動力機(jī)械工程范文

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篇1

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程類專業(yè)；創(chuàng)新能力；課程體系

作者簡介：張桂菊（1979-），女，布依族，貴州貴陽人，邵陽學(xué)院機(jī)械與能源工程系，講師；肖才遠(yuǎn)（1979-），男，貴州威寧人，邵陽學(xué)院城市建設(shè)系，講師。（湖南邵陽422000）

基金項(xiàng)目：本文系湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“湖南邵陽學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目”（項(xiàng)目編號：2009JG26）的研究成果。

中圖分類號：G642     文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）08-0022-02

在科技迅速發(fā)展、綜合國力競爭十分激烈的當(dāng)今時(shí)代，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力具有十分重要的意義，已愈來愈成為時(shí)代的要求。改革開放以來，機(jī)械工業(yè)取得了穩(wěn)定、快速的發(fā)展，同時(shí)對機(jī)械工程類專業(yè)教育提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。根據(jù)本院制定的創(chuàng)辦“優(yōu)勢突出、特色鮮明、水平較高，位居省內(nèi)外同類院校先進(jìn)行列的地方性、教學(xué)型、綜合性大學(xué)”的辦學(xué)定位和培養(yǎng)“素質(zhì)高、基礎(chǔ)好、知識廣、能力強(qiáng)、有個(gè)性、會創(chuàng)新的應(yīng)用型高級專門人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。結(jié)合邵陽學(xué)院機(jī)械工程類人才培養(yǎng)的實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為邵陽學(xué)院大學(xué)生的重要培養(yǎng)目標(biāo)之一，針對機(jī)械工程類創(chuàng)新型人才的專業(yè)特點(diǎn)，邵陽學(xué)院機(jī)械工程類專業(yè)探索出一條科學(xué)、完善的機(jī)械工程類大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的路子。本文從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系、實(shí)踐創(chuàng)新體系等方面構(gòu)建機(jī)械工程類大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，使邵陽學(xué)院能培養(yǎng)出具備素質(zhì)高、能力強(qiáng)、會創(chuàng)新的應(yīng)用型高級機(jī)械工程專業(yè)人才。

一、機(jī)械工程類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義

科學(xué)制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系對培養(yǎng)什么類型的人才有很大的作用。過去機(jī)械工程類專業(yè)的課程體系過度注重基礎(chǔ)課和專業(yè)課，而忽視了學(xué)生興趣愛好、個(gè)性特長方面的課程。教學(xué)內(nèi)容則往往過分依賴教材，著重強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論傳授。對于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展前沿，教材往往相對滯后。對學(xué)生往往采取“填鴨”式的教學(xué)，學(xué)生注重死記硬背，拼命忙于應(yīng)付考試，培養(yǎng)出來的學(xué)生高分低能，缺少靈活性，缺少創(chuàng)新精神。所以，制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系時(shí)，始終堅(jiān)持學(xué)生全面發(fā)展的教育觀，堅(jiān)持促進(jìn)學(xué)生思想道德、科學(xué)文化和身體心理等素質(zhì)的全面發(fā)展，注重知識、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

二、構(gòu)建機(jī)械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系

創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系主要是由人文素養(yǎng)和科學(xué)態(tài)度相結(jié)合的通識教育平臺、多學(xué)科綜合交叉構(gòu)成寬厚的學(xué)科基礎(chǔ)教育平臺、精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的課程模塊所構(gòu)成。

通識教育課程平臺包括自然科學(xué)基礎(chǔ)知識、人文社科基礎(chǔ)知識、文體藝術(shù)修養(yǎng)知識、應(yīng)用科學(xué)技術(shù)知識與基本技能等有機(jī)結(jié)合，改變過去教學(xué)內(nèi)容偏窄、知識結(jié)構(gòu)單一的格局。主要課程有中國近代史綱要、形式與政策、品德與法律、體育、健康教育、大學(xué)英語、大學(xué)語文、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、演講與口才、技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)、企業(yè)管理等。主要培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會與進(jìn)入社會后發(fā)展需要的通識教育知識，培養(yǎng)學(xué)生對時(shí)代和社會發(fā)展規(guī)律的正確認(rèn)識，提高學(xué)生的道德情操，樹立正確的人生觀、價(jià)值觀和發(fā)展觀，培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識與政治意識，提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

隨著現(xiàn)代工業(yè)化進(jìn)程的飛速發(fā)展，現(xiàn)代工程逐漸凸顯創(chuàng)造性、綜合性、社會性、復(fù)雜性等特征，未來工程師在“非工程”方面面臨的挑戰(zhàn)越來越大。工科大學(xué)生在業(yè)務(wù)素質(zhì)方面要加強(qiáng)與民族意識、工程意識、經(jīng)濟(jì)意識的融合，并處理好人與社會、人與自然、自身發(fā)展與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系。因而，必須進(jìn)行多學(xué)科綜合交叉學(xué)科基礎(chǔ)教育平臺，即涵蓋機(jī)、電、液知識、檢測技術(shù)、控制技術(shù)、制造技術(shù)與經(jīng)濟(jì)管理技術(shù)的寬厚的基礎(chǔ)課程體系。主要課程有機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、金屬工藝學(xué)、計(jì)算機(jī)接口與應(yīng)用、機(jī)械制造工藝、電工電子技術(shù)、熱工原理、液壓與氣動技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、工程檢測技術(shù)、汽車工程學(xué)、企業(yè)管理等。旨在加強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)教育，拓寬專業(yè)口徑，培養(yǎng)學(xué)生對未來工作的適應(yīng)性，增強(qiáng)自我發(fā)展的能力。

根據(jù)學(xué)生的興趣、專長、發(fā)展方向和社會需求，按專業(yè)大類招生，分專業(yè)方向培養(yǎng)。基于精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的原則，對專業(yè)課程學(xué)時(shí)減少的同時(shí)，課程內(nèi)容進(jìn)行精煉，突出應(yīng)用廣、水平高、效果好的特點(diǎn)，對現(xiàn)代制造技術(shù)、機(jī)電一體化、熱能工程、模具設(shè)計(jì)制造、汽車與內(nèi)燃機(jī)、制冷與空調(diào)6個(gè)專業(yè)方向的專業(yè)課程模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在每個(gè)專業(yè)方向均設(shè)置特色課程和探索性課程，針對發(fā)展學(xué)生個(gè)性和增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競爭性開設(shè)部分選學(xué)課。

高素質(zhì)的機(jī)械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才不但要具備從事工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的能力，同時(shí)還要具備一定的管理協(xié)調(diào)能力。因而，構(gòu)建創(chuàng)新系列課程模塊要基于工程實(shí)際，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。結(jié)合機(jī)械工程學(xué)科發(fā)展前沿、創(chuàng)新理論與方法的學(xué)術(shù)前沿，著眼于整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，開設(shè)課程有機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)、產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、CAD技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)動態(tài)仿真、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工業(yè)機(jī)器人等課程，涵蓋了創(chuàng)造學(xué)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本理論與方法。一方面為學(xué)生提供夯實(shí)的理論知識，另一方面用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與技術(shù)通過大量工程設(shè)計(jì)去實(shí)踐，為以后學(xué)生解決實(shí)際問題的能力奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

三、構(gòu)建工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新體系

實(shí)踐環(huán)節(jié)是機(jī)械工程專業(yè)教學(xué)中的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面有著不可替代的作用。單靠理論教學(xué)是不能內(nèi)化成學(xué)生創(chuàng)新能力。在教學(xué)中要與生產(chǎn)相結(jié)合，將科研活動引入教學(xué)，加強(qiáng)工程實(shí)訓(xùn)和學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動，使學(xué)生知識來源渠道多樣化，能力培養(yǎng)多元化。注重學(xué)生的競爭意識、創(chuàng)新意識、社會責(zé)任感和綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)；不斷完善以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、提高工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新精神為主要目標(biāo)的工程實(shí)踐教學(xué)新體系。

實(shí)踐基地已建立了一整套完善的實(shí)踐教學(xué)管理、崗位聘任及培訓(xùn)等制度。在此基礎(chǔ)上，順利實(shí)現(xiàn)了人事改革，通過競聘上崗，擁有實(shí)驗(yàn)專職技術(shù)人員9人，其中高級職稱3人，中級職稱5人，初級職稱1人；教學(xué)儀器設(shè)備852臺（套），總值達(dá)901.36萬元。按照工程模式進(jìn)行實(shí)踐基地的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，重視學(xué)生的工程能力、應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按照省級示范建設(shè)實(shí)驗(yàn)室、省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)置。整個(gè)實(shí)踐基地分成三大塊：動力機(jī)械實(shí)訓(xùn)基地、基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)基地、動力機(jī)械創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地和專業(yè)實(shí)驗(yàn)場地。

動力機(jī)械實(shí)訓(xùn)基地包括金工實(shí)習(xí)基地和動力機(jī)械拆裝實(shí)訓(xùn)基地。機(jī)械實(shí)習(xí)工廠基地以數(shù)控設(shè)備為主，每年能承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)達(dá)16000人次，除了承擔(dān)正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)外，還承擔(dān)數(shù)控操作的認(rèn)證培訓(xùn)工作，學(xué)生在數(shù)控課程、數(shù)控實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上通過考試可獲得資質(zhì)證書，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力及就業(yè)競爭力；動力機(jī)械拆裝實(shí)訓(xùn)基地包括機(jī)械產(chǎn)品拆裝、機(jī)電產(chǎn)品拆裝、模具拆裝、制冷設(shè)備拆裝、內(nèi)燃機(jī)拆裝以及拆裝準(zhǔn)備間，每年可承擔(dān)拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)達(dá)2000多人次。

動力機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)基地包括工程力學(xué)模塊（理論力學(xué)、材料力學(xué)）、金屬材料及熱處理模塊（互換性及測量技術(shù)、金屬材料熱處理）、傳動與控制工程模塊（控制工程基礎(chǔ)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、液壓與氣壓傳動、機(jī)電傳動控制、PLC等）和熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K（工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、工程測試技術(shù)、能源與環(huán)境）。每年可承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)達(dá)32000人次。并對實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行重組，實(shí)踐手段和內(nèi)容體現(xiàn)了先進(jìn)性、綜合性及設(shè)計(jì)性。

