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机械工程学科前沿技术综述

机械工程学科前沿技术综述
机械工程学科前沿技术综述

摘要:最近几年,我国机械工程学科在各大领域内取得了一系列突破性进展和原创性成果,为繁荣的经济建设提供了大量的理论方法和实践经验,对世界产生了重要的影响。本文针对当前机械工程领域的发展现状,综述了其重要进展和成果,并对我国机械工程的发展趋势进行了展望。

关键词:机械工程,学术,前沿,综述

1 引论

总的来说,机械工程是一门与机械和动力生产有关的工程学科,它以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题。

我国机械工程学科包含以下几个方面机械制造及其自动化机械电子工程机械设

计及理论车辆工程和仿生技术。机械工程的服务领域广阔而多面,凡是使用机械、工具,以至能源和材料生产的部门,无不需要机械工程的服务。概括说来,现代机械工程有五大服务领域:研制和提供能量转换机械;研制和提供用以生产各种产品的机械;研制和提供从事各种服务的机械;研制和提供家庭和个人生活中应用的机械;研制和提供各种机械武器。

传统机械的发展经历了从制造简单工具到制造由多个零件、部件组成的现代机械的漫长过程。机械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。随着世界的进步、国家的需求和学科的发展,机械工程科学的发展出现了以下显著特点和趋势:一方面,高技术领域如光电子、微纳系统、航空航天、生物医学、重大工程等的发展,要求机械与制造科学向这些领域提供更多更好的新理论、新方法和新技术,因而出现和发展着微纳制造、仿生及生物制造、微电子制造等制造科学新领域;另一方面,随着机械与制造科学与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学、纳米科学技术的交叉,除了推动着机构学、摩擦学、动力学、结构强度学、传动学和设计学的发展外,还产生和发展着仿生机械学、纳米摩擦学、制造信息学、制造管理学等新的交叉科学。在未来的时代,新产品的研制将以降低资源消耗,发展洁净的再生能源,治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。

2 机械工程学科在具体层面的发展

2.1 在机械加工技术层面的发展

一般来言,机械加工包括铸造、锻压、钣金工、焊接、热处理等技术及其装备,以及切削加工技术和机床、刀具、量具等,得到迅速发展,保证了各产业发展生产所需的机械装备的供应。社会经济的发展,对机械产品的需求猛增。生产批量的增大和精密加工技术的进展,促进了大量生产方法(零件互换性生产、专业分工和协作、流水加工线和流水装配线等)的形成。 20世纪中、后期,机械加工的主要特点是:(1)不断提高机床的加工速度和精度,减少对手工技艺的依赖;(2)发展少无切削加工工艺;(3)提高成形加工、切削加工和装配的机械化和自动化程度。自动化从机械控制的自动化发展到电气控制的自动化和计算机程序控制的完全自动化,直至无人车间和无人工厂;(4)利用数字控制机床、加工中心、成组技术等,发展柔性加工系统,使中小批量、多品种生产的生产效率提高到近于大量生产的水平;(5)研究和改进难加工的新型金属和非金属材料的成形和切削加工技术。

21世纪,世界机械工业进入前所未有的高速发展阶段,对比其他行业,机械工业发展具有以下7大特征:

(1)地位基础化。发达国家重视装备制造业的发展,不仅在本国工业中所占比重、积累、就业、贡献均占前列,更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质基础,是现代化经济不可缺少的战略性产业,即使是迈进“信息化社会”的工业化国家,也无不高度重视机械制造业的发展。

(2)经济规模化。全球化的规模生产已经成为各大跨国公司发展的主流。在不断联合重组,扩张竞争实力的同时,各大企业业纷纷加强对其主干业务的投资与研发,不断提高系统成套能力和个性化,多样化市场适应能力。

