结构设计的重要性: ▼▲
结构设计对于人们的日常生活和各种各样的生产活动都非常重要。日常生活中,没有丰富的结构设计,产品将会造成单一、功能单调,那些大型建筑、交通运输工具等更是无法产生。生产生活中,产品制造技术、结构安全性及维修加固等都离不开结构设计和研究。
一、结构设计的步骤
在《技术与设计1》的学习中我们知道,一个完善的设计过程应包括:
发现与明确问题——制定设计方案——模型或原型制造——试验检测——优化和改进——评价等五个步骤。
二、结构设计要考虑的因素
结构设计必须考虑它的受力情况、稳定性、强度、连接方式和材料的选用。并能对结构设计进行基本的描述(图纸等)。还要从功能、实用、安全、经济、美观和人性化等角度考虑,以保证结构设计的目的和要求得以实现。
发明创造是否有价值,是不是新东西,还要做调查。比如上网和到专利局进行专利检索,到商场看是否有相同或类似的商品,还要分析发明是否科学、实用。总之只有经过全面周密的研究,精心的制作才能完成一件较理想的发明。有必要时,可以对自己的设计申请专利。
案例分析:
1、自锁防风衣架
2、斜拉桥和悬索桥
3、中国十佳桥梁
三、设计和制作:木桥模型的设计和制作(可选其它项目)
设计步骤:
1、明确设计目标及要求。▼ ▲
木条为主要原料,桥梁结构形式不限。跨度不小于30cm。孔高不小于30cm,桥宽不小于8cm,承重不小于500g,承重时间15s以上。
2、形成初步设计方案
(1)收集和整理信息: ▼ ▲
收集各种桥梁资料信息,然后进整理和分析。。
(2)发现问题: ▼ ▲
桥面受到压力时,桥梁会把这些力传递到其它地方,保证桥梁不至于变形受损。
(3)桥梁结构类型的选择: ▼ ▲
对各种桥梁进行受力分析,确定结构类型方案。
(4)绘制草图: ▼ ▲
桥的图纸包括:模型草图、主视图、侧视图、俯视图、构件图、组装图。
3、模型制作
4、检测、优化和改进设计: ▼ ▲
(1)试验检测:对桥梁模型进行承载试验,对桥梁进行评定。
(2)优化和改进设计:基于检测和评价的结果,对设计方案进行改进(如优化和完善结构设计,或对外观设计进行改进)
5、评价: ▼ ▲
(1)把大家做好的桥梁进行评价,评价项目主要包括:桥孔跨度;桥孔高度;承重;桥体自身质量;连接方式;承重物的质量/桥自身质量;强度和稳定性;造型美观。
(2)说出各座桥的优点和不足。
四、设计报告(下节课上课前交到科代处):
要求:编制设计方案并绘制设计草图。