设计与数学

机械神话

最近坛子内，一直在讨论数学什么，有人还特别苦恼专门为此发帖，有高人强调数学的基础性和重要性，说不重要？当然重要的了，都要学好哲学，还有什么问题可以难倒的。
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俺从小喜欢数学，虽无所建树，至少大谈几句，也不觉惭愧，比起刚当上最年轻教授的数学家，那必定要挖洞躲藏数年。数学这东西，要讲两个层面，一是喜欢，和工作、利益丝毫没有关系。比如，装X的我，上厕所可能拿本数论，睡觉前还在琢磨魔方的数学结构，像模像样地把解法记在笔记本上，还自创了一些；二是工作需要，我先谈这个，可能我的体会，能帮助解决大家的疑惑，若能如此，也是荣幸。

数学也不是大家说的那么神秘，那么高深莫测，也不要刻意把它抬到很高的高度，爱因斯坦不是数学家，但他想通了相对论，请数学家帮了个忙，本质思想是他的。

5 Y7 u9 h4 i" a6 j机械上哪里都有数学的影子，哪里都可以让你拿来白纸，算上几笔，不妨一看。

翻开机械设计教程，四杆机构可以有解析法，复数计算，速度、加速度要用到微分求导，千万别光看，看一千遍还是那水平，算几个例子，要是工作中能有实际例子，赶快算吧，算对算错，你又不吃亏。要是会个C语言，弄个Mathematics，打印结果可能好几页。如果不过瘾，算个五杆机构吧，我笔记本里还有一页草稿呢，列好公式，让机器算吧，玩呢。
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螺纹就不必大谈了，材料力学，现成公式算吧，要有兴趣，把悬臂梁的公式，自己推导一下，放心，必威APP精装版下载上能闭着眼睛推导的基本没有，除非他前天刚温故了一下，甭管他有多牛。

齿轮吧，渐开线，把这个函数正反的都研究一下，在CAD上画画，AutoCaD上可以用宏，SW上可以用插件，PROE可以用参数，直齿轮是最简单的，大家学学吧，林庆安的教程也有，多年不看教程了，应该做的更好了吧。然后是斜齿轮，必威APP精装版下载上最近有人问斜齿怎么做不出模型，我也不知道，用螺旋角贝搭，扫描齿形是不大可能成功的，至少我在SW2004和PROE2001，就没成功过，现在也没有兴趣再拾起，有空倒是也想研究的。伞齿轮是较高的境界，俺只有抄图的境界，抄模型的境界，什么叫抄模型，就是打开别人的模型，看别人怎么建模的，模型树上百个。
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1 q( E6 H& ^' Q; K' ]& ?" _( |轴，箱体，箱盖的变形计算，都可以用到数学。机械设计手册上有具体的例子，用时可以参考。

以上，只随便说说，就可以看出，基本的机械都是需要数学的，每一个都可能花去你数个晚上。基本上，我觉得，只要有微积分、线代、概率的基础，就可以了，在机械工程师之间讨论，就能插上几句了。
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尤其重要的是，不要钻牛角尖，工作中碰到的各种问题，可以用数学的本质去思考，但这是一条途径之一，不是唯一，本质的回归是解决实际问题，轴断了你可以说出一大堆数学理由，焊接失效了，你可以说焊核小了，电流不对，但除非你是顾问，要不然老板肯定不同意的，重要的是解决，不要在数学的框架里转了半天，还在哪里，老板来过问了，你告诉他ABCD，加减乘除。

4 G: A2 A/ S% J, h1 P% W6 d9 m机械除了数学之外，还有各种必要的本质，比如试验，想法，金相分析，磨损要做测试，振动要做测试，材料要考量，一大推，都不知道怎么说。
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一定要摆脱解构别人机器的思路，在有限元之前，首先得有设计好的结构啊，在想传动结构怎么摆之前，有限元早着呢。见过许多工程师，没设计过几个结构，见你画了个结构，就想帮你做有限元分析，解构容易还是建构容易，不言而喻。
急功近利的就看到上面吧，对数学感兴趣的，不妨遥相举杯，共同瞎说。

