1、 结构与设计结构与设计实体结构实体结构结构特点：实心结构特点：实心受力特点：外力分布在受力特点：外力分布在整个体积中整个体积中 可以连续传可以连续传递载荷，适于承受压力。递载荷，适于承受压力。结构特点：层状结构结构特点：层状结构 受力特点：外力作用在结构体受力特点：外力作用在结构体的表面上的表面上 壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空间结构。由于它可以将作用在其而形成的一种空间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体的压力。因此在上的集中横向载荷分散为沿壳体的压力。因此在场馆建设中用得很多。场馆建设中用得很多。 壳体结构壳体结
2、构请观察：电力塔的结构特点请观察：电力塔的结构特点结构特点：细长的结构特点：细长的构件构件 受力特点：支撑空受力特点：支撑空间而不充满空间间而不充满空间 框架结构是由杆件或板件连接而框架结构是由杆件或板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可以是空间框架。由于这种结构用料少，可以承受多种也可以是空间框架。由于这种结构用料少，可以承受多种载荷，因此用得很广泛。载荷，因此用得很广泛。框架结构框架结构组合结构组合结构古罗马斗兽场古罗马斗兽场一、结构与稳定性一、结构与稳定性1、结构的稳定性、结构的稳定性结构在负载的作用结构在负
3、载的作用下维下维 持其原有平衡状态的能力。持其原有平衡状态的能力。重心点的重心点的垂线位置，垂线位置，落在结构落在结构底面的范底面的范围内围内比萨斜塔比萨斜塔辽宁瑞州古塔辽宁瑞州古塔二、结构与强度二、结构与强度结构的强度：结构具有的抵抗被外力破坏结构的强度：结构具有的抵抗被外力破坏的能力。的能力。影响结构强度的因素影响结构强度的因素 结构的形状结构的形状 结构的材料结构的材料 结构的连接结构的连接三、结构与功能三、结构与功能结构不仅是事物存在的一种形式，而且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。对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的变化可能导致功能的变化。结构的
4、变化可能导致功能的变化。流程与设计流程与设计自行车前轮装圈上轴的过程自行车前轮装圈上轴的过程上钢丝上钢丝装外胎装外胎装内胎装内胎装气门装气门装前轴装前轴编花编花自行车前轮装圈上轴自行车前轮装圈上轴的流程的流程空空调调降降温温的的案例：案例：打开空调打开空调设定温度设定温度室温大于室温大于检测室内温度检测室内温度压缩机工作压缩机工作设定温度设定温度？关闭空调关闭空调？结束结束压缩机待机压缩机待机是是是是否否否否工工作作流流程程图图3、流程设计的基本原则、流程设计的基本原则科学性科学性：流程设计作为重要的技术活动，必须遵循自然的客流程设计作为重要的技术活动，必须遵循自然的客观规律，以科学的思想和方
5、法指导流程的设计。任何违背科观规律，以科学的思想和方法指导流程的设计。任何违背科学原理设计必定导致设计的失败。学原理设计必定导致设计的失败。 连续性连续性：对于流程设计中的时序，在开始和结束的步骤过程要：对于流程设计中的时序，在开始和结束的步骤过程要有连续性，而且这一系列的过程、步骤都是按照一定的前后顺有连续性，而且这一系列的过程、步骤都是按照一定的前后顺序进行的，不连续的、颠倒的时序必定导致事物内在的机理变序进行的，不连续的、颠倒的时序必定导致事物内在的机理变化。化。 完整性完整性：对于流程设计中的每个环节，必须完整无缺，科学合：对于流程设计中的每个环节，必须完整无缺，科学合理地安排环节。环
6、节的缺少、遗漏、零乱不齐的流程必定导致理地安排环节。环节的缺少、遗漏、零乱不齐的流程必定导致设计的失败。设计的失败。 简明性简明性：流程设计不同于技术方案设计，流程设计必须简洁明：流程设计不同于技术方案设计，流程设计必须简洁明了。能比较反映事物的发展规律，突出生产、活动的主要内容了。能比较反映事物的发展规律，突出生产、活动的主要内容和特征。和特征。 二、流程设计的步骤一、明确设计的目标和任一、明确设计的目标和任务，明确流程应遵循的务，明确流程应遵循的内在变化规律。内在变化规律。二、分析现有材料、设备、二、分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环资金、人员、工艺和环境等因素。境等因素。三、列出流