(3)发展极不平衡,区域色彩浓重。以2003年为例,销售额名列世界前500

位的企业几乎来自北美洲、亚洲、欧洲,所占比例高达99%,显示了三大洲在世界机械工业发展中无与伦比的统治地位。

(4)结构调整进一步深化。生产方式和管理模式正在发生深刻变化,发达国家加大了产业转移的力度,机械产品中附加值低的产品被安排到市场潜在需求发展中国家生产:为适应市场需求的变化,各大生产商纷纷采取专业化生产,“单品种,大批量”已成为很多500强企业生产方式的新特色;同时以生产者为主导的生产方式逐步向以消费者为主导的定制生产方式转变。服务的个性化成为竞争成败的重要因素。

(5)机械制造业全球化的方式发生了新变化。传统的全球化方式有两种:一是以母国为生产基地,将产品销往其他国家;二是在海外投资建立生产制造基地,在国外制造产品,销售到东道国或其他国家。其特点是:自己拥有制造设施与技术,产品完全由自己制造;在资源的利用上,仅限于利用东道国的原材料、人员或资金等。随着信息技术革命,管理思想与方法的根本性变化,企业组织形式也发生了变化,这些变化发生在跨国公司,并将成为新型全球化方式而发展下去。这种变化的主要特征是:广泛利用别国的生产设施与技术力量。在自己可以不拥有生产设施与制造技术所有权的情况,制造出最终产品,并进行全球销售。机械制造业公司在全球范围建立零部件的加工网络,自己负责产品的总装与营销。原材料调配、零部件采购全球化已成为世界机械制造工业的发展趋势。

(6)机械制造业的跨国并购加剧。现代并购不再一味的强调对抗竞争,强强联合成立企业获得竞争优势的主要手段。这时机械制造业全球化过程中大公司谋求生存发展的一大特点。而且趋饱和的市场。日渐激烈的市场竞争。投资建厂的风险增大,也使得更多企业开始采用联合并购的手段。在建厂的前提下,优化企业产品结构,以达到提高生产能力、扩大市场份额,获取规模效益的目的。以高技术为内涵的行业来自技术创新的威胁,使跨国公司走上了联合之路,以形成强大的技术创新能力。机械制造业大企业间的战略并购,导致了机械工业资源的重新配置。使得世界机械工业的竞争格局出现了协作型的局面。一个很好的例子就是三一重工集团。三一是全球工程机械制造商50强、全球最大的混凝土机械制造商、中国企业500强、工程机械行业综合效益和竞争力最强企业、福布斯“中国顶尖企业”,中国最具成长力自主品牌、中国最具竞争力品牌、中国工程机械行业标志性品牌、亚洲品牌500强。2008年5月8日,在雷鸣般的礼炮声中,三一重装的一台EBZ200C标准型掘进机成功出口伊朗,实现了公司海外市场零的突破,吹响了重装进军国际市场的号角,具有里程碑式的纪念意义。

(7)产品高技术化。以信息技术为代表的现代科学技术发展,对机械制造业提出了更高、更新要求的各国和地区,特别是发达国家更重视发展机械制造业,充分体现了机械制造业作为高新技术产业化在推动整个社会技术进步和产业升级中不可替代的基础作用。高新技术的迅猛发展起到了推动、提升和改造的作用。信息装备技术、工业自动化技术、数控加工技术、机器人技术、先进的发电和输配电技术、电力电子技术、新材料技术和新型生物、环保装备技术等当代高新技术成果开始广泛应用于机械工业,其高新技术含量已成为市场竞争取胜的关键。

2.2 在机械电子工程层面的发展

在这里主要表现为机电一体化,随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。

传统意义上讲,机械电子学系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成。较高级的系统不但有硬件,而且还有相应的软件,利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能,使机械系统增加柔性。典型的机械电子系统有数控机床、加工中心、工业机器人等。机械电子学技术除用于单个机器、设备或一般的生产系统的技术改造之外,还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。

现在来说,机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。未来机电一体化的主要发展方向有:

1)智能化。

2)模块化。

3)网络化。

4)微型化。

5)绿色化。

6)系统化。

2.3 在机械工程基础理论层面的发展

我们都知道,动力机械最先与当时的先进科学相结合。蒸汽机的发明人T.萨弗里、瓦特应用了物理学家D.帕潘和J.布莱克的理论。在蒸汽机实践的基础上,物理学家S.卡诺、W.J.M.兰金和开尔文建立起一门新的科学──热力学。内燃机的最重要的理论基础是法国的A.E.B. de罗沙在1862年创立的,1876年N.A.奥托应用罗沙的理论,彻底改进了他原来创造的粗陋笨重、噪声大、热效率低的内燃机而奠定了内燃机的地位。其他如汽轮机、燃气轮机、水轮机等都在理论指导下得到发展,而理论也在实践中得到改进和提高。

