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標題: 機械的邏輯，機械設計的邏輯：運動學VS動力學VS強度計算 [打印本頁]
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-15 11:00
標題: 機械的邏輯，機械設計的邏輯：運動學VS動力學VS強度計算
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-5-16 09:39 編輯
總監關注公司發展方向，經理關注下面小弟的職業發展，屌絲沒關注的，只好心懷國家，縱論天下，從中美貿易戰一直到俄烏戰爭到臺海危機。這些年非常困惑，究竟什么是機械設計。我們的航空發動機做不好的邏輯問題究竟在哪。
覺得中國沒有強度設計（可靠性設計，尺寸設計），只有很少的功能設計，而功能設計也做的非常表面，典型如凸輪的形線的設計。能設計形線和把形線設計得比別人好是完全不同的兩件事，但是能設計形線的都屈指可數，更不用說設計好了。當然，更不用力的設計，至于強度設計，完全就看不到，起碼在這里看不到。
1）運動設計。（偶爾有一點，例如版面的）
2）力的設計。（基本看不到，典型如振動和沖擊設計）
3）強度設計。（基本看不到）
而這個問題的本質是什么？缺乏邏輯和專業能力，完全依賴于經驗，長于抄襲和訓誡，而短于數學和力學，把教育系統和工程割裂了，而機械，實在是劣等，所以這個行業人多但是水平低，頭部的人能力太差，只有經驗，沒有專業能力，所以就更是夸大經驗，反智反科學，什么事情都是從表面出發，至于計算和邏輯，沒人管的，也沒能力管，所以中國的高等機械教育變得非常失敗，尤其是基礎學科的教育。
屌絲這兩天自己寫的一個邏輯圖。現實中太冷，沒人CARE這些，只能網絡瞎比比，胡亂尖叫，這是網絡的好處，給了落魄屌絲一個虛幻空間。
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特別喜歡下面的一段話，現在的機械是反智的，本質是從業人員的水平低：
2、線性代數和微分方程：現在大部分機械工程的大綱都要求盡早學這門課，但很少有機械工程師能真正理解，它們是機械工程的根本，再怎么強調都不過分。很多機械專業教授都不理解線性代數的重要性，把它教砸，去聽計算機、數學專業老師開的課。或去Youtube聽GilbertStrang 的課。把它和編程結合，進行數值仿真。不要等編程學完，再學它們。
3、統計學：學兩遍，第一年學，高年級再學。這是唯一一個任何專業都非常重要的一門課。
4、工程數學：空間變換、傅里葉分析、復變函數、位勢理論、偏微分方程組、插值/曲線擬合、優化理論。結合編程技能，實踐它們。如果認為有些沒用跳過去，都是錯誤的。好的工程師每天都用它們。-
5、動力學/高等動力學：聽物理系的力學課，機械的教授總是用代數的方法對待力學，對概念解釋不夠好。你的目標是能獨立建立復雜機械的FBDs（注：應該指自由體受力圖)，能寫出經典的隨時間變化系統的自治/非自治、線性/非線性微分方程，熟悉指標記法，張量和算子空間，你的編程經驗可以幫助你。
6、靜力學/固體力學：精通鐵木辛柯的彈性理論，即使花去你的余生。如掌握了第2點，你應該能知道SFDs和BMDs的無效和莫爾圓概念。要嘗試把簡單的例子圖形化，其實這并不簡單。使用你的編程技能去解ODEs方程（常微分方程）的數值解。
7、振動理論：如果你熟練掌握了第2點，這會比較輕松。振動理論主要是研究二階、齊次/非齊次、自治/非自治、變參/非變參常微分方程。如你掌握了第5點，你會知道怎么計算響應、地震擾動、減震、旋轉機械等。掌握第6點，可以解決板、梁的振動問題。同時掌握2和4，應能夠解多自由度系統，掌握模態分析方法。在這里還要學習耦合的SHO/QHO概念。
作者: yzugwh 時間: 2022-5-15 12:34
本帖最后由 yzugwh 于 2022-5-15 12:36 編輯
論壇本身也是交流提升的地方，指出行業的問題固然重要，但提出自己的建議是不是對人幫助更大些呢。
個人以為，機械設計的范圍很大，從業人員面臨的問題也各不相同，非標自動化的需要解決的大多就是機構設計和功能實現；汽車行業可能更重視價值工程、可制造性和過程控制；重工行業面臨的則大多是材料和強度相關的問題，這些沒有高下之分，只有在各自領域的專業與不專業的差別，要求所有人都有同樣的知識和技能體系本身不是客觀的態度。不過我贊同的一點是，機械設計本身還是要理解背后的東西，無論是查表也好，套用公式也要，背后的原理和邏輯是應該思考清楚的，只有這樣才會具備從0到1的設計能力。