動力機(jī)械創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地包括機(jī)械創(chuàng)新模塊（機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)）、機(jī)械工程軟件實(shí)訓(xùn)模塊（AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等）、虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K。以前實(shí)驗(yàn)要求給學(xué)生提供詳細(xì)的指導(dǎo)書，讓學(xué)生機(jī)械地去驗(yàn)證。這樣，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)極大地束縛了學(xué)生的手腳，使學(xué)生的思路打不開，也造成一部分學(xué)生的依賴思想。針對這種情況，我們提供了各種虛擬傳動零件、機(jī)構(gòu)及各種仿真軟件，為學(xué)生自行設(shè)計(jì)和組合創(chuàng)新機(jī)構(gòu)提供了良好的條件，不向?qū)W生具體提出要求，只提出需實(shí)現(xiàn)的功能，學(xué)生通過各種虛擬實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)驗(yàn)證創(chuàng)新實(shí)踐成果，并通過機(jī)械工具制作出產(chǎn)品模型。整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程學(xué)生獨(dú)立做出，自己編寫和總結(jié)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種實(shí)驗(yàn)方式以設(shè)計(jì)為主線，注重創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，提高學(xué)生方案設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)場地包括機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、熱能工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、車輛工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、材料成型實(shí)驗(yàn)?zāi)K，承擔(dān)了三個(gè)機(jī)械工程類專業(yè)、六個(gè)培養(yǎng)方向的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，每年可承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)達(dá)11000人次。

四、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)成果

根據(jù)以上內(nèi)容構(gòu)建的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系在機(jī)械工程類專業(yè)實(shí)踐近兩年來成績顯著。到目前為止，邵陽學(xué)院熱能與動力工程專業(yè)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)入選教育部第一類特色專業(yè)；動力機(jī)械及工程學(xué)科被評為湖南省“十一五”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科；小型內(nèi)燃機(jī)及先進(jìn)制造技術(shù)被評為湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇。現(xiàn)承擔(dān)包括國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、湖南省重點(diǎn)科研項(xiàng)目、湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目在內(nèi)的省部級以上項(xiàng)目3項(xiàng)。學(xué)生參加全國大學(xué)生節(jié)能減排競賽、湖南省挑戰(zhàn)杯競賽和湖南省第三屆大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等大賽取得優(yōu)異的成績，2008年獲得湖南省第三屆大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一等獎2項(xiàng)、二等獎1項(xiàng)；2008年榮獲第八屆湖南省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯課外科技作品競賽三等獎1項(xiàng)；2009年獲得第二屆全國大學(xué)生節(jié)能減排競賽三等獎1項(xiàng)，2009年獲得中南地區(qū)港澳特區(qū)第四屆大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)制造創(chuàng)新大賽二等獎1項(xiàng)；2010年第四屆“挑戰(zhàn)杯”湖南省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽金獎1項(xiàng)、銅獎3項(xiàng)。2009年“挑戰(zhàn)杯”比賽中獲得全國三等獎1項(xiàng)。2009年教育部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部高等學(xué)校土建學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員主辦的第一屆“亞龍杯”全國大學(xué)生智能建筑工程實(shí)踐技術(shù)競賽在邵陽學(xué)院舉行，學(xué)校成功地承辦了該項(xiàng)大賽，并獲得了大賽唯一的特等獎。在今后的工作中我們將繼續(xù)探索地方院校機(jī)械工程類專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建問題，進(jìn)一步完善培養(yǎng)體系，推廣所取得的成果。

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篇2

在汽車行業(yè)混合動力技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的推廣和使用，為工程機(jī)械的節(jié)能問題提供了一條新的道路，但是汽車的運(yùn)作方式和工程機(jī)械有明顯的差別，工程機(jī)械的負(fù)載工況和汽車的差別較大，工程機(jī)械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，能量回收的方式不一樣，給混合動力機(jī)的研究帶來了較大的難度。針對工程機(jī)械本身的特性，對能量管理和參數(shù)匹配進(jìn)行重點(diǎn)研究，研發(fā)出可以節(jié)能減排而且容易大面積的推廣和使用的混合動力機(jī)型。現(xiàn)在的能源十分緊缺，環(huán)境也越來越惡劣，混合動力技術(shù)的使用是有非常重要的價(jià)值的。在上個(gè)世紀(jì)八十年代，由于汽車行業(yè)的發(fā)展，間接的提高了工程機(jī)械的設(shè)計(jì)水平。在歐美一些發(fā)達(dá)國家，一些工程機(jī)械企業(yè)推出了改善后的工程機(jī)械產(chǎn)品，這些機(jī)械產(chǎn)品在動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性上都有很大的突破。現(xiàn)在，中國的工程機(jī)械行業(yè)也在迅速發(fā)展，中國的很多高校和工程機(jī)械企業(yè)也開始重視開發(fā)混合動力工程機(jī)械，而且還把少量的機(jī)械投入到試用中。

2混合動力的系統(tǒng)類型

2.1串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和外載用“串聯(lián)”的方式組成一個(gè)驅(qū)動系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)發(fā)電，把電力傳給發(fā)動機(jī)，其實(shí)把發(fā)電機(jī)和發(fā)動機(jī)可以看成一個(gè)電力供應(yīng)系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)不會直接驅(qū)動外載，電動機(jī)可以直接驅(qū)動外載，在驅(qū)動的電力有多處的部分可以存儲在儲能裝置里，在電力不足的時(shí)候，可以使用儲能裝置中存儲的電力。而且在外載制動的時(shí)候，可以帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，并把釋放的電量回收起來，存儲在儲能裝置中。在串聯(lián)式混合動力裝置中，發(fā)動機(jī)和外載之間不需要其他機(jī)械的連接，結(jié)構(gòu)比較簡單，布置起來比較方便，對系統(tǒng)和策略的控制比較方便，但是只支持電動機(jī)驅(qū)動，這種動力類型和電驅(qū)動差不多

2.2并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

把發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)用機(jī)械連接起來，再用并聯(lián)的方式安裝外載，并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)有三種驅(qū)動模式，有發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式、電動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)一起驅(qū)動模式。在這些驅(qū)動模式中，發(fā)動機(jī)驅(qū)動是主要的驅(qū)動模式，用電動機(jī)驅(qū)動作為發(fā)動機(jī)驅(qū)動的輔助。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)和電動機(jī)的功率是可以疊加的，所以可以讓發(fā)電機(jī)和電動機(jī)一起驅(qū)動，降低裝機(jī)的功率，這樣動力系統(tǒng)的尺寸小、重量輕、價(jià)格低。在發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的共同驅(qū)動下，用發(fā)動機(jī)釋放的電力驅(qū)動外載，多余的機(jī)械能用發(fā)電機(jī)存儲起來。當(dāng)電力不夠用的時(shí)候，可以把發(fā)電機(jī)存儲起來的電力釋放出來。用發(fā)電機(jī)直接驅(qū)動的方法工作效率會很高，而且節(jié)能效果也比較好。

3串聯(lián)和并聯(lián)混合動力的節(jié)能效果

為了了解串聯(lián)和并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的節(jié)能效果，把液壓挖掘機(jī)的雙泵驅(qū)動的液壓系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，在液壓系統(tǒng)中加入串聯(lián)和并聯(lián)的動力系統(tǒng)，進(jìn)行仿真建模，對液壓挖掘機(jī)的工作進(jìn)行仿真計(jì)算。對發(fā)動機(jī)最高、最低功率、輸出的總能量、耗油率和總耗油量進(jìn)行對比，最后得出結(jié)論。(1)如果在使用混合動力系統(tǒng)的時(shí)候，不要單獨(dú)的使用串聯(lián)混合動力系統(tǒng)，因?yàn)榇?lián)混合動力系統(tǒng)沒有節(jié)能的作用，但是單獨(dú)使用串聯(lián)混合動力系統(tǒng)可以改變排放物的質(zhì)量，還能降低柴油機(jī)的裝機(jī)功率。在使用串聯(lián)混合動力系統(tǒng)的時(shí)候，柴油機(jī)的工作狀況是比較穩(wěn)定的，可以降低柴油機(jī)的裝機(jī)功率，節(jié)約一部分成本。而且柴油機(jī)的工作能力也可以提高，柴油機(jī)可以長期的在高效區(qū)里工作，充分的燃燒燃油，減少耗油量，改善尾氣排放的質(zhì)量。柴油機(jī)和電動機(jī)之間不需要其他機(jī)械的連接，所以工作狀況很平穩(wěn)，而且排放物少。整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)布置十分容易變通，相對比較自由，控制的方式也很簡單。因?yàn)椴裼蜋C(jī)是與發(fā)電機(jī)相連接的，所以輸出的電能要在變頻器里和電池或者電容進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換，這樣一來電能的損耗就會比較大，很難達(dá)到節(jié)能的作用。(2)單獨(dú)使用并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的節(jié)能效果不是很好。但是并聯(lián)混合動力系統(tǒng)可以使柴油機(jī)的裝機(jī)功率有明顯的降低，而且排放物的污染也不是很大。使用并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的時(shí)候，柴油機(jī)輸出的能量只有一些可以用來發(fā)電，其他的能量都要用在泵的驅(qū)動上。雖然在部分情況下使用并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的時(shí)候需要發(fā)電機(jī)大量輸出功率。(3)把串聯(lián)混合動力和并聯(lián)混合動力進(jìn)行比較，串聯(lián)混合動力比較占優(yōu)勢，混合動力系統(tǒng)還可以給其他的節(jié)能方式提供技術(shù)上的支持，把各種節(jié)能方法進(jìn)行結(jié)合，最終達(dá)到高效率節(jié)能的目標(biāo)。

4混合動力系統(tǒng)的節(jié)能方式

在使用工程機(jī)械的時(shí)候，大部分的能量都使用在液壓系統(tǒng)主要控制閥門的節(jié)流口上，這不僅會浪費(fèi)大量的能量，還會使系統(tǒng)的熱量上升。如果可以把浪費(fèi)的這部分能量回收并進(jìn)行利用，不但可以達(dá)到節(jié)能的目的，還可以是整個(gè)系統(tǒng)更具有穩(wěn)定性。要想回收這部分的能量，可以在主控制閥門的節(jié)流口上安裝一個(gè)馬達(dá)，用馬達(dá)對機(jī)構(gòu)的速度進(jìn)行控制，并將原本浪費(fèi)的能量儲存起來。如果采用馬達(dá)對能量進(jìn)行回收，因?yàn)轳R達(dá)的慣量比較大，所以普遍使用性并不是很高，還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和研究。因?yàn)轳R達(dá)節(jié)能的措施還不是很完善，所以可以使用單獨(dú)驅(qū)動的方式，過去的工程機(jī)械大多采用單泵驅(qū)動，這樣可以節(jié)約成本。可是不同的系統(tǒng)所需要的壓力是不同的，所以泵必須解決外載所需要的壓力。