2.4 在机构学层面的发展

工程机械的工作对象是动态的机械。它的工作情况会发生很大的变化。这种变化有时是随机的而不可预见;实际应用的材料也不完全均匀,可能存有各种缺陷;加工精度有一定的偏差,等等。与以静态结构为工作对象的土木工程相比,机械工程中各种问题更难以用理论精确解决。因此,早期的机械工程只运用简单的理论概念,结合实践经验进行工作。设计计算多依靠经验公式;为保证安全,都偏于保守。结果,制成的机械笨重而庞大,成本高,生产率低,能量消耗很大。

2.5 在车辆工程层面的发展

根据现有的市场需求,汽车行业未来有三个最主要的发展方向:汽车安全,舒适和节能。节能主要是汽车新能源的问题,不在所述机械工程范围之内,而汽车的舒适性和汽车的安全性都和机械工程有紧密的联系。像汽车安全领域里面的主动安全系统中的ESP、ABS、ASR等,其基本原理都是通过各种传感器把汽车的各种实时情况传递给汽车的计算机,之后通过计算机的判断,进而对执行机构进行调节。所谓的执行机构,就是所说的机械或者其他结构,包括液压,电子调节等,进而改变汽车的形势状

况。机械仍是这些装置中必不可少的一部分,没有机械,汽车的这些机构起不到作用,机械就是一个骨架,其主要的支撑作用。机械工程的发展为汽车的进步提供更加优越的硬性条件,成为车辆工程的依靠力量。

2.6 在人工智能层面的发展

工程机械是传统的工程技术。机械可以完成人用双手和双目以及双足双耳直接完成和不能直接完成的工作,而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置,使过去的许多幻想成为现实。人类现在已能上游天空和宇宙,下潜大洋深层,远窥百亿光年,近察细胞和分子。新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强并部分代替人脑的科技手段,这就是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的影响,而在未来年代它还将不断地创造出人们无法想象的奇迹。

我们人类智慧的增长并不减少双手的作用,相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作,从而更促进手的功能。手的实践反过来又促进人脑的智慧。在人类的整个进化过程中,以及在每个人的成长过程中,脑与手是互相促进和平行进化的。人工智能与机械工程之间的关系近似于脑与手之间的关系。其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来。过去,各种机械离不开人的操作和控制,其反应速度和操作精度受到进化很慢的人脑和神经系统的限制。人工智能消除了这个限制。机械工程可以充分利用这个新出现的巨大可能性。计算机科学与机械工程之间的互相促进,平行前进,将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展。

3我国机械工程科学发展总趋势

总的来说,在机械工程科学方面,我们虽然已经取得了瞩目的创新及进展,但必须清醒地认识到,我国机械工程科学总体上还处于落后状态。主要体现在:我国机械工程的理论、方法和技术对中国制造业的自主创新和发展的贡献不显著;我国学者提出的机械领域的新概念、新理论不多;有重要国际影响的机械工程理论、方法和技术不多;国际机械领域学术界有较大影响的中国学者很少。总体上我国机械工程学术领

域在国际上的地位滞后于中国制造业在国际制造界的地位。未来机械工程学科的发展将主要受到两方面的制约和推动,一个是制造业的创新发展,另一个是学科的演变进步。鉴于未来制造业发展的总趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化(以下简称“五化”)。机械工程科学的基本任务,就是为制造业的“五化”提供所需求的机械系统新理论、新方法和先进制造技术。

介于我国未来将大力推进拥有自主知识产权的先进仪器及装备技术,因此,基于自主创新的高技术仪器及装备的设计制造的基础研究将得到更充分地重视和更快地发展;此外,由于21 世纪我国资源和环境面临空前的严峻挑战,要求机械与制造科学比以往任何时候更重视环境的保护、产品的安全性和绿色度、材料和能源的节省、机电装备的再制造以及新能源制造领域的研究。

