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高中通用技术:地址版技术与设计2第一章第三节结构的稳定性课件


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1.3 结构的稳定性

因货物堆得过高而在弯道翻倒的三轮车 被风吹倒的自行车 不倒翁 ……

一、什么是结构的稳定性

结构的稳定性 结构的稳定性(Stability)是指结构 稳定性 是指结构 在荷载的作用下维持其原有平衡状 态的能力。 态的能力。

二、

影响结构稳定性的因素

扎马步

站立

单腿站立

重心

面积

1、结构的形状 支撑面越大越稳定,越小越不稳定。 支撑面越大越稳定,越小越不稳定。 越大越稳定

大坝
想一想: 大坝 为什么建 成上端小 而下端大 的梯形形 状?

安徽霍山 佛子岭水库

观察生活: 观察生活:
临时 摆放的 屏风为 什么摆 成Z字 型,而 不摆成 一字型? 一字型?

底面积大

自行车

一块砖与半块砖

2、重心的位置 重心越低,稳定性越好;重心越高,稳 重心越低,稳定性越好;重心越高, 定性越差。 定性越差。

不 倒 翁 不 倒

不 倒 翁 倒 了 , 为 什 么 ?

思考: 思考:

正常放置的空的矿泉水瓶, 正常放置的空的矿泉水瓶,如何增 加它的稳定性? 加它的稳定性?

练习
在拥挤的公共汽车上已没有座位, 在拥挤的公共汽车上已没有座位,你必 须站着,而扶手你让给了旁边的老人, 须站着,而扶手你让给了旁边的老人,你在 公共汽车上要如何才能保持自己的不摔倒? 公共汽车上要如何才能保持自己的不摔倒? 人的身体的稳定性取决于支撑面的大小和 人体姿势重心的高低,在一定的范围内, 人体姿势重心的高低,在一定的范围内,两 脚分得越开,则重心越低,支撑面越大, 脚分得越开,则重心越低,支撑面越大,越 稳定! 稳定!

比萨斜塔为何不倒? 比萨斜塔为何不倒?

结构稳定的基本条件 重心所在的点垂线落在 重心所在的点垂线 所在的点垂线落在 结构底面的范围内 结构底面的范围内 底面

如何设计篮球架,才会更稳定? 如何设计篮球架,才会更稳定?

三、巧妙地增加结构的稳定性
一般情况下,虽然通过增加支撑面或 一般情况下,虽然通过增加支撑面或降低重 增加支撑面 来增加结构的稳定性是比较有效的方法。 心来增加结构的稳定性是比较有效的方法。 但要做到这两点往往要受到很多限制。 但要做到这两点往往要受到很多限制。此时 不妨通过: 不妨通过: 1、减小长细比 2、充分利用三角形框架及其组合结构

三角形的应用
三角形是框架结构中最基本的形状 之一, 结实、稳定,所用材料最少 材料最少。 之一,它结实、稳定,所用材料最少。

1、秋千 2、路灯…… 路灯

铝合金A字形梯

四、反其道而行之 ——不稳定性的应用 ——不稳定性的应用

不稳定结构的利用

跨 栏

1、倒置的啤酒瓶可以预报地震。 倒置的啤酒瓶可以预报地震。 可以预报地震 2、在打水的桶口边挂一重物,在水 打水的桶口边挂一重物, 面时能自动翻倒打水。 面时能自动翻倒打水。

五、思考探究
静止状态下陀螺会倾倒,而当它高速旋转 静止状态下陀螺会倾倒,而当它高速旋转 陀螺会倾倒 却可以立起来? 时却可以立起来?

陀螺效应:凡是高速旋转的物体,都有一种使转 陀螺效应:凡是高速旋转的物体,都有一种使转
动轴保持不变的能力, 动轴保持不变的能力,这种能力使得陀螺即使在不平 的能力 的支持面上转动也不会倒下。 的支持面上转动也不会倒下。 说明: 说明:物体的稳定性也和它的运动状态有关

应用: 应用: 1、自行车 2、旋转的硬币

小结
1、稳定性的概念 2、稳定性的影响因素 3、巧妙增加结构的稳定性 4、不稳定性的应用 5、思考探究

桁架结构


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