設計與數學

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機械神話

電梯直達

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發表于 2012-3-24 11:35:08 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

最近壇子內，一直在討論數學什么，有人還特別苦惱專門為此發帖，有高人強調數學的基礎性和重要性，說不重要？當然重要的了，都要學好哲學，還有什么問題可以難倒的。

俺從小喜歡數學，雖無所建樹，至少大談幾句，也不覺慚愧，比起剛當上最年輕教授的數學家，那必定要挖洞躲藏數年。數學這東西，要講兩個層面，一是喜歡，和工作、利益絲毫沒有關系。比如，裝X的我，上廁所可能拿本數論，睡覺前還在琢磨魔方的數學結構，像模像樣地把解法記在筆記本上，還自創了一些；二是工作需要，我先談這個，可能我的體會，能幫助解決大家的疑惑，若能如此，也是榮幸。

數學也不是大家說的那么神秘，那么高深莫測，也不要刻意把它抬到很高的高度，愛因斯坦不是數學家，但他想通了相對論，請數學家幫了個忙，本質思想是他的。

機械上哪里都有數學的影子，哪里都可以讓你拿來白紙，算上幾筆，不妨一看。

翻開機械設計教程，四桿機構可以有解析法，復數計算，速度、加速度要用到微分求導，千萬別光看，看一千遍還是那水平，算幾個例子，要是工作中能有實際例子，趕快算吧，算對算錯，你又不吃虧。要是會個C語言，弄個Mathematics，打印結果可能好幾頁。如果不過癮，算個五桿機構吧，我筆記本里還有一頁草稿呢，列好公式，讓機器算吧，玩呢。

螺紋就不必大談了，材料力學，現成公式算吧，要有興趣，把懸臂梁的公式，自己推導一下，放心，論壇上能閉著眼睛推導的基本沒有，除非他前天剛溫故了一下，甭管他有多牛。

齒輪吧，漸開線，把這個函數正反的都研究一下，在CAD上畫畫，AutoCaD上可以用宏，SW上可以用插件，PROE可以用參數，直齒輪是最簡單的，大家學學吧，林慶安的教程也有，多年不看教程了，應該做的更好了吧。然后是斜齒輪，論壇上最近有人問斜齒怎么做不出模型，我也不知道，用螺旋角貝搭，掃描齒形是不大可能成功的，至少我在SW2004和PROE2001，就沒成功過，現在也沒有興趣再拾起，有空倒是也想研究的。傘齒輪是較高的境界，俺只有抄圖的境界，抄模型的境界，什么叫抄模型，就是打開別人的模型，看別人怎么建模的，模型樹上百個。

軸，箱體，箱蓋的變形計算，都可以用到數學。機械設計手冊上有具體的例子，用時可以參考。

以上，只隨便說說，就可以看出，基本的機械都是需要數學的，每一個都可能花去你數個晚上。基本上，我覺得，只要有微積分、線代、概率的基礎，就可以了，在機械工程師之間討論，就能插上幾句了。

尤其重要的是，不要鉆牛角尖，工作中碰到的各種問題，可以用數學的本質去思考，但這是一條途徑之一，不是唯一，本質的回歸是解決實際問題，軸斷了你可以說出一大堆數學理由，焊接失效了，你可以說焊核小了，電流不對，但除非你是顧問，要不然老板肯定不同意的，重要的是解決，不要在數學的框架里轉了半天，還在哪里，老板來過問了，你告訴他ABCD，加減乘除。

機械除了數學之外，還有各種必要的本質，比如試驗，想法，金相分析，磨損要做測試，振動要做測試，材料要考量，一大推，都不知道怎么說。

一定要擺脫解構別人機器的思路，在有限元之前，首先得有設計好的結構啊，在想傳動結構怎么擺之前，有限元早著呢。見過許多工程師，沒設計過幾個結構，見你畫了個結構，就想幫你做有限元分析，解構容易還是建構容易，不言而喻。
急功近利的就看到上面吧，對數學感興趣的，不妨遙相舉杯，共同瞎說。

俺喜歡數學，從小就喜歡，小學時就喜歡寒暑假作業上的數學思考題，初中還連續考了幾個一百分，高中時也喜歡數學，但就是考不好，最低10幾分都有，我自己都嘲笑自己，后來分析了一下，主要有兩個原因，一是自己笨，二是那時狀態不好，跟踢球一樣，還好高考沒拖后腿。到了大學，就喜歡上高數了，微積分玩的跟溜溜球似的，還從圖書館借了習題冊做了。沒啥別的，就是喜歡，還連帶著喜歡物理，理論力學，材料力學。

所以，如果有空閑，翻翻復變，泛函，這個年代，很多樂趣是自找的，裝什么也是自己的事。

數學是由內而外喜歡的，是為自己服務的，看不懂就硬看或請教，實在不行，就不理他，真需要，到時候它會理你的。

數學和聽音樂一樣，你會看到路上很多人帶著耳麥聽音樂，誰又知道真在聽音樂，還是音樂在振動他們的耳膜。

數學是一種思想，思想放在哪都是重要的。

數學