这本书是由深渊翻译组的部分组员翻译的(翻译者名单文末列出),有幸使用我的网站来发布这本书。
作者理查德德莱尼邮件回复我们,他不反对我们翻译,但也不会给出正式授权。作者自身也将英文版在互联网上公开,因此我们也将中文版在互联网上公开。
以下内容是我个人为本书写的译者序,作为本书的介绍:
这是一本我读到序言就有冲动将它翻译成中文的书!
我时常反思,自己真的了解绳索救援每一个操作的含义了吗?真正了解所用器材的物理特性了吗?作为一名理工科出身的绳索技术人员,我一直认为,绳索救援的每一个操作都应该同时以理论和试验数据两者为基础,而不是想当然,或者是教条地“按章办事”。作为一名资质平平的业余数学和物理爱好者,我也经历过这个痛苦的过程:缺少专业知识与指导,不知从哪里入手学习,直到发现了这本《绳索技术员所需的物理知识》。现在我还会感慨,如果能早一点得到这本书的指导,那将是一件多么幸运的事情。
这本书的作者是澳大利亚的理查德•德兰尼(Richard Delaney),澳大利亚蓝山绳索试验室(RopeLab, Blue Mountains, Australia)的创始人。他创建试验室的目的是加深对绳索系统物理学的理解,通过开展多种测试进行统计分析,并应用于实际工作情况。他的测试报告详细描述了测试方法和测试结果,并鼓励进行批判性评估。理查德先生还定期举办研讨会,促进参与者在社交和实践环境中学习。研讨会鼓励理解基本原则,而不是死记硬背一些所谓的规则。这本《绳索技术员所需的物理知识》是理查德先生多年经验积累的总结,不过他谦逊地说,这不是一本书,而是一本给学生的笔记。
在通过电子邮件沟通后,理查德先生同意了深渊翻译组的非官方翻译请求。
如果您是一名绳索作业操作人员,这本书可以让您受益匪浅;如果您和我一样,是一名绳索试验人员,这本书将会引导您更加深入地思考。我将用两个案例来展示基础数学对于试验是多么的重要。
CMC的 Rope Rescue Technician Manual 一书中介绍了确定织物和金属PPE最低断裂负荷(MBS)的3σ原则(这个原则在ISO、EN、NFPA 1983以及CI 1801等标准规范中都有说明)。
在进行破断试验时,至少采集5组数据,MBS取值按照采样数据平均值减去3倍标准差来确定,即:
其中σ为标准偏差:
我们考虑以下两个案例。
案例1:某款绳索的标称MBS为22 kN,我们使用这款绳索进行双8结绳结强度测试时,测试一次得到的数据为15 kN断裂。于是我们得出结论,这款绳索双8结剩余强度比率为15/22=68.18%。
这个结论是否合理呢?如果我们认可3σ标准,这个结论显然是不准确的。因为我们在确定MBS时采用了平均值减去3倍标准偏差的方法,没有理由在测试绳结强度时不使用这个方法,否则我们就是在用不同的标准进行比较。
案例2:某款锁扣的标称MBS为24 kN,我们对其中一个样品进行拉力测试,发现40 kN时它仍然没有断裂。于是我们得出结论:这款锁扣质量很好,断裂强度远比标称的高。
同案例1,这个结论也值得思考。如果厂家严格遵循3σ标准,我们对单一样本进行测试却得到一个如此大的数据,则说明该锁扣破断拉力的标准差很大,足以证明厂家使用保守的MBS值来掩盖糟糕的产品制造过程。
如果我们没有相关的数学知识,在这两个案例中,可能会得到完全不同的结论。
最后,给读者留一个思考题。我们知道总体标准差公式为:
而学过统计学的读者应该知道,样本标准差公式是:
前面我们提到,标准里要求:
这三者有什么关系?
李萌
2021年10月29日
翻译人员(姓氏笔画顺序):
李青青(小美)、张龙(东坡汉子)、陈瑟(橙Sir)、 范维(索多桑波)、罗宏杰(对月当歌)
责任校对:
李青青、庄炎(零度)、李萌(南梦玲)、张龙、陈瑟、 罗宏杰、魏勇生(绿客)
版式设计:
张龙(未精细排版,后续可能会发布任远的精细排版版本)
深渊翻译组(Vertical Translation Team, China)
vertical_cn@163.com
2022年2月
下载链接:
2022.02.09 绳索技术员所需的物理知识2020(未精细排版)