5結(jié)語

篇3

機(jī)械工程及自動化是以有關(guān)的自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，研究和解決在開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)用和修理各種機(jī)械中的全部理論和實(shí)際問題的應(yīng)用學(xué)科。

現(xiàn)代機(jī)械工程有5大服務(wù)領(lǐng)域 ：

1、研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械，包括將熱能、化學(xué)能、原子能、電能、流體壓力能和天然機(jī)械能轉(zhuǎn)換為適合于應(yīng)用的機(jī)械能的各種動力機(jī)械，以及將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為所需要的其他能量的能量變換機(jī)械。

2、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械，包括農(nóng)、林、牧、漁業(yè)機(jī)械和礦山機(jī)械以及各種重工業(yè)機(jī)械和輕工業(yè)機(jī)械等。

3、研制和提供從事各種服務(wù)的機(jī)械，如物料搬運(yùn)機(jī)械，空調(diào)設(shè)備以及除塵、凈化、消聲等環(huán)境保護(hù)設(shè)備等。

4、研制和提供家庭和個(gè)人生活用的機(jī)械，如洗衣機(jī)、電冰箱、鐘表、照相機(jī)、運(yùn)動器械和娛樂器械等。

篇4

機(jī)械加工過程中，工藝系統(tǒng)常常會發(fā)生振動，即在工件和刀具的切削刃之間，除了名義上的切削運(yùn)動外，還會出現(xiàn)一種周期性的相對運(yùn)動。產(chǎn)生振動時(shí)，工藝系統(tǒng)的正常切削過程便受到干擾和破壞，從而使零件加工表面出現(xiàn)振紋，降低了零件的加工精度和表面質(zhì)量，頻率低時(shí)產(chǎn)生波度，頻率高時(shí)產(chǎn)生微觀不平度。強(qiáng)烈的振動會使切削過程無法進(jìn)行，甚至造成刀具“崩刃”。為此，常被迫降低切削用量，致使機(jī)床、刀具的工作性能得不到充分的發(fā)揮，限制了生產(chǎn)率的提高。振動還影響刀具的耐用度和機(jī)床的壽命，發(fā)出噪聲，惡化工作環(huán)境，影響工人健康。振動按其產(chǎn)生的原因來分類有三種：自由振動、受迫振動和自激振動。受迫振動和自激振動都是不能自然衰減而且危害較大的振動。下面就這兩種振動形式進(jìn)行簡單的分析。

二、機(jī)械加工中的受迫振動

（一）受迫振動產(chǎn)生的原因機(jī)械加工中的受迫振功，是一種由工藝系統(tǒng)內(nèi)部或外部周期交變的激振力(即振源)作用下引起的振動。機(jī)械加工中引起工藝系統(tǒng)受迫振動的激振力，主要來自以下幾方面1．機(jī)床上高速回轉(zhuǎn)零件的不平衡機(jī)床上高速回轉(zhuǎn)的零件較多，如電動機(jī)轉(zhuǎn)子、帶輪、主軸、卡盤和工件、磨床的砂輪等，由于不平衡而產(chǎn)生激振力F(即離心慣性力)。2．機(jī)床傳動系統(tǒng)中的誤差機(jī)床傳動系統(tǒng)中的齒輪，由于制造和裝配誤差而產(chǎn)生周期性的激振力。此外，皮帶接縫、軸承滾動體尺寸差和液壓傳動中油液脈動等各種因素均可能引起工藝系統(tǒng)受迫振動。3．切削過程本身的不均勻性切削過程的間歇特性，如銑削、拉削及車削帶有鍵槽的斷續(xù)表面等，由于間歇切削而引起切削力的周期性變化，從而激起振動。4．外部振源由鄰近設(shè)備(如沖壓設(shè)備、龍門刨等)工作時(shí)的強(qiáng)烈振動通過地基傳來，使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生相同(或整倍數(shù))頻率的受迫振動。（二）減少受迫振動的途徑受迫振動是由于外界周期性干擾力引起的，因此為了消除受迫振動，應(yīng)先找出振源，然后采取適應(yīng)的措施加以控制。1．減小或消除振源的激振力對轉(zhuǎn)速在600r/min以上的零件必須經(jīng)過平衡,特別是高速旋轉(zhuǎn)的零件,如砂輪,因其本身砂粒的分布不均勻和工作時(shí)表面磨損不均勻等原因,容易造成主軸的振動,因此對于新?lián)Q的砂輪必須進(jìn)行修整前和修整后的兩次平衡。提高齒輪的制造精度和裝配精度，特別是提高齒輪的工作平穩(wěn)性精度，從而減少因周期性的沖擊而引起的振動，并可減少噪聲；提高滾動軸承的制造和裝配精度，以減少因滾動軸承的缺陷而引起的振動；選用長短一致、厚薄均勻的傳動帶等。2．避免激振力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近，以防止共振。如采取更換電動機(jī)的轉(zhuǎn)速或改變主軸的轉(zhuǎn)速來避開共振區(qū)；用提高接觸面精度、降低結(jié)合面的粗糙度；消除間隙、提高接觸剛度等方法，來提高系統(tǒng)的剛度和固有頻率。3．采用隔振措施如使機(jī)床的電機(jī)與床身采用柔性聯(lián)接以隔離電機(jī)本身的振動；把液壓部分與機(jī)床分開；采用液壓緩沖裝置以減少部件換向時(shí)的沖擊；采用厚橡皮、木材將機(jī)床與地基隔離，用防振溝隔開設(shè)備的基礎(chǔ)和地面的聯(lián)系，以防止周圍的振源通過地面和基礎(chǔ)傳給機(jī)床等。

三、機(jī)械加工中的自激振動

當(dāng)系統(tǒng)受到外界或本身某些偶然的瞬時(shí)的干擾力作用而觸發(fā)自由振動時(shí)，由振動過程本身的某種原因使得切削力產(chǎn)生周期性的變化，并由這個(gè)周期性變化的動態(tài)力反過來加強(qiáng)和維持振動，使振動系統(tǒng)補(bǔ)充由阻尼作用所消耗的能量，這種類型的振動稱為自激振動。切削過程中產(chǎn)生的自激振動是頻率較高的強(qiáng)烈振動，通常又稱為顫振。(一)自激振動的特點(diǎn)1．自激振動是一種不衰減的振動。振動過程本身能引起周期性變化的力，此力可從非交變特性的能源中周期性地獲得能量的補(bǔ)充，以維持這個(gè)振動。2．自激振動頻率等于或接近系統(tǒng)的固有頻率，即由系統(tǒng)本身的參數(shù)決定。3．自激振動振幅大小取決于每一振動周期內(nèi)系統(tǒng)獲得的能量與消耗能量的比值。當(dāng)獲得的能量大于消耗的能量時(shí)，則振幅將不斷增加，一直到兩者能量相等為止。反之振幅將不斷減小。當(dāng)獲得的能量小于消耗的能量時(shí)，自激振動也隨之消失。到目前為止尚無完全成熟的理論來解釋各種情況下發(fā)生自激振動的原因。目前克服和消除機(jī)械加工中的自激振動的途徑，仍是通過各種實(shí)驗(yàn)，在設(shè)備、工具和實(shí)際操作等方面解決。（二）控制自激振動的途徑1．合理選擇切削用量。切削用量是指切削速度、進(jìn)給量和切削深度三者的總稱。切削速度對刀具壽命有非常大的影響.提高切削速度時(shí),切削溫度就上升,而使刀具壽命大大縮短.加工不同種類、硬度的工件,切削速度會有相應(yīng)的變化.2．合理選擇刀具幾何角度。基本角度分別是在正交平面內(nèi)的前角、后角；在切削平面內(nèi)的刃傾角；在基面內(nèi)的主偏角、副偏角。派生角度是刀尖角、楔角。因?yàn)榍敖恰⒑蠼呛托ń侵偷扔?0°。在不同的測量面內(nèi)，都可以定義前角或后角。例如：在正交平面、法平面、切深平面、進(jìn)給平面內(nèi)都有其對應(yīng)的前角和后角。3．提高工藝系統(tǒng)抗振性工藝系統(tǒng)本身的抗振性能是影響顫振的主要因素之一。應(yīng)設(shè)法提高工藝系統(tǒng)的接觸剛度，如對接觸面進(jìn)行刮研，減小主軸系統(tǒng)的軸承間隙，對滾動軸承施加一定的預(yù)緊力，提高頂尖孔的研磨質(zhì)量等。加工細(xì)長軸時(shí)，使用中心架或跟刀架，盡量縮短鏜桿和刀具的懸伸量，用死頂尖代替活頂尖，采用彈性刀桿等都能收到較好的減振效果。4．采用減振裝置當(dāng)采用上述措施仍然達(dá)不到消振的目的時(shí)，可考慮使用減振裝置。減振裝置通常都是附加在工藝系統(tǒng)中，用來吸收或消耗振動時(shí)的能量，達(dá)到減振的目的。它對抑制強(qiáng)迫振動和顫振同樣有效，是提高工藝系統(tǒng)抗振性的一個(gè)重要途徑，但它并不能提高工藝系統(tǒng)的剛度。減振裝置主要有阻尼器和吸振器兩種類型。（1）阻尼器的原理及應(yīng)用阻尼器是利用固體或液體的阻尼來消耗振動的能量，實(shí)現(xiàn)減振。圖5―9所示為利用多層彈簧片相互摩擦，消除振動能量的干摩擦阻尼器。阻尼器的減振效果與其運(yùn)動速度的快慢、行程的大小有關(guān)。運(yùn)動越快、行程越長，則減振效果越好。故阻尼器應(yīng)裝在振動體相對運(yùn)動最大的地方。（2）吸振器的原理及應(yīng)用吸振器又分為動力式吸振器和沖擊式吸振器兩種。①動力式吸振器它是利用彈性元件把一個(gè)附加質(zhì)量塊連接到系統(tǒng)上，利用附加質(zhì)量的動力作用，是彈性元件加在系統(tǒng)的力與系統(tǒng)的激振力相互抵消，以此來減弱振動。②沖擊式吸振器它是由一個(gè)與振動系統(tǒng)剛性連接的殼體和一個(gè)在殼體內(nèi)自由沖擊的質(zhì)量塊組成。當(dāng)系統(tǒng)振動時(shí)，由于自由質(zhì)量的往復(fù)運(yùn)動而沖擊殼體，消耗了振動的能量，故可減小振動。5．合理調(diào)整振型的剛度比根據(jù)振型耦合原理，工藝系統(tǒng)的振動還受到各振型的剛度比以及其組合的影響。合理調(diào)整它們之間的關(guān)系，就可以有效地提高系統(tǒng)的抗振性，抑制自激振動。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬淑梅.超精密微量進(jìn)給刀架的研制[J]同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1999,(05).

