地质版通用技术会考知识点二

第二册

第一章 结构与设计

一、常见结构的认识

1、结构的涵义（A级 了解 P2）

（1）涵义：事物的各个组成部分之间特定的有序搭配和排列。

（2）本质（功能）：承受力和抵抗变形。

2、实体结构（A级 了解 P8）

一般是实心的，特点是外力分布在整个体积中，能够随比较大的力。 比如长城、三峡大坝、锤子、厨房中的菜板子等等。

3、框架结构（A级 了解 P9）

框架结构形态比较简单，主要由细长的构件组成，特点是支撑空间而不充满空间，主要承受水平或垂直方向的力。

比如窗户、自行车、艾菲尔铁塔、桌子、书橱等等。

4、壳体结构（A级 了解 P9）

壳体结构是指层状的结构，能够巧妙地将外力分散到整个表面。

比如鸡蛋、核桃、瓜子、头盔、锅碗瓢盆都是壳体结构的。

二、稳固结构的探析

1、结构稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。（B级 理解 P12）

2、影响结构稳定性的主要因素有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。（B级

3、结构的强度指结构具有的的抵抗力被外力破坏的能力（B级 理解 P17）

4、影响结构强度的主要因素：结构的形状、使用的材料、构件之间的连接等因素有密切的关系。（B级 理解 P17）

5、连接方式：绞连接（轮子、轴承、风扇、人体四肢与躯干等等）、刚连接（建筑物的各个部分之间等等）。（B级 理解 P19）

三、简单结构的设计

1、结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标，应满足设计规范，满足设计规范，满足使用者的基本需要。

2、学习结构设计应考虑的主要因素（B级 理解 P24）

四、赏析结构设计作品，可从技术与文化两个角度进行。

（1）技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料使用的合理性，工艺制造的精湛程度等。（A级 了解 P30）

（2）文化的角度主要有：文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征、结构的个性特征等。（A级 了解 P30）

第二章 流程与设计

一、流程的含义

1、环节（B级 理解 P40）

活动或事件在其发展的过程中，依据某种特征或方式，可将该过程分解为若干个小过程，称这些小过程为环节。

2、时序（B级 理解 P39）

过程的经历中，各环节按照一定的时间顺序先后出现、完成。这种时间顺序关系，称为时序。

3、流程（A级 了解 P41）

一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序，即若干环节随着时间的变化，依序完成的顺序，称为流程。

二、流程设计

1、流程设计的基本要求（A级 了解 P45）

设计一个技术活动的流程，最主要的要求是要根据该项活动的内部工作原理及变化规律，科学的安排活动的环节及时序，以达到预期目的。其具体要求：

（1）提高效率。 （2）提高质量。 （3）保证安全。 （4）节省资源。

（5）提高管理水平 （6）提高经济效益。 （7）其他，如注意环保等

2、流程设计应该考虑的基本因素（B级 理解 P50）

基本因素有：材料、工艺、设备、人员、资金和环境等。研究内在属性与规律，就是流程设计应该考虑的基本因素。

3、流程设计的步骤（B级 理解 P51）

第一步：首先要明确设计的目的和任务，明确流程所应遵循的内在变化规律。 第二步：要分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环境等因素。 第三步：列出流程涉及的主要事项，并进行初步排列。

第四步：分析各事项（步骤）之间的先后顺序，合理地安排流程的时序和环节。

第五步：选择一个合适的表达方式画出流程图，对于有严格时间的时序，要标注时间。

注意：流程设计的基本要素是环节和时序。

4、流程的表达（B级 理解 P42）

文字表达、表格表达、图示表达

流程图中最常用的形式是框图，因为这种形式既简单又明确。

5、学画流程设计的框图（B级 理解 P42）

画流程设计框图的一般方法：

（1）根据对事物的内在属性和规律的分析，以及有关的考虑，将流程过程，按每个阶段的功能、作用的不同，分解为若干过程——环节，并用方框表示环节。

（2）按照每个小时程应该经历的时间顺序，将各环节依次排开，并用箭头线连接起来。

（3）对某环节，按需要可在方框中或方框外，作简单注释，也可不做注释。

三、流程的优化

1、流程的优化及目的（B级 理解 P54）

（1）流程的优化

在设计和实施流程的过程中，经常要进行不断的修改和完善，这种对流程修改的过程，叫做流程的优化。

（2）流程优化的目的

既然是优化，就是要做得更好，也就要要进一步提高工作效率、进一步降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境污染、保证完全。

2、流程优化的内容（B级 理解 P54）

一般流程优化的主要内容有：工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等。对一个流程的优化，可以是整体的全面优化，也可以是对某一个指标进行优化。经常会有这机关报情况发生：某一个指标得到了优化，而使另外的指标下降了。比如，技术优化，可能使成本提高。成本优化了，也可能使质量下

