一位老机械工程师的经验分享
在工程设计的各学科当中，机械设计是发展最早，且已经发展得日臻完善的学科。机械这种东西比较直观，
所有的东西都摆在面上，好不好使一目了然，当造成破坏和事故的时候，也更容易遭人诟病，使你无处遁形，
也不好狡辩。
机械设计的范围很广，天上飞的，地上跑的各种各样的东西，当你拆了电缆、卸掉管路以后，基本上就算是机械
结构。许多人认为：‘水、电、风、气’的家伙都是有专业的，人家是‘术业有专攻’，但你要是搞机械的，大家就可以
认为你是‘万金油’，在总结一个现场故障的时候，当别人都有理由逃遁以后，剩下的那个倒霉家伙就是你，即使
就真的是人家的毛病，只要别人稍稍耍一点赖，说他不明白，他就可以安然脱逃，领导是绝对不会允许你逃走
的，因为你是机械专业的。所以，为避免尴尬，许多的东西都是你要学习的。
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在机械专业混了不少年的事，虽然机械行业看似庞杂，好像没有什么头绪，似乎不知从哪里下手，但我习惯上
总体将机械分成两大类：一类是‘运动结构’，另一类是‘静态结构’。运动结构可以从飞行装置算起，从航天器，
到飞行器，再到各种运动的设备，本质都是一样的东西。静态结构包含各种桥梁、建筑结构、各种工业的仓体、支
撑结构和各种梁体、底座、绗架、网架等等。相对而言，机械设计的‘人才’也可以分成两类，一类是擅长设计‘运动
结构’的家伙，另一类人才是善于设计‘静态结构’的。
除了人才以外，还有一部分是混在机械设计领域里的家伙，这部分人里面有一部分是老板，自称懂机械，实际
是一知半解，他们不需要理解具体的结构，只要挣钱就好，这类老板不好相处。另一部分是学什么都不明白，基
本上是抄了一辈子别人的图纸的笨家伙，鄙人就属于这类人。
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许多搞机械的、自认为是有天赋的家伙自己就瞧不起稿‘静态结构’的其他人，他们觉得设计各种支撑梁、连杆、绗
架、底座，以至于是设计斜拉结构和悬索结构的人都是没有什么水平的人，干这种活体现不了人生的价值，事实
并不是这样的。当一个重载箱型梁破坏的时候，能说得清楚是什么原因导致破坏的人实际上并不是很多，这正说
明懂得设计这种东西的人其实不多。
除此以外，什么时候用绗架，什么时候用箱型梁，其各自的载荷特点和承载方式也是许多‘聪明人’说不清楚的。
我国因为没有工程学的教育，大家又都学的很窄，纯理论的课堂教育。于是，很多的问题都说不清。
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计算一个承载结构，不外乎是计算强度、刚度和结构的稳定性。计算强度是比较简单的事情，你只要上过中专，
你就应该很明确地计算出一个断面的强度，无论断面的结构有多复杂，就是花费的时间长短的问题。假如你说不
会算，谁都帮不上你，只有再回学校念书。而刚度的计算就比较复杂一些，要考虑各种工况，考虑最复杂的一种
组合状态，这就不是学校里能学到的东西了，想学明白了，第一要有好的师父，师父就不明白，你学不明白。第
二，就是你要肯学，要下功夫。
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比较复杂的问题是计算一个结构的稳定性，它不仅要考虑工况，许多外在的条件你必须要考虑进去。比如：当你
设计一个大型的料仓和附属结构的时候，要考虑的因素就特别多，例如，风雪引起的荷载，dizhen 的不同振型
引起的破坏效应等等东西。就仓体的支撑形式而言，条件许可的时候，要尽可能采用较为‘柔和’的多柱支撑结构，
在 dizhen 过程中，它的‘弹性’和‘柔软性’都比较好，在承受以‘扭转’振型为主的 dizhen 破坏中，边上的柱子的
联结节点可以‘拧断’，以吸收 dizhen 的冲击波。当 dizhen 过后，虽然有些支撑体破坏了，但整体结构是完整的，
达到这种水平，你就基本是‘人才’了。
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当不允许采用多柱支撑结构时，支撑形式的的刚度就一定比较大，柱子就不允许被拧断，这时的变形就被转移
到仓体本身上去了，你必须选择一个变形/破坏点，通过它的破坏而保留结构的完整性。
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采用少柱结构时，就必须要慎重使用型钢作为柱子，有些时候，方形或圆形就可能是你的唯一选择。
重载箱形梁的破坏，你要是细看或者说你看明白了，你就知道：真正由弯矩导致的破坏并不很多。一般情况下，
主要是扭转载荷破坏了结构。扭转载荷首先是破坏了箱形梁的纵横筋板之间的焊缝，导致形变的加大，而形变的
增加又进一步破坏了纵横结构，最后导致了翼板（有时称梁的‘上下盖板’）与间隔结构的分离，失去了承载的理
论位置，最终使整体结构分崩离析。
煤矿上使用的液压支架就是一种典型的重型承载支撑结构，其顶梁、掩护梁、连杆、底座的设计都比较讲究。什么
地方要加强是非常重要的，也有许多的学问。在型式试验的时候，虽然只有 5000 次的循环，看似次数很少，但
能撑过试验结束的的架型也并不很多，或多或少都有些问题。尽管现在是有限元时代了，但根本问题并没有完全