小金字塔三部曲终结篇 - 装备天下

手艺宅
2024-1-4 09:43 倒序浏览 34809人浏览

本帖最后由手艺宅于 2024-2-26 09:48 编辑

自从2015年3月底开始做这款小金字塔到现在2024年1月已经9年了。9年啊，人生有几个9年啊！一个简单的款式折腾9年我也着实佩服自己的毅力。我的极限到了，这次我希望他真的真的真的是终结篇了。书归正传！
这种上古结构只能玩深度和细节。我这次大炮打蚊子用的有限元受力分析找型法制版。设计图10遍起步，再加上细节修改20遍玩一样。样品一打就8个起。这次改完后应该五年十载我是没有能力再做改版了。装备发烧友可以考考古，看看这类小塔还有谁用的有限元制版？有的话我就是最好之一。没有的话就没有之一了。

（短视频快销品时代了，原本以为写也没人看了，竟然还有1万多的浏览量。看来还有真正热爱的人，那我就努力不辜负你们。一个破帐篷而已，单写他过于局限，也写不出什么花来。那我就以小字注释的形式无限扩展。散文还要求形散神不散呢。我这是形散神也散。想到什么写什么，但都是干货。我给你点燃星星之火，你们自己去查询去扩展，希望能燃起熊熊烈火。

我最早知道有限元这个词是在日本的Locus Gear那看到的。以前写的帖子里还提到过这事。当时虽然怀疑但还是跳了这个坑。但爬出这个坑用了好多好多年。

终于千辛万苦爬出来了，再一看他官网：我靠！变悬链线了。悬链线和有限元可差着天地呢。此处隐去很多字。悬链线是什么？

这就是悬链线。定义啊等等知识自己查去。我只点星星之火，只说些最简单知识。这个东西不是标准圆弧，也不是抛物线。他的特点是链上的每个点都受重力和两端的拉力，他拉着下边的，但也被上边的拉着。拉力总终都传导作用在两端的固定点上。受力非常干净。这个东西怎么用呢？古人都是把这条受力干净的弧线做成硬体的翻转过来。悬空的这条弧线上的力最终都传导在两端。中国那就赵州桥和各种拱桥了吗，还有月亮门等等应用。中亚各种清真寺的门窗上边都还用拱形的。欧洲呢，希腊文明的时候没有发明出拱形结构的建筑来。到了罗马时期才玩出来拱形门，而且他还扩展了应用。拱形沿着中心点旋转，做出来穹顶建筑。代表性建筑——万神殿。穹顶是架在下边的立墙上的。拱形的力传导到底端了。穹顶的力也传导到的底端，底端连接的是立墙啊，立墙厚度有限啊。力就往外撇了。就容易塌了。就限制了穹顶的大小。但就想作更大怎么办?

给立墙作斜撑加固就行了，但斜撑那个空间有点浪费。那就还作拱形，也就是拱圈。把下边空间利用上。万神殿后世的那些教堂们就是这么玩的。插句别的话。中式建筑在穹顶这个方面有缺失，没有发展到这个层次的突出代表性建筑。我没有查不知道墓葬里有没有这种。而且世界建筑史再往后的那些结构形式中式建筑全都停止没出现——落后了。清末那些教堂就完全和中式建筑没关系了。清末民国开始西学东进。有了更多西方建筑。但是中式建筑没有做到学习消化吸收引用——止步了。什么法国的埃弗尔铁塔，水晶宫（钢筋玻璃作建筑），德国包豪斯的极简方盒子建筑（这个影响好深远，现在绝大多数建筑还是各种方盒子排练组合呢），还有薄壳（早期这种建筑是下边堆土堆整出造型，之后上边编钢筋，再浇水泥。可以做出各种随意曲面造型了，举个例子比如吹一堆大小各异的连成一片肥皂泡，这个造型做成建筑。搁以前就没法想象。但这种方法就能实现了。和之前的立墙加房顶的建筑比可是巨大突破，现在技术进步了不用堆土堆了，但下边那个造型框架支撑少不了，所以他的建造还是比较费事的，成本也是较高的。较为少见），张拉建筑（二战后德国开始的，2001年中国才开始有第一个采用这种方式的大型建筑——上海八万人体育场），美国玩的摩天大厦（以前去过一次，都说这么好，那么好，没觉得那么有意思。就像我们小时候看《圣斗士星矢》觉得这么好，那么好，现在小孩再看的话，觉得没啥意思。时代印记，那个时代这座大厦具有标志性意义。）等等。