篇5

關(guān)鍵詞： 車輛；發(fā)展

在現(xiàn)代社會中廣泛使用，不僅影響了車輛的運(yùn)輸行業(yè)和汽車行業(yè)，是我們國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一，但也對農(nóng)業(yè)和國家的防御裝備現(xiàn)代化的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。車輛工程范圍從原來的力學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，材料，流體力學(xué)和化學(xué)機(jī)電工程，機(jī)械設(shè)計(jì)及理論，計(jì)算機(jī)，電子技術(shù)，測試計(jì)量技術(shù)和控制技術(shù)，這不僅是相互滲透，也進(jìn)一步與醫(yī)學(xué)結(jié)合，生理學(xué)和心理學(xué)。它已經(jīng)發(fā)展成為一門綜合學(xué)科，包括多重的高科技和工程技術(shù)領(lǐng)域。

關(guān)于機(jī)械工程發(fā)展，在許多研究機(jī)械工程史著作中將其分為三個(gè)階段：古代機(jī)械工程史、近代機(jī)械工程史、現(xiàn)代機(jī)械工程史。

機(jī)械始于工具。公元前3000年以前（史前期），人類已廣泛使用石制和骨制的工具。搬運(yùn)重物的工具有滾子、撬棒和滑橇等，如古埃及建造金字塔時(shí)就已使用這類工具。公元前3500年后不久，蘇美爾人已有了帶輪的車。史前期的重要工具有弓形鉆和制陶器用的轉(zhuǎn)臺。弓形鉆由燧石鉆頭、鉆桿、窩座和弓弦等組成，用來鉆孔、擴(kuò)孔和取火。埃及第三至第六王朝（約公元前2686年～前2181年）的早期，開始將牛拉的原始木犁和金屬鐮刀用于農(nóng)業(yè)。約公元前2500年，歐亞之間地區(qū)就曾使用兩輪和四輪的木質(zhì)馬車。敘利亞在公元前1200年制造了磨谷子用的手磨。

公元前600～公元400年的古羅馬稱為古典文化時(shí)期，這一時(shí)期木工工具有了很大改進(jìn)，除木工常用的成套工具如斧、弓形鋸、弓形鉆、鏟和鑿?fù)猓€發(fā)展了球形鉆、能拔鐵釘?shù)难蚪清N、伐木用的雙人鋸等。廣泛使用的還有長軸車床和腳踏車床，用來制造家具和車輪輻條。腳踏車床一直延用到中世紀(jì)，為近代車床的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

約在公元前1世紀(jì)，古希臘人在手磨的基礎(chǔ)上制成了石輪磨。這是機(jī)械和機(jī)器方面的一個(gè)進(jìn)展。約在同時(shí)，古羅馬也發(fā)展了驢拉磨和類似的石輪磨。

表是1500年前開始制造的。重要的改進(jìn)是用螺旋彈簧代替重物以產(chǎn)生動力，此外還加了棘輪機(jī)構(gòu)。機(jī)械式鐘表創(chuàng)造的成功，不僅為現(xiàn)代文明所必需，也推動了精密零件的制造技術(shù)。機(jī)械式鐘表后來又得到全面改進(jìn)，如單擺式時(shí)鐘取代了原來的天平式時(shí)鐘。1676年英國為格林威治天文臺制作了擺長不同的兩種精密時(shí)鐘。懷表采用雙金屬條，解決了平衡輪的溫度補(bǔ)償問題。

在歐洲誕生了工程科學(xué)。許多科學(xué)家，如牛頓、伽利略、萊布尼茲、玻意耳和胡克等，為新科學(xué)奠定了多方面的理論基礎(chǔ)。為了鼓勵(lì)創(chuàng)造發(fā)明，意大利和英國分別在1474年和1561年建立了專利機(jī)構(gòu)。17世紀(jì)60年代出現(xiàn)了科學(xué)學(xué)會，如英國皇家學(xué)會。英國于1665年開始出版科學(xué)報(bào)告會文獻(xiàn)。法國約于同時(shí)建立了法國科學(xué)院。俄、德兩國也分別于1725年和1770年建立了俄國科學(xué)院和柏林科學(xué)院。這些學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)沖破了當(dāng)時(shí)教會的禁錮，展開自由討論，交流學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因而促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)以及機(jī)械工程的發(fā)展。

在1750～1900年這一近代歷史時(shí)期內(nèi)，機(jī)械工程在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了飛速的發(fā)展，并獲得了廣泛的應(yīng)用。1847年，在英國伯明翰成立了機(jī)械工程師學(xué)會，機(jī)械工程作為工程技術(shù)的一個(gè)分支得到了正式的承認(rèn)。后來在世界其他國家也陸續(xù)成立了機(jī)械工程的行業(yè)組織。

機(jī)械工程的發(fā)展，在工業(yè)革命的進(jìn)程中起著主干作用。如18世紀(jì)中葉以后，英國紡織機(jī)械的出現(xiàn)和使用，使紡紗和織布的生產(chǎn)技術(shù)迅速提高。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)和推廣使用，不僅促進(jìn)了當(dāng)時(shí)煤產(chǎn)量的迅速增長，并且使煉鐵爐、鼓風(fēng)機(jī)有了機(jī)器動力而使鐵產(chǎn)量成倍增長，煤和鐵的生產(chǎn)發(fā)展又推動各行各業(yè)的發(fā)展。蒸汽機(jī)用于交通運(yùn)輸，出現(xiàn)了蒸汽機(jī)車、蒸汽輪船等，這反過來又促進(jìn)了煤、鐵工業(yè)和其他工業(yè)的發(fā)展。汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和各種機(jī)床相繼出現(xiàn)。

其中動力機(jī)械技術(shù)的突破，促進(jìn)了各技術(shù)領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)。第一臺有實(shí)用意義的蒸汽動力裝置是英國的T.鈕科門于1705年制成的大氣式蒸汽機(jī)，曾在英國的煤礦和金屬礦中使用。1712年制成的鈕科門蒸汽機(jī)，它的蒸汽氣缸和抽水缸是分開的。蒸汽通入氣缸后在內(nèi)部噴水使它冷凝，造成氣缸內(nèi)部真空，氣缸外的大氣壓力推動活塞做功，再通過杠桿、鏈條等機(jī)構(gòu)帶動水泵活塞運(yùn)動。1765年瓦特制作了一臺試驗(yàn)性的有分離冷凝器的小型蒸汽機(jī)，1781年他又取得雙作用式蒸汽機(jī)的專利。1776年瓦特與M.博爾頓合作制造的兩臺蒸汽機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。到1804年，英國的棉紡織業(yè)已普遍采用蒸汽機(jī)作為生產(chǎn)動力。

19世紀(jì)中期，內(nèi)燃機(jī)問世。第一臺在工廠中實(shí)際使用的內(nèi)燃機(jī)是1860年法國的勒努瓦制造的無壓縮過程的煤氣機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)與當(dāng)時(shí)的蒸汽機(jī)相差不多。1862年，法國A.E.B.de羅沙提出四沖程循環(huán)的基本原理。1876年，德國N.A. 奧托制成四沖程往復(fù)活塞式單缸臥式煤氣機(jī)，比勒努瓦的煤氣機(jī)效率更高，功率更大。1878年，英國D. 克拉克制成二沖程作出了重要貢獻(xiàn)。1897年他制成第一臺壓縮式點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)（柴油機(jī)），使用液體燃料，按四沖程原理工作，熱效率高于當(dāng)時(shí)其他任何內(nèi)燃機(jī)。早期的壓縮式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速比較低，進(jìn)入20世紀(jì)后內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速大幅度提高。

隨著發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的發(fā)明，世界開始進(jìn)入電氣時(shí)代。中心發(fā)電站迅速興起，大功率的高速汽輪機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

第二次世界大戰(zhàn)以后的30年間，機(jī)械工程的發(fā)展特點(diǎn)是：除原有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)大應(yīng)用外，與其他科技領(lǐng)域的廣泛結(jié)合和相互滲透明確加深，形成了機(jī)械工程的許多新的分支，機(jī)械工程的領(lǐng)域空前擴(kuò)大，發(fā)展速度加快。這個(gè)時(shí)期，核技術(shù)、電子技術(shù)、航空航天技術(shù)迅速發(fā)展。生產(chǎn)和科研工作的系統(tǒng)性、成套性、綜合性大大增強(qiáng)。機(jī)器的應(yīng)用幾乎遍及所有的生產(chǎn)部門和科研部門，并深入到生活和服務(wù)部門。

篇6

【關(guān)鍵詞】多體動力學(xué)，機(jī)械工程，航天器，機(jī)器人

多體力學(xué)是一門綜合性質(zhì)的學(xué)科，這門學(xué)科中包含了計(jì)算力學(xué)與工程力學(xué)等很多學(xué)科，是推動機(jī)械工程產(chǎn)業(yè)的重要支撐學(xué)科之一。一般機(jī)械系統(tǒng)能夠通過多體系統(tǒng)獲得較為全面的以及完整抽象的有效描述與高度概括，在對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行研究與分析時(shí)，是一個(gè)最優(yōu)模型形式。在當(dāng)前先進(jìn)的航空航天也、技術(shù)制造也以及人體與假肢等高科技領(lǐng)域中，多體系統(tǒng)這門高新學(xué)科得到了廣泛的推動與發(fā)展。在機(jī)械工程領(lǐng)域，多體力學(xué)有著十分重要的作用，并且逐漸的也引起了人們的重視。

