怎么样培养对结构概念的感知

怎么样培养对结构概念的感知? 托马斯.库恩说：自然科学家以及工程师和社会科学家不太一样，不愿意讨论学科中带根本性的问题，认为这些东西离应用比较远。 现在都在谈论创新，结构又是一个印象中最因循守旧的领域，如果根本性的东西不理顺，想创新是很难的。 有关结构设计的方法论，林同炎教授曾经有过论述（见其书《结构概念和体系》）。因为现实生活的压力，结构设计人员很难对与其设计生产率关系不大的理论产生多大的兴趣，所以一直以来也鲜见有关这方面的论述。在这里我们先讨论通常的结构设计的理论基础和设计流程，然后指出它的不足，接下来提出一种改进的思路。 首先，大家对常见的结构这个词有什么样的认识呢？一般可能都忽视了。我们常说的有政府结构，社会结构，内部结构，数据结构，分子结构等等。总的来说，结构（stru ctu re）研究的是具有某种空间分布形态的系统，该系统的各部分（或其某种特性）的几何组成关系是考察的重点。力学结构系统重点考察材料和质量的空间分布。材料的空间分布经常被抽象为刚度表达。结构分析侧重于研究空间形态已知的系统的性能，而设计的主要任务则与此相反，主要是根据需求推导出某种经济合理的结构布置方案（Solu tion）。结构就是几何对象的空间组成关系。结构设计者的工作通常是要寻求某种满足给定目标的效能最优几何体系。可见，系统的整体空间形态和各部分的组成关系是结构研究的主要内容。所谓的结构力学现在实际上应该叫结构分析力学，其内容仅仅是分析一个给定的结构系统在外界荷载作用下的反应，研究其计算方法和精度。 徐芝纶：“对工科各专业说来，弹性力学的任务，和材料力学、结构力学的任务一样，是分析各种结构物或构件在弹性阶段的应力和位移，校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性，并寻求或改进它们的计算方法。”这就体现了结构力学的分析观点。但在实践中最有意义的同时也是最有意思的内容应该是如何有意识的去促成结构的优化组成，去主动的调整以形成一个最好的空间几何形式。什么样的结构形式是好的，这一点，自然界提供了很多的例子，是我们学习的丰富材料。结构设计者永远不要把自己限制在工字钢，混凝土，变形和应力中，应该更广泛深入的了解自然。经过漫长的进化，在自然界的动植物中存在合理的结构形态，在那里存在着大自然的非常多的结构杰作。人体本身就是这样的一个杰作（仿生学的一个重要内容）。 1） 结构设计的理论基础。目前一般认为力学是结构设计的...