力学不倦分享 http://blog.sciencenet.cn/u/Mech 读万卷书,参非常道,书在手中,道在心中;行万里路,勘寻常物,路在脚下,物在眼下。https://www.researchgate.net/profile/Li-Qun_Chen

博文

读《结构》

已有 298 次阅读 2025-10-9 22:34 |个人分类:休闲阅读|系统分类:人文社科

《结构》由中信出版集团2024年出版,其实是本旧书。李轻舟译自Structures Or Why Things Don’t Fall Down by J. E. Gordon (Penguin, 1978)。从该书可以看出,作者James Edward Gordon (1913–1998)有丰富的工程经验,虽然在作者简介中称其为材料科学和生物力学的奠基人之一。

 

全书主体分四部分。第一部分是弹性理论,为全书基础,包括胡克定律、应力应变关系、裂缝和应力集中。第二部分是张拉结构,作为锅炉、蝙蝠、平底帆船等力学模型的张拉结构,结合强度和蠕变,泊松比和生物体中的应用。第三部分是承压结构和承弯结构,包括墙、拱、坝等砖石结构的稳定性,不同类型桥的强度,剪切与扭转和压杆稳定性的实例。最后是结构与审美,其实是结构评价较为主观的方法,包括设计哲学即形状、重力与成本的平衡,结构破坏的原因如误差、疲劳和操作不当,效率与美感。

 

作者对“结构”有非常广义的理解。“能量的一种形式总是按照设定的规则和价格被转换成另一种形式。在能量上有利的事情迟早发生。在某种意义上,结构是一种为了延迟某些在能量上有利的事件发生的装置。(p. 269)”我理解为,结构安全性是种序,可以对抗熵增。当然,结构安全性从来不仅是科学问题,也不仅是工程问题。“在自满、妒忌、野心和政治对抗的压力下,人们把注意力都集中在了日常琐事上。广泛的判断,工程学上的运筹帷幄,最终都化为不可能。整件事情就在人们眼前不可阻挡地走向灾难(p. 294)”。

 

该书的主要长处是通俗和生动。只用到最基本的材料力学公式和个别断裂力学结论,分析了工程和自然界中大量结构。对学习材料力学想必有帮助。我虽然很早以前教过材料力学,但不是特别感兴趣。说实话,该书并不属于我喜欢的类型,但阴差阳错地买了,也就通读了一遍。有些引经据典的话还是挺有意思,但最好能读英文原文。

 

该书吸引我的都是与结构科学常识无关的泛泛之论。例如,“17世纪的科学家认为科学是与技术进步交织在一起的(这是科学发展的愿景,科学当时还是历史上的新兴事物),而18世纪的许多科学家则自视为哲学家,并认为他们的工作层次完全高于制造业和商业活动的鸡毛蒜皮。当然,这是一种向古希腊科学观的回归。(p. 24)”“牛顿的宇宙图景或许比胡克宽广,但他的科学研究不太注重实用性。事实上,就像许多小教员一样,牛顿对科学的志趣常常是不切实际的。(p. 25)”想不出其中的“小教员”原文是什么。这些是典型的信奉英国经验主义传统的工程师的观点。作者其实也有哲学性的观点,例如,“在充满竞争的世界里经过长期演化而来的任何结构,它的形状和材料都代表了其必须承载的载荷与经济或代谢成本的最优化。(p. 251)”这或许就是保守主义的认知基础。

 

我很赞成作者所称的工程师价值观。“几乎所有工程师都固守着某些非常重要的价值观,它们在一个放任自流的时代既不时髦也不受欢迎。其中占主导性地位的是客观性与责任感。工程师需要应付的不仅是人们及其一切怪癖和弱点,还有物理事实。一个人有时会与众人争论,且误导大众并非难事,但是事实胜于雄辩。一个人不能威吓事实,不能贿赂事实,不能立法禁止事实,也不能假装另有真相或者事情从未发生。(p. 304)”量子力学兴起,客观性受到挑战,甚至减弱为公共性。而在人工智能的时代,真假事实的界限日益模糊,公共性未必接近客观性。因此在现在或许比半世纪前更难固守这些价值,毕竟何为事实、是否有人类认知之外的事实,现在已经不是很清楚了,至少不是毫无争议了。

 

虽然《结构》出版了近半个世纪,我个人也不是很感兴趣,但仍不失为有趣和有益的普及性读物。



https://wap.sciencenet.cn/blog-220220-1505271.html

上一篇:上海博物馆之书法
收藏 IP: 114.92.180.*| 热度|

2 王涛 郑永军

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2025-10-10 05:16

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部