结构设计的“象”与“数”

两岸猿声啼不住

结构设计这个体，分为阴阳两面，阳面为象，阴面为数。很多有丰富经验的老工程师，拙于数，但精于象，同样能设计出优秀的机构。在现实的机器中，有的时候是先有象，后有的数，就是先有的结构，后有的计算，这种情况占大部分；有的时候是先有的数，后有的象，比如通过计算，知道需要传动的转速非常低，功率非常大，要求的效率还很高，这个时候，通过这些数就知道，如果用V带传动的话，明显就不合适了，但用齿轮传动，倒是比较合适的选择，这是先有数后有象。比如齿轮传动，注意不是渐开线齿轮，而是随便什么的带齿的轮，这种带齿的轮的传动，第一次出现的时候，就是一个伟大的“象”的发明，也就是结构的发明。只要在一块木板上制出齿来，然后用两个大小不等的轮拼在一起，就能传动。当然也不是完全没有数，但只有简单的齿数，齿数比等于传动比。到后来，齿轮传动发展到精密的时候，发现用直齿做成的齿形不耐磨，并且动起来噪音大，齿间总是磕碰，后来就通过数学和几何分析的方法，推导出了渐开线齿形，这就是一个“数”的伟大发明。
　　现在有种趋势就是极端的夸大设计中“数”这一方面的作用，而贬低“象”这一方面。但是不能否认，很多时候，“象”，也就是结构形式的提出，还是占首要地位的，只有在特别的局部，才需要数学分析来精密化。所以有丰富经验的老工程师，还是相当有市场的。当然了，在有些高精尖领域，“象”基本已定型了，就几乎完全是“数”的天下了。像齿轮传动，现在还有什么新的形式吗？直齿轮，斜齿轮，人字齿，圆弧齿，螺旋齿等等，除了这些，还有什么新齿形发明出来吗？似乎到尽头了，只剩下对现有齿形的精密研究与提高了。　　
  新手如果一开始就扎入到“数”中去，即使练成了很高手，也往往用不上，还不如在“象”的认识上拓宽知识面。然后在工作中发现了旧有机械结构功能上的不足，再从数上研究，或许能对现有结构作出些切实的改进。

zepcer

见识了

WUHANLIST

一语中的，精辟。

打铁的

有哲理，不错。

十年一梦

易 之理象数。

迷茫的维修

写的挺好的，认识深刻

扫街

笑死了，楼主对2266998的成长历程做何评价。

河豚会吹泡泡

写得不错。让我明白社会普遍状况。拿个例子来说：做非标的，最强调是结构，会什么结构最合理，最简单来实现某一功能，整个设备怎么才能合理分布。他们对计算的需求不是很大，粗算一下就可以了。根本用不上什么高数，积分之类更高层次应用，也没有这时间给他们研究。
另一类是做产品的，之前在一家公司是做灭火筒，因为产品生产量很大的，结构基本上全世界都一样的。他们就要计算瓶体的厚度，能少0.1mm就少0.1mm。不然生意无法做。虽然他们计算也不是很强，但对材料性能非常了解，不同加工工艺，做出来的产品爆破压力能控制在2Mpa以内。

风追云

{:soso_e100:}数形结合。

chenqibin

伟大的发明家都是先解决”象“的问题，后来人才是解决“数”。第一个发明车轮子的人肯定不懂“数”，但他无疑是史上最伟大的发明家。