一、對多體力學(xué)進(jìn)行模型構(gòu)建

機(jī)械多體系統(tǒng)是由很多不同的部件進(jìn)行連接進(jìn)而構(gòu)建而成的，機(jī)械裝置中的每個(gè)部件都會在機(jī)械設(shè)備進(jìn)行運(yùn)作時(shí)發(fā)生位移、更改速度以及其它方面的作用力參數(shù)。在對多體力學(xué)系統(tǒng)實(shí)施建模的過程中，一般需要構(gòu)建出系統(tǒng)中的坐標(biāo)系、構(gòu)建系統(tǒng)中各個(gè)部件的模型并且還要對一些相關(guān)的約束以及力偶進(jìn)行定義。在對多體動力學(xué)進(jìn)行研究的過程中，最為主要的兩個(gè)方向就是動力學(xué)與運(yùn)動學(xué)。同經(jīng)典力學(xué)相比較而言，使用多體力學(xué)來研究出的系統(tǒng)一般都會較為復(fù)雜，同時(shí)每個(gè)部件在自由度方面都會存在著不同程度的區(qū)別，并且各個(gè)部件在相對位移上也會發(fā)生很大的變化。故此，建立與求解運(yùn)動微分方程的過程都是十分復(fù)雜的，并且想要準(zhǔn)確的對運(yùn)動方程進(jìn)行求解還需要計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助。

（一）多體動力學(xué)模型在表述上的分析。機(jī)械系統(tǒng)中的基礎(chǔ)構(gòu)件就是多體動力學(xué)中的各個(gè)部件，這些部件會承受來自于系統(tǒng)內(nèi)外其他部件施加的約束作用，在對多體動力學(xué)進(jìn)行機(jī)械設(shè)備模型的構(gòu)建時(shí)，就會涉及到對各個(gè)部件的定義。力元：就是指多體力學(xué)環(huán)境中各個(gè)部件之間的相互作用。理想的力元可以等效成彈簧（扭轉(zhuǎn)彈簧）或-阻尼器-致動器。鉸：是機(jī)械設(shè)備中的運(yùn)動副，會在實(shí)際應(yīng)用的過程中，稱多體力學(xué)中每個(gè)部件之間產(chǎn)生的約束叫做鉸。外力偶：是多體系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)部件所承受的外力作用。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：系統(tǒng)以及系統(tǒng)內(nèi)部中的所有構(gòu)件間存在相互關(guān)系以及鏈接的方式。

（二）模型和模型元素。以上描述的部件、力元以及約束等各種要素構(gòu)成的這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)都涵蓋在多體動力學(xué)系統(tǒng)中動力學(xué)模型內(nèi)。針對機(jī)械設(shè)備而言，在機(jī)械設(shè)備中的力元、鉸、力偶以及部件等這些要素有著很多的種類。故此，想要方便對機(jī)械件各個(gè)要素進(jìn)行更好地管理，可以將其按照不同的屬性歸類處理，一般 可以劃分成約束模型約束、分析力模型元素、力模型約束以及部件模型約束。

（三）參考框架與坐標(biāo)系。我們稱機(jī)械運(yùn)動中能夠在兩者之間永久保持不變距離的物理為剛體。任一選擇剛體上的一點(diǎn)A構(gòu)建出一個(gè)空間三角坐標(biāo)系將剛體固定住，并且將A點(diǎn)視為該坐標(biāo)系中的原點(diǎn)，這個(gè)坐標(biāo)系對于剛體而言是連體基，也可以將其稱作是局部坐標(biāo)系。連體基需要全部固定與機(jī)械的部件上，一旦部件發(fā)生運(yùn)動，連體基就相應(yīng)的隨之運(yùn)動，并且連體基也不會由于剛體發(fā)生了運(yùn)動狀態(tài)的變化就隨之發(fā)生變化。這樣說來，只要是連體基的位置確定了，也就能夠?qū)傮w中任意一點(diǎn)的位置進(jìn)行確定了。通常用地面坐標(biāo)系作為連體基的參考對象，地面坐標(biāo)系可以看成是全局坐標(biāo)中的一個(gè)固定值。剛體與柔體在多體系統(tǒng)中的坐標(biāo)定義是存在一定差異的，在對剛體坐標(biāo)進(jìn)行定義時(shí)，可以選擇固定的坐標(biāo)定義，這樣一來，當(dāng)剛體在狀態(tài)上發(fā)生變化時(shí)，其坐標(biāo)不會跟著發(fā)生變化。在對柔體進(jìn)行定義時(shí)，需要選擇浮動的坐標(biāo)進(jìn)行定義，這樣一來柔性性的變化就會使坐標(biāo)系發(fā)生線與角的位移，還能將柔體在局部發(fā)生的變化清晰的表現(xiàn)出來。

二、機(jī)械領(lǐng)域中對多體力學(xué)的實(shí)際應(yīng)用

（一）柔性機(jī)械臂實(shí)施振動控制。作為一種精度較高的航天技術(shù)設(shè)備，輕質(zhì)重載航天機(jī)械臂在端點(diǎn)處需要完成高精度大范圍的位置跟蹤任務(wù)，故此，需要對該機(jī)械臂在振動情況上實(shí)施必要的控制。對于那些需要在很大范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)行的柔性臂，想要對其端點(diǎn)的振動進(jìn)行關(guān)鍵性的抑制需要選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間并在設(shè)備的端頭出施加一個(gè)制動力。應(yīng)當(dāng)注意的是，這個(gè)時(shí)間點(diǎn)同柔性臂固有頻率與固有阻尼之間存在著密切的關(guān)聯(lián)。此外，想要實(shí)施有效的控制，還需要對伺服系統(tǒng)在動態(tài)特征上進(jìn)行周全的考慮。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，最佳的效果就是實(shí)施柔性臂端點(diǎn)變形進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)反饋，可以令機(jī)械臂的振幅控制在一定數(shù)量級內(nèi)。

（二）工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用。多體動力學(xué)中，工業(yè)機(jī)器人是十分經(jīng)典的模型，其構(gòu)成為一個(gè)分支、六個(gè)自由度，由鉸對各個(gè)部件進(jìn)行銜接。以PUMA760這一常用的機(jī)器人為例進(jìn)行分析，從時(shí)間域以及頻率域進(jìn)行考慮，使用高速攝像儀對設(shè)備的一些相關(guān)的運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行測量，并且將獲得的電樞電流值向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩進(jìn)行轉(zhuǎn)化，大臂值為7.1N?m/A。把已經(jīng)擬合好的模態(tài)參數(shù)向物理參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，能夠?qū)I(yè)機(jī)器人在當(dāng)前的阻尼系數(shù)還有剛度系數(shù)進(jìn)行識別。對于機(jī)器人在關(guān)節(jié)上的特性研究來說，多體力學(xué)的應(yīng)用是十分有意義的。

結(jié)束語：綜上所述，多體動力學(xué)能夠?yàn)闄C(jī)械航空領(lǐng)域、機(jī)器人領(lǐng)域以及兵器領(lǐng)域提供有利的理論工具以及技術(shù)支撐。一般機(jī)械系統(tǒng)能夠通過多體系統(tǒng)獲得較為全面的以及完整抽象的有效描述與高度概括，在對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行研究與分析時(shí)，是一個(gè)最優(yōu)模型形式。對于多體力學(xué)在機(jī)械工程方面的研究，我們應(yīng)該投入更大的精力，進(jìn)而使機(jī)械工程能夠得到更好的發(fā)展，最終為人們提供更加便捷的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]吳春峰.機(jī)械工程中的多體系統(tǒng)動力學(xué)問題研究[J]. 中華民居（下旬刊），2014，02：171-174.

篇7

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；智能化；重要性；發(fā)展趨勢

引 言：新經(jīng)濟(jì)時(shí)代是智能化的時(shí)代，經(jīng)過長時(shí)間的研究拓展， 智能化有了長足的發(fā)展，而科學(xué)技術(shù)的逐漸進(jìn)步和人們需求的日漸增加正是智能化發(fā)展的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。目前，智能化技術(shù)逐漸運(yùn)用到社會發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，影響著人們生活的方方面面，為人們的生活提供了便捷。

1 實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程智能化的重要性

1.1 機(jī)械工程作為一種與機(jī)械的生產(chǎn)和應(yīng)用具有密切關(guān)系的學(xué)科，其通過對科學(xué)和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，在機(jī)械設(shè)備問題的解決過程中起到了至關(guān)重要的作用。而在社會的發(fā)展和運(yùn)行過程中，機(jī)械設(shè)備作為拓展生產(chǎn)范圍和促進(jìn)生產(chǎn)事業(yè)發(fā)展的重要載體，因而在各行各業(yè)中各種機(jī)械得到了廣泛地應(yīng)用，加上機(jī)械工程中包含了多種機(jī)械與控制技術(shù)，在機(jī)械研發(fā)與應(yīng)用過程中都離不開機(jī)械工程的應(yīng)用，因而必須對機(jī)械工程進(jìn)行有效的分析。

1.2 智能化涉及了方方面面的技術(shù)知識，因而在時(shí)代的發(fā)展過程中，智能化是未來發(fā)展的必然趨勢，尤其是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為智能化的發(fā)展注入了強(qiáng)勁的動力，使智能化的廣度與深度得到了極大的拓展，因而機(jī)械工程的智能化對于我國機(jī)械事業(yè)的發(fā)展具有不可磨滅的貢獻(xiàn)，加上其發(fā)展前景十分廣闊，因此必須對智能化的機(jī)械工程發(fā)展趨勢進(jìn)行探究。此外，機(jī)械工程在人類的生存、生產(chǎn)和生活過程中提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，能有效促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的安全高效運(yùn)行，通過機(jī)械工程智能化的實(shí)現(xiàn)，為社會生產(chǎn)力的發(fā)展注入強(qiáng)大的動力，并通過智能化的實(shí)現(xiàn)降低生態(tài)環(huán)境的影響，所以實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的智能就顯得十分必要。

