从业超过50年的以色列机械工程师：在工程计算上，别信学校那套！

flyfish521 · 发表于 2016-9-26 13:56:18

标题党了一把，其实这是个机械英语教学帖，当然，里面干货也不少。

今天这篇文章的主题是engineeringcalculation。是一个资深以色列工程师对于刚入行的年轻人在工程计算上的意见和建议。

老规矩，我先把原文贴出来，大家自由翻译文章，并把译文贴在回复中，可以是文章中的一句，一段，有空的同学翻译全文也是极好的，参与学习的社友都能得到金币奖励。

以下是作者简介。作者出生在以色列，毕业于以色列理工学院（传说中的中东MIT）机械工程专业，专注于机械设计超过50年，目前在以色列本古里安大学教授机械光学设计。

AdamRubinstein

BorninIsrael,studiedMechanicalengineeringintheTechnion,specializedinmechanicaldesignandparticularlymechano-optics.Over50yearsexperienceasadesignengineer,andabout24ofthemasanindependentconsultant.lately,partiallyretiredandteachingmechano-opticaldesignatBGUinBeer-Sheva,Israel.

下面是正文分隔线
———————————————————————————————————————

1、Don'tbelieveeverythingtheyteachyouatschool,reallifeisverydifferent!

2、Youshouldimmediatelydismissfromyourheadtheideathatthereisonlyonerightanswertoanydesignquestion.Keepyourmindopentoalloptions.

3、Designfailurescanhavemanydifferentformsandallshouldbeconsidered.

4、Whatcamefirst,thechickenortheegg?Theanalysisofahypotheticaldesignwillalwaysstartwitharangeofassumptionswhichcanbeadjusted.

Thedifferencebetweenschooland“reallife”problemsolving

Whenwepassfromhighschooltouniversitywebringwithustheideathatanswersareobtainedbyengineeringcalculations.Weuseanalyticalformulasandweareeducatedtobelievethattheresultsareeitherrightorwrong–thereisnoinbetweenandnogreyareas.Weareusedtohavingalloftherelevantdataassociatedwithaproblem.IevenremembercheckingmyanswersbyverifyingthatifIusedallthedatagiveninaproblem–dowealwaysneedtouseallofthedatatogettheanswer?

Thisisnotreallife.Dataisnever“given”,itisusuallyincomplete,andthereisnotnecessarilyasingle“right”formula.Ihaveseenmanystudentsaskmewhichoftwodifferentformulas(teethstrengthandsurfacefatigue)touseforcalculatinggearwheels.Itwasverydifficulttomakethemunderstandthatbothwere“right”andthattheyshouldusetheworstcase.Alwayserronthesideofcaution.

Therearemanywaystofail(butitonlytakesone)

WhileteachingstrengthofboltsIoncecalculatedaboltforanumberofdifferentpossiblefailuremodes.Icalculatedforthe“standard”,thepullstrengthofthecoreforthelesscommonshavingofthethreadsandalsoforshearingoftheheadandafewmorebizarrepossiblemodes.Ishowedthat,althoughallarepossible,thestandardboltswillnearlyalwaysfailatthecorefirst.However,undercertainconditions(toofewmatingthreads,aweakmatingmaterial,etc)thethreadsmightshavefirst.Confused?Letmeexplain….

Forgettingtheotherpossiblefailuremodesmaybeverydangerous.AsthedesignersofthefirstBritishjetairliner,theComet,discoveredatthehighcostoflostplanesandlivesintheearly1950’s.

Therisksofdesigningfortherealworld

Itisalwaysriskytodesignsomethingnew.Highflyingjetsandtheuseofaluminiumwereprettynewinthosedays.Britishengineersalsofailedtorealisetheeffectsofrepeatingdecompressionloadsandstressconcentrationsonthefatiguestrengthofthealuminiumairframe.Calculatingforstaticloadswasjustnotenough.

Howdidtheycalculatetheirairframethen?ComputerswerestillintheirinfancyandFEAprogramswerenotwrittenyet.Theyhadtousestressformulasandmanualstructuralanalysistools.Eventoday,withourpowerfulcomputersandprograms,itisnoteasytoanalyseastructureascomplexasanairframe.Wehavebetterresearchtoolsbuttheoldproblemsandchallengesarestillthere.

Skill,commonsenseandpatience

Whattheymusthavedonewastomakesimplifications,calculatingpartsofthestructureoneatatimeandperformingtestsforrealpartsandassemblies.Thiswasinfactacombinationofsomecalculationswithexperimentaltestingtoprovethedesign.Wemustadmitthatinspiteofthecrudetoolstheyhadtheydidagoodjobafterall.