中国制造技术的发展总趋势是基于资源节约和环境保护基础上的数字网络化、智能集成化、高效精确化及极端制造化技术。采用德尔菲调查方法及研究分析,未来我国将要重点发展的制造科技主要有以下8 个领域。

(1) 空天及深海装备制造科技。

(2) 先进电子及通信制造科技。

(3) 微纳米制造科技。

(4) 新能源装备制造技术。

(5) 绿色制造科技。

(6) 仿生制造科技。

(7) 光子制造科技。

(8) 数字装备制造科技。

虽然我国机械工程科学已经取得了长足的进展,但与国际先进水平仍然存在很大差距。我们必须保持清醒的头脑,高瞻远瞩,尽快制定学科的长远发展规划,采取正确的学科发展战略和策略。加强对基础研究中原创性理论方法的支持力度,加强对原创性技术发明的支持力度。在继续保持和发扬摩擦学、机器人机构学等在国际学术界占有一席之地的同时,力争在2020 年前后机械与制造学科总体上进入国际先进行列。在机械工程领域学术界,涌现多个在国际上有重大影响的科技成果和著名科学家;在机械与制造相关的国际学术界占有更多席位;有一批国际一流并在国际上有重要影

响的国家实验室和工程研究中心;有一大批自主创新的重大科技成果转化为生产力,促使我国制造业产生更多的高技术产品和世界名牌企业。

综上所述,各个工程领域的发展都要求机械工程有与之相适应的发展,都需要机械工程提供所必需的机械。某些机械的发明和完善,又导致新的工程技术和新的产业的出现和发展,例如大型动力机械的制造成功,促成了电力系统的建立;机车的发明导致了铁路工程和铁路事业的兴起;内燃机、燃气轮机、火箭发动机等的发明和进步以及飞机和航天器的研制成功导致了航空、航天工程和航空、航天事业的兴起;高压设备(包括压缩机、反应器、密封技术等)的发展导致了许多新型合成化学工程的成功。机械工程就是在各方面不断提高的需求的压力下获得发展动力,同时又从各个学科和技术的进步中得到改进和创新的能力。

机械工程方向国内外现状与发展趋势

机械制造技术国内外现状与发展趋势 新中国建立后持别是近三十年来,机械制造技术发展速度很快,向机械产品大型化、精密化、自动化和成套化的趋势发展,在有些方面已经达到或超过了世界先进水平。而且这一时期还没有结束.只要我们能够用好科技发展规律并勇于创新,我国的机械制造技术还将向更高的水平发展.重新引领世界机械工业发展潮流。 现代意义上的机械制造技术主要有以下几个方面的特点,第一,机械制造技术具有工程性的特点:在现代意义上,机械制造技术充分强调计算机技术、传感技术、信息技术、管理技术、以及自动化技术的融合,要求在机械制造技术的应用全过程当中,实现与传统机械制造技术的融合,从而确保整个系统性的工程能够实现能量流、信息流、以及物质流的相互契合;第二,机械制造技术具有综合性的特点:现阶段,对于现代机械制造技术的应用目标在于——确保企业的综合竞争实力能够得到提升,并为国家经济水平的增长“添砖加瓦”。从这一角度来说,现代机械制造技术的应用并不会被局限在制造过程的框架中,还应当覆盖到制造过程的前后阶段,形成一个完整的整体;第三,机械制造技术具有统一性特点:即在市场经济发展不断发展的过程当中,相关企业为了能够赢取在参与市场竞争过程中的绝对优势,最需要解决的一点问题是:将发展的重点从对劳动生产率的提升,转变成为以时间、成本、和质量为中心的提升。而在现代机械制造技术当中,就充分实现了上述要素的有机结合,实现了技术应用的统一性;第四,机械制造技术具有全球性特点:随着现代经济社会的不断发展,全球经济一体化建设进程日益加剧,西方发达国家大多是通过金融、科技、以及信息的方式实现对市场占有份额的扩大,这直接导致了整个市场竞争行为的激烈性。为了更好的与此种发展趋势相适应,就需要通过对机械制造技术的应用,将其与现代高新技术充分融合,以达到支持制造业全面发展的目的。 在现阶段的技术条件支持下,我国现代机械制造技术所取得的发展成效主要体现在柔性制造、虚拟制造、以及敏捷制造这几个方面。首先,对于现代机械制造技术中的柔性制造技术而言,其所指的是:建立在成组技术的基础之上,以常规意义上的数控机床(可以为不同的类型、以及多台台数)以及数控柔性机床指导