2 機(jī)械工程智能化要點(diǎn)分析

2.1機(jī)械工程

機(jī)械工程是與機(jī)械生產(chǎn)和使用密切相關(guān)的學(xué)科， 通過科學(xué)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合，解決與機(jī)械設(shè)備相關(guān)的各種問題，具體來說，社會生產(chǎn)離不開機(jī)械設(shè)備， 沒有機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)只能是小范圍的生產(chǎn)， 并不能實(shí)現(xiàn)規(guī)模性生產(chǎn)，機(jī)械工程的出現(xiàn)使得機(jī)械設(shè)備的使用更為普遍， 從而使規(guī)模經(jīng)濟(jì)成為可能。機(jī)械工程涉及機(jī)械、控制技術(shù)等多種知識， 研究機(jī)械的研發(fā)、使用以及維修等多種內(nèi)容， 始終貫穿于產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)， 廣泛應(yīng)用于社會發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域。

2.2智能化

智能化是社會發(fā)展的總體趨勢， 它并不是一個(gè)簡單的涵義，而是一個(gè)涵蓋較廣的綜合體系，這一體系涉及多種技術(shù)， 并將這些技術(shù)運(yùn)用在某一特定用途中的智能化的綜合。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步， 智能化不斷發(fā)展，智能化程度的加深以及智能化技術(shù)的發(fā)展使得智能化的應(yīng)用范圍越來越廣， 逐漸拓展到建筑、生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域而科學(xué)技術(shù)的日益更新更是為智能化不斷創(chuàng)新， 從而拓寬了智能化的深度和廣度。同時(shí)， 新時(shí)代的經(jīng)濟(jì)要求決定了智能化發(fā)展的必要性。總之， 智能化在未來具有極為方闊的發(fā)展前景。

3 機(jī)械工程智能化發(fā)展現(xiàn)狀

由于我國目前的國情以及技術(shù)、信息等的限制，我國部分機(jī)械工程企業(yè)還未實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展，還是以傳統(tǒng)的制造模式為主，但可喜的是，機(jī)械工程企業(yè)一直都在不斷改革，借鑒國內(nèi)外發(fā)展較好的機(jī)械工程企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，在技術(shù)、管理、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等各方面開拓創(chuàng)新，將智能化作為企業(yè)未來的發(fā)展目標(biāo)。總之，未來的生產(chǎn)是智能化的集約生產(chǎn)，顧客的需求是智能化的服務(wù)和產(chǎn)品，因此，企業(yè)的生產(chǎn)和管理必須以智能化的發(fā)展方向?yàn)槟繕?biāo)。隨著技術(shù)越來越成熟，不少企業(yè)在國家產(chǎn)業(yè)政策和信息技術(shù)的支持下，以市場需求為導(dǎo)向，不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，研發(fā)產(chǎn)品技術(shù)，將產(chǎn)品向科技化、智能化方向發(fā)展，中國機(jī)械工程行業(yè)一定能夠克服困難，走上科技、智能發(fā)展的軌道。

4 機(jī)械工程智能化的發(fā)展趨勢

4.1管理智能化方向

由于智能化管理在機(jī)械工程管理中的逐漸滲透，機(jī)械工程企業(yè)的管理方式也發(fā)生了變化，由原來的多層次、交叉式的管理轉(zhuǎn)變成階梯型管理模式，由原來的人力管理為主轉(zhuǎn)變?yōu)槲C(jī)管理。智能化管理對機(jī)械工程企業(yè)的生產(chǎn)、銷售、市場開發(fā)等一系列活動都實(shí)時(shí)監(jiān)控、合理決策，并針對運(yùn)行結(jié)果及時(shí)給出正負(fù)反饋，以指示下一步的生產(chǎn)活動。這樣的管理模式，一方面使管理信息更透明化，提高了管理效率。另一方面也減少了人員浪費(fèi)，為企業(yè)節(jié)省人力和物力，同時(shí)減少了人為差錯(cuò)對企業(yè)管理的影響。智能管理模式的發(fā)展也提高了機(jī)械工程的整體發(fā)展。智能化管理模式的推廣，使得機(jī)械工程企業(yè)能夠更好地預(yù)測市場環(huán)境的變化和風(fēng)險(xiǎn)，管理決策能夠快速適應(yīng)市場的需求。因此，智能化管理模式的應(yīng)用更有利于機(jī)械工程企業(yè)抓住國際和國內(nèi)形勢下的機(jī)遇而發(fā)展。

4.2產(chǎn)品智能化

隨著時(shí)代的發(fā)展，消費(fèi)者對產(chǎn)品的需求趨向個(gè)性化、多樣化、智能化，這種不斷提高的需求要求促使機(jī)械工程企業(yè)由傳統(tǒng)的勞動力生產(chǎn)轉(zhuǎn)向技術(shù)生產(chǎn)，不斷創(chuàng)新，以滿足顧客的需求為目標(biāo)。智能化產(chǎn)品可以擁有多種人腦的分析功能，如遠(yuǎn)程控制功能、定時(shí)控制功能、聯(lián)動控制功能等。如針對不同領(lǐng)域的機(jī)械工程產(chǎn)品，安裝不同類型的傳感器（熱敏傳感器、壓力傳感器、位置傳感器等），能對外界信號進(jìn)行感知、分析。在產(chǎn)品上安裝控制器，可以模擬人腦分析、判斷、處理接收到的外界信號，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化。機(jī)械工程智能化產(chǎn)品常有的幾種儀器儀表包括有：集散控制系統(tǒng)、單片機(jī)+數(shù)碼顯示管+電子線路，可以達(dá)到分級控制、靈活配置、智能管理的效果。

4.3機(jī)械工程設(shè)備智能化

在現(xiàn)代社會里，隨著信息化建設(shè)的不斷深入，許多機(jī)器設(shè)備都趨向自動化、科技化、智能化發(fā)展，智能化設(shè)備的應(yīng)用促進(jìn)了智能管理模式的發(fā)展，管理水平的提高。智能設(shè)備的管理，使得管理人員能夠通過設(shè)備性能參數(shù)的變化及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及生產(chǎn)狀況，有故障發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)設(shè)備能夠及時(shí)給出預(yù)警信號，不會造成生產(chǎn)的損失。機(jī)械工程設(shè)備（如加工機(jī)械、動力機(jī)械等）的運(yùn)行狀態(tài)是機(jī)械工程生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)，對機(jī)械工程企業(yè)以至于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要影響。根據(jù)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作性能、工作效率的不同，機(jī)械工程的運(yùn)行效率、任務(wù)目標(biāo)等也是不同的。

4.4科學(xué)技術(shù)智能化

科學(xué)技術(shù)智能化是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化、生產(chǎn)設(shè)備智能化和管理智能化的基礎(chǔ)。科技智能化運(yùn)用在機(jī)械工程生產(chǎn)各個(gè)方面，如導(dǎo)航技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)、微顯微技術(shù)等的運(yùn)用。因此，現(xiàn)代機(jī)械工程企業(yè)要不斷地關(guān)注最新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，并將其應(yīng)用在生產(chǎn)中。由于機(jī)械工程不同領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能等的需求不同，機(jī)械工程智能化產(chǎn)品發(fā)展的模式、目標(biāo)等也不同，對不同領(lǐng)域的智能化產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)該根據(jù)具體需求而有有所差別。不能采用“一概而論”的方式，要針對具體需求，進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)、設(shè)備選擇配置，使機(jī)械工程智能化生產(chǎn)更有效率，智能化產(chǎn)品更好的滿足顧客的需求。

5 結(jié)束語

機(jī)械工程智能化發(fā)展對于國民生產(chǎn)、生活以及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展等方面都具有重大意義，要構(gòu)建科學(xué)的、合理的、系統(tǒng)的機(jī)械工程智能化發(fā)展體系還有待未來進(jìn)一步的研究、探索。總之，只要我們正視機(jī)械工程智能化發(fā)展過程中出現(xiàn)的各種問題，積極擬定措施并實(shí)施，就一定能夠合理利用現(xiàn)有的資源以及創(chuàng)新的技術(shù)，不斷滿足顧客的需求以及生產(chǎn)、生活的需要，保證機(jī)械工程未來的智能化發(fā)展順利。

參考文獻(xiàn)：

[1]王朝.機(jī)械工程智能化的發(fā)展趨勢探討[J].機(jī)械工程，2012（3）.

篇8

    市場經(jīng)濟(jì)是以供求關(guān)系為核心的競爭經(jīng)濟(jì),招標(biāo)、投標(biāo)是市場經(jīng)濟(jì)競爭最普遍和最有成效的方式。不僅政府、企業(yè)、事業(yè)單位采用招標(biāo)投標(biāo)采購物品,而且各種工程項(xiàng)目也采用這種方式挑選承包者。工程項(xiàng)目建設(shè)單位(業(yè)主)在招標(biāo)投標(biāo)過程中,通過招標(biāo)廣告,吸引眾多投標(biāo)商(承包商)前來投標(biāo)洽談,對所有具有資格的承包商一視同仁,采取公平、公正競爭方式,最大限度地形成買方市場,使自己有最充分的挑選余地,由此挑選出經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)、管理經(jīng)驗(yàn)豐富、業(yè)績優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)、社會信譽(yù)好、質(zhì)量優(yōu)良、價(jià)格合理、工期較短的承包商,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勝劣汰、降低造價(jià)、縮短工期、確保質(zhì)量、提高效益。