作者: solo0352 時間: 2022-5-15 21:45
樓主一出手，壇子里人都快要給跪了
，這太TMD博大精深了。他們只想在菜市場里買菜，你卻要他們用超級計算機算幾毛的賬！
作者: mowuyang 時間: 2022-5-15 21:54
有這種不同的聲音挺好的，喜歡看，喜歡聽樓主多講這方面的內容，我們機械人可以不用，但是要知道，知道有這個伊甸園是極好的，
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-15 22:35
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-5-15 22:41 編輯
以前跟航發的董秘聊過一次，大概五六年前吧，他有個形象的比喻
航發的研究是很費錢的，沒錢的時候我們就做逆向或者仿制研究，譬如一根棍子，看別人譬如俄發是二十厘米長，我們也做二十里面長，但為啥是要二十厘米，我們并不知道。后來有錢了研發經費充足了，會從三十厘米到五厘米都做一遍實驗，才發現原來這里設定二十厘米最合適的原因。
所有的材料到設計的參數都那么來一遍，是很費錢的，要試制要試車要破壞性實驗，所以后來才有了兩機專項，炒股炒過航發的老股民都知道一個詞叫兩機專項，也確實有幾年高溫合金的用量增速明顯快過航發的生產增速，后來我們的性能就起來了，也有了自己的原型機
大致如此
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1，上面的不是我寫的，而是TS的BBS一個帖子里面關于航空發動機的話。
2，航空發動機并沒有特別東西，他就是我們的每一個螺絲釘，每一個墊片，每個縫隙，每一個潤滑，和劣質的兒童玩具沒任何區別！不是因為他用在高端上要求高，他就是不一樣的東西或者難度更大。沒有，科技面前沒有區別，不管是英國女王還是路邊的流量漢，對于醫生和科學都是一個東西，都是一堆肉。所以，不是我們航空發動機不好，而是我們的每一個螺絲釘每一個墊片就從來沒設計過，沒做好過，他們是一樣的。
3，前不久我們去抄襲BOSCH的東西，里面有個橡膠墊片，就是緩沖沖擊的。為什么是0.23mm。不是0.25，0.15,0.5??而是0.23mm，其實這個東西最后選擇0.2還是0.15從來就不重要，重要的是我們不具備得到0.15還是0.5的設計的邏輯，當然，也許BOSCH的0.23就是隨便的（我自認為自己比大部分人懂BOSCH，BOSCH極少有隨便的尺寸）。周圍有人能做這些嗎？這些不是你的工作嗎？因為大家都不不會，我們就隨便抄襲一個，如果擔心不夠，那我們就來一個0.5mm, 如果覺得厚度足夠了，那么就0.1mm減少一點點。。這個和猩猩選擇最硬最大的石頭有什么區別？和大媽擱鹽抄菜有什么區別。
這個結果其實并不重要，但是我們都不具備這種設計的能力這個就是嚴重了，我們的機械設計書從頭到尾就是在教我們做這種計算。讓我非常反感和焦慮的是，現代大家都把反智和完全依賴經驗的技工行為當成主流，沒有人設計，只有抄襲和拍腦袋。
4，他不是伊甸園，他是屌絲。用最高的代價常常得到一個毫無意義甚至錯誤的結果，辛辛苦苦計算得到的石頭常常是不能用的，可能是一塊爛土，常常不如有經驗的猩猩選擇的大石頭有效。所以，非常尊重和理解普通人的選擇，但是，你不應該給我說猩猩做了這個設計那個設計，他就是猩猩他媽教的經驗，或者一個抄襲一個，代代抄襲隔壁猩猩的，沒有邏輯沒有計算，別屁不懂別冒充專家，以為全世界都是這樣，該跪著還得好好的跪著。
請叫我杠精。
作者: 丹楓911 時間: 2022-5-16 04:59
也算是論壇里的一股清流了，咱們大部分工程師確實缺少計算和分析，缺少更深層次的理解，包括我自己
作者: LiNing_jrjub 時間: 2022-5-16 07:59
本帖最后由 LiNing_jrjub 于 2022-5-16 08:09 編輯
我覺得樓主有點太激進了
你說的計算，是有的，而且書本上都描述的很清楚
你可以去隨便找一個公立本科院校（理工類）的本科畢業論文
里面的參數，我不敢說所有參數，至少是所有關鍵參數，絕大多數參數都是經過計算得出來的
當然你要是鋼筋：你這計算過程里面，公式怎么來的？還不是抄來的？
那我只能說，你說的沒錯，所有公式都是書本上的，你要是連公式也要去鋼筋的話，那我建議你去從1+1為什么等于2開始研究
為什么我們大部分人在工作中就沒那么嚴謹，就不去計算呢？
因為現實不允許，一顆螺釘都要去計算的話，一條生產線上成千上萬顆螺釘，那你等你這設備計算好，人家的設備老早占領市場，都已經研發第N代了，你還在計算！