8 P6 \+ T0 e3 C* ~3 {7 P* h( B' n俺喜欢数学，从小就喜欢，小学时就喜欢寒暑假作业上的数学思考题，初中还连续考了几个一百分，高中时也喜欢数学，但就是考不好，最低10几分都有，我自己都嘲笑自己，后来分析了一下，主要有两个原因，一是自己笨，二是那时状态不好，跟踢球一样，还好高考没拖后腿。到了大学，就喜欢上高数了，微积分玩的跟溜溜球似的，还从图书馆借了习题册做了。没啥别的，就是喜欢，还连带着喜欢物理，理论力学，材料力学。

4 i% h: z2 @' n5 v$ Q所以，如果有空闲，翻翻复变，泛函，这个年代，很多乐趣是自找的，装什么也是自己的事。
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数学是由内而外喜欢的，是为自己服务的，看不懂就硬看或请教，实在不行，就不理他，真需要，到时候它会理你的。
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: k4 F7 b9 n4 M; b: v5 c数学和听音乐一样，你会看到路上很多人带着耳麦听音乐，谁又知道真在听音乐，还是音乐在振动他们的耳膜。
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1 I' i( a' x  U数学是一种思想，思想放在哪都是重要的。

tsh403

智狼野心 发表于 2012-3-24 11:50
看看楼主的帖子，后背直接冒汗！
楼主对数学的兴趣随着年龄的增长而递增，但是喃却是越来越不太鼓捣数学了 ...

8 A% Y$ q- x4 ~% O数学是什么呢？当你脱离老师，面对未知的东西的时候，数学才是你的神器；比对，最优，概率，规律统计，现象逼近，建模；数学好了，能站在巨人的肩膀上探索未来.通过数学手段得到的东西才能打败经验，前人

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jxzj

数学，生活的基础啊

弦上箭1984

数学对于工科来讲还是很重要的。。。尤其是力学，比如理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、机械振动、弹性力学、断裂力学、壳体力学和固体力学等，哪一科也离不开数学。高等数学，线性代数，概率论，矩阵论，变分法，泛函都是必须要掌握的。你要搞个有限元分析，不懂矩阵那就是在玩过家家，搞个振动分析，概率论一窍不通，也会贻笑大方。
骚年，好好学学数学吧

18202262372

我感觉数学教会人的是一种思维模式 人不是数学本身

煲冬瓜

数学是工程的基础！所以我现在挺后悔高数课没好好上的

阳123

总归要验证计算的，要不有时不踏实

赵zy

收下
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zmztx

数学非常重要
0 w9 m" ?0 O+ O6 s) k: B7 K% e9 g举两个例子
1）丰田生产方式
7 y* D4 ]; J* ?2 N+ U2 S8 v# g如今在机械（离散型）生产管理中，主要模式是两个：丰田生产方式和MRP/ERP。但是学习丰田生产方式成功的不多，而MRP/ERP很多，甚至丰田生产方式中就要不折不扣的MRP/ERP。原因有不少，但是丰田生产不能用数学刻画，是他不容易学习的一个深刻原因。
. Z2 J% T3 W7 B( ]2）机械设计与工艺同计算机软件融合
机械有一些经验的东西。以往的很多东西，难以交代给计算机完成，就是因为没有一个能用数学刻画的模式，所以计算机难以处理。工艺就是一个很典型例子。其实，设计中也有这样的例子。比如，建了三维模型，就觉得只要改变一些参数就能使模型变化，新的东西就出来了。可是想过没有，尺寸是一个网络，输入的参数怎么才能传递到各个结点呢？
+ }- h/ c% f9 l% l4 L  c3 n一个产品是由若干零部件组成，而且有些零部件需要借用（替换），那么改变一个零件的尺寸，势必其他某些零部件也要变化，那么，凭什么变化呢；借用\替换的零件怎么同已有的零部件发生关系，也就是传递关系怎么建立；在几十万个零件库里怎么找出特定尺寸的零件。等等。可不要认为这是计算机软件的问题，这是数学问题。
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很实际