机械工程学科前沿结课报告-柔性制造系统FMS

中国地质大学研究生课程论文封面 课程名称机械工程前沿 教师姓名 研究生姓名 研究生学号 研究生专业机械工程 所在院系机电学院 类别:B.硕士 日期:年月日

评语 注:1、无评阅人签名成绩无效; 2、必须用钢笔或圆珠笔批阅,用铅笔阅卷无效; 3、如有平时成绩,必须在上面评分表中标出,并计算入总成绩。

柔性制造系统(FMS) 摘要:柔性制造系统(FMs)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的柔性为目标的制造系统。随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,FMS发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展,也促使柔性制造技术日臻成熟,80年代后,制造业自动化进入一个崭新时代,即基于计算机的集成制造(CIMS)时代,FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。 关键词:柔性制造系统计算机辅助设计柔性制造系统的应用 Abstract: flexible manufacturing systems (FMs) refers to a high degree of automation of manufacturing systems. FMS currently talking about usually refers to the batch machining of advanced automation and a high level of flexible manufacturing systems for the target. With the social demand for product diversification, low manufacturing costs and shorter manufacturing cycle increasingly urgent, FMS develop quite rapidly, and because of the development of micro-electronics technology, computer technology, communications technology, machinery and control equipment, also contributed to the flexible manufacturing technology maturity, after 80 years, manufacturing automation into a new era, that computer-based integrated manufacturing (CIMS) era, FMS has become the industrialized countries in the development of manufacturing automation development priorities. Keywords: flexible manufacturing systems computer-aided design applications of flexible manufacturing systems

未来机械工程的发展趋势

未来机械工程的发展趋势 21世纪以前,科学与技术着重于认识自然世界,不断提高人类生存能力;21世纪科技将更多地着眼于认识人类自身,不断提高人的生命质量。 在21世纪里,就制造业来讲,发明和发展了汽车、机床、机器人、飞机、火箭、芯片、计算机、电视机等成千上万的机电产品,极大地改变了人类的生产方式和生活方式 展望未来,21世纪将更加伟大、更加辉煌。制造业将出现更多意想不到的奇迹。生产的汽车不仅会跑,可能还会飞;制造的飞机将更快、更安全;高速列车和磁悬浮列车将飞驰在祖国的原野;智能仪器装备和智能机器人将按照人们的要求高效率、高质量地制造产品;微型机器人将能进入血管清理“垃圾”、修补心脏;人们可用分子组装技术组装出理想性能的微器件;掌上工具可能是计算机、可视电话、电视、音响和网络的集成,等等。 未来机械工程科学发展的总趋势将是交叉、综合化;柔性、集成化;智能、数字化;精密、微型化;高效、清洁化。智能机器人及仪器设备、微型机电系统、高效柔性、智能自动化制造技术将日趋成熟,并被市场所接受;可重构制造系统的理论与技术和适合我国的制造模式将得到完善和发展;在机构学、摩擦学、仿生机械和仿生制造等领域我国将进入世界先进行列;我国科学家问鼎诺贝尔奖将不是天方夜谭。制造业在制造科学技术的武装下将全面现代化,国家由于制造业创造的财富而更加昌盛繁荣。人民的生活将更加富裕潇洒。 信息科学、材料科学、生命科学、纳米科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界。与以上领域交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等是21世纪机械工程科学的重要前沿。 半个世纪以来,我国的机械工程科学得到了很大的发展,我们已经建立了较完善的学科体系,在学科前沿、技术创新和工程应用诸方面取得了突出成就。 新技术在制造业中的应用,使得被人们称作“夕阳产业”的机械制造业不断涌现新的希望,唤发新的活力。从起初“规模型”、“成本型”到“质量型”,再到现在的“快速响应型”无不展示其适应市场竞争,求生存、求发展的勃勃生机。 围绕着以满足个性需求为宗旨的新产品开发与竟争,一场以大制造、全过程、多学科为特征的新的制造业革命正波澜壮阔地展开。这是二十一世纪知识经济新时代下制造业的趋势,同时也预示着其未来的可持续发展方向——全球化、信息化、智能化。 高技术改变制造业 当今日新月异的科学技术发展,展现出了更多的科学发现和技术发明前景。信息科技、生命科学和生物技术、纳米科技的突飞猛进与相互交织影响,成为新一轮科技革命的重要标志。高技术的迅猛发展,同样对制造业的发展起到了推动、提升和改造的作用。高技术对制造业的改变是全面的和连续不断的,包括影响制造业未来的发展方向、重心领域、科技前沿、核心要素等,这里就几个重大方向问题做些说明。 一、高技术改变制造业——尺度向下延伸

