機(jī)械工程師中級(jí)職稱(chēng)論文(2)
機(jī)械工程師中級(jí)職稱(chēng)論文篇二
機(jī)械工程研究進(jìn)展及展望
摘要：本文介紹了機(jī)械一體化、機(jī)械摩擦、微型機(jī)械、機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)等研究領(lǐng)域的新進(jìn)展，同時(shí)對(duì)未來(lái)機(jī)械產(chǎn)品及其研發(fā)制造行業(yè)的一些重要發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：機(jī)械工程 研究進(jìn)展 展望
中圖分類(lèi)號(hào)：TH 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745(2013)05-0165-01
近年來(lái)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)迅速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，隨著計(jì)算機(jī)和微電子等高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?jié)B透和有關(guān)新材料新工藝的推廣應(yīng)用，我國(guó)機(jī)械工程研究進(jìn)展很快，成果累累。機(jī)械控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、微電子技術(shù)、新型材料等多項(xiàng)技術(shù)融合使用為現(xiàn)代機(jī)械學(xué)的發(fā)展提供了新的契機(jī)和挑戰(zhàn)，大大促進(jìn)了機(jī)械工程研究的發(fā)展，呈現(xiàn)出了許多新的發(fā)展趨勢(shì)。
1機(jī)械工程研究的進(jìn)展
1.1機(jī)構(gòu)學(xué)和傳動(dòng)機(jī)械的研究
國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)學(xué)和傳動(dòng)機(jī)械工程研究方面最顯著的進(jìn)展是連桿機(jī)構(gòu)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在連桿機(jī)構(gòu)方面，我國(guó)平面及空間連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)理論研究已躍居世界前列，達(dá)到世界水平的研究成果有：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析新方法，包括單開(kāi)鏈法、區(qū)間分析法、網(wǎng)絡(luò)分析法和吳文俊消元法等;串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解和工作空間分析;連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差和機(jī)器人精度研究;含間隙連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副元素分離判據(jù);連桿機(jī)構(gòu)的振動(dòng)力/振動(dòng)力矩完全平衡和彈性動(dòng)力平衡;空間并聯(lián)多環(huán)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析以及連桿機(jī)構(gòu)綜合的某些研究等。我國(guó)幾乎與國(guó)外同時(shí)發(fā)表了一般6-6型平臺(tái)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)輸入輸出位移方程為20次形式的結(jié)論。
1.2機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的研究
機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度學(xué)研究中，取得了許多有世界水平的成果，如：齒輪點(diǎn)蝕疲勞壽命研究和膠合強(qiáng)度新算法，齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的模糊可靠性計(jì)算[6]，機(jī)械零件疲勞累積損傷概率模型，重載滑動(dòng)軸承軸瓦疲勞強(qiáng)度研究，高強(qiáng)度螺栓的概率斷裂力學(xué)分析，滾動(dòng)軸承高可靠壽命的研究，軸對(duì)稱(chēng)零件熱彈塑性蠕變有限元計(jì)算，錐齒輪三維本體溫度場(chǎng)及熱變形分析，機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷中發(fā)熱現(xiàn)象的模糊數(shù)學(xué)與邊界元法研究，零件結(jié)合面特性研究，焊縫金屬解理斷裂的評(píng)定和非勻質(zhì)焊接接頭裂縫擴(kuò)展計(jì)算等。機(jī)械可靠性的研究進(jìn)展，除上述機(jī)械零件的疲勞可靠性研究外，還表現(xiàn)在模糊可靠性理論探討及其在機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、高可靠性設(shè)計(jì)中的概率有限元法、機(jī)械系統(tǒng)模糊隨機(jī)可靠性的評(píng)定、可維修結(jié)構(gòu)的可靠性分析及備用設(shè)備的可靠性評(píng)估等中。
1.3機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究
在這方面最集中的進(jìn)展是包括機(jī)器人機(jī)構(gòu)在內(nèi)的連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和軸承――轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)學(xué)。在連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方面，達(dá)到世界水平的研究成果有：彈性連桿機(jī)構(gòu)用運(yùn)動(dòng)彈性動(dòng)力學(xué)方法和柔性多體力學(xué)方法所作的深入研究，含間隙連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)及運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性研究，機(jī)器人動(dòng)力學(xué)高效算法和冗余度柔性機(jī)器人動(dòng)力學(xué)研究等。在軸承――轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)學(xué)方面，結(jié)合國(guó)內(nèi)大型汽輪發(fā)電機(jī)組和大型動(dòng)力設(shè)備需要，按動(dòng)靜件碰摩、軸承不對(duì)中及含橫向裂紋等影響因素，深入研究了多跨軸承――轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定性及基于模糊推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和聲發(fā)射的故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)，成果達(dá)到世界水平。
