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解决,特别是偏载试验,从根本上讲还是扭转载荷作用的问题许多人没有完全理解透,或者没计算好。
能设计结构巧妙而又经久耐用的钢梁其实并不是一件非常简单的事情,是很看一个人的功底的,它和在学校的
学习和后天的锻炼都有很大的关系,别小看了它。但像我这样的笨家伙就干不了。
在结构设计的时候,你需要特别重要的是:除了正常计算弯曲载荷以外,一定要搞清楚最大的扭转载荷,这种
载荷可能不一定是什么东西施加给梁体的,也可能是基础的不均匀沉降造成的,假如你当时没有仔细考虑基础
沉降的问题,到时候,土建的家伙是救不了你的,你哭都没人理你。

如果是薄板结构,你还必须计算剪切和冲切的问题,你的钢梁是没问题,但人和物件掉到底下去了,你同样有
不可推卸的责任。
筋板的联结也是特别重要的东西,焊缝尽可能不放在受力大的位置上,如果必须放在那里,要作额外的加强和
支撑,通过增加局部的刚度,减少此处的形变,使变形发生在非焊接位置。当然,书上说了许多特别细致的东西,
都特别重要,我不重复什么,以免引起卖弄的嫌疑。
有人会说:你说了一大堆没有用的东西,到底用什么来衡量一个家伙是不是行呢?这个我比较在行,因为我不
会干什么,再不知谁会干?岂不是要饿死?其实,衡量一个家伙只用一个标准就够了,他自己设计的结构,随
便取一个截面,他都能讲得清楚何处的应力是多大?哪个断面在何种条件下可能破坏,这个截面破坏以后引起
的后果是什么?什么条件下,整体结构会崩溃?在众人面前可以讲清这件事,他就合格了。假如是抄图,抄一辈
子也还是抄。
假如我们把钢结构叫‘重型结构’的话,铝结构就是‘轻结构’,它的设计与钢结构是完全不同的,或者说根本就是
两码事。
机械设计的点滴体会(二)
假如我们把钢结构叫‘重型结构’的话,铝结构就是‘轻结构’,它的设计与钢结构是完全不同的,或者说根本就是
两码事。有些时候,因为某些需求,你必须设计铝结构。

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铝结构得到充分的发展是在二战时期,当时是‘玩命时代’,你的飞机速度快,灵活,载弹量大,生存条件好,你
就有了制空权,一旦有了这东西,就可以在人家头上扔炸弹,炸掉滚针轴承厂,潜艇制造厂, Me109 的组装厂、
重水厂,最后纳粹就玩完了。
在这场竞争中,美国佬胜出,直到制造出 B29 的时候,世界知道,大局已定了。

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铝是一种柔软而耐氧化的物质,正是因为这些特点,它不太适合做结构件使用,首先是不宜焊接,另外是比钢
材的耐温性能差许多,但对于某些领域又必须使用它,于是人们开发了许多与钢结构完全不同的设计方式来利
用铝及其合金结构。
由于铝的机械性能差,美国率先开发所谓的‘硬铝’用作航空材料,除少量必须用钢材的结构以外,当年的大型轰
炸机的机身和机翼都是这东西,由于铝的延展性能好,做结构件时,要充分利用这种性能,使应力大的地方实
行一体化的结构设计,避免使用铆接,连接的位置可以在‘中性线’上,大大地提高了铝结构的整体承载能力。这
一点和钢结构的设计完全不同。

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这种设计思想一直延续到今天,当代的高速列车就采用了大量的铝结构件,这些结构件是大型的铝型材,从车
厢的断面上看,是由几块大型型材拼接而成的,受力区域都是连续结构,不会有焊接或铆接的设计结构。假如你
原来是搞钢结构的人,后来转到设计铝结构,你就要特别注意这一点,你必须要能独立拆解一个铝断面,用什
么方式提高强度和刚度?用什么方式进行联结?同时要知道热挤机是否可以挤出你要的断面,有没有这么大的
力能参数。
你觉得很难吗?其实也不难!像我这样的笨家伙都是自行拆解铝断面,设计刚度的,你一定可以做到的。

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把铝结构联结到一起的方式也不如钢结构多,早年一般是铆接,今天还在用,世界上铆制铝的铆接设备和铆钉
并不很多,说白了吧!就美国佬和欧洲有。日本准备要造 100 吨级以上的大飞机了,为什么没有早动手,他不好
意思说,我替小鬼子说了:日本没有合适的航空铆钉。我不算泄漏日本人的秘密吧!

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今天,铝结构可以焊接,当然,方法比较特殊,还有一种被称为‘摩擦搅拌焊’的工艺,做厚结构时也用得比较好。

假如你做铝结构设计,能设计断面,会计算,再能拆了这个结构,分块做型材,再将其联结起来,你就会有饭
吃,做这个的家伙比作钢结构挣钱多,这只是我悄悄告诉你的呀!你可别告诉其他人,否则,别人都学会了和
你争饭碗。

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随着人们对航空器‘更高、更大、更快、更远、寿命更长、事故条件下的生存能力更强’的多‘更’要求,铝材已经远远
不能满足这些要求了。无论是强度、刚度和温度适应性及稳定性能都不够了。这时,纤维热压增强材料就开始逐步