Wewouldliketothinkthattodaywedomuchbetterinourdesignwork.Indeedourtoolsarefarbetterthantheirsbutinprinciplewhatwedoisverymuchthesame.WebuildourmodelsandtestthembyapplyingFEAprograms.Thefactthatwecanrunthetestonacomputermodelratherthanonahardwaremodelisonlyadifferenceoftimeandcost.Wemuststillhaveafinisheddesignbeforewecantestoranalyseit.

Whatcamefirst,thechickenortheegg?

Itisaviciouscircle:weneedacompletedesigninordertotestit,yetwecannotcompletethedesignwithoutcalculatingit.Howdowebreakthisviciouscircle?Byguessingourwaytothedesign!Byexperience,byrulesofthethumbandbyroughcalculationsbasedonpreliminarydesignideasandsketches!

Don’tforgetthattheseearlyassumptionscanberevisitedandrecalculatedbutatleasttheyallowustobegintheprocess.

microlist · 发表于 2016-9-26 14:10:42

抱歉，看不懂里面的内容啊~~我回去好好学学英文

lyl16899 · 发表于 2016-9-26 14:10:42

抱歉，看不懂里面的内容啊~~我回去好好学学英文

carson2046 · 发表于 2016-9-26 14:10:42

抱歉，看不懂里面的内容啊~~我回去好好学学英文

f1604120 · 发表于 2016-9-26 14:10:42

经典案例图书

抱歉，看不懂里面的内容啊~~我回去好好学学英文

hsy2468 · 发表于 2016-9-26 14:19:50

1.不要全部相信你在学校学到的东西，现实生活是完全不同的
2.你应该完全的摒弃大脑里对于一个设计只有一种正确方案这样的想法，保持你的思路找到所有的方案
3.设计的不当之处会表现在许多方面，每个方面都应被考虑
4.先有鸡还是先有蛋，许多创新设计的研究分析开始于一系列的初步构思
渣渣水平只有翻译些简单的，估计还有许多的错误，哈哈来个英语牛逼的大侠多译点

sumcoll · 发表于 2016-9-26 14:19:50

经典案例图书

1.不要全部相信你在学校学到的东西，现实生活是完全不同的
2.你应该完全的摒弃大脑里对于一个设计只有一种正确方案这样的想法，保持你的思路找到所有的方案
3.设计的不当之处会表现在许多方面，每个方面都应被考虑
4.先有鸡还是先有蛋，许多创新设计的研究分析开始于一系列的初步构思
渣渣水平只有翻译些简单的，估计还有许多的错误，哈哈来个英语牛逼的大侠多译点

parchon · 发表于 2016-9-26 14:19:50

1.不要全部相信你在学校学到的东西，现实生活是完全不同的
2.你应该完全的摒弃大脑里对于一个设计只有一种正确方案这样的想法，保持你的思路找到所有的方案
3.设计的不当之处会表现在许多方面，每个方面都应被考虑
4.先有鸡还是先有蛋，许多创新设计的研究分析开始于一系列的初步构思
渣渣水平只有翻译些简单的，估计还有许多的错误，哈哈来个英语牛逼的大侠多译点

xfs2006 · 发表于 2016-9-26 15:13:32

楼主，我爱你，谢谢喽，努力中

wflying · 发表于 2016-9-26 15:13:32

楼主，我爱你，谢谢喽，努力中

zjl2001 · 发表于 2016-9-26 15:13:32

楼主，我爱你，谢谢喽，努力中

luoxiaojie · 发表于 2016-9-26 15:13:32

楼主，我爱你，谢谢喽，努力中

tclchengli · 发表于 2016-9-26 15:14:01

Whenwepassfromhighschooltouniversitywebringwithustheideathatanswersareobtainedbyengineeringcalculations.Weuseanalyticalformulasandweareeducatedtobelievethattheresultsareeitherrightorwrong–thereisnoinbetweenandnogreyareas.
当我们从高中进入大学我们带着我们自己的想法用工程计算得到答案。我们教育让我们相信我们使用公式分析的结果要么是对的要么是错的-在它们之间没有灰色地带（我的理解就是模棱两可）.

jackqian · 发表于 2016-9-26 15:14:01

Whenwepassfromhighschooltouniversitywebringwithustheideathatanswersareobtainedbyengineeringcalculations.Weuseanalyticalformulasandweareeducatedtobelievethattheresultsareeitherrightorwrong–thereisnoinbetweenandnogreyareas.
当我们从高中进入大学我们带着我们自己的想法用工程计算得到答案。我们教育让我们相信我们使用公式分析的结果要么是对的要么是错的-在它们之间没有灰色地带（我的理解就是模棱两可）.