7、程涉及的主要三、列出流程涉及的主要事项，并进行初步的排事项，并进行初步的排列。列。四、分析各事项之间先后四、分析各事项之间先后顺序，合理地安排流程顺序，合理地安排流程的时序和环节。的时序和环节。五、画出流程图。五、画出流程图。确定目标，明确任务确定目标，明确任务分析基本因素分析基本因素明确主要事项明确主要事项(步骤步骤)确定环节、时序确定环节、时序画出流程图画出流程图结束结束能否达到能否达到目标要求目标要求修修改改方方案案否否案例分析：“小铁锤的加工流程设计” 锤头的加工流程锤头的加工流程锤柄的加工流程锤柄的加工流程下料下料磨削圆头磨削圆头电镀电镀板牙套丝板牙套丝下料下料划线划线锉削锉削锯削锯
8、削划螺孔划螺孔中心线中心线钻孔钻孔电镀电镀淬火淬火倒角倒角攻丝攻丝装配：装配：把加工好的锤柄拧紧到锤头的螺孔中。把加工好的锤柄拧紧到锤头的螺孔中。播种、育播种、育秧秧翻耕翻耕插秧插秧除草、施肥除草、施肥收割收割晒干晒干归仓归仓水管理水管理除草环节的改进：除草环节的改进：1 1、用药物除草代替人工除草、用药物除草代替人工除草2 2、新技术除草、新技术除草晒干环节的改进：晒干环节的改进： 用烘干机进行干燥用烘干机进行干燥流程优化的内容流程优化的内容优化类型优化类型 优化手段优化手段优化目标优化目标工期优化工期优化工序并行，先进设备的使用工序并行，先进设备的使用缩短工期缩短工期成本优化成本优化自动化
9、生产，循环使用材料自动化生产，循环使用材料减少成本减少成本质量优化质量优化计算机管理和监控计算机管理和监控提高质量提高质量技术优化技术优化技术的创新与革新，技术的创新与革新，改进技术改进技术工艺优化工艺优化切削改浇铸，标准件的使用切削改浇铸，标准件的使用提高工艺提高工艺注：流程的优化应在综合考虑各项指标的基础上抓住主要注：流程的优化应在综合考虑各项指标的基础上抓住主要矛盾，突出重点指标的优化，综合权衡，以达到整体优化矛盾，突出重点指标的优化，综合权衡，以达到整体优化的目的。实际操作时，首先考虑最薄弱环节或制约因素。的目的。实际操作时，首先考虑最薄弱环节或制约因素。系统与设计系统与设计系统的基本
10、特性系统的基本特性相关性相关性目的性目的性环境适环境适应性应性动态性动态性整体性整体性系统结构系统结构与功能的与功能的整体性。整体性。任何一个任何一个系统，都系统，都处在运动处在运动变化和发变化和发展之中。展之中。各要素之各要素之间或整体间或整体与部分之与部分之间的关系间的关系系统要实现的系统要实现的功能，通过更功能，通过更具体的目标来具体的目标来体现。体现。系统只有具有对环境的系统只有具有对环境的适应能力，才能保持和适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性恢复系统原有的特性“木桶理论木桶理论”反映了系统的部分和整体间的关系，部分影响整体；任何一个要素反映了系统的部分和整体间的关系，部分影响整体
11、；任何一个要素发生变化或出现故障，都会影响其他要素或整体的功能发挥。发生变化或出现故障，都会影响其他要素或整体的功能发挥。铁链的强度取决于最弱的一环铁链的强度取决于最弱的一环手电供电系统手电供电系统案例分析案例分析田忌赛马田忌赛马田忌赛马战术分析1 11 12 22 23 33 31 11 12 23 33 32 21 12 22 21 13 33 31 12 22 23 33 31 11 13 32 21 13 32 21 13 32 22 23 31 1输输输输输输3 3：0 0输输输输赢赢2 2：1 1输输赢赢输输2 2：1 1输输输输赢赢2 2：1 1输输赢赢赢赢1 1：2 2输输输输