拉回来，悬链线用在塔上对不对啊？首先不是翻转应用。只是立根直杆，拉几根绳子。绳子一端在杆子顶，一端在地面。还是干净的重力和两端的拉力。但帐篷不是绳子，而是绷紧的面料，张拉的膜。

这条线上的每个点不是只受重力和两个端点的拉力的。他是往面料的四面八方受拉力的。所以我跳那个坑才是正确的。

还有个曲线值得逼逼几句——就是最速曲线。中国传统建筑的屋顶都是弧线的。上古的先人发现屋顶做成弧形的比做成直线的，雨水流下的速度更快，也抛的更远。其实这就是最速曲线的知识。但是我查了一下《营造法式》上的图解。十架椽到四架椽，它那屋顶弧形是不规则的。也就是说虽然是弧线但没有去追求最速那条曲线。

其实小球落下来最快的那条曲线的计算公式出现的较晚，16几几年的事了，感兴趣的自己查吧。
飞檐翘角。四角翘起来的照型是中式建筑独有的（韩国，日本，东南亚那些传统建筑也有，但他们都算中式建筑的延伸）。没有任何实际用途，就是为了造型好看。现存建筑可追溯的历史有限，但古文献里早就有像展翅飞鸟一类的描述了。这种没啥用，但就是好看的玩法，称为中国人独有的浪漫情怀。

手艺宅
1月4日

本帖最后由手艺宅于 2024-1-5 11:14 编辑

我之前发微信朋友圈的时候写了一句话。”我想做的是：无论你多大牌子，无论你价格多贵，我都能风轻云淡的说一句：抱歉！我的更好”。为何出自狂言？我来一一解答。无聊的技术讨论了，看不进去的可以跳至6楼。

问个问题。如上图假如上下两个面是完全一样的两个正方形，垂直拉开一定高度后，中间区域覆上肥皂膜，肥皂膜非常薄，就假定重量忽略不计了。A，B两面是否完全一样？A，B两面夹的这条红色曲线是否是中心线对称的？

首先有没有重量作用A,B两面肯定是一样的。假定重量忽略不计的前提下，红色曲线肯定也是对称的。

如何底面正方形不变，顶面正方形换成一个点的话，如下图

A，B两面肯定还是一样的，这个问题就不问了。问这条红色曲线是否还是对称的呢？如果不对称是靠近正方形的区域弧度更大？还是靠近尖顶的弧度更大呢？

单凭直觉就知道肯定不是对称的了。但到底是靠近哪一端的弧度更大呢？C呢？还是D呢？谁能回答？

再进一步如果A，B两面的底边长度不同了，变成一个长方形了。

如图现在A，B面的底边长度不同了。两个面肯定也完全不同了。红色曲线也不是对称的。再加个问题：A，B两面差异这么大，展平的话长度肯定一样，不一样的话就拼不上了。但红线在A，B面上是弧度完全一样的吗？

也不用什么计算，单凭直觉就能知道两个线弧度肯定不同。到底应该哪面的弧形更大一点，哪面的弧形更小一点？再加上上一个问题弧线到底是靠近底面弧线更大一些？还是靠近尖顶弧度更大一些？这两条长度一样但弧度不同的自由曲线到底应该是什么样的具体形状呢？

手艺宅
1月4日

本帖最后由手艺宅于 2024-1-4 10:31 编辑

目前呢这种底边长度不同的方形金字塔，红线部分99%都做的是对称的，A，B两面弧线完全一样的曲线。

不对本来怕杠精怼留了1%，但又想了一下还有一部分做的屎一样。那就估90%吧

手艺宅
1月4日

本帖最后由手艺宅于 2024-1-4 11:09 编辑

很多问题不是没想过，而是能力不够。我做哥特大食堂的时候已经是三维软件建模的立体剪裁了。那个就是实现弧度不同的自由曲线拼接长度完全相同了。我当时还挺兴奋的，但千里马常有，而伯乐不常有啊。没人懂啊。现在已经普及了。但那个模型里没有“力”。只是一个想象的型。那个软件里有桌布。就一个平面给他一个重力，下落覆盖到一个物体上，边缘像桌布一样垂下去。这就是我仅接触的重力了，但搁在帐篷上没法用。

