稳固结构的探析.ppt

1、复习,什么是结构？,结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。,从力学角度来说，结构是指可以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。,在日常生活中，我们时常会看到翻到在地的物体。是什么原因出现了图上所示的现象？,在台风来之前它是稳定的！是什么原因出现了不平衡状态？,那到底什么样的结构是稳定的，什么样的结构又是不稳定的？物体稳定与不稳定的程度又如何评价？,第二节 稳固结构的探析,结构的稳定性：,结构的稳定性是指结构在负载的作用下，维持原有平衡状态的能力。,结构的稳定性与什么因素有关？,想一想：,填表说明下表中的物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验

2、，简要说明原因。,马上行动（P11）,重力、风力,支撑面小、重心落到支撑面以外,重力、碰撞,底座不够重，重心偏高,重力、碰撞,与地面接触所形成的支撑面较小，重心偏高,（一）影响结构稳定性的主要因素：,因素一：支撑面积的大小,支撑面越大越稳定，越小越不稳定。,落地电风扇或者宾馆里的落地灯，它们都有一个比较大的底座。,为什么大坝的横截面总是建成梯形？,大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的冲击力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。,为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？,这是为了进一步增大与地面

3、接触所形成的支撑面积，增加稳定性。,注意： 支撑面接触面。 接触面:是物体与地面接触形成的面。 支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。,接触面,支撑面,2结构的稳定性与重心位置有关。 物体重心越低，越稳定。,不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗？,只有把铁环增加在某一侧，使重心不落在支撑面内，才可能倾倒。,3、结构的稳定性与它的几何形状有关。,A字形梯为什么载人时能够保持稳定？如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样？,一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三

4、角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。,结构的稳定性应用：,例如：倒置的啤酒瓶可以预报地震,一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受荷载； 另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。,（二）结构的强度,这条板凳、这个防盗网的强度是怎样的，也就是指它受到外力作用的情况下，它不被外力破坏的能力如何。,结构具有的抵抗被外力破坏的能力。,所以说结构的强度是指：,我们知道稳定性是研究物体的保持平衡状态的能力，强度是研究不被外力破坏的能力。 例如椅子能够承受人的重力这是一个强度问题，那么椅子会不会左右晃动，摇摆，那就是一个稳定性问题了。,强

5、度与稳定性的联系与区别：,内力与应力的定义,1.影响结构强度的主要因素,完成课本P17页案例,吊兰支撑使用的三角形支架结构，而不使用由一根直杆挑起的结构。从材料方面考虑，吊兰的三角形支架使用的是钢管而不是木条或塑料，钢管抗拉力性能好。从连接方式考虑，吊兰的三角形支架的构件是焊接而不是捆缚，这种连接方式更牢固。,(1)结构的形状:,A.不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不一样的。,结构对强度的影响有两点： 一是结构的外部形状，二是结构的构件截面形状。,B.结构的外形相同，构件的截面不同，其强度不一样。,C.相同材料，相同截面积，不同截面形状的构件强度不同。,D.三角形形状:,三角形是框架结构

6、中最基本的形状之一,它结实、稳定、所用材料最少。,钻石有令人难以置信的强度，就是因为它的分子结构为四面体，每个四面体都有四个角、四个面和六条边，每个面都是三角形。,（2）结构的强度与材料有关,纸杯,钢杯,塑料杯,（3）构件之间的连接方式,结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。,结构构建的连接通常有以下两类： 铰连接 刚连接,铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆等。,刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。,榫接,（1）对一个用4根小木条钉成的相片框,使它更牢固的做法是什么?,（2）在自行车各部件之间

7、的连接中,车架的各根钢管之间属于_连接；刹车柄与刹车杆之间属于_连接；辐条与钢圈之间属于_连接。,马上行动,用胶水加固连接部位，在不影响功能的前提下，对角线方向增加木条。,刚连接,铰连接,刚连接,（3）比较左图中同一结构的几种连接方式,请预言哪种连接方式的强度更好。,第一种榫接，强度较大，结构最稳定。 第二种是用钉子连接，当上端受压力时，连接处（钉子）要承受剪切力，容易造成连接处断裂，所以强度最小。 第三种也是用钉子连接，但当上端受压力时，连接处所承受的是压力，同时因为没有榫接打孔影响结构，所以强度最大。,影响结构强度的几个主要因素,结构的形状,使用的材料,构件之间的连接方式,结构外部形状 结构的构件截面形状,铰连接 刚连接,结构对事物的功能和作用产生着直接的影响，结构的改变