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1700548641 对于我们刀上裂纹的来源还有其他可行的解释。有时不锈钢出现裂纹是由应力腐蚀开裂引起的,这是一个还没有被完全理解的机械化学过程。出现这样的裂纹必须具备三个条件:关键性的应力强度、腐蚀环境和生产过程中让物体易产生裂纹的敏感程度。在冷却或切割过程中,刀一定在出现裂纹的位置被挤压过,它们与常见精制食盐的接触能够给会严重腐蚀不锈钢的氯化铁的滋生提供化学环境(不锈钢实际上是一个误称,因为在盐水中金属很容易被腐蚀)。
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1700548643 我们的一些刀会由于生产过程中不寻常的加热和冷却而变得敏感,而其他一些则不会。一夜的聚会之后,盐性残存物只会使那些长时间沾有它们的敏感刀的裂纹加速发展。随后及时的清洗会让不希望存在的含盐溶液从裂纹中流出来,从而阻止裂纹的扩张。或者裂纹已经延伸到金属刀具某个不敏感的部位,同样阻止了进一步扩张。用我妻子摄影师的寸镜可以清晰看到裂纹是尖突的,并在刀刃上呈现出锯齿形的路径。这是应力腐蚀裂纹的特点,这种裂纹通常是在金属邻近的有角纹理之间徘徊,而不是精确地呈直线穿过。
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1700548645 总之,证据似乎在暗示我们物品上的裂纹起源于一个应力腐蚀或加热开裂的自我阻止过程,并且如果完全由疲劳引起,那么裂纹的发展是不易察觉的。如果这些都是成立的,那么新的裂纹是不可能在没有裂纹和可能不敏感的刀刃上出现的,可以自信地无条件使用它们。这些年我们一直使用的出现裂痕的刀我们可以继续使用,但是使用它们时应少用力,并且留意任何标志着裂纹进入一个新阶段的裂纹加速扩张过程。
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1700548647 观察裂纹并不是唯一检测裂纹扩张可能性的方法。两把刀,一把有裂纹而另一把没有,当用它们敲一杯水或一个切菜板时会发出不同的响声。裂纹会使一把刀不再那么优质,会使它以一个有别于没有裂纹的刀的频率发生振动。人们的耳朵很容易地就能区分出厨具中有裂纹的刀和没裂纹的刀,我们也能察觉出现已存在的裂纹在长度上的重大变化。就像每次上场击球,都要在本垒轻拍球棒的棒球选手,我们也可以在每餐前用刀来轻敲餐盘。
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1700548649 不同于我们多年没有出现新裂纹问题的刀,格鲁曼·福莱西宝公交车现在仍然在不同的结构部位继续出现新的裂纹问题。这就是为什么纽约市最后决定完全停止使用这些公交车。在进行了类似对刀进行的机械分析之后,法律分析开始了。这预示着在问题解决之间将要花费更长的时间,因为合同上的漏洞和法律盔甲上的裂纹比钢上的裂纹更严重,而律师的热情并不会因为疲劳而熄灭。
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1700548651 对于我们有裂纹的刀的关切可以被看作富于想象力的家务劳动,它所包含的分析与在一个重要的工程结构体上发现裂纹后所进行的分析没有太大的区别。然而,与对金属来源和餐刀生产过程的推测不同,对出现在公交车,尤其是核电站上管道的裂纹进行调查时,人们必须找到记录以便可以更加确定地回答出我们分析刀具产生裂纹的原因时所提出的那些问题。有了这些报告,我们可以对裂纹和它们带来的潜在危险进行确切地分析,这些分析报告还能够为未来提供教训和警告。
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1700548653 [1]特利·萨瓦拉斯所扮演的科杰克被认为是纽约人的原型。——译者注
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1700548665 设计,人类的本性 工 程设计的创新与其他事物的创新一样,都存在着风险,也很容易出现错误。但这并不是说创新就一定会导致失败。因为总有一些让人印象深刻的工程项目证明这种否定创新的说法是错误的,当今天的工程师想用一种新的材料或结构设计将桥建得更长、将摩天大楼建得更高时,他们都是很认真负责的。他们只是遵循着19世纪建筑师勇于超越前人的传统。维多利亚时期最具风格和创新特色的建筑不是一座桥,也不是一座塔,而是为1851年在伦敦举办“伟大的博览会”(也就是第一届世博会)而建的巨大水晶宫。水晶宫的故事是一个值得反复述说的迷人故事,因为它表明无论一个工程结构多么创新,无论多么遭人反对,事实的结果才是最好的证明。