现在我学会力了。其实信息时代了，想学的话，资料获取相当简单了。我是艺术特长生，文化课本身就是学渣，还是文科生。自学这些理科的东西还是挺难的，天书一样啊。看不懂硬看硬学还是挺需要毅力的。我就喜欢这些东西，舍得花时间，花精力，花金钱，去做这些看不到希望的事。干！就完了。

上边的图就是2楼那些问题的答案。搭好型之后给他一些力，在力的作用下会最终呈现一个型态。经典名言就是“型是力的图解”。图右边有个数据，我给他的力是3牛（为啥是3N而不是别的？别深究我只是举例。这模型上需要很多数据，别问，问也不会说）。表上的数据没法实现全都等于3N（ =3N是上帝能实现的事），但能实现都在3N左右徘徊，差距不大。

把这个力的作用下形成的形态分解，展平后2楼的疑问就全都迎刃而解了。

手艺宅
1月4日

本帖最后由手艺宅于 2024-1-4 11:18 编辑

模型展开后打印个个小纸膜看看啊。

把两个弧线放一起比较一下，可以看到弧线完全不同。

其实中间拼接的中线也是一个自由曲线。但是手工制版肯定算不出来，都是忽略成直线代替的。

拿一个片，把弧线延中间对折。可以看到不是对称的。

手艺宅
1月4日

本帖最后由手艺宅于 2024-10-6 20:24 编辑

写点人间的。详细剖析下：埋夹缝和包边缝的区别。你不懂，我不懂。你不说，我不说。下三滥就越来越肆无忌惮。

这些知识以前的一些帖子里讲过。拉出来重点强调一下。左边图代表铺pu类涂层面料的经纬线。用手撕扯的时候因为pu涂层有固纱作用（就是固定住纱线不叫它移动）。纬线一根根受力断裂。整个面料就撕开了。
双硅面料，加了硅油后丝线缝抗撕裂强度几倍提升。但他也有缺点。硅油是液态的不像pu是固态。固纱作用就相对弱了。用手撕的时候纱线滑移集中在应力点上。需要更大的力量才能撕开了。这是好事。但是......
但是如果边缘扎一排大头钉再拉的话。固纱作用弱，很容易就拉开了。这种情形下固纱好的pu涂层面料，拉开需要的力大于双硅面料。而且它还能压胶。那就大大加强拼接出的抗拉强度。双硅面料抗拉强度高，抗撕裂强度高，更耐老化等等等优点很多，但固纱弱，拼接缝纫处丝线滑移问题是最大缺点。而且没法压胶，没法根本解决。唯一缓解方式就是：加大受力面积，减小压强。也就是缝线更多，针距更密。

根据面料特点咋们再来看这两种做法的优劣。用手往两边拉扯的时候，埋夹缝是两道红色缝线都受力缝线处的上下两层面料也都受力。而一道缝线的包边缝呢，力主要作用在缝线和缝线下端的面料上。两道缝线上下面料共四处受力对比一道缝线左右面料共两处受力，哪个更不容易撕开？哪个做法更妥当？

想象力弱的话，直接看实测。上图是包边缝。拉扯的话不需要多大力量就拉滑丝脱落了。

埋夹缝的图，他受力面积几倍增加了，需要很大的力量才拉滑丝。他两端都折进去一部分，拉脱离需要的行程更长。我用出吃奶的劲了，最终没拉脱落。

我有拉力仪器，只是懒！就不上仪器，上具体数据差距了。

为啥我揪着这点说事。因为早期都是帐篷边用包边缝，偷了一点工，但是影响其实不是太大。你不懂我不懂，你不说我不说。再后来内帐拼接开始出现包边缝了。其实抗风主要是外帐的事，内帐主要是防蚊虫受力也不是那么大，不好但也凑合能接受。你不懂我不懂，你不说我不说。再后来外帐拼接开始玩包边缝了。现在连我心目中的国际顶级户外品牌都用包边缝做外帐拼接了，触动的我是三观俱碎。再不说话，就说不过去了。我知道双硅面料斜茬拼接难做，做不了你可以不做，别拿别人生命开玩笑。那些拿人手短的评测的，该有点态度的时候，也挺挺腰板儿