机械工程技术发展前沿报告

学校代码: 学号: 机械工程技术 发展前沿报告 报告作者: 学科:机械工程 报告提交日期: 2015年1月20日

目录 1并联机构机器人 (1) 2 汽车缓速器 (3) 3 机械工程中的工程力学 (5) 4 工程中的动力学及控制问题 (7) 结束语 (9)

1并联机构机器人 并联机构(Parallel Mechanism,简称PM),可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接,机构具有两个或两个以上自由度,且以并联方式驱动的一种闭环机构。并联机器人和传统工业用串联机器人在哲学上呈对立统一的关系,和串联机器人相比较,并联机器人具有以下特点: (1)无累积误差,精度较高; (2)驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置,这样运动部分重量轻,速度高,动态响应好; (3)结构紧凑,刚度高,承载能力大; (4)完全对称的并联机构具有较好的各向同性; (5)工作空间较小; 根据这些特点,并联机器人在需要高刚度、高精度或者大载荷而无须很大工作空间的领域内得到了广泛应用。军事领域中的潜艇、坦克驾驶运动模拟器,下一代战斗机的矢量喷管、潜艇及空间飞行器的对接装置、姿态控制器等;生物医学工程中的细胞操作机器人、可实现细胞的注射和分割;微外科手术机器人;大型射电天文望远镜的姿态调整装置;混联装备等,如SMT公司的Tricept混联机械手模块是基于并联机构单元的模块化设计的成功典范。 1931年,Gwinnett在其专利中提出了一种基于球面并联机构的娱乐装置(图1);1940年,Pollard在其专利中提出了一种空间工业并联机构,用于汽车的喷漆(图2);之后,Gough在1962年发明了一种基于并联机构的六自由度轮胎检测装置(图3);三年后,Stewart首次对Gough发明的这种机构进行了机构学意义上的研究,并将其推广应用为飞行模拟器的运动产生装置,这种机构也是目前应用最广的并联机构,被称为Gough-Stewart机构或Stewart机构(图4)。