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1700548667 约瑟夫·帕克斯顿出生于1801年,是贝德福德郡一个农民的儿子。他年轻时成为了一名园丁,受聘于德文郡公爵,1826年成为公爵在德贝郡的庄园——查特斯沃斯的花园监管人。帕克斯顿渐渐展示出他在结构设计上的天赋,到1840年,他已经建造了一个占地1英亩的温室。这个在查特斯沃斯的大温室被认为是那个时代的一个奇迹,在实践和精神上(如果没有在名声上)帕克斯顿作为设计师的地位已经牢牢地得到了确立,因为邱园(它是英国皇家植物园)中的棕榈温室正是以他的大温室为原型建造的,同时他继续独立设计了许多其他结构体。
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1700548669 帕克斯顿把从邱园得到的王莲插枝首先栽种在了查特斯沃斯的一个温水池中。1837年这个花种从热带的英属圭亚那被带回了英国,但它在邱园的长势很不好。然而在帕克斯顿的精心照料下,这株植物长出了巨大的叶子,开出了美丽的花朵。帕克斯顿把这种花命名为Victoria regia(即王莲,现在通常称它为Victoria amazonica,因为在帕克斯顿给它取这个名字前,它就已经被命名了),并把一个花蕾献给了女王。
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1700548671 随着王莲的继续生长,帕克斯顿仿制王莲叶子的纹理为王莲设计建造了一个温房。他曾经把他幼小的女儿放到一片直径5英尺的漂浮的王莲叶上,想看一看这个自然形成的有经脉纹理的结构体的承受能力。这片叶子很容易地就承受了她的重量,不久坐在王莲叶上拍照成了维多利亚时代的一种风尚。帕克斯顿注意到大叶子的这种承受力和坚韧程度要归功于叶子背面纵横交错的筋脉形成的几何图形。在此灵感的基础上他在查特斯沃斯建造了一个长47英尺,宽60英尺(大约3 000平方英尺)的王莲温室,温室的玻璃房顶放置在木梁上,而木梁横在由铁柱支撑的铁梁上。这个轻巧梦幻的建筑最后成了长400英尺,宽1 800英尺(大约75万平方英尺)的水晶宫的设计原型,在第一届官方举办的世界博览会上,在举办场地水晶宫内,展出了10万件来自各个国家的工业技术成果。
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1700548673 正如19世纪中期商业的迅猛发展使英国能够举办第一届工业技术成果国际展览会一样,科学技术的发展也会为水晶宫的建造作好了准备。英国政府在1845年废除了存在了100年之久的玻璃消费税,消除了经费上的顾虑,得以使大约30万块的玻璃出现在这座建筑上。当时英国每年大约能生产500万吨铸铁和锻铁,是世博会建筑用铁量(4 500吨)的1 000倍。虽然水晶宫的规模庞大,但是人们从英国铁路系统的发展中(这个过程包含了上百座铁桥的建设)获得了工程经验,在材料的强度方面为实现这个大胆的设计提供了必要的知识。(尽管那时桥梁出现故障的频率惊人,皇家专门调查委员会也被委任调查铁作为工程材料的使用状况,但是人们对在一个大型静止结构中使用铁还是有信心的,因为这样的结构不需要承受火车轮与道轨的撞击,也不需要承载负载量越来越高的车辆。)然而,水晶宫作为世博会的举办地却是在最后一刻才决定的。
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1700548675 一个世界性的展览,应把艺术应用于工业,这个说法是由亨利·科尔首次提出的,他是一位公职人员,同时也是一位艺术的支持者,他那不倦的精力和兴趣推动了维多利亚时期建筑和工业设计的发展。与同时期无法赞同英国工业革命的约翰·拉斯金不同,科尔的观点是把美学和工程学结合起来。他对世博会的观点是他在1847年艺术学会之前所表达的观点的延伸:
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1700548677 这个国家有很丰富的高雅艺术,同时它的机械工业和发明也无与伦比的丰富。目前尚未做的就是实现两者的结合,让机械技术迎娶高雅艺术。
