機械工程師中級職稱論文(2)
機械工程師中級職稱論文篇二
機械工程研究進展及展望
摘要：本文介紹了機械一體化、機械摩擦、微型機械、機械轉(zhuǎn)動等研究領域的新進展，同時對未來機械產(chǎn)品及其研發(fā)制造行業(yè)的一些重要發(fā)展趨勢進行了展望。
關鍵詞：機械工程 研究進展 展望
中圖分類號：TH 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745(2013)05-0165-01
近年來我國現(xiàn)代化建設迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品市場競爭不斷加劇，隨著計算機和微電子等高新科學技術的發(fā)展?jié)B透和有關新材料新工藝的推廣應用，我國機械工程研究進展很快，成果累累。機械控制技術、計算機技術、人工智能技術、微電子技術、新型材料等多項技術融合使用為現(xiàn)代機械學的發(fā)展提供了新的契機和挑戰(zhàn)，大大促進了機械工程研究的發(fā)展，呈現(xiàn)出了許多新的發(fā)展趨勢。
1機械工程研究的進展
1.1機構(gòu)學和傳動機械的研究
國內(nèi)機構(gòu)學和傳動機械工程研究方面最顯著的進展是連桿機構(gòu)和齒輪傳動機構(gòu)。在連桿機構(gòu)方面，我國平面及空間連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)理論研究已躍居世界前列，達到世界水平的研究成果有：機構(gòu)運動分析新方法，包括單開鏈法、區(qū)間分析法、網(wǎng)絡分析法和吳文俊消元法等;串聯(lián)機器人機構(gòu)運動學逆解和工作空間分析;連桿機構(gòu)運動誤差和機器人精度研究;含間隙連桿機構(gòu)的運動副元素分離判據(jù);連桿機構(gòu)的振動力/振動力矩完全平衡和彈性動力平衡;空間并聯(lián)多環(huán)連桿機構(gòu)的運動分析以及連桿機構(gòu)綜合的某些研究等。我國幾乎與國外同時發(fā)表了一般6-6型平臺并聯(lián)機器人機構(gòu)輸入輸出位移方程為20次形式的結(jié)論。
1.2機械設計和機械結(jié)構(gòu)強度的研究
機械結(jié)構(gòu)強度學研究中，取得了許多有世界水平的成果，如：齒輪點蝕疲勞壽命研究和膠合強度新算法，齒輪接觸疲勞強度的模糊可靠性計算[6]，機械零件疲勞累積損傷概率模型，重載滑動軸承軸瓦疲勞強度研究，高強度螺栓的概率斷裂力學分析，滾動軸承高可靠壽命的研究，軸對稱零件熱彈塑性蠕變有限元計算，錐齒輪三維本體溫度場及熱變形分析，機械結(jié)構(gòu)故障診斷中發(fā)熱現(xiàn)象的模糊數(shù)學與邊界元法研究，零件結(jié)合面特性研究，焊縫金屬解理斷裂的評定和非勻質(zhì)焊接接頭裂縫擴展計算等。機械可靠性的研究進展，除上述機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械結(jié)構(gòu)強度設計中的應用、高可靠性設計中的概率有限元法、機械系統(tǒng)模糊隨機可靠性的評定、可維修結(jié)構(gòu)的可靠性分析及備用設備的可靠性評估等中。
1.3機械振動和機械系統(tǒng)動力學的研究
在這方面最集中的進展是包括機器人機構(gòu)在內(nèi)的連桿機構(gòu)動力學和軸承――轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動學。在連桿機構(gòu)動力學方面，達到世界水平的研究成果有：彈性連桿機構(gòu)用運動彈性動力學方法和柔性多體力學方法所作的深入研究，含間隙連桿機構(gòu)動力學及運動穩(wěn)定性研究，機器人動力學高效算法和冗余度柔性機器人動力學研究等。在軸承――轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動學方面，結(jié)合國內(nèi)大型汽輪發(fā)電機組和大型動力設備需要，按動靜件碰摩、軸承不對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)的振動穩(wěn)定性及基于模糊推理、神經(jīng)網(wǎng)絡和聲發(fā)射的故障診斷專家系統(tǒng)，成果達到世界水平。
1.4摩擦學領域