机械类英文参考文献

Int J Interact Des Manuf(2011)5:103–117 DOI10.1007/s12008-011-0119-7 ORIGINAL PAPER Benchmarking of virtual reality performance in mechanics education Maura Mengoni·Michele Germani· Margherita Peruzzini Received:27April2011/Accepted:29April2011/Published online:27May2011 ?Springer-Verlag2011 Abstract The paper explores the potentialities of virtual reality(VR)to improve the learning process of mechanical product design.It is focused on the definition of a proper experimental VR-based set-up whose performance matches mechanical design learning purposes,such as assemblability and tolerances prescription.The method consists of two main activities:VR technologies benchmarking based on sensory feedback and evaluation of how VR tools impact on learning curves.In order to quantify the performance of the technol-ogy,an experimental protocol is de?ned and an testing plan is set.Evaluation parameters are divided into performance and usability metrics to distinguish between the cognitive and technical aspects of the learning process.The experi-mental VR-based set up is tested on students in mechanical engineering through the application of the protocol. Keywords Mechanical product design·Virtual reality·Experimental protocol·Learning curve· Mechanics education 1Introduction Modern society is dominated by continuous scienti?c and technical developments.Specialization has become one of the most important enablers for industrial improvement.As a result,nowadays education is more and more job-oriented and technical education is assuming greater importance.In this context both university and industry are collaborating to create high professional competencies.The?rst disseminates M.Mengoni(B)·M.Germani·M.Peruzzini Department of Mechanical Engineering, Polytechnic University of Marche, Via Brecce Bianche,60131Ancona,Italy e-mail:m.mengoni@univpm.it knowledge and innovative methods while the second pro-vides a practical background for general principles training. The main problem deals with the effort and time required to improve technical learning,while market competitiveness forces companies to demand young and high-quali?ed engi-neers in short time.Therefore,the entire educational process needs to be fast and ef?cient.Novel information technolo-gies(IT)and emerging virtual reality(VR)systems provide a possible answer to the above-mentioned questions.Some of the most important issues,in mechanical design?eld,are the investigation of such technologies potentialities and the evaluation of achievable bene?ts in terms of product design learning effectiveness and quality.While IT has been deeply explored in distance education,i.e.e-learning,VR still rep-resents a novelty. VR refers to an immersive environment that allows pow-erful visualization and direct manipulation of virtual objects. It is widely used for several engineering applications as it provides novel human computer interfaces to interact with digital mock-ups.The close connection between industry and education represents the starting point of this research. Instead of traditional teaching methods,virtual technolo-gies can simultaneously stimulate the senses of vision by providing stereoscopic imaging views and complex spatial effects,of touch,hearing and motion by respectively adopt-ing haptic,sound and motion devices.These can improve the learning process in respect with traditional teaching meth-ods and tools.The observation of students interpreting two-dimensional drawings highlighted several dif?culties:the impact evaluation of geometric and dimensional tolerances chains,the detection of functional and assembly errors,the recognition of right design solutions and the choice of the proper manufacturing operations.These limitations force tutors to seek for innovative technologies able to improve students’perception.

全国各大学院校流体机械专业排行榜

中国各大学院校流体机械专业排行榜【*:其中等级A+的二所、等级A的七所、等级B+的十五所、等级B的十四所】 1、等级A+:上海交通大学 - 流体机械及工程专业; 2、等级A+:西安交通大学 - 流体机械及工程专业; 3、等级A :江苏大学 - 流体机械及工程专业; 4、等级A :华中科技大学 - 流体机械及工程专业; 5、等级A :清华大学 - 流体机械及工程专业; 6、等级A :浙江大学 - 流体机械及工程专业; 7、等级A :哈尔滨工程大学 - 流体机械及工程专业; 8、等级A :西北工业大学 - 流体机械及工程专业; 9、等级A :兰州理工大学 - 流体机械及工程专业; 10、等级B+:北京航空航天大学 - 流体机械及工程专业; 11、等级B+:上海理工大学 - 流体机械及工程专业; 12、等级B+:华东理工大学 - 流体机械及工程专业; 13、等级B+:西安理工大学 - 流体机械及工程专业; 14、等级B+:华北电力大学 - 流体机械及工程专业; 15、等级B+:沈阳工业大学 - 流体机械及工程专业; 16、等级B+:华南理工大学 - 流体机械及工程专业; 17、等级B+:武汉大学 - 流体机械及工程专业; 18、等级B+:东北大学 - 流体机械及工程专业; 19、等级B+:东南大学 - 流体机械及工程专业;

