EG:铁塔、脚手架)
壳体结构:层状的结构。受力特点是外力作用在结构表面上(EG:摩托车头盔、贝壳)
组合结构:生活中很多物体是以上三种结构的组合,称为组合结构,EG:埃菲尔铁塔上部是框架结构、基座是实体结构
受力形式 受力特点
受拉 构件承受拉拽力
受压 构件承受使之被挤压的力
受剪切 构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力
受弯曲 构件承受使之弯曲的力
受扭转 构件两端承受方向相反的均匀的力,使它产生扭转
3.结构的类型
(1)实体结构
从力学架构与形态方面分类
结构本身是实心的。
受力特点:外力分布在整个体积中
3.结构的类型
(2)框架结构
从力学架构与形态方面分类
由细长构件组成。
受力特点:支撑空间而不充满空间
3.结构的类型
(3)壳体结构
从力学架构与形态方面分类
层状的结构。
受力特点:外力作用在结构体的表面上
3.结构的类型
(4)组合结构
从力学架构与形态方面分类
在现实世界中,很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的,这种结构我们通常称之为组合结构。
承重部分、整体上是框架结构
轮胎等是壳体结构,
具体到每一个螺丝或零件等是实体结构
自行车由哪几种结构组成?
★小结
B
五种受力形式
C
结构的分类
A
什么是结构?
指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。从力学的角度来说,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
主要分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式
框架结构、实体结构、壳体结构、组合结构
1、某结构的受力特点是,外力均匀作用在结构体的表面,这种结构属于( )
A.实体结构 B.框架结构
C.混合结构 D.壳体结构
2、用打气筒给自行车打气时,打气筒活塞杆的受力形式是( )
A.始终为拉力 B.始终为压力
C.下压时为压力 D.上提时为压力
D
C
练一练
3、下列四个椅子,其中杆件受拉的是( )
D
练一练
4、如图所示的汽车举升机,其升降臂可托住汽车底盘,并提升汽车,以便汽车底部的检查维护。升降臂的主要受力形式是( )
A.受拉
B.受弯曲
C.受扭转
D.受压
B
b