降。因此，在进行流程优化时，要综合平衡，以取得整体优化的成效。

3、流程优化的条件。（B级 理解 P57）

要进行流程的优化，必须具备一定的条件。这些条件包括：

（1）内部条件：对流程内机理的深入了解。比如对洗涤原理的了解，就会在流程中安排两次漂洗；

（2）外部条件：设备和工艺水平的提高或完善。比如，只有在具备锻压设备时，才可能将法兰盘的加工改为少量切削加工；

（3）人员技术水平的提高。

第三章 系统与设计

一、系统：

1、含义：由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或组成的具有特定功能的有机整体。（B级 理解 P64）

实例：一支球队、自行车、手表、一片森林、手机

2、构成系统的三要素：（B级 理解 P65）

①至少有两个或两个以上的要素（或部分）才能组成系统

②要素之间相互联系，相互作用，按照一定方式形成一个整体

③这个整体所具有的功能是各个要素的功能所没有的

3、子系统：指根据一定的标准可划分为若干相对独立的部分。（B级 理解 P66）

二、系统的基本特性

1、整体性：（B级 理解 P67）

系统是一个整体，它不是各个要素或组成部分的简单相加，而是有机结合。系统的整体功能是各要素或部分在孤立的状态下所没有的。

[实例]：十字锈：一堆五颜六色的线、一根针、一块布散放在一起没有什么特别的意义，通过灵巧的手将其锈成各种图案就有了新的意义。

2、相关性（B级 理解 P69）

相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间相互作用、相互联系。相关性强调的是部分对部分的功能和作用，而整体性更侧重于部分对整体的作用。

3、目的性（B级 理解 P71）

任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能。

4、动态性（B级 理解 P72）

任何系统都是一个动态的系统，外在运动变化和发展之中。

例如：机械转动系统的零件之间都会有磨损，需定期更换零件：生病、看病

5、环境适应性（B级 理解 P73）

一个系统与其所处的环境之间通常都有物质，能量化，信息的交换，外界环境的变化会引起系统特性的变化，并引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化系统只有有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性。

例如：蝈蝈、北极的白熊、变色龙等保护色都是为了适应环境。

三、系统分析

系统分析：为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周祥的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程。（B级 理解 P76）

系统分析的一般步骤：明确问题设立目标、收集资料制定方案、分析计算评价比较、检验核实做出决策。

系统分析的主原则：

1、整体性原则（B级 理解 P79）

要着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一个阶段；、先看长远，再看当前。是针对系统的整体性特性的。

2、科学性原则（B级 理解 P79）

运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。南方种水稻，三三进九不如二五一十。

3、综合性原则（B级 理解 P80）

注重研究系统各部分之间的相互联系和相互作用，既注重研究各部分间的横向联系，也注重研究各部分间的纵向关系。是针对系统的相关性特性来的。

四、系统的优化

系统的优化指在给定的条件下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）（B级 理解 P80）

如：在西瓜种植中，要使西瓜具有抗御低温、防止枯萎病的能力，一般采用嫁接技术，该技术是一项增产增收的栽培技术。

五、系统设计

将系统分解为若干子系统，确定各子系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体技术设计和评价。（B级 理解 P87）

第四章 控制与设计

[知识梳理]

一、控制的含义

控制是人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展。

控控的三要素：有目的、有对象、有手段

二、控制的分类

人工控制：人工纺纱、普通自来水龙头，旋转按钮打开电灯、驾驶汽车等； 自动控制：数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换等，

对于自动控制，按控制方式分为：开环控制、闭环控制

1、开环控制——我行我素

控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。如：红绿灯、电风扇的速度控制

〔实例〕自动门的控制系统：人走近门时，门上方的红外装置检测到人体热辐射发出的红外信息，控制电路接收到该信号后，便会发出相应的指令，启动电机运转，从而带动门自动开启，当门开启后，控制电路将做出判断，如果没有人在门四周，就通知电机做反向运转，使门关闭。

〔分析〕输入（给定量）：红外线装置是否检测到人体热辐射发出的信号：控制器：电路：执行器：电机：被控对象：自动门：输出量：门开启或关闭

2、闭环控制——随机应变、见风使舵

把系统的输出量返回到输入端并对控制过程科生影响。

实例：饮水机、简单的自动水位控制装置

三、干扰的概念

1、涵义：干扰就是对控制系统的行为造成影响的有害信号及扰动，即除给定量外，引起被控量值变化的各种因素。

要点：系统行为、被控量量值变化;引起变化的各种因素。

干扰因素：真正的控制系统在运行的过程中还会存在很多的因素影响。在控制系统中，除输入量以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。 例如：骑自行车的干扰因素：逆风、上坡路……

四、反馈

反馈是指在控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。