高层建筑如何在强震飓风中岿然不动？虎门悬索大桥发生异常振动原因何在？彩虹弹簧无心，怎能似孩童般拾阶而下？……这些问题的答案尽在浙大工程力学强基实验室，并且将以“看得见，摸得着”的方式被呈现出来。

刚刚过去的这个暑假，对航空航天学院86岁的退休教授庄表中而言，意义非凡，过得忙碌而充实。

小魔术、大奥秘：八旬教授用魔术讲力学

“我在这里表演一个魔术——‘喜结良缘’。”实验室展柜前的庄表中左手取过链条，右手托住穿过链条的钢环。他松开手，钢环却并未按自由落体落到地上，而是神奇地被链条套住。“这是基础力学中动量矩定理的运用，钢环受冲量后，动量矩发生了改变。”

紧接着，庄表中又演示了骰子魔术。“123456，你想变哪个数字？”“想要6？咱们就变6！”他将装着6颗骰子的长方体塑料盒用力冲击一下。当塑料盒打开时，盒中整齐排列的6颗骰子全部呈现点数6。而让骰子“听话”的奥秘，恰恰就在不对称冲击使骰子转动90°。

这不是庄表中第一次表演魔术。每次作讲座、上课，他都会带上魔术道具，他也因此被称为“用魔术包装力学的网红教授”。

今年已86岁高龄的庄表中，1954年毕业于浙江大学机械工程学系，1959年毕业于清华大学力学研究生班。从上世纪五十年代开始工作直至退休，他一直在浙江大学力学系任教，从事基础力学的教学与科研工作，出版了著作11本、光盘4张。

2008年，庄表中偶然在电视上看到刘谦表演的钢环魔术，对魔术产生了浓厚兴趣。他迅速看穿了背后的力学原理，也敏锐地察觉到借由魔术和玩具道具讲授力学原理的意义。有一次出差，他看到火车上在售卖钢环和链条的魔术道具，觉得有意思想买，却不巧售完买不到。回家后，他自制了魔术道具并对此进行了系统地实验研究，还把相关结果写成论文发表在力学杂志《力学与实践》上。也是从那时起，庄表中与魔术结下了不解之缘。

在大学课堂、科普讲座中借助魔术讲解力学知识，化抽象为形象，使深奥的力学理论变得通俗易懂，加深学生的印象；每年跑几趟义乌小商品市场，淘些体现力学原理的新玩具、新魔术，给老师和学生当教具；自制一些浙大独有的教具，如屈曲失稳模型，零刚度、负刚度模型，啄木鸟模型等；与青年教师共同录制实验课程慕课，将教育理念和成果分享给更多人……退休后的庄表中教授，心心念念的仍是教书育人。他还加入了浙大关工委宣讲团，面向不同群体上科普课和党课。

浙大强基实验室：百闻不如一见

说起实验室，大家的第一印象或许是冷冰冰的仪器和设备。但在浙大紫金港校区西四A-344这个不大的工程力学强基实验室，你却能感受到不一样的“温度”。

除了寓教于乐的魔术和玩具，这里还有许多精巧的布置，如近六十年前庄表中任助教时，为练基本功整理的两千多道理论力学和材料力学习题卡片；上世纪八十年代的多种多样的力学教具；可完成6个实验的理论力学多功能台等。这些都让人感到既新鲜、有趣，又有实用价值。

“这是实验室中的一个重要实验——通过挂单摆来减振。暑期，王永和金肖玲花了许多时间调试好了，我们来看看。”随着庄表中的指引，可以看到布置于导轨上的激振器、底座和夹持于底座上的竖梁。竖梁模拟的是高层建筑结构（如高楼、电视塔等），激振器激励底座模拟的是水平地震。“地震”作用下，“高层建筑”的剧烈振动被置于顶部的一个小铁球彻底抑制下来。

这涉及到单摆调谐减振的知识点。调谐减振原理在工程中有重要应用。例如，稳住台北101大楼的是悬挂于88至92楼的一颗金黄色大钢球。这颗“定楼神球”又称调谐质量阻尼器（TMD），即是利用单摆来协调大楼平衡，减轻晃动。

“我们的演示和实验装置除了能给学生更直观的体验，更好地掌握理论知识外，还能用于实验研究。”庄表中补充说道。在这里，可用于实验研究的装置就有11个。例如，单摆挂什么地方，单摆的质量多少，绳子长度多少，阻尼多少，这四个参数可以演化出重要的研究课题，相信同学们一定能在钻研过程中有所收获。不仅如此，实验室还进一步发展到了顶部装液体罐减振的调谐液体阻尼器，又称TLD。

文章来源：《实验力学》 网址: http://www.sylxzz.cn/zonghexinwen/2020/1111/371.html