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《結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第三節(jié)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性1思考:一根筷子和十根筷子,哪個(gè)更結(jié)實(shí)?物體結(jié)構(gòu)承受外力時(shí)抵抗破壞的能力,以強(qiáng)度來(lái)表示。2外力使構(gòu)件發(fā)生變形的同時(shí),構(gòu)件內(nèi)部分子之間隨之產(chǎn)生一種抵抗變形的抵抗力,稱(chēng)為內(nèi)力。內(nèi)力,是用來(lái)抵抗外力與變形,并力圖使變形部分復(fù)原的力。p233作用在單位面積上的內(nèi)力,稱(chēng)為應(yīng)力。NSσ=N是內(nèi)力S是構(gòu)件橫截面通常用應(yīng)力來(lái)衡量強(qiáng)度。應(yīng)力的計(jì)量單位為N/mm2或N/cm2試解釋為何一根筷子容易斷,多根筷子不易斷?4材質(zhì)相同,截面粗細(xì)不同的兩個(gè)桿件,在相同的拉力作用下,遭受破壞的程度不一樣,細(xì)截面的桿件先被破壞,原因是()。A、截面越
2、大,桿件的內(nèi)力越大B、截面越小,桿件的內(nèi)力越小C、截面越大,桿件單位面積承受的應(yīng)力越大D、截面越小,桿件單位面積承受的應(yīng)力越大D5影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些?材料形狀連接方式不同材料有承受不同應(yīng)力極限的能力三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一,它結(jié)實(shí)、穩(wěn)定、所用材料最少。構(gòu)件的連接方式不同,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也不同。p266結(jié)構(gòu)構(gòu)建的連接通常有兩類(lèi)鉸連接剛連接鉸連接:被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng),但可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),具體有松螺栓、松鉚等。7剛連接:被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng),也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),具體有榫接、膠接、焊接等。結(jié)構(gòu)構(gòu)建的連接通常有兩類(lèi)鉸連接
3、剛連接8利用所學(xué)內(nèi)容,分析吊蘭支撐架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度:從形狀來(lái)看,吊蘭支撐使用的三角形支架結(jié)構(gòu),而不使用由一根直桿挑起的結(jié)構(gòu)。從材料方面考慮,吊蘭的三角形支架使用的是鋼管而不是木條或塑料,鋼管抗拉力性能好。從連接方式考慮,吊蘭的三角形支架的構(gòu)件是焊接而不是捆縛,這種連接方式更牢固。9結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性想一想:不倒翁穩(wěn)定性好嗎?穩(wěn)定指的不是狀態(tài)絕對(duì)不變,而是指受擾后,允許狀態(tài)有所波動(dòng),但當(dāng)擾動(dòng)消失后,能重新回到原平衡狀態(tài),就是穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性指的是結(jié)構(gòu)抵抗失穩(wěn)的能力。p2810【實(shí)驗(yàn)探究1】不倒翁的重心很低,就在它與地面的接觸點(diǎn)上,所以不倒,如果往它的
4、脖子掛上鐵環(huán),它的重心位置升高了,當(dāng)鐵環(huán)達(dá)到一定數(shù)量時(shí),不倒翁就不在是不倒翁了。不倒翁為什么不倒?重心的高低影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。重心越低,穩(wěn)定性越好;重心越高,穩(wěn)定性越差。如果在它脖子上掛上一定數(shù)量的鐵環(huán),它還會(huì)不倒嗎?11落地扇的底座采用較重的材料,風(fēng)扇比底座輕很多,使落地扇的重心降低。12【實(shí)驗(yàn)探究2】A字形梯為什么載人時(shí)能夠保持穩(wěn)定?如果沒(méi)有梯子中間的拉桿將會(huì)怎么樣?幾何形狀影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。三角形的穩(wěn)定性好。一般情況下,梯子打開(kāi)的時(shí)候,梯面與地面組成三角形,梯子本身就能站得穩(wěn)。當(dāng)連接兩個(gè)梯面的橫桿拉直時(shí),兩個(gè)梯面的上半部分就與橫桿構(gòu)成
5、了穩(wěn)定的三角形,這就進(jìn)一步加強(qiáng)了梯子的穩(wěn)定性,保證梯子能承受人體的壓力。如果沒(méi)有梯子中間的拉桿,載人時(shí)就不能保持穩(wěn)定。13三角支架與地面有三個(gè)接觸點(diǎn),形成的三角形結(jié)構(gòu)使照相機(jī)的支撐架更容易穩(wěn)定。14【實(shí)驗(yàn)探究3】支撐面積影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性拿一本書(shū),讓它直立在桌面上,它馬上傾倒了,顯然,其穩(wěn)定性不好。同樣的一本書(shū),把它的下端各書(shū)頁(yè)展開(kāi)一定的角度,仍舊將它直立在桌面上,它就能很好的挺立住。支撐面≠接觸面接觸面:是物體與地面接觸形成的面。支撐面:是物體與地面接觸形成支撐點(diǎn)的連線(xiàn)與地面構(gòu)成的面。15為什么大壩的橫截面總是建成梯形?大壩需要承受很大的力
6、的作用,如自身的重力,水的沖擊力、壓力等等,要起到防洪的作用,大壩必須要求非常穩(wěn)固。大壩建成梯形,增大了與地面接觸所形成的支撐面,支撐面越大越堅(jiān)實(shí),穩(wěn)定性就越好。16比薩斜塔為何不倒?它從1174年始建,1350年竣工,經(jīng)歷了176年。但由于塔身過(guò)重,地質(zhì)松軟,因此塔身仍以每年1.25毫米的速度向南傾斜。到1999年1月,塔頂比中軸線(xiàn)偏斜已達(dá)4.8米。意大利當(dāng)局為了拯救斜塔,已向全世界廣泛征求保護(hù)方案,同時(shí)在塔的北側(cè)加壓了830噸的鉛塊,并在塔身的三分之一處加了一圈銅纜,向北牽拉固定17結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本條件結(jié)構(gòu)重心所在點(diǎn)的垂線(xiàn)是否落在結(jié)構(gòu)底
7、面的范圍內(nèi),落在就是穩(wěn)定的,沒(méi)有就是不穩(wěn)定的。比薩斜塔不倒的原因是它的重心所在點(diǎn)的垂線(xiàn)落在塔的底面的范圍內(nèi)。當(dāng)塔傾斜到一定程度,重心的垂線(xiàn)不再落在塔的底面時(shí),塔就會(huì)傾倒。18巧妙地應(yīng)用結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性19在擁擠的公共汽車(chē)上已沒(méi)有座位,你必須站著,而扶手你讓給了旁邊的老人,你在公共汽車(chē)上要如何才能保持自己的沒(méi)摔倒?人的身體的穩(wěn)定性取決于支撐面的大小和人體姿勢(shì)重心的高低,在一定范圍內(nèi),兩腳分得越開(kāi),則重心越低,支撐面變大,越穩(wěn)定!思考20總結(jié)★通常用應(yīng)力來(lái)衡量強(qiáng)度NSσ=★影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有材料形狀連接方式鉸連接剛接★影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有重心
8、位置幾何形狀支撐面積21此課件下載可自行編輯修改,供參考!感謝您的支持,我們努力做得更好!