機械工程,到底是經驗科學還是以數學為基礎的科學?
- L4 E0 \0 \) g& S. J' f4 N( j說它是以經驗為基礎的科學,肯定不錯。$ P2 N! ?5 x8 e/ G) X# c8 k: `
比如強度、剛度設計,顯然是以經驗為基礎。所有的計算如果沒有材料試驗得到的數據,都是虛的。
9 d& f% S9 N2 ~4 j, r比如傳統的齒輪傳動設計,不可能繞過各種套路。傳統方法需要先設定一些參數,比如假設齒數,然后計算。計算前還要先推測一下抗彎曲要緊還是抗接觸強度要緊,然后算一個,校核一個。當不滿足要求時,再重新來一次。軸承、各種泵等設計,這種情況大量存在。! d7 J9 Z1 t. ~4 a7 X* ^5 I* A
還有如鈑金回彈、注塑模具的穩定性等,也是這個樣子8 z6 b6 F3 O. y+ T9 `4 n1 b! W$ v
工程師想要做到心里有數,必須要時間,需要在實際中磨練
% A) l- v& x7 h1 s8 e2 Z9 b8 q說它是以數學為基礎,也不錯
% _% t5 q5 K$ Y# Z7 F3 R比如,設計鞋底的曲線,而且要分左右。雖說有手冊可查,可畢竟是數學問題
( L* }6 u) a, l6 ]2 n- v9 A雖說機械是以試驗、經驗為基礎。但隨著計算機應用越來越深入,數學的作用越來越重要。比如有限元,比如建模后參數驅動# \. U, w% A7 d0 v& u
特別是現代設計方法,使得原先要預先設定若干參數,然后計算,再校核的基本套路,出現了重要變化。不必先行設定參數,而是只要設定各變量變化范圍(條件),然后一道計算出來。% [4 N! V# Q9 T; s/ ?- R. L( R2 v- q
這是因為,機械結構的物理設計原本就存在相互關聯的各種關系,只是在靠手工計算的年代,這種復雜關系的計算基本上不可能完成。所以簡化,所以有了各種套路,經驗和試驗當然就更加重要了?,F在有了計算機,全面考慮各種關系并計算成為了可能。3 ~9 ^ ^. V' n4 m% t* i
問題是,經驗、試驗可以弱化到什么程度?( l5 N7 w' V2 t8 w1 Q. Y. s
2 ^- k, F/ p9 z( n8 B6 m! N |