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1700548679 阿尔伯特亲王马上就赞同了举办一个伟大博览会的主意,并且认为海德公园是最佳的地点。1850年上半年亲王成为皇家委员会的主席,并开始着手促进这项工程,不久一个建筑委员会就成立了。委员会计划建造一个大概占地16英亩的临时建筑,并且公开宣布招募设计方案。结果委员会发现在245个竞标方案中没有一个是完全符合要求的,于是他们开始从这些设计中挑出他们认为是最好的部分,把这些部分从原设计上拆下来,再组成他们自己的设计。委员会呈报的“骆驼”设计在6月份被刊登在了《伦敦新闻画报》上,并马上受到了《泰晤士报》的批评。
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1700548681 评论家们把这个结构体描述为“一大堆砖石”,而且他们害怕这些砖石可能永远不会被移走,并对海德公园“造成永久的损害”。事实上委员会设计的这个庞然大物需要垒砌1 500万块砖,还需要建造一个比圣保罗大教堂还要大出许多的直径为200英尺的圆拱顶。建筑的泥浆也不可能及时在展览会开幕前风干,那时离开幕还有不到一年的时间。
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1700548683 与此同时,世博会本身以及它的建筑地点也在议会中引起了争论。一些排外的人害怕国外竞争对英国商品在国内外的销售造成影响,还有一些人表达了对非商业领域的担心,包括过度拥挤、吵闹、疾病等。其中一个反对最为激烈的人是查尔斯·希索普上校——一位贸易保护主义者,他同时也反对1850年颁布的《公共图书馆法》,原因之一是他“根本不喜欢读书”。他反对展览会地点的最著名理由是因为那需要砍掉一小块榆树林。议会是一个以理服人的地方,但是,上校查尔斯和他支持者的反对还是暂时被压制了,尽管环境影响问题从未真正地消失。
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1700548685 帕克斯顿最初没有参加竞标,他自己的解释是,他认为建筑委员会能够选出一个合适的方案。但是预选方案都让他感到很失望,他想知道现在是否还来得及提交他的设计。虽然他与委员会办公室开始接洽时距离建筑委员会最后公布选定结果只差14天,他还是说服了委员会允许他的方案进行角逐。委员会是在1850年6月11日接到帕克斯顿的设计方案的,就在同一天他离开伦敦去了威尔士西北部的麦奈海峡视察布列坦尼亚桥安装第3根铁管梁(iron tube girder)。在离开伦敦期间他参加的一个会议上,因为心系博览会的建设,他有点心不在焉,也正是在那个会议上,他在一个记事本上完成了这座著名的水晶宫草图。接下来的一周,在铁路工程师皮特·巴罗的帮助下,帕克斯顿决定了圆柱和大梁的尺寸,从而完成了设计。在回伦敦的路上他遇到了罗伯特·斯蒂芬,并给他看了他的设计,这位桥梁工程师对此产生了极大的兴趣。
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1700548687 起初建筑委员会并不喜欢这个设计方案,但是它逐渐地赢得了支持。当帕克斯顿的方案刊登在7月6号的《伦敦新闻画报》上时,委员会立刻摒弃了他们自己的设计,一致支持帕克斯顿设计的“ferro-vitreous”——玻璃铁架概念。它的优点有:风格简练,建筑速度快,没有内墙并且材料可以重复利用。工程费用低,折余值高的经济优势使这一设计成为了人们最好的选择(的确,这届世博会——实际上不像之后的世界博览会或者国际展览会——取得了很可观的收入,当然部分原因要归功于水晶宫节约又顺利的建设)。
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1700548689 然而,海德公园中的那一片榆树还是为施工蒙上一个阴影,帕克斯顿在最初的设计中又添加了一个中心耳堂,将90英尺高的榆树围了起来。甚至还未与承建者Messrs. Fox与Henderson有限公司签订一个不能撤销的协议,工程就开始了,直到动工一个月后双方才签署了一个正式的合同。他们最后商定建造和以后拆除建筑的价钱是79 800英磅,建筑材料归承包人所有。水晶宫殿的花费,包括所做的修改,比如耳堂和其他的增加部分,最后一共是20万英镑。算起来是每100英尺的覆盖面积大约花费25英镑,这个价钱甚至在19世纪中期也是很便宜的。
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