    招標(biāo)文件是標(biāo)明招標(biāo)工程數(shù)量、規(guī)格要求和招投標(biāo)雙方責(zé)權(quán)利關(guān)系的書面文件。項(xiàng)目招投標(biāo)的市場情況千變?nèi)f化,為適應(yīng)這種變化,在投標(biāo)競爭中獲勝,項(xiàng)目實(shí)施單位應(yīng)設(shè)置投標(biāo)工作機(jī)構(gòu),積累各種資料,掌握市場動態(tài),遇到招標(biāo)項(xiàng)目,則研究投標(biāo)策略,編制標(biāo)書,爭取中標(biāo)。投標(biāo)程序一般包括:報(bào)名參加投標(biāo)、辦理資格審查、取得招標(biāo)文件、研究招標(biāo)文件、調(diào)查投資環(huán)境、確定投資策略、編制標(biāo)書、投送標(biāo)書等階段。開標(biāo)程序很短,結(jié)束后即轉(zhuǎn)入內(nèi)部評審階段。評標(biāo)是一件復(fù)雜而又重要的工作,評標(biāo)委員會應(yīng)由懂技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、法律的3方面人員組成,堅(jiān)持公平態(tài)度,按預(yù)先確定的原則,一視同仁地對待每份合格的投標(biāo)文件,從技術(shù)、工期、管理、服務(wù)、商務(wù)、法律等方面進(jìn)行分析、評價(jià)。投標(biāo)技巧的研究實(shí)質(zhì)是在保證質(zhì)量與工期的條件下,尋求一個(gè)好的報(bào)價(jià)技巧的問題。承包商為了中標(biāo),并獲得預(yù)期的效益,在投標(biāo)程序的全過程中幾乎都要研究投標(biāo)報(bào)價(jià)技巧,包括開標(biāo)前的投標(biāo)技巧、開標(biāo)后的投標(biāo)技巧,并注意投標(biāo)報(bào)價(jià)策略。

    二、項(xiàng)目合同管理

    機(jī)械的種類繁多,根據(jù)用途不同,可分為:動力機(jī)械,如電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、液壓機(jī)等,主要用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與其他形式能量間的轉(zhuǎn)換;加工機(jī)械,如軋鋼機(jī)、包裝機(jī)及各類機(jī)床等,主要用來改變物料的結(jié)構(gòu)形狀、性質(zhì)及狀態(tài);運(yùn)輸機(jī)械,如汽車、飛機(jī)、輪船、輸送機(jī)等,主要用來改變?nèi)嘶蛭锪系目臻g位置;信息機(jī)械,如復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、攝像機(jī)等,主要用來獲取或處理各種信息。項(xiàng)目合同是具有法律效力的一種經(jīng)濟(jì)合同,是指業(yè)主和承包商之間為完成某項(xiàng)任務(wù),而達(dá)成的明確相互權(quán)利與義務(wù)的一種經(jīng)濟(jì)契約。機(jī)械工程項(xiàng)目的產(chǎn)品一般來說需要消耗大量的人、財(cái)、物,周期長,因而,合同涉及的內(nèi)容多而復(fù)雜。業(yè)主和承包商通過項(xiàng)目合同的簽訂與履行,使雙方活動置于法律約束下,更好地配合協(xié)作,有利于項(xiàng)目順利圓滿完成。工程項(xiàng)目的工作量大,施工周期長,可變因素多。在合同實(shí)施中,有些條款因情況發(fā)生變化,需要進(jìn)行修改或補(bǔ)充。

篇9

【關(guān)鍵詞】熱能；動力工程；能源

中圖分類號：TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-0278（2014）03-180-02

近年來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，我國鍋爐的種類也逐漸增多，但是在鍋爐的制造和應(yīng)用方面還存在不少的問題，主要是能源利用效率比較低的問題。因此，如果提高能源利用效率成為我國熱能與動力工程研究的方向之一。在本文中，筆者結(jié)合自身工作實(shí)際，從我國現(xiàn)階段熱能與工程發(fā)展情況入手，分析了熱力動力工程和能源的發(fā)展?fàn)顩r。

一、熱力動力工程及其未來發(fā)展方向

（一）現(xiàn)階段的熱力動力工程研究情況

我國的熱力動力工程專業(yè)是在上世紀(jì)五十年代形成的，而它的興起則是在前蘇聯(lián)，這個(gè)專業(yè)下面還包括幾十個(gè)小專業(yè)，主要與偶電廠熱能、制冷、鍋爐，以及空調(diào)空城、低溫、內(nèi)燃機(jī)等等。而在我國實(shí)行改革開放之后，尤其是進(jìn)入新世紀(jì)之后，這些小專業(yè)逐漸壓縮成為九個(gè)小專業(yè)，前不久有被合并成為一個(gè)專業(yè)。在我國的大多數(shù)高校開設(shè)了熱能與動力工程專業(yè)。

熱能與動力工程專業(yè)的研究內(nèi)容包括兩個(gè)方面，一個(gè)是熱能，一個(gè)是動力，它是一門技術(shù)性和應(yīng)用性均非常強(qiáng)的專業(yè)，涵蓋的知識領(lǐng)域主要包括機(jī)械工程、工程熱物理、熱能動力工程。此外，還包括能量轉(zhuǎn)換和有效利用的理論和技術(shù)等，制冷裝置、動力工程、動力機(jī)械等也屬于這一專業(yè)的知識領(lǐng)域。該專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域也比較廣泛，可以說是我國科技發(fā)展的基礎(chǔ)專業(yè)所在。隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制的逐步晚上，社會需求的不斷多樣化，以及科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，均稱為其發(fā)展的挑戰(zhàn)。

（二）熱能與動力工程的發(fā)展方向

熱能與動力工程的發(fā)展方向首先表現(xiàn)在動力控制工程的發(fā)展方向，其研究發(fā)展需要掌握動力測試技術(shù)、汽輪機(jī)原理、動力機(jī)械設(shè)計(jì)、熱工自動控制，以及燃燒污染與環(huán)境、鍋爐原理、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計(jì)算等方面的知識；其次，在熱力發(fā)電機(jī)與汽車工程發(fā)展方向上，則需要掌握內(nèi)燃機(jī)原理、燃料和燃燒、熱力發(fā)動機(jī)的排放、環(huán)境工程理論，以及內(nèi)燃機(jī)電子控制、低溫技術(shù)學(xué)等方面的知識。

此外，在水利水電工程發(fā)展方面還需要掌握水輪機(jī)原理、水力機(jī)組輔助設(shè)備、現(xiàn)代控制理論、電機(jī)學(xué)與發(fā)電廠電氣設(shè)備等方面的知識。

二、工業(yè)爐的發(fā)展?fàn)顩r

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，工業(yè)爐的作用比較大，在推動工業(yè)生產(chǎn)方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用。工業(yè)爐是一種熱能轉(zhuǎn)化裝置，通過燃燒來產(chǎn)生熱量，然后用燃燒產(chǎn)生的熱量來加工物料和工件。在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，工業(yè)爐是比較重要的生產(chǎn)設(shè)備，當(dāng)前，工業(yè)爐在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用，而且品種比較多，有力推動了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。早在商周時(shí)期，我國已經(jīng)制造出功能強(qiáng)大的鍋爐，隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，鍋爐逐漸發(fā)展成為當(dāng)前的工業(yè)爐。所以，鍋爐可以說是工業(yè)爐的一種特殊形式。相關(guān)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在我國的12個(gè)行業(yè)當(dāng)中，工業(yè)爐裝備在12萬臺以上，其中，機(jī)械制造行業(yè)的工業(yè)爐占到了總數(shù)的67%，而工業(yè)爐有可以分為燃燒爐和電爐。現(xiàn)階段，多數(shù)行業(yè)使用的是工業(yè)爐。而這兩種工業(yè)爐中，燃燒爐的使用范圍最廣，有力推動了我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

三、工業(yè)爐燃燒控制技術(shù)的應(yīng)用

若想比較好地控制熱能動力工程鍋爐內(nèi)的燃燒，控制爐內(nèi)的溫度，必須控制能量轉(zhuǎn)化幅度。在過去，鍋爐燃燒均是使用人力向鍋爐內(nèi)添加燃料，通過這種方式來保證鍋爐的連續(xù)工作。但現(xiàn)階段，不少企業(yè)已經(jīng)采用了步進(jìn)式鍋爐自動控制技術(shù)來控制燃料的添加。在下文中，筆者介紹兩種鍋爐燃燒的控制方式。

（一）空比例連續(xù)控制系統(tǒng)

空比例林旭控制系統(tǒng)由氣體分析裝置、燃燒控制器等部件構(gòu)成，通過檢測熱電偶來設(shè)定燃燒數(shù)據(jù)；利用計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算出燃燒的偏差值，保證輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)對鍋爐燃燒的控制。不過相關(guān)的研究表明，通過這種方式控制燃燒，常常會會出現(xiàn)偏差，計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性會大幅降低。

（二）雙交叉限幅控制系統(tǒng)

雙交叉限幅控制系統(tǒng)，主要由熱電偶、燒嘴和流量閥等組成。但是從另一個(gè)角度來講，即通過溫度傳感器，把需測量的溫度轉(zhuǎn)換成電信號，之后，在計(jì)算所需測量的溫度是不是與預(yù)先設(shè)定的溫度相同，從而實(shí)現(xiàn)對鍋爐內(nèi)燃料燃燒的有效控制。鍋爐采用這種燃燒控制方式，主要有兩個(gè)方面的好處，一是可以節(jié)省能源和部件，二是可以實(shí)現(xiàn)對鍋爐內(nèi)溫度的精確控制。實(shí)踐證明，這種控制技術(shù)的應(yīng)用效果非常好，值得在熱能動力工程中應(yīng)用和推廣。

除此之外，控制熱能動力工程鍋爐內(nèi)的燃燒溫度，還應(yīng)結(jié)合工程的需要，合理選用燃料。眾所周知，有些燃料的燃燒控制較容易，而有些燃料燃燒較劇烈，控制相比較難，這就要求在鍋爐內(nèi)填充燃料前，合理選擇燃料，通過對比燃燒點(diǎn)、燃燒所持續(xù)的時(shí)間等確定使用哪種燃料。

四、仿真鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片

在鍋爐的內(nèi)部，有著不少的葉片，這些葉片在燃料燃燒的過程中會通過自身的轉(zhuǎn)動形成復(fù)雜的流暢，主要的特征便是非定長。因此，通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來檢測其性能有著比較大的困難。現(xiàn)階段，也缺乏健全和完善的流體力學(xué)理論知識來解釋其中發(fā)生的各種現(xiàn)場，比如流動分離現(xiàn)象、失速現(xiàn)象和喘振現(xiàn)象等。在這種情況下，就需要通過流動實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)模擬來探測機(jī)械內(nèi)部的流動問題。

