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【技术与设计2】试验套件使用说明1【技术与设计2---结构】试验套件使用方法◆一、结构与设计【型号】FSX-2008TJ【名称】结构与设计试验套件【配置依据】按照课程标准中有关结构与设计的要求，满足教学需求。【功能特点】(1)本套件紧密配合具体的教材内容，可以让学生在做中学习结构与设计，在学中做试验，从而完成教学任务，充分体现了新课程的理念和要求。(2)本套件所搭建的模型不仅具有外观的形似,更重要的是能进行科学试验,既有定性的分析,也有定量测试,达到强调教学内涵的目的。(3)根据本单元的特点，采用各种不同的塑料结构件搭接方式，这样可以根据教材内容，设计不同类型的结构，并在较短的时间内完成搭接，再进行各种结构稳定性的比较性试验，直观地分析比较各类结构的稳定性。(4)利用塑料结构件可以按照江苏教育出版社《技术与设计2》教材第34页的塔式起重机模型，并进行塔吊的稳定性试验，正确测量塔吊在满载时的最小配重，以及空载时最大配重，受到学校教师的欢迎和有关专家的好评。【教学示例】（一）、纸张承压试验本套件紧密依据江苏教育出版社《技术与设计2》教材第7～8页教材小试验要求，用塑料件搭接支架，然后进行不同形状的纸板承受压力大小的试验本试验装置根据教学实际的反馈，进行了改进，提供了可以测量压力大小的配套仪器，提髙了测量的精度。纸张是一个板式结构，支撑的方式有多种，同样一个规格的“板”，不同的支撑方式所能承受的压力是不同的，学生可以进行多种支撑方式的承压试验，纸张采用较硬的“名片纸”。结构之一，平面放置【技术与设计2】试验套件使用说明2结构之二：拱形结构学生可以对这两种方式的承载能力进行对比试验，可以得出如下结论。1、同一种材料，不同结构其承载能力大不一样，可以令学生充分理解结构与设计的重要关系。2、同一种结构，改变一些结构参数，也会带来不同的承载变化，下面是设计成不同形状的拱形，测试所具有的承载能力是否一样，下面采用另一种测试方法，用百分表来测量纸张的变形。让学生掌握更多的测量工具的使用方法。注意：下面两个搭建的模型有所不同，支撑宽度不一样，造成拱形的曲率半径不一样，【技术与设计2】试验套件使用说明3【技术与设计2】试验套件使用说明4（二）、同规格的杆件弯曲试验上图是我们试验的杆件，他的横截面是一个长方形，现在需要进行的是，这同一材料不同的横截面方向带来的不同抗弯能力的不同。这是一种结构方式【技术与设计2】试验套件使用说明5这是另一种结构方式利用百分表和砝码，可以测出这同一种杆件，不同横截面方向，其抗弯强度是不一样的。读出空载时和加载后读数，即可算出变形量。·注意：百分表的读数与测量杆运动方向的关系，在这个测量试验中，未加载时，应该让测量杆向上压进一部分，带加载后，读数会减少。【技术与设计2】试验套件使用说明6这是另一方向的弯曲试验将连杆作90度转向，再次进行试验。（三）、平面几何结构的稳定性利用套件的各种杆件可以构造不同的平面几何结构，并分析其结构是否稳定。1、不稳定的结构（1）、正方形（2）梯形【技术与设计2】试验套件使用说明72、稳定性结构3、不稳定结构经改良后，提供学生探究。（1）长方形上面增加一个三角形，但是结构仍不稳定。【技术与设计2】试验套件使用说明8（2）长方形中间增加一根横杆，仍不稳定。（3）、不稳定的长方形增加一根斜杆，变为稳定结构。（4）不稳定的梯形，增加一根斜杆，变为稳定。【技术与设计2】试验套件使用说明9（5）有学生自行搭建多种稳定或不稳定的结构（四）、立体结构重心试验【技术与设计2】试验套件使用说明10当该结构变形，重心随结构变化，随中心移动而移动，只要重心仍落在底面所包围的面内，则该结构不会倾倒，如果继续变形，一旦重心落到底面以外，则该结构就会倾倒。学生可以通过套件提供的杆件，搭建一个对称均匀的立方体，进行重心移动导致立方体倾倒试验。【技术与设计2】试验套件使用说明11下面也是需要考虑重心稳定的结构。（五）房屋结构模型房屋结构也是一个典型的立体结构，学生可以自行搭建各种形式的房屋结构，在搭建的过程中，分析结构特点、结构的稳定性。下面图形是一个参考的房屋结构，【技术与设计2】试验套件使用说明12（六）、稳定性综合测试试验-----塔吊稳定参数的测试塔吊稳定性综合测试试验，目的之一是通过测试，了解塔吊稳定性的原理，加深结构与设计的关系。目的之二是让学生了解如何寻求试验方法，培养动手试验的能力，提高分析问题解决问题的能力。下面是实际塔吊的结构图【技术与设计2】试验套件使用说明131、塔吊的基本结构简化的示意图塔吊的基本参数如图：Q---配重，W---自重（代表重心位置），P----代表负载。L1、L2、L3、L4分别代表配重、重心、负载与支撑点之间位置关系。【技术与设计2】试验套件使用说明142、搭建塔吊模型利用套件提供的杆件，搭建一个塔吊模型。塔吊的整体图塔吊上部图【技术与设计2】试验套件使用说明15塔吊的中间部分塔吊的下部【技术与设计2】试验套件使用说明16塔吊的配重吊栏3、测试塔吊模型空载时的最大配重Qmax。塔吊必须要加配重，以保证在起吊负载时，不至于翻倒，当塔吊放置配重后，要保证在空载时，不能倾倒。寻求一个测试方法，测出塔吊模型的Qmax，下面是测试方法的示意图。按照这个测试方法，我们就可以采用如下办法来测出Qmax。际测试时，采用两个台秤进行测量，台秤分别测出a点及b点对地的压力。【技术与设计2】试验套件使用说明17上图是测试“最大配重Qmax”的实图，当右边台秤显示值接近0时，所加配重即为Qmax。4、测试塔承吊额定负载时的最小配重Qmin。测试的示意图如下：测试的方法与前面测试Qmax方法类似，也用两个台秤来测量。【技术与设计2】试验套件使用说明18