补充一个别的地方看不到的知识点。面料涂硅油就是比不涂硅的强度提升很多。上边讲到丝线滑移聚集到应力点，需要很大力才能撕开。单根缝纫线，也同样存在涂了硅比不涂硅的强度提升很多的现象。面料那个解释套在这里就不适用了。

早年的飘柔硅油洗发水广告里边一些图能解释这一现象。头发放大是毛躁的鳞片，硅油使鳞片闭合了，更柔顺，更飘逸了。缝纫线其实也同理，它是一根根短丝缠绕在一起的。放大也是毛毛躁躁的，涂了硅油使得这些丝更紧密的贴合在一起了。使得拉力增强了一些。

所以双硅面料强度增加应该是这两个原理共同作用的结果。

手艺宅
1月4日

本帖最后由手艺宅于 2024-1-5 16:24 编辑

想起《三体》里的那句“物理学不存在了！”

现实不是科幻小说，物理学肯定是存在的！这次特意找厂商定制了和面料颜色匹配的高士防水膨胀线。“防水膨胀线”这个词老玩家都无比熟悉吧！帐篷之王给你们创造的概念。但有人懂里边的原理吗？涤纶和棉混纺，棉遇水膨胀把针眼堵上就不漏水了。真是这样吗？如果真是这样那真的是物理学不存在了。

这里用到的底层物理逻辑是“毛细作用”。将吸管插入水面后，水就像被向上吸着一样，吸管内的水面会上升，吸管越细，吸管内的水面上升的高度就越高.......这种现象被称作毛线现象。抽纸，棉线吸水性很大，这个可以看作无数细小的吸管。是一种比较强烈的毛细管现象。

想想缝纫线和煤油灯的棉灯芯结构有啥区别？棉灯芯吸油把灯嘴堵上，那就点不着火了。

那为啥帐篷之王不涂硅胶也不漏水呢？我以前在一些微信群里讲过怎么实现的和这里边的原理。一层窗户纸的事。前段时间一个销售多少亿的户外品牌，在我淘宝店里买3管硅胶（我已经是全网最低价了），又要开发票，又要包邮，疯狂套话。我就知道这层窗户纸不捅破也罢。哈哈哈，上边内容已经叫大家少走很多弯路了。

我知道没用还用，只是把它当作一个质量靠谱的缝纫线而已。也都是送硅胶，提示涂胶水的。
我用料狠，在我这里用的最差的线也是高士epic高强度缝纫线了。这个行业用高士astra quilt已经是天花板了吧！epic可比它贵多了去了。

我钟爱epic，等防水膨胀线用完了，没准还用回epic线。虽然防水膨胀线贵，但还是epic好，结实，毛毛少。

手艺宅
1月4日

本帖最后由手艺宅于 2024-3-12 08:45 编辑

细聊一下面料。面料其实没变，还是30D的尼龙66双硅面料。之前的帖子里讲了为啥选这个。更专业一点的总结就是：抗拉强度高，抗撕裂强度高（大白话就是结实）。国产的尼龙66面料可选太少了，兜兜转转还是只能选它。我也尝试过去找西尔伯格用的那个科隆1200或1800面料把豆扣金字塔做个高配版本。但是找到了也没找到。那些型号是西尔伯格自己起的名字。科隆是提供几种n66的面料可选，你想做双硅还是单硅，什么颜色，多高防水值？提要求按你要求制作。但科隆的面料有个最痛苦的点。

