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、機械轉動等研究領域的新進展，同時對未來機械產品及其研發(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
近年來我國現代化建設迅速發(fā)展，機械產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機構學和傳動機械的研究
國內機構學和傳動機械工程研究方面最顯著的進展是連桿機構和齒輪傳動機構。在連桿機構方面，我國平面及空間連桿機構的結構理論研究已躍居世界前列，達到世界水平的研究成果有：機構運動分析新方法，包括單開鏈法、區(qū)間分析法、網絡分析法和吳文俊消元法等;串聯機器人機構運動學逆解和工作空間分析;連桿機構運動誤差和機器人精度研究;含間隙連桿機構的運動副元素分離判據;連桿機構的振動力/振動力矩完全平衡和彈性動力平衡;空間并聯多環(huán)連桿機構的運動分析以及連桿機構綜合的某些研究等。我國幾乎與國外同時發(fā)表了一般6-6型平臺并聯機器人機構輸入輸出位移方程為20次形式的結論。
1.2機械設計和機械結構強度的研究
機械結構強度學研究中，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，機械結構故障診斷中發(fā)熱現象的模糊數學與邊界元法研究，零件結合面特性研究，焊縫金屬解理斷裂的評定和非勻質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，還表現在模糊可靠性理論探討及其在機械結構強度設計中的應用、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、可維修結構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在內的連桿機構動力學和軸承――轉子系統(tǒng)振動學。在連桿機構動力學方面，達到世界水平的研究成果有：彈性連桿機構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――轉子系統(tǒng)振動學方面，結合國內大型汽輪發(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――轉子系統(tǒng)的振動穩(wěn)定性及基于模糊推理、神經網絡和聲發(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、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
機電一體化是現代機械技術的巨大變革，機電一體化實質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，數控技術和數控系統(tǒng)經過不斷改進，已發(fā)展到計算機控制系統(tǒng)(CNC系統(tǒng))。數控機床的發(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、微驅動器、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，它的出現無疑將深刻影響國民經濟和國防工業(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，已經試制了微米級的實物機構。國內的研究則剛剛起步，有待進一步發(fā)展。
2機械工程研究的展望
在未來社會中，機械產品不僅要滿足人們的工作和生產需要，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)和人工智能技術聯系起來，實現智能制造技術和產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在全生命周期內，這就出現了無維修機械產品。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，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.國內外傳動機械學的現狀及發(fā)展趨勢[J].煤礦機械，2005，(12)：8-10.
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