技术与设计2
第一章 结构与设计
一、认识结构
1.结构的概念:
结构是可以承受一定应力的物体形态,结构可以抵抗引起形状和大小改变的力。
(作用在结构和构件上的五种力的形式:拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力)
构件:椅面、椅背、椅腿和横档是椅子的组成部分。变形:在外力作用下,结构会发生几何形状的改变,构件的形状和大小也会有改变,这些改变在工程上称为变形。
2.结构的分类:
根据物体的结构形态,结构分为实体结构、框架结构、壳体结构三种基本类型。
实体结构是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是:自身承受外力,主要是压力。如实心墙、大坝等。
框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。其受力特点是:通过组成框架的条状物来承受外力,既可承受拉力,也可以承受压力。如铁架塔、建筑用脚手架,厂房的框架等。
壳体结构是指层状的结构。其受力特点是:通过外壳传递力和承受外力,当外壳顶部受力,能将力均匀扩散。如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
二、探究结构
1.结构的稳定性
结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力,就叫做结构的稳定性。如三边确定的三角形构成稳定的几何结构。
2.影响结构稳定性的主要因素:
结构的稳定性与它的几何形状、支撑面积的大小和重心位置密切相关。也就是必须做到:结构的几何形状科学合理、结构的支撑面积越大越好、结构的重心越低越好。
3.影响结构强度的主要因素:
内力:结构的强度是通过构件和材料实现的,构件在外力的作用下会发生形变,此时构件内部各质点之间会发生相互作用力,这种作用力叫做内力。构件受的外力越大,内力就越大,以维持构件的内力和外力的平衡。
强度:在工程技术中不允许构件在正常使用的情况下被破坏,要求构件和材料具有抵抗破坏的能力,这种能力叫强度。
应力:构件单位面积所受的内力叫做应力。
应力公式:σ=N/S
在国际单位制中应力(σ)的单位叫帕,符号是Pa,一般使用MPa;内力(N)的单位是牛顿,符号是N;横截面积(S)的单位是平方米,符号是m2。
第二章 流程与设计
一、了解流程
1.流程的含义
流程是一系列连续有规律的活动,这些活动以确定的方式发生或执行,导致特定的结果实现。
回家开门的流程:取钥匙→插入锁孔→旋转→开门→进屋;
2.工作流程和工艺流程
工作流程是反映要完成一件事情、一项任务而要进行的一系列有序的工作或活动的全过程。
邮寄包裹的工作流程:取包裹单→购买标准包装箱→包装密封→填写包裹单→交寄→收好回执单。
工艺流程是反映了从原料投入到成品产出,通过一系列加工环节,顺序进行生产或制造某种产品的全过程。
蔡伦造纸工艺流程:收集原料→水浸→剁碎→水洗→浸入草木灰水中→加热蒸煮→漂洗→捣碎形成纸浆→用纸模捞取纸浆→滤水晾干成纸。
二、流程的组成和描述
1.流程的基本组成
任何流程都包括具体的环节和时序的关系。
⑴时序:过程的经历中,各环节按照一定的时间顺序先后出现、完成。这种时间顺序关系,称为时序。(例:买票→候车→检票→上车。)
⑵环节
方框流程图的符号如下所示:
□ ◇ □ →
环节 检测点与决策点 开始和停止 时序
流程图的绘制是指在已经确定了流程的环节和时序,利用预先约定的流程图、几何图形和符号绘制出来。
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