12、赢赢2 2：1 1齐王齐王田忌田忌运用系统分析的方法处理具体问题时，主要要遵运用系统分析的方法处理具体问题时，主要要遵循三大原则：循三大原则：整体性原则、科学性原则、综合性原则。整体性原则、科学性原则、综合性原则。系统分析的主要原则系统分析的主要原则控制与设计控制与设计“闭上眼睛写字闭上眼睛写字”的控制过程方框图：的控制过程方框图： 手手大脑大脑输入输入笔笔输出输出执行器执行器控制器控制器输入量输入量被控被控对象对象输出量输出量设定注设定注水的时间水的时间定定时时器器进水进水阀门阀门游游泳泳池池游泳池游泳池的水位的水位输入输入输出输出水流量水流量 1、开环控制系统：、开环控制系统： 控制系统的
13、控制系统的输出量输出量不对不对系统的控制系统的控制产生任何影响，这种产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。控制系统称为开环控制系统。 系统的输出量系统的输出量仅受仅受输入量控制，输入量到输出量之间的输入量控制，输入量到输出量之间的信号是信号是单向传递。单向传递。2、开环控制系统的特点：、开环控制系统的特点：案例一：游泳池注水控制系统电机电机控制电路控制电路红外传感器红外传感器案例二：自动门控制系统被控对象被控对象开环控制系统：像这样信息只从输入端传递到输出端，没有开环控制系统：像这样信息只从输入端传递到输出端，没有信息反馈的控制系统，称为开环控制系统。信息反馈的控制系统，称为开环控制系统
14、。开环控制系统的方框图开环控制系统的方框图控制量控制量请画出下列开环系统的方框图 音乐喷泉的控制系统音乐喷泉的控制系统 公共汽车车门的开关控制系统公共汽车车门的开关控制系统 火灾自动报警系统火灾自动报警系统电信号电信号可编程可编程控制器控制器调速水泵调速水泵可变电可变电动机动机喷泉水流喷泉水流开关开关信号信号电磁阀电磁阀车门车门气动气动活塞活塞开关开关烟雾烟雾信号信号感烟感烟探测器探测器报警部件报警部件警报警报控制器控制器警报声警报声电信号电信号1、闭环控制系统：把系统的输出量返回到输入端、闭环控制系统：把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。并对控制过程产生影响的控制系统。
15、3 3、闭环控制系统的特点：、闭环控制系统的特点： 输出量到输入量之间的信号输出量到输入量之间的信号形成一个回路。形成一个回路。给定量给定量比较器比较器控控制制器器执执行行器器被被控控对对象象检测装置检测装置被控量被控量控制量控制量空调器温度控制系统方框图如下：空调器温度控制系统方框图如下：电饭煲电饭煲 “马上行动” 106页：1 1、家用缝纫机的缝纫速度控制系统（属于开环控制系统）、家用缝纫机的缝纫速度控制系统（属于开环控制系统）脚踏脚踏力度力度大脑、传动装置、缝纫机大脑、传动装置、缝纫机缝纫缝纫速度速度2 2、电冰箱的温度控制系统（属于闭环控制系统）、电冰箱的温度控制系统（属于闭环控制系统
16、）控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象给定值给定值被控量被控量干扰信干扰信号号+反馈环节反馈环节-干扰信号干扰信号输出量出现偏差输出量出现偏差开环开环闭环闭环系统的输出量返回到输入端并对控制系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响（随机应变）过程产生影响（随机应变）系统的输出端与输入端信号之间存在系统的输出端与输入端信号之间存在一个回路一个回路控制系统的输出量不对系统的控制控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响（我行我素）产生任何影响（我行我素）系统的输出量仅受输入量控制，输入系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递量到输出量之间的信号是单向传递控控制制系系统统浮球作为水位高度检测器，连杆作为比较器，浮球作为水位高度检测器，连杆作为比较器，抽水马桶水箱的自动控制系统抽水马桶水箱的自动控制系统水箱水位的控制过程给定水位给定水位杠杆比较杠杆比较进水阀门进水阀门水箱水箱水位水位浮球浮球+-闭环控制系统闭环控制系统