在機械摩擦工程的研究方面，近年來國內(nèi)發(fā)表了很多有世界水平的研究成果，涉及動靜壓軸承特性研究，基于瞬態(tài)粘度的彈流動力潤滑分析，非牛頓流體線接觸微觀熱彈流潤滑理論研究，滑動摩擦副熱效應研究，大型推力軸承廣義熱彈流動力潤滑，極壓潤滑、混合潤滑及薄膜潤滑特性研究，新型潤滑添加劑及高水基介質(zhì)、鐵磁流體、電流變流體的研制應用，改善材料減磨耐磨性能的表面強化技術，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)測和故障診斷系統(tǒng)研究等。
1.5機電一體化的研究
機電一體化是現(xiàn)代機械技術的巨大變革，機電一體化實質(zhì)上是以微電子技術為核心的信息技術革命，它是將機械技術、微電子技術、信息技術、控制技術等在系統(tǒng)工程的基礎上有機地加以綜合，實現(xiàn)整個機械系統(tǒng)最佳化而建立起來的一門科學技術。機電一體化技術的發(fā)展促進了機械科學和整個人類社會的巨大發(fā)展。隨著微電子技術和計算機的發(fā)展，數(shù)控技術和數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過不斷改進，已發(fā)展到計算機控制系統(tǒng)(CNC系統(tǒng))。數(shù)控機床的發(fā)明和發(fā)展，不僅解決了用常規(guī)方法無法或難以加工的復雜形狀零件的加工問題，而且為多品種、中小批量生產(chǎn)開創(chuàng)了一條新的途徑，使機械制造業(yè)的發(fā)展進入了一個新的階段。
1.6微型機械工程研究
80年代開始的機械裝置小型化過程中先后研制出小型機械和微型機械。而微型機械不是傳統(tǒng)機械單純地在尺度上微小型化，當特征尺寸達到微米級后，微型機械的力學系統(tǒng)特征、材料的物理性質(zhì)及其對環(huán)境變化的響應與傳統(tǒng)機械都有很大不同，它通常是指可以成批制作的集合微機構(gòu)、微驅(qū)動器、微能源以及微傳感器和控制電路、信號處理裝置等于一體的微型機電系統(tǒng)，因而它遠遠超出了傳統(tǒng)機械的概念和范疇。微型機械具有廣闊的應用前景，它的出現(xiàn)無疑將深刻影響國民經(jīng)濟和國防工業(yè)各個部門的未來發(fā)展。這些器件能在諸如環(huán)境控制、醫(yī)學等不同的領域工作。它們的低成本及比現(xiàn)有器件高的靈敏度可能使許多領域會有突破，目前微機械學的理論還不成熟，尚不成體系。國外對微機械學的研究起步比較早，已經(jīng)試制了微米級的實物機構(gòu)。國內(nèi)的研究則剛剛起步，有待進一步發(fā)展。
2機械工程研究的展望
在未來社會中，機械產(chǎn)品不僅要滿足人們的工作和生產(chǎn)需要，更多的是要滿足個體使用者日常生活的不同需要。為了適應產(chǎn)品個性化和多樣化的發(fā)展趨勢，并滿足使用者日益提高的性能要求。將柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)和人工智能技術聯(lián)系起來，實現(xiàn)智能制造技術和產(chǎn)品智能化也是未來機械的發(fā)展趨勢。未來機械的性能要求應體現(xiàn)在全生命周期內(nèi)，這就出現(xiàn)了無維修機械產(chǎn)品。在仿生機械的進一步發(fā)展中，人們需要向生物界尋找更多的啟發(fā)并進行模擬，把機械智能化技術、材料技術和仿生技術有機結(jié)合起來，制造更高性能的仿生機械。生物制造技術的發(fā)展可以制造出能取代某些人體器官和組織的器件和機構(gòu)，從而恢復某些病變受損器官的功能，幫助人們延長壽命。保護和改善自然生態(tài)環(huán)境是當前全人類的共識，未來的機械制造行業(yè)和機械產(chǎn)品應當節(jié)省材料和能源、清潔、無污染、自身保護環(huán)境水平高。
參考文獻：
[1]張啟先，張玉茹.我國機械學研究的新進展與展望[J].機械工程學報，1996，32(4)：1-4，103.
[2]謝友柏.論機械學[J].中國機械工程，2001，12(6)：692-696.
[3]李毅華，欒振輝.國內(nèi)外傳動機械學的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].煤礦機械，2005，(12)：8-10.
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