结构的材料与连接
不同材料构成的结构,其强度各不相同。一个坚固的梁的材料必须具有好的抗拉力、压力、剪切力和扭曲力的性能,所以,梁通常由不止一种材料制成。如一根混凝土梁含有加固钢筋,混凝土擅长抗压力,而钢筋擅长抗拉力,它们共同形成了非常牢固的结构。
结构构件的连接通常有以下两类:
a、铰连接:被连接的构件在连接处不能相对移动,但可相对转动,具体有松螺栓、松铆等,如折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。
b、刚连接:被连接的构件在连接处既不能相对移动,也不能相对转动,具体有榫接、胶接、焊接等,如固定铁床架的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等。
不同的材料有不同的连接方式。构件的连接方式不同,结构的强度也不同。
马上行动:
1、对一个用4根小木条钉成的相框,使它更牢固的做法是什么?
2、在自行车各部件之间的连接中,三角架属于 连接?刹车连杆之间属于 连接?辐条与钢圈之间属于 连接?
3、比较左图中同一结构的几种连接方式,分析哪种连接方式的强度最大?哪种连接方式的强度最小?
探究:
1、有的矿泉水瓶上有若干凸起的横向纹路,它的作用是什么?
2、观察目前家具市场上的家具或你家中的柜、橱、木椅等各部件之间的连接方式,与榫接方式相比,它们的强度如何?
3、观察分体式空调器压缩机在户外墙上的固定,它是通过什么方法加强牢固程度的?能否只用壁挂式方法固定,为什么?
结构不仅是事物存在的一种形式,而且对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的改变可能导致功能的变化。以自行车为例,起初的自行车称为单车,只具有单人代步的功能。随着人们需求的变化,出现了双横梁的可以负重自行车、斜梁女式轻便自行车、有两个附加后轮的童车、残疾人用车、双人自行车、可折叠的自行车等。它们的功能有所不同,是因为人们对其结构进行了局部调整。
案例分析
伞与拐杖
一把撑开的雨伞,是通过伞的骨架和伞面的受力以实现遮风挡雨功能的,而收起的伞则可以通过伞的主干骨受力实现拐杖的功能。
多用起子
一把固定结构的起子,它的功能往往是单一的,如果把固定结构改为组装结构,则可以实现多种功能。
马上行动
列举生产生活中结构改变导致功能改变的事例,并加以说明。
|