土木工程专业英语翻译.docx

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土木工程专业英语翻译

Ch2OverviewofEngineeringMechanics

Aswelookaroundusweseeaworldfullof‘things’:

machines,devices,tools;thingsthatwehavedesigned,

当我们环顾四周，我们可以看到充满物质的世界：

机器，仪器，工具：

这些被我设计、建造和使用过

builtandused;thingsmadeofwood,metals,ceramics,andplastics.Weknowfromexperiencethatsome

的东西：

这些东西是由木头，金属，陶瓷和塑料做成。

我们从经验可以知道一些东西比别的东

thingsarebetterthanothers;theylastlonger,costless,arequieter,lookbetter,orareeasiertouse.

比别的东西好：

他们比较耐用，低成本，安静，看起来好点，或者使用比较简单。

Ideally,however,everysuchitemhasbeendesignedaccordingtosomesetof‘functionalrequirements;as

不管怎么样，最理想的是这样一个东西都是被设计者所认为的那样根据某些“使用要求”设计出来的。

perceivedbythedesigners—thatis,ithasbeendesignedsoastoanswerthequestion,‘Exactlywhatfunction

也就是说他的设计是为了回答这些问题，确切的说它应该执行怎么样的功

shoulditperform?

’Intheworldofengineering,themajorfunctionfrequentlyistosupportsometypeof

能？

在工程的领域里，最主要的功能是经常支持一些由于重力，惯性，压力等作用产

loadingduetoweight,inertia,pressureetc.Fromthebeamsinourhomestothewingsofanairplane,there

生的荷载。

从我们家里的梁柱要飞机的双翼，这些都是由材料尺寸和

mustbeanappropriatemeldingofmaterials,dimensions,andfasteningstoproducestructuresthatwill

紧固件适当的组合，从而生产的结构在合理成本和使用周期的基础上可靠的履行它的职责。

performtheirfunctionsreliablyforareasonablycostoverareasonablelifetime.

Inpractice,engineeringmechanicsmethodsareusedintwoquitedifferentways

:

在实践中，工程力学方法用于两种完全不同的方式。

1.Thedevelopmentofanynewdevicerequiresaninteractive,iterativeconsiderationofform,size,materials,

任何新设计的发展要求都在尺寸，材料，荷载，耐久度，安全性和成本等方面进行交互、反复的考虑。

loads,durability,safety,andcost.。

　2.Whenadevicefails（unexpectedly）itisoftennecessarytocarryoutastudytopinpointthecauseoffailure

当一个设计以外的失败的时候，必须经常的展开研究去查明失败的原因和确定可能的校正措施。

andtoidentifypotentialcorrectivemeasures.Ourbestdesignsoftenevolvethroughasuccessiveeliminationof

我们最好的设计是经常通过逐渐的消除缺点来实现的。

weakpoints.

Tomanyengineers,bothoftheaboveprocessescanprovetobeabsolutelyfascinatingandenjoyable,notto

对于许多工程师，上述的过程被证明它是极具吸引力和令人愉悦的，更不用说（有时）是有利可图的。

mention（attimes）lucrative.

Inany‘real’problemthereisneversufficientgood,usefulinformation;weseldomknowtheactualloadsand

在任何真正的问题当中从未有足够好的，有用的信息，我们很少知道实际的荷载和任何精确的工作条

operatingconditionswithanyprecision,andtheanalysesareseldomexact.Whileourmathematicsmay

件。

并且分析的结构很少是精确的。

虽然我们的数学可以很精确，

precise,theoverallanalysisisgenerallyonlyapproximate,anddifferentskilledpeoplecanobtaindifferent

所有的分析结果一般仅仅是近似的，和不同掌握技术的人可以获得不同的解决方案。

solutions.Inthestudyofengineeringmechanicsmostoftheproblemswillbesufficiently‘idealized’to

在工程力学的研究当中，大多数的问题都将被足够的理想化，以便允许得到唯一的答案。

permituniquesolutions,butitshouldbeclearthatthe‘realworld’isfarlessidealized,andthatyouusually

但是我们应该清楚意识到“真实的世界”远不是理想化的，你通常不得不执行

willhavetoperformsomeidealizationinordertoobtainasolution.

一些理想化以便获得答案。

Thetechnicalareaswewillconsiderarefrequentlycalled‘statics’and‘strengthofmaterials’,‘statics’

我们将考虑的技术领域通常叫做“静力学”和“材料力学”。

静力学是指力作用于静止物体上的一种

referringtothestudyofforcesactingonstationarydevices,and‘strengthofmaterials’referringtotheeffects

研究，“材料力学”是指那些力作用在结构上的

ofthoseforcesonthestructure（deformation,loadinglimits,etc.）.