1.4摩擦學(xué)領(lǐng)域
在機(jī)械摩擦工程的研究方面，近年來(lái)國(guó)內(nèi)發(fā)表了很多有世界水平的研究成果，涉及動(dòng)靜壓軸承特性研究，基于瞬態(tài)粘度的彈流動(dòng)力潤(rùn)滑分析，非牛頓流體線接觸微觀熱彈流潤(rùn)滑理論研究，滑動(dòng)摩擦副熱效應(yīng)研究，大型推力軸承廣義熱彈流動(dòng)力潤(rùn)滑，極壓潤(rùn)滑、混合潤(rùn)滑及薄膜潤(rùn)滑特性研究，新型潤(rùn)滑添加劑及高水基介質(zhì)、鐵磁流體、電流變流體的研制應(yīng)用，改善材料減磨耐磨性能的表面強(qiáng)化技術(shù)，非活性抗磨劑研究，軟涂層磨損研究，磨損形態(tài)分析、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)研究等。
1.5機(jī)電一體化的研究
機(jī)電一體化是現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)的巨大變革，機(jī)電一體化實(shí)質(zhì)上是以微電子技術(shù)為核心的信息技術(shù)革命，它是將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上有機(jī)地加以綜合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)最佳化而建立起來(lái)的一門(mén)科學(xué)技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了機(jī)械科學(xué)和整個(gè)人類(lèi)社會(huì)的巨大發(fā)展。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)和數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，已發(fā)展到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(CNC系統(tǒng))。數(shù)控機(jī)床的發(fā)明和發(fā)展，不僅解決了用常規(guī)方法無(wú)法或難以加工的復(fù)雜形狀零件的加工問(wèn)題，而且為多品種、中小批量生產(chǎn)開(kāi)創(chuàng)了一條新的途徑，使機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。
1.6微型機(jī)械工程研究
80年代開(kāi)始的機(jī)械裝置小型化過(guò)程中先后研制出小型機(jī)械和微型機(jī)械。而微型機(jī)械不是傳統(tǒng)機(jī)械單純地在尺度上微小型化，當(dāng)特征尺寸達(dá)到微米級(jí)后，微型機(jī)械的力學(xué)系統(tǒng)特征、材料的物理性質(zhì)及其對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)與傳統(tǒng)機(jī)械都有很大不同，它通常是指可以成批制作的集合微機(jī)構(gòu)、微驅(qū)動(dòng)器、微能源以及微傳感器和控制電路、信號(hào)處理裝置等于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)，因而它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)機(jī)械的概念和范疇。微型機(jī)械具有廣闊的應(yīng)用前景，它的出現(xiàn)無(wú)疑將深刻影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防工業(yè)各個(gè)部門(mén)的未來(lái)發(fā)展。這些器件能在諸如環(huán)境控制、醫(yī)學(xué)等不同的領(lǐng)域工作。它們的低成本及比現(xiàn)有器件高的靈敏度可能使許多領(lǐng)域會(huì)有突破，目前微機(jī)械學(xué)的理論還不成熟，尚不成體系。國(guó)外對(duì)微機(jī)械學(xué)的研究起步比較早，已經(jīng)試制了微米級(jí)的實(shí)物機(jī)構(gòu)。國(guó)內(nèi)的研究則剛剛起步，有待進(jìn)一步發(fā)展。
2機(jī)械工程研究的展望
在未來(lái)社會(huì)中，機(jī)械產(chǎn)品不僅要滿(mǎn)足人們的工作和生產(chǎn)需要，更多的是要滿(mǎn)足個(gè)體使用者日常生活的不同需要。為了適應(yīng)產(chǎn)品個(gè)性化和多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，并滿(mǎn)足使用者日益提高的性能要求。將柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和人工智能技術(shù)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能制造技術(shù)和產(chǎn)品智能化也是未來(lái)機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)。未來(lái)機(jī)械的性能要求應(yīng)體現(xiàn)在全生命周期內(nèi)，這就出現(xiàn)了無(wú)維修機(jī)械產(chǎn)品。在仿生機(jī)械的進(jìn)一步發(fā)展中，人們需要向生物界尋找更多的啟發(fā)并進(jìn)行模擬，把機(jī)械智能化技術(shù)、材料技術(shù)和仿生技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，制造更高性能的仿生機(jī)械。生物制造技術(shù)的發(fā)展可以制造出能取代某些人體器官和組織的器件和機(jī)構(gòu)，從而恢復(fù)某些病變受損器官的功能，幫助人們延長(zhǎng)壽命。保護(hù)和改善自然生態(tài)環(huán)境是當(dāng)前全人類(lèi)的共識(shí)，未來(lái)的機(jī)械制造行業(yè)和機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)節(jié)省材料和能源、清潔、無(wú)污染、自身保護(hù)環(huán)境水平高。
參考文獻(xiàn)：
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