机械工程,到底是经验科学还是以数学为基础的科学?
" a6 Y* z: _* W" \, _4 g说它是以经验为基础的科学,肯定不错。
7 R' ?8 x: A1 u) |- z" y( Y比如强度、刚度设计,显然是以经验为基础。所有的计算如果没有材料试验得到的数据,都是虚的。
4 N- u6 Y- q7 u1 t0 I比如传统的齿轮传动设计,不可能绕过各种套路。传统方法需要先设定一些参数,比如假设齿数,然后计算。计算前还要先推测一下抗弯曲要紧还是抗接触强度要紧,然后算一个,校核一个。当不满足要求时,再重新来一次。轴承、各种泵等设计,这种情况大量存在。3 x2 A A9 U3 P1 j. Q$ Y
还有如钣金回弹、注塑模具的稳定性等,也是这个样子: m# |, x5 I. i2 g0 W
工程师想要做到心里有数,必须要时间,需要在实际中磨练 O0 H" j) X' J' J
说它是以数学为基础,也不错7 ?9 D# L, ?$ X( c) X3 T7 |1 }
比如,设计鞋底的曲线,而且要分左右。虽说有手册可查,可毕竟是数学问题
& O0 w7 g% @0 z1 Y' ]虽说机械是以试验、经验为基础。但随着计算机应用越来越深入,数学的作用越来越重要。比如有限元,比如建模后参数驱动
9 m9 k( p- Q9 o5 m: ^# P特别是现代设计方法,使得原先要预先设定若干参数,然后计算,再校核的基本套路,出现了重要变化。不必先行设定参数,而是只要设定各变量变化范围(条件),然后一道计算出来。: G& B2 @/ W" o9 h! n, _
这是因为,机械结构的物理设计原本就存在相互关联的各种关系,只是在靠手工计算的年代,这种复杂关系的计算基本上不可能完成。所以简化,所以有了各种套路,经验和试验当然就更加重要了。现在有了计算机,全面考虑各种关系并计算成为了可能。) O6 [4 ^! @0 n5 d% W
问题是,经验、试验可以弱化到什么程度?
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