影响（变形，荷载极限等）。

Whileagreatmanydevicesarenot,infact,static,themethodsdevelopedhereareperfectlyapplicableto

然而在实际上许多的设备并不是静力学的问题，如果额外的荷载被考虑，这里的研究方法完全适用于

dynamicsituationsiftheextraloadingsassociatedwiththedynamicsaretakenintoaccount（weshallbriefly

动力学情形，以至于在动力的情况下也被考虑在内（我们应该简单的提一下是怎么样被做到的）

mentionhowthisisdone）.Wheneverthedynamicforcesaresmallrelativetothestaticloadings,thesystem

只要动力学的力相对于静力荷载来说很小，这个系统通常可以考虑为静力学

isusuallyconsideredtobestatic.

的问题。

Inengineeringmechanics,wewillbegintoappreciatethevarioustypesofapproximationsthatareinherent

在工程力学里，我们将开始正确评价各种类型在实际问题中本身就存在的近似方法。

inanyrealproblem:

Primarily,wewillbediscussingthingswhicharein‘equilibrium’,i.e.,notaccelerating.However,ifwelook

首先，我们将会讨论处于平衡及不产生加速度的物体。

然而如果我们看的够仔细，所有东西是运动的。

closelyenough,everythingisaccelerating.

Wewillconsidermanystructuralmembersto‘weightless’buttheyneverare.

我们会把一些结构构件考虑成失重，但他们从来都不是。

Wewilldealwithforcesthatactata‘point’—butallforcesactoveranarea.

我们要处理的力作用在一个点上——但是所有的力作用在一个区域上。

Wewillconsidersomepartstobe‘rigid’—butallbodieswilldeformunderload.

我们会认为一些结构是刚性的——但是所有的构件都在何在下变形。

Wewillmakemanyassumptionsthatclearlyarefalse.Buttheseassumptionsshouldalwaysrenderthe

我们将做很多显然错误的假设。

但是这些假设应该总是使得问题更加容易处理。

problemeasier,moretractable.Youwilldiscoverthatthegoalistomadeasmanysimplifyingassumptions

你将发觉目标是尽可能的做简单的假设，而没有严重降低结果。

aspossiblewithoutseriouslydegradingtheresult.

Generallythereisnoclearmethodtodeterminehowcompletely,orhowprecisely,totreataproblem.Ifour

通常没有明确的方法去可以完美的确定或者精确的处理这个问题。

如果我

analysisistoosimple,wemaynotgetapertinentanswer;ifouranalysisistoodetailed,wemaynotbeable

们的分析结构太过于简单，我们可能得不到正确的答案，如果我们的分析太过于详细，我们可能不能

toobtainanyanswer.Itisusuallypreferabletostartwitharelativelysimpleanalysisandthenaddmore

或者任何的答案。

通常我们更喜欢的是从相对简单的分析开始，然后增加更多的细节以便于得到

detailasrequiredtoobtainapracticalsolution.

必须的实际结果。

Duringthepasttwodecades,therehasbeenatremendousgrowthintheavailabilityofcomputerized

在过去二十年中，在计算机解决问题方法的实用性有了相当大的发展，

methodsforsolvingproblemsthatpreviouslywerebeyondsolutionbecausethetierequiredtosolvethem

这些问题以前是不能解决的，因为需要解决他们时间不允许。

wouldhavebeenprohibitive.Atthesametimethecostofcomputercapabilityandusehasdecreasedby

同时计算机的内存能力和使用成本已经降下了许多个数量级。

ordersofmagnitude.Weareexperiencinganinfluxof‘personalcomputers;oncampus,inthehome,andin

我们正在经历个人计算机进入校园，家庭和商场的时代。

business.

Ch4StressLimitsinDesign

Howlargecanwepermitthestressestobe?

Orconversely:

Howlargemustapartbetowithstandagivenset

我们能够允许的最大应力是多少？

反过来，构件必须要多少才能够承受一组给定的荷载呢？

ofloads？

whataretheoverallconditionsorlimitsthatwilldeterminethesizeandmaterialforapart?

将决定构件的尺寸和材料的整体状况或限制条件是什么？

Designlimitsarebasedonavoidingfailureoftheparttoperformitsdesiredfunction.Becausedifferentparts

设计极限是基于构件执行设定功能避免遭受失败。

因为不同的构件

mustsatisfydifferentfunctionalrequirements,theconditionswhichlimitload-carryingabilitymaybequite

满足不同的功能要求，极限承载能力的条件在不同的原理可能完全的不同。

differentfordifferentelements.Asanexample,comparethedesignlimitsforthefloorofahousewiththose

例如，比较房屋楼板的设计极限和那些飞机的双翼。

forthewingofanairplane.