當然上面我說的是技術含量不高的私企，高精尖的企業我沒呆過，沒話語權
樓主這么牛，我建議可以去中國工程院給院士們講講課
樓主眼里，可能院士們也是不入流的大猩猩
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-16 08:08
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-5-16 08:25 編輯
1，有點我是同意你的，本科生和中學生做的那個是機械設計。但是中國也就是學生在做機械設計。
2，中國機械的問題不是需要不需要算，而是沒能力算。你捫心問一下自己，你現在的機械設計能力比得上學生么？？你可以不算，但是你的問題不是不算，是你啥都不會了沒能力算。。看懂我的點了么？我表達能力不好。當然，我夸大了而已，因為其實中國傳統的研究所其實是蘇聯那一套，是有清晰的設計思維的，機械設計水平高低是另外一回事。。你這種不是水平高低的問題，是你根本不沒能力做設計還洋洋得意的問題。
另外，我非常火大的是到什么程度能顛倒是非啊？你設計的東西，你連尺寸怎么來的都知道，你設計你老母啊！！學校里面那個老師教你這是設計的？在在那邊書上看到這叫做設計的？你自己捫心問一下。還都是從書上抄公式，要點碧蓮好不，還設計都是你自己去找公式計算的過程。
3，最后一句話我很火大。。
作者: LiNing_jrjub 時間: 2022-5-16 08:42
這只大猩猩已經開始進行人身攻擊了，
建議版主將這只大猩猩禁言
別的不想多說了，搬磚去了
作者: 機器畫家 時間: 2022-5-16 08:45
本帖最后由 機器畫家 于 2022-5-16 08:49 編輯
被屏蔽了？好幾個帖子被屏蔽了。
研發人員研發的成果，獎金被不相干的管理層分了大頭。
發明專利上一堆管理層的名字。
知識產權？別鬧。
大白鴨：我家的烤爐用的是最先進的燃燒器。
小黃鴨：哼，只知道堆器件。我家的烤爐用的是自我研發的燃燒模型!烤出的肉質外焦里嫩!
作者: 姆明i 時間: 2022-5-16 08:50
樓上說的全是精華啊，看得我瑟瑟發抖，瞬間覺得自己不配叫個設計，就是個繪圖員
作者: 姆明i 時間: 2022-5-16 08:53
這是我來社區以來看見的最有含金量的帖子
作者: 吃粒糖 時間: 2022-5-16 09:06
現在有經驗比會設計值錢
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-16 09:23
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-5-16 14:58 編輯
不覺得。。要真是會設計還是有市場的。
作者: 杰克阿里 時間: 2022-5-16 15:16
是滴，我很贊同樓主的觀點。所謂的設計不過是高大上一點的詞匯，很多時候本質還是制造，能造出來就是設計了的；但我也要說，中國的機械制造行業確實有問題，問題不在于設計的背后邏輯多么不堪一擊，多么的經驗主義，多么的無數學說服力，而在于設計沒有累加效應，以至于深度不夠，無法像地基一樣，帶來規模化的效應。比如;工業軟件，很多就是累積結果，我們沒有這個意識。相比與德國，就看得出來，他們確實做事要慢，慢的原因就是框架會一步步搭好，一件事看不出效率效果，但多了可就顯示出效果了
作者: 小安noanl 時間: 2022-5-16 15:43
其實這么久了我也忘了什么是設計。興許一開始就沒弄明白機械設計。對于一個普普通通的本科弱雞的我來說設計可能很遙遠。唯一完整的算過的一些東西也是學校里的課程設計和畢業設計罷了。而且大部分計算都是從書本上找來的公式去驗證。要是一開始能看到這些就好了。大學里學的東西很多，大部分都是為了應付考試。到了工作的時候就更加少了，很多時候就由不得自己了。羞愧！！！！
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-16 15:53
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-5-16 15:58 編輯
中國不是德國路線，不管是基礎，還是現狀都不一樣。中國其實比較偏美國路線。
德國的一個二戰被徹底閹割的國家，所以他的機械這么好，除了因為基礎好，因為被閹割，所以無數優秀的人只好涌向制造業，這個和中國的制造業是本質不同的。
設計代價大，難，門檻高，而且收獲小，很多事情確實低效甚至沒用，其實看看國外的機械高校，不管是華科還是上交浙大，獲得聲譽和地位的幾何沒用說傳統機械設計的。華科嚴重偏數控和控制，也就是制造。。上交林忠欽偏板材成型，也是偏制造，但是倒是有大量的力學。-------他們做的，都不是我們機械設計的課本教我們做的事情。