五、熱力動力工程在能源發(fā)展方面

（一）能源方面存在的問題

當(dāng)前，世界各主要經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇跡象逐漸明朗，隨著世界經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和持續(xù)發(fā)展，能源供應(yīng)緊張的局面將會加劇，世界各國將會更加重視本國的能源安全問題，在采取行之有效的能源戰(zhàn)略同時(shí)，加快各種能源利用新技術(shù)和新工藝。而能源動力工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的支柱性產(chǎn)業(yè)，在推動國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面做出了突出的貢獻(xiàn)。所以，必須提高能源利用效率，緩解能源緊張的局面。

而熱電廠的風(fēng)機(jī)，是一種可以產(chǎn)生能源的機(jī)械裝置，通過軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流，可產(chǎn)生大量的動能，在發(fā)電廠、工業(yè)生產(chǎn)和鍋爐生產(chǎn)過程中具有廣泛的應(yīng)用。對于一些發(fā)電機(jī)組來說，隨著電力需求的增加，電網(wǎng)的運(yùn)行將會更加的安全和可靠，所以，這對于風(fēng)機(jī)的應(yīng)用也就提出了更高的要求。

（二）能源方面的發(fā)展前景

人類社會賴以發(fā)展的重要基礎(chǔ)便是能源，能源在確保人類社會的可持續(xù)發(fā)展方面有著巨大的作用。在世界能源形勢不容樂觀的形勢下，如果更加合理高效的利用能源，成為世界性的研究課題。當(dāng)前，我國的能源利用主要以煤炭和電能為主，也就是在能源利用結(jié)構(gòu)中，煤炭是核心，我國是以煤炭為主的能源利用結(jié)構(gòu)。這種能源利用結(jié)構(gòu)，一方面會對環(huán)境產(chǎn)生比較大的影響，造成生態(tài)環(huán)境和大氣環(huán)境的嚴(yán)重破壞，一方面會消耗大量的能源，過度消耗煤炭資源，使我國的能源供應(yīng)日益緊張。

在這樣的形勢下，在我國能源供應(yīng)日益緊張的形勢下，我國能源的主要發(fā)展方向是“新能源、核能、智能電網(wǎng)、常規(guī)能源、節(jié)能減排”。而熱能與動力工程符合我國能源發(fā)展的大體方向，可為我國能源結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化做貢獻(xiàn)。

篇10

同目前的熱門專業(yè)如管理、計(jì)算機(jī)等相比，地礦類專業(yè)相對屬于冷學(xué)門專業(yè)。開設(shè)地礦專業(yè)的大學(xué)也因?yàn)閷I(yè)研究的關(guān)系，通常地處內(nèi)地或偏遠(yuǎn)地區(qū)。因此，在選擇報(bào)考院校和專業(yè)時(shí)候，地礦類專業(yè)往往被“冷落”。

不過，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)科交叉和交流增多，地礦專業(yè)的學(xué)生所接受到的訓(xùn)練也不再像以前那樣相對狹窄。有些地礦類大學(xué)受到冷落可能只是地域原因，其實(shí)也有相當(dāng)有實(shí)力的。屬于工學(xué)學(xué)科的地礦專業(yè)作為一級學(xué)科，又可分為采礦工程、礦井建設(shè)、勘查工程、礦山通風(fēng)與安全、應(yīng)用地球物理、應(yīng)用地球化學(xué)、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)、石油與天然氣地質(zhì)勘查、選礦工程和石油工程等專業(yè)方向。工作性質(zhì)多數(shù)為研究實(shí)驗(yàn)或加工生產(chǎn)，與工業(yè)關(guān)系密切。

從專業(yè)層面看，地礦類專業(yè)以極高的就業(yè)率傲視其他專業(yè)。不過，需要注意的是，身體不好者不適合報(bào)考地礦類專業(yè)。

材料類

材料學(xué)分為三個(gè)大類：金屬材料、無機(jī)非金屬材料和高分子材料。大部分高校會開設(shè)材料科學(xué)與工程專業(yè)，專業(yè)下又分出幾個(gè)方向，針對性地學(xué)習(xí)這三大類的知識，并且它還與其他一些工程科學(xué)相重疊，因此在各大院校，材料科學(xué)與工程都有若干分支。

材料學(xué)森羅萬象，無所不包，是國內(nèi)外各行各業(yè)發(fā)展都離不開的一門基礎(chǔ)而重要的學(xué)科。目前據(jù)相關(guān)專家分析，我國在材料成型設(shè)計(jì)方面缺乏的人才在 20 萬～30 萬之間，并且呈逐年遞增趨勢，材料科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)生已經(jīng)成了“搶手貨”。目前我國整個(gè)材料行業(yè)都缺少高精尖人才，人才缺失問題已經(jīng)成了眾多企業(yè)發(fā)展的桎梏。

機(jī)械類

機(jī)械被稱為“工程之母”，幾乎所有的工程行業(yè)都需要機(jī)械專業(yè)人才。從設(shè)計(jì)、制造和大規(guī)模生產(chǎn)一條龍，從地球到宇宙空間，都有機(jī)械人忙碌的身影。該專業(yè)也不局限于傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)，在許多尖端科學(xué)領(lǐng)域，機(jī)械往往也是該領(lǐng)域所依托的基礎(chǔ)，像在航空航天業(yè)里，飛行機(jī)械師就是必不可少的人才。

機(jī)械專業(yè)屬于教育部規(guī)定的一級學(xué)科，因此它底下設(shè)有許多二級學(xué)科，雖然各個(gè)大學(xué)具體開設(shè)的方向有所差異，但基本上都有這么幾個(gè)專業(yè)：機(jī)械制造及其自動化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程、工業(yè)工程、動力機(jī)械及工程、流體機(jī)械及工程。

儀器儀表類

儀器與儀表類專業(yè)是信息科學(xué)技術(shù)的源頭，是光學(xué)、精密機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)多學(xué)科互相滲透而形成的一門綜合學(xué)科。儀器儀表設(shè)備水平在很大程度上反映出一個(gè)國家的生產(chǎn)力發(fā)展水平，當(dāng)前我國各行各業(yè)的儀器儀表正從自動化向智能化方向發(fā)展，需要大量的測控技術(shù)及儀表專業(yè)的人才。

能源動力類

能源是維持國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和根本保證，它與材料和信息構(gòu)成現(xiàn)代社會繁榮和發(fā)展的三大支柱。能源動力專業(yè)又可分為工程熱物理、熱能工程、動力機(jī)械及工程、制冷及低溫工程等二級學(xué)科，主要為航空航天動力工程及自動化、汽車動力工程、電廠熱能動力及自動化、制冷及低溫技術(shù)、能源與環(huán)境工程等領(lǐng)域培養(yǎng)高級專門人才。能源動力學(xué)科和機(jī)械學(xué)科關(guān)系甚為密切，因此許多大學(xué)常把能源動力類專業(yè)歸并到機(jī)械學(xué)院。比如清華、同濟(jì)的熱能工程系隸屬機(jī)械工程學(xué)院、上海交大則有機(jī)械與動力工程學(xué)院、浙大設(shè)有機(jī)械與能源工程學(xué)院。

電氣信息類

由于目前我國重視高科技發(fā)展，推動了科技進(jìn)步，從而帶動了與此相關(guān)的計(jì)算機(jī)專業(yè)、電子專業(yè)以及通信專業(yè)人才需求的大幅增長，近兩年國家每年對通訊基礎(chǔ)設(shè)施的投資多達(dá)近兩千億元。

有關(guān)專家指出，隨著新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，信息產(chǎn)業(yè)已成為朝陽行業(yè)，更將成為今后國民支柱產(chǎn)業(yè)，因此就業(yè)前景長期向好。按照教育部劃分標(biāo)準(zhǔn)，電氣信息類專業(yè)主要包括：電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、電氣工程與自動化、信息工程、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息顯示與光電技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)、光電信息工程、廣播電視工程、電氣信息工程等專業(yè)。

環(huán)境與安全類

環(huán)境工程是研究環(huán)境問題的一門學(xué)科，它的任務(wù)是通過評價(jià)人類生產(chǎn)和社會活動對環(huán)境的影響，用具體的工程、規(guī)劃和管理措施，收集和處理污染物，消除污染，凈化環(huán)境，使社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。水治理是環(huán)境治理的一個(gè)重要領(lǐng)域，常常是環(huán)境治理最初著手的領(lǐng)域，所以在很多院校，該專業(yè)與給水排水工程與環(huán)境工程也設(shè)在一起。

在高校專業(yè)的分類中，跟環(huán)境工程分在一起的還有安全工程。安全工程，簡而言之，研究的是生產(chǎn)、工程或者說是行業(yè)的安全問題。很顯然，不同行業(yè)需要有各自不同的具體安全措施，所以，安全類專業(yè)是依托于各個(gè)行業(yè)的。

土建類

土建類專業(yè)包括建筑學(xué)、城市規(guī)劃、土木工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、給水排水工程、城市地下空間工程、歷史建筑保護(hù)工程、景觀建筑設(shè)計(jì)、水務(wù)工程、農(nóng)業(yè)工程、設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程、建筑設(shè)施智能技術(shù)、建筑電氣與智能化、景觀學(xué)、風(fēng)景園林、道路橋梁與渡河工程、工程管理等專業(yè)。在土建類中建筑學(xué)是重中之重，建筑學(xué)不僅要求學(xué)生有較強(qiáng)的形象思維能力、圖形表達(dá)能力和較強(qiáng)動手的能力，還要求學(xué)生有良好的數(shù)學(xué)、歷史、美術(shù)的基礎(chǔ)。國內(nèi)大概有70多所大學(xué)設(shè)有建筑學(xué)專業(yè)，此專業(yè)的名校生非常有競爭力，此專業(yè)的學(xué)制一般是五年。

水利類

水利是一門既古老又現(xiàn)代的專業(yè)。之所以說它古老，是因?yàn)樵谠忌鐣祟惪繚O獵游牧為生，逐水草而居，部族定居以后，需水日增，人畜供水和生產(chǎn)用水的引水、供水工程就產(chǎn)生了。

在信息化時(shí)代，傳統(tǒng)水利行業(yè)面臨全面技術(shù)提升和改造的歷史任務(wù)。該專業(yè)應(yīng)用高新技術(shù)對傳統(tǒng)的水利行業(yè)進(jìn)行改造，如采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)及自動化技術(shù)等進(jìn)行技術(shù)改造。水利類包括水利水電工程、水文與水資源工程、港口航道與海岸工程三個(gè)專業(yè)。