Ifweweretodeterminethesizeofthewoodenbeamsinahomesuchthattheysimplydidnotbreak,we

如果我们确定了房屋木梁的尺寸，以致他们仅仅不会断掉，我们不会因为他们这样而非常开心；

wouldnotbeveryhappywiththem;theywouldbetoo‘springy’.Walkingacrosstheroomwouldbelike

他们太过于有弹性，穿过房间就行走在潜艇夹板上。

walkingoutonadivingboard.

Obviously,weshouldbeconcernedwiththemaximum‘deflection’thatwe,asindividuals,findacceptable.

显然我们应该关心我们每个人所能接受的最大挠度。

Thislevelwillberathersubjective,anddifferentpeoplewillgivedifferentanswers.Infact,thesamepeople

这个标准是非常主观的，不同的人给出不同的答案。

事实上，相同的人给出不同的答案取决于他们

maygivedifferentanswersdependingonwhethertheyarepayingforthefloorornot!

是否会为这个楼板付钱。

Anairplanewingstructureisclearlydifferent.Ifyoulookoutanairplanewindowandwatchthewingduring

飞机机翼的结构式显然不同。

如果你从飞机窗户往外看，你会看到机翼在强对流天气中，你将看到很

turbulentweather,youwillseelargedeflections;infactyoumaywishthattheyweresmaller.However,you

的挠度。

事实上，你会希望他们更小一点。

然而你知道最重要的

knowthattheimportantissueisthatof‘structuralintegrity’,notdeflection.

是结构的整体性而不是挠度。

Wewanttobeassuredthatthewingwillremainintact.Wewanttobeassuredthatnomatterwhatthepilot

我们想要确保机翼保持完好无缺，我们想要确保无论飞行员做了什么和无论天气是怎么样，双翼也将

andtheweatherdo,thatwingwillcontinuetoactlikeagoodandproperwing.Infact,wereallywanttobe

继续表现得良好和合适的双翼事实上，我们真的想要

assuredthatthewingwillneverfailunderanyconditions.Nowthatisaprettytallorder;whoknowswhat

确保机翼在任何情况下没有失败。

。

由于这是非常艰难的任务。

谁知道最坏的条

the‘worst’conditionsmightbe?

件是怎样的呢？

Engineerswhoareresponsibleforthedesignofairplanewingstructuresmustknow,withsomedegreeof

那些负责飞机机翼结构设计的工程师一定懂得，一定程度的把握最有

certainty,whatthe‘worst’conditionsarelikelytobe.Ittakesgreatpatienceanddedicationformanyyearsto

可能的最坏条件是什么。

他需要花费许多年的极大耐心和贡献去收集足够

assembleenoughtestdataandfailureanalysestobeabletopredictthe‘worst’case.Thegeneralprocedureis

的实验数据和失败失败分析，才能够预知“最坏”的情况。

一般的程序是研究

todevelopstatisticaldatawhichallowustosayhowfrequentlyagivenconditionislikelytobe

统计数据让我们解释在特定情况下可能会遇到的频率——每1000小时一次，或者10000小时一次，

encountered—onceevery1000hours,oronceevery10000hours,etc.

等等。

Aswesaidearlier,ourobjectistoavoidfailure.Suppose,however,thataparthasfailedinservice,andwe

就像我们早期所说的，我们的目标是避免失败。

假设，然而一部分在使用中失败了，我们就会被问到

areasked;Why?

‘Error’assuchcancomefromthreedistinctlydifferentsources,anyorallofwhichcan

“为什么？

”“误差”类似的，就会从来自三个截然不同的来源出发，部分或者全部都能导致失败。

causefailure:

1.Errorindesign:

Wethedesignersorthedesignanalystsmayhavebeenabittoooptimistic:

Maybeweignored

设计的误差：

我们的设计师或者设计分析者有那么一点过于乐观了：

也许我们忽视了一些荷载；

someloads;maybeourequationsdidnotapplyorwerenotproperlyapplied;maybeweoverestimatedthe

也许我们的公式不适用或者利用得不当；也许我们高估了使用者的智慧。

intelligenceoftheuser;mayweslippedadecimalpoint.

也许我们忽略了一个小数点。

2.Errorinmanufacture:

Whenadeviceinvolvesheavilystressedmembers,theeffectivestrengthofthemembers

制造的误差：

当设计涉及到重压力的一部分，这部分的有效应力通过不适当得制造和组装而大大减弱。

canbegreatlyreducedthroughimpropermanufactureandassembly:

Maythewrongmaterialwasused;maybe

也许