我自己其實非常的困惑機械設計，什么是機械設計。。
作者: 810031936 時間: 2022-5-16 15:58
我也看的瑟瑟發抖，我突然覺得自己啥都不是
我還是會農村種地去把，
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-16 15:59
屌絲刻薄偏激了。。。你可以毆打我。
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-16 16:16
每個人都有一個不同的機械設計。只是大部分人從來不去想什么是設計。
大學的機械設計這門課或者這個系統的教育是應該是我們研發的起點和基礎。但是現實是，大學的機械設計的教育是我們大部分所謂的研發的設計巔峰和終點。
我們不需要機械設計，它也不重要。
作者: 小安noanl 時間: 2022-5-16 16:58
很多東西不是不想去校核研究，有的是來不及，有的是因為自己懶得去研究了，興許有的時候選擇是更加合理，更省錢了更牢靠了，但是實際上更多的時候由于現場使用以及很多其他的外力原因，你設計的東西沒有那么牢靠。這個時候他們一找發現你選的東西不一樣了，那么這個問題就會大了。
我聽過最多的一句話就是，現場有很多成熟的結構，你不要自作主張。很多也是止步于此的原因。唉羞愧！！！！
作者: cumtbm02 時間: 2022-5-16 16:59
互相抄襲的多，原創性的少，大部分機械設計沒有原創能力，到處都一樣。德國當年還不是抄英國的
作者: 裔然 時間: 2022-5-17 16:36
或許要一個人獨立搞出殲星炮或者時光機才叫設計？絕大部分人只能發現而不能發明，不是人人都是特斯拉（非組裝汽車的特斯拉）。樓主覺得中國沒有設計你可以去有設計的國家，你這個地圖炮放得？
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-17 19:30
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-5-17 21:20 編輯
你瞎么？我說設計要計算，尤其是強度計算。算任何一個東西都是設計，一個彈簧，一個墊片，算錯了也是設計，那是錯誤的設計，學校里面我們做的機械設計的任何一個習題，都是設計。。但是工作后，大家還做計算嗎？或者類似的，
作者: ckc521 時間: 2022-5-17 21:57
給樓主跪下了，這太高深了。
作者: 豌豆先生愛吃蝦 時間: 2022-5-18 14:47
跟理科一樣，應用學科跟理論學科，應用學科運用理論，理論學科研究理論，機械設計說白了就是應用學科
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-18 15:02
沒看懂你說了什么要表達什么。。要表達機械是應用學科嗎？是工程學科嗎？機械的名字就帶著機械工程。
作者: wmk312088846 時間: 2022-5-18 15:14
這得多大火
作者: 久月牧戈 時間: 2022-5-19 12:16
樓主是站在正確理論的制高點來跟你們討論的，其實樓主應該痛恨中國的教育機制和社會環境吧
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-19 13:34
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-5-19 14:43 編輯
沒啊。我是支持教育體系的。
作者: 幻夢之魂 時間: 2022-5-19 17:52
有時候人們經常說有限元分析沒用，有限元分析不值得上班花時間弄，其實有時候有限元分析可能解決具體問題時確實很磨洋工，但分析多了人就會把軟件的機制內化到腦海里，在簡化后的模型中，先從載荷的輸入端開始，動力經過結構件，從連接件的面之間流過，留下接觸變形和間隙位移，從內拐角經過，留下應力集中，從加工裝配公差經過，留下附加彎曲/切應力，在輸出的過程中可劃分多個位姿微元，借此畫出時間-力曲線等用于削去波峰波谷等，最終可導致整個環節的短板不明顯，替換的臃腫/高成本元件
作者: 幻夢之魂 時間: 2022-5-19 19:40