fatcatli · 发表于 2016-9-26 15:14:01

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Whenwepassfromhighschooltouniversitywebringwithustheideathatanswersareobtainedbyengineeringcalculations.Weuseanalyticalformulasandweareeducatedtobelievethattheresultsareeitherrightorwrong–thereisnoinbetweenandnogreyareas.
当我们从高中进入大学我们带着我们自己的想法用工程计算得到答案。我们教育让我们相信我们使用公式分析的结果要么是对的要么是错的-在它们之间没有灰色地带（我的理解就是模棱两可）.

xxxxxl · 发表于 2016-9-26 15:14:01

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Whenwepassfromhighschooltouniversitywebringwithustheideathatanswersareobtainedbyengineeringcalculations.Weuseanalyticalformulasandweareeducatedtobelievethattheresultsareeitherrightorwrong–thereisnoinbetweenandnogreyareas.
当我们从高中进入大学我们带着我们自己的想法用工程计算得到答案。我们教育让我们相信我们使用公式分析的结果要么是对的要么是错的-在它们之间没有灰色地带（我的理解就是模棱两可）.

ffcloud007 · 发表于 2016-9-26 16:17:29

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Whatcamefirst,thechickenortheegg?先有鸡、还是先有蛋？
Itisaviciouscircle:weneedacompletedesigninordertotestit,yetwecannotcompletethedesignwithoutcalculatingit.Howdowebreakthisviciouscircle?Byguessingourwaytothedesign!Byexperience,byrulesofthethumbandbyroughcalculationsbasedonpreliminarydesignideasandsketches!
这是个死循环：我们需要完成一个完整的演算过程来验证它，然而这个是永远算不完的！那我们如何打破这个循环呢？只能有理有据的猜了！根据经验得，这个猜想只能靠经验法则和模煳计算来验证了！
Don’tforgetthattheseearlyassumptionscanberevisitedandrecalculatedbutatleasttheyallowustobegintheprocess.
我们得牢记这些先人的猜想，因为先有猜想才能有验证，即使它需要反复验和算！
感觉愧对老师和她的80分！

lwgdwxy · 发表于 2016-9-26 16:17:29

经典案例图书

Whatcamefirst,thechickenortheegg?先有鸡、还是先有蛋？
Itisaviciouscircle:weneedacompletedesigninordertotestit,yetwecannotcompletethedesignwithoutcalculatingit.Howdowebreakthisviciouscircle?Byguessingourwaytothedesign!Byexperience,byrulesofthethumbandbyroughcalculationsbasedonpreliminarydesignideasandsketches!
这是个死循环：我们需要完成一个完整的演算过程来验证它，然而这个是永远算不完的！那我们如何打破这个循环呢？只能有理有据的猜了！根据经验得，这个猜想只能靠经验法则和模煳计算来验证了！
Don’tforgetthattheseearlyassumptionscanberevisitedandrecalculatedbutatleasttheyallowustobegintheprocess.
我们得牢记这些先人的猜想，因为先有猜想才能有验证，即使它需要反复验和算！
感觉愧对老师和她的80分！

talentfl · 发表于 2016-9-26 16:17:29

Whatcamefirst,thechickenortheegg?先有鸡、还是先有蛋？
Itisaviciouscircle:weneedacompletedesigninordertotestit,yetwecannotcompletethedesignwithoutcalculatingit.Howdowebreakthisviciouscircle?Byguessingourwaytothedesign!Byexperience,byrulesofthethumbandbyroughcalculationsbasedonpreliminarydesignideasandsketches!
这是个死循环：我们需要完成一个完整的演算过程来验证它，然而这个是永远算不完的！那我们如何打破这个循环呢？只能有理有据的猜了！根据经验得，这个猜想只能靠经验法则和模煳计算来验证了！
Don’tforgetthattheseearlyassumptionscanberevisitedandrecalculatedbutatleasttheyallowustobegintheprocess.
我们得牢记这些先人的猜想，因为先有猜想才能有验证，即使它需要反复验和算！
感觉愧对老师和她的80分！

xiaoxi0904 · 发表于 2016-9-26 16:19:36

当我们从高中步入大学之后，我们便形成了这样一种概念，即结果都是经过工程计算得来的。学习中通过方程分析计算得出的结果非对即错，答案是唯一的，这使得我们认为实际亦是如此。学生在处理问题时惯于把相关因素都考虑进去，我甚至记得自己判断答案正确与否是根据有没有把题目给定的相关数据都利用上了没有。然而我们真的需要把方方面面都考虑到才能得出结果吗？
现实问题并非如此。通常来说，我们掌握的资料并不完善，计算过程也不是一成不变的。学生们曾经不止一次得问我，设计齿轮时应以齿的强度为准还是以齿面的疲劳强度为准。实际上两个都可以作为齿轮设计的准则，而优先选用最可能导致齿轮最先失效的强度作为设计的准则。作为学生去理解它还是非常困难的，还需谨慎区别！

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