就是宽幅太窄了。怎么排版都难排。宽幅问题断了我好多念想！

拉回来说国产的这个面料，为啥这么久了也没火起来。材质不同了贵了一点是合情合理的。但是他有个致命问题就是斜向弹力巨大，像皮筋似的。斜向弹力是个极其美妙的事，但过于大了就造成极难缝制的问题。我觉得这个面料是T数低造成的斜向弹性太大。这里边也有个知识点。作睡袋的面料一般T数非常高，织的非常密。经纬线之间的空隙就非常小了。绒就不易钻过去了。帐篷面料需要涂防水涂层。空隙太小的话就代表比较光滑，摩擦系数低。涂层在光滑的表面附着力就相对低一些了。涂层作太厚的话就容易涂层剥离下来。T数在帐篷用途来说不是越高越好。
想到一个旧事，以前经常说ba的帐篷防水做的都1000多点，国产帐篷动不动就标3000，5000多。因此大骂国产虚标做假。其实就是ba面料薄，D数低,T数高，光滑，附着力低，涂层作厚了容易掉，只能作薄涂层。防水值就低了。国产帐篷那时候用的面料厚，就可以把涂层做的厚一些。但也不是可以无限制的作厚，作太厚了还是附着力是否能支撑的住的事，都是平衡的事。

再细化pu涂层和双硅涂层哪个适合T数高一点，哪个适合低一点？双硅是油渗透力高适合用在T数高一点的，pu适合T数低一点的。但成本考量，同一种面料不可能织两种密度的，所以多会这种pu涂层为主一些。用户有特殊要求那就是起订量和钱的事了。我以后筹划一下这事，做点高密度的30Dn66双硅面料试试。我个人对这事的理解是：纺织行业中国称第二，没人敢称第一。不是常见规格的面料，就需要定制了。定制就是价格和更大起订量的事了。

玩户外的估计多数都没注意到过面料这个斜向弹力的问题。面料经纬线方向弹力小，斜45度弹性最大。这个弹力用好了是件非常美妙的事。收纳袋圆底作包边，斜向的包边条（斜茬）就比经纬向的包边条（直茬）包完更平整美观。穿杆帐篷的穿杆套用斜茬就比直茬更平整。帐篷拼片排版时也需要重点考虑这个问题，哪个边需要弹性，哪个边不需要弹性，需要调整布片角度来迎合。还有很多时候不是想要弹性对应的位置就是弹力的边，这时候就要取舍：保重要的那个边是需要的弹性大小。还有布片拼接时经纬向弹力小的拼接在一起。或经纬向和斜向拼接在一起时会怎样？还有经纬向和斜向拼接时哪片在上？哪片在下？这都需要实践出真知了。光靠想象或看别人写的就能理解的了，动手操作一下最简单、直观、高效。

经常看到一些户外品牌金字塔排名。无非就是捧这个，踩那个的淡事。其实新材料和与之相关的加工工艺才是尖端科学技术的金字塔顶端。材料之后就是设计了。举个例子：比如冲锋衣不就gtx那个膜吗！始祖鸟多牛，不也是靠gtx赏饭吃呢吗。这个膜给你用你就牛，不给你用那就啥都不是了。这个膜吃了这么多年红利了，还是没人能替代。再比如帐篷，以前尼龙算新材料。但已经过去了8-90年了，早就普及了。现在新材料是粗苯。美国放弃制造业，制作帐篷没法和中国比。连玩双针缝纫机都玩不转了。但用粗苯的话用单针缝，甚至不缝纯粘都行了。新材料可以让以前很难的加工技术变得更为简单。这也是材料学的真谛。中医在那望闻问切，故弄玄虚。西医CT片一拍，有没有问题一目了然。国内帐篷行业还有帐杆虽然进步了，但和国外相比还是落后着呢，dac薄壁超轻那个之前国内做不了。现在能做薄壁了。msr用的那个EASTON玻纤杆还做不了呢。还有那个7075的铝合金地钉，中国那么多铝厂，那么多作铝型材加工的厂，那么多作地钉的厂，这么多年就是做不出dac那个地钉的硬度和质量。这事真的那么难吗？睡袋-羽绒没卡脖子，但羽绒不是新材料。而且国内品牌还在羽绒这种旧材料的掺假坑自己人上乐此不疲呢。国外PERTEX面料国内做不了，P棉也做不了。Therm-a-Rest十年前的气垫拿出来还在吊打吧？这也是材料和工艺上的差距！其他装备也都这个窘境。中国这些户外品牌没有一家在新材料和相关的加工工艺上有所建树，而且还拿气凝胶，石墨烯等等侮辱别人智商。新材料难，那就花花时间研究研究设计，别总是复刻，山寨，祖国版，有争议······设计也玩不了的话，那就踏踏实实爬爬山，走走线，好好玩玩户外运动。