|幻夢之魂發表于 05-19 17:52有時候人們經常說有限元分析沒用，有限元分析不值得上班花時間弄，其實有時候有限元分析可能解決具體問題時確實很磨洋工，但分析多了人就會把軟件的機制內化到腦海里，在簡化后的模型中，先從載荷的輸入端開始，動力經過結構件，從連接件的面之間流過，留下接觸變形和間隙位移，從內拐角經過，留下應力集中，從加工裝配公差經過，留下附加彎曲/切應力，在輸出的過程中可劃分多個位姿微元，借此畫出時間-力曲線等用于削去波峰波谷等，最終可導致整個環節的短板不明顯，替換的臃腫/高成本元件
作者: fangyunsheng 時間: 2022-5-20 11:11
我們進論壇，大多是來切實解決個現實工作中遇到的問題，也有閑了沒事兒來逛逛的。
這種大論調，有空閑了去扯扯淡，太遙遠了，關心不了那么多。
能把現在手里簡單的問題都妥善處理好，已經不易了。。。。。。。
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-20 13:33
無言以對。。
作者: 機械社區618 時間: 2022-5-20 22:31
你能把我的大腦變得再聰明一些，那我就非常想做真正的機械設計。然而， 你不能，那我就只能繼續搬磚。
這就是現實。
雖然我很想做一些真正有創造性的設計，真正有深度的設計，但是我只能尊重現實。
作者: liuxiaoran 時間: 2022-5-21 00:42
狹義的機械設計和創新關系很小，就是很屌絲的雞毛蒜皮，也就是計算尺寸。你家設計桌子是時候，沒人覺得5mm厚還是10mm厚創新，而你打開機械設計的教科書，這是里面的主旋律。
我嘗試討論什么是機械設計。而已。。
作者: 鄀都 時間: 2022-8-30 15:59
設計過程必須要有計算的，但是大多數時間我們是出于項目進度追趕階段，沒有那么多計算時間，只能做類比選型，
作者: 黃驊港李建光 時間: 2022-8-31 13:46
樓主說的很對，勝過大部分的教育部長和大學校長。希望行業內的有識之士可以看到，自己開個私立大學，或者工廠內大學。
作者: nickshen 時間: 2022-8-31 16:40
確實，我在工作中幾乎沒什么設計，只有閑下來的時候可能會做做計算，因為老板只追求利益和進度，不可能給你太多時間去設計，更不可能給你經費去做研發試驗。有時候抄人家設備自己都來不及測試，直接拉項目上去，搞得設計人員很被動。我們做的東西太缺乏理論支撐了，強度系數都是5倍起步，究其原因還是心虛，自己得不到理論的數據。
但是話又說回來，在大多數結構中，不可能做到一顆螺絲，一塊墊片去計算強度，這樣太耽誤效率了。
作者: gobine 時間: 2022-8-31 19:31
看了大家的討論，我也來湊個熱鬧。關于純機械設計，樓主已經說了很多了，我就不重復了。我補充一些關于系統、電氣和軟件方面的個人看法。
1）記得自己當年上大學的時候，老師在課堂上最常告訴我的是，未來的機械是“機電軟一體化”。因此有了數電、模電、單片機、plc等知識賦能純機械設計，從前一套復雜的機械裝置，因為有了電氣系統而變得更加精巧。
2）從前的復雜機械裝置非常考驗設計師對機械原理的理解，而現代復雜機械系統，單獨拿出某一塊的機械結構并不復雜，但是將所有簡單結構和在一起后，就變成了現代復雜機械系統。因此“現代控制理論”在分析和評估機械系統固有屬性作用非常巨大。有了系統分析工具便可以實現1+1>2，比如超級計算機、空天飛機等
3）最后說一說軟件和算法。單靠純機械是無法實現機器人的自主探索功能的，還需要使用控制算法將傳感器采集到的信號轉化為機器人能夠讀取的代碼。
4）很多人都在勸機械從業者趕緊轉行，都說機械沒有前途。然而，我現在看見的是借助機械，滿世界都是機會。機會在哪里？就是機械與計算機與醫療與航空航天等學科交叉的地方。機器人行業、醫療器械行業、無人機行業...誠然在上述領域，普通機械從業者的頂薪30-40w只是it工程師的中下等，但與傳統機械相比已經是極高的天花板了（在傳統機械領域，20萬年薪已經是非常高的了）。
作者: liuxiaoran 時間: 2022-9-12 02:04
個人對于機械設計是非常消極的。不覺得機械設計有用，也不覺得中國需要機械設計，中國中國很少人做真正的機械設計。或者刻薄的說沒有。
作者: 林汐771k 時間: 2022-9-14 16:18
我公司設計是本科生做，各種分析是研究生做
作者: 愛看書的pig 時間: 2022-10-31 15:23
樓主是研究生學歷嗎？這么高深，佩服。
作者: 縉云湖畔 時間: 2022-10-31 16:34
看你的設計是面向研發還是銷售，研發設計需要從理論計算，文獻專利，行業發展等多方面考慮，銷售設計如果還從頭開始算，兩周的設計周期花到兩個月，大家都喝西北風去了。
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