這里談?wù)剰囊粋€(gè)機(jī)械產(chǎn)品出發(fā)-為基點(diǎn)，來(lái)看看力學(xué)應(yīng)用-這是一個(gè)綜合性的問(wèn)題-機(jī)械是主角-看看對(duì)力學(xué)的需求。

例子是塔式起重機(jī)。

工程中的塔式起重機(jī)

塔式起重機(jī)的多種形式

塔式起重機(jī)的藍(lán)圖-總圖

軌輪式塔式起重機(jī)的簡(jiǎn)化形式

就整體而言，穩(wěn)定性是個(gè)問(wèn)題。如：軌輪行走式。需要用剛體力學(xué)中的理論力學(xué)做靜力學(xué)平衡分析：

軌輪式塔式起重機(jī)的傾翻研究-受力圖

評(píng)判傾翻的力學(xué)條件是：支撐力A或B為0

由此獲得安全起吊的最大重量與最遠(yuǎn)距離。也能用理論力學(xué)的動(dòng)力學(xué)確定它的最佳起吊速度-加速度值。當(dāng)然還有風(fēng)力問(wèn)題-也就是可承受的最大風(fēng)速。

好了。這些都沒(méi)問(wèn)題。那會(huì)不會(huì)把他壓垮哪？

這個(gè)問(wèn)題就復(fù)雜-麻煩多了。

誰(shuí)先垮掉？軌輪的軸？軸承？支撐鋼架？包括起吊臂。

升高用的一節(jié)鋼架

它是一種用型鋼制作的網(wǎng)狀形式-鋼架-《鋼結(jié)構(gòu)》或更抽象的-理論模型-桁架《結(jié)構(gòu)力學(xué)》的處理對(duì)象。他們的研究范圍限定在整體性能的分析與分解。也就是說(shuō)，他們要給出許多單個(gè)鋼件的合理尺寸（長(zhǎng)度的允許誤差）與連接方式（焊接、鉚接、螺栓連接等-還包括焊條型號(hào)、焊接方式、焊縫長(zhǎng)度與高度、……等）。而結(jié)構(gòu)力學(xué)則要給出單個(gè)桿件的組成方式-靜定的或超靜定的（冗余的）。因?yàn)檫€有一個(gè)問(wèn)題，那就是細(xì)長(zhǎng)桿的壓力下的穩(wěn)定性問(wèn)題-這是《材料力學(xué)》的研究范疇。是關(guān)于軸方向受壓而產(chǎn)生垂直于軸方向的變形問(wèn)題-力與變形不在同一軸線方向上。

當(dāng)然，垮掉還有兩個(gè)問(wèn)題，那就是某個(gè)桿件-鋼構(gòu)件受力變形太大（《塑性力學(xué)》問(wèn)題）-或整個(gè)長(zhǎng)方體鋼架構(gòu)件的整體或其中的某一個(gè)構(gòu)件變形過(guò)大（材料力學(xué)-剛度研究），造成別人承載了過(guò)多的力而垮掉?；蛘撸麄€(gè)長(zhǎng)方體鋼架構(gòu)件的某一個(gè)構(gòu)件自身?yè)p毀-斷裂-破壞而失效（材料力學(xué)-強(qiáng)度研究）。也許是連接處斷裂失效等（《斷裂力學(xué)》問(wèn)題）。

也許之制造精度-尺寸問(wèn)題。也許是裝配問(wèn)題-不到位（定位銷？）。

現(xiàn)在的制造精度-還要人工智能與自動(dòng)控制、監(jiān)測(cè)塔機(jī)的狀態(tài)-預(yù)警與防范等。

當(dāng)然，還有起吊系統(tǒng)-鋼絲繩的問(wèn)題、滑輪問(wèn)題、制動(dòng)與安全鎖緊等。鋼絲繩是多少股、多少絲、輪子直徑-使鋼絲繩彎折半徑是多少、可以彎折多少次-使用壽命（疲勞問(wèn)題）。

其實(shí)，電梯與它有許多、太多相似之處。