20、等级B+:浙江理工大学 - 流体机械及工程专业; 21、等级B+:辽宁工程技术大学 - 流体机械及工程专业; 22、等级B+:山东大学 - 流体机械及工程专业; 23、等级B+:北京理工大学 - 流体机械及工程专业; 24、等级B+:西华大学 - 流体机械及工程专业; 25、等级B:河海大学 - 流体机械及工程专业; 26、等级B:北京科技大学 - 流体机械及工程专业; 27、等级B:大连理工大学 - 流体机械及工程专业; 28、等级B:北京化工大学 - 流体机械及工程专业; 29、等级B:合肥工业大学 - 流体机械及工程专业; 30、等级B:扬州大学 - 流体机械及工程专业; 31、等级B:燕山大学 - 流体机械及工程专业; 32、等级B:华北水利水电学院 - 流体机械及工程专业; 33、等级B:哈尔滨工程大学 - 流体机械及工程专业; 34、等级B:内蒙古工业大学 - 流体机械及工程专业; 35、等级B:沈阳化工学院 - 流体机械及工程专业; 36、等级B:河南理工大学 - 流体机械及工程专业; 37、等级B:中国矿业大学 - 流体机械及工程专业; 38、等级B:山东科技大学 - 流体机械及工程专业; …… 仅供参考,排名不分先后。 2012年9月

精选-机械工程前沿论文

机械工程前沿研究与优化设计 摘要: 本论文指出了现代机械工程科学前沿的显著特征:一方面,它与信息技术、材料科学、生命科学和管理科学相交叉;另一方面,它在创造性地解决机械工程关键科学问题的过程中得到发展。机械优化设计为机械设计提供了一种重要的科学设计方法,使得在解决复杂设计问题时,能从众多的设计方案中寻到尽可能完美的或最适宜的设计方案,这是现代科学技术发展的必然结果。简述了遗传算法和蚁群算法的基本概要,并列举了其目前的应用现状。关键词: 机械工程学科前沿优化设计遗传算法蚁群算法 机械工程是一门与机械和动力生产有关的工程学科,它以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题。 机械工程学科包含以下几个方面机械制造及其自动化机械电子工程机械设计及理论 车辆工程和仿生技术。机械工程的服务领域广阔而多面,凡是使用机械、工具,以至能源和材料生产的部门,无不需要机械工程的服务。概括说来,现代机械工程有五大服务领域:研制和提供能量转换机械;研制和提供用以生产各种产品的机械;研制和提供从事各种服务的机械;研制和提供家庭和个人生活中应用的机械;研制和提供各种机械武器。 1 机械工程的发展趋势 机械的发展经历了从制造简单工具到制造由多个零件、部件组成的现代机械的漫长过程。机械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。随着世界的进步、国家的需求和学科的发展,机械工程科学的发展出现了以下显著特点和趋势:一方面,高技术领域如光电子、微纳系统、航空航天、生物医学、重大工程等的发展,要求机械与制造科学向这些领域提供更多更好的新理论、新方法和新技术,因而出现和发展着微纳制造、仿生及生物制造、微电子制造等制造科学新领域;另一方面,随着机械与制造科学与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学、纳米科学技术的交叉,除了推动着机构学、摩擦学、动力学、结构强度学、传动学和设计学的发展外,还产生和发展着仿生机械学、纳米摩擦学、制造信息学、制造管理学等新的交叉科学。在未来的时代,新产品的研制将以降低资源消耗,发展洁净的再生能源,治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。

机械设计文献综述最终版

1课题的背景和意义 扫描式三维形貌检测系统即为三坐标测量机,是经过40多年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器,有着非常广泛的用途。 20世纪60年代以来,工业生产有了很大的发展,特别是机床、机械、汽车、航空航天和电子工业兴起后,各种复杂零件的研制和生产需要先进的检测技术与仪器,因而体现三维测量技术的三坐标测量机应运而生,并迅速发展和日趋完善。作为近40年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器,三坐标测量机已广泛地用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业中。它可以进行零件和部件的尺寸、形状及相互位置的检测,例如箱体、导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、齿轮、形体等空间型面的测量。此外,还可用于划线、定中心孔、光刻集成线路等,并可对连续曲面进行扫描及制备数控机床的加工程序等。由于它的通用性强、测量范围大、精度高、效率高、性能好、能与柔性制造系统相连接,已成为一类大型精密仪器,故有“测量中心”之称。 三坐标测量机主要由四大部分组成:主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它)、测头系统、电气控制硬件系统、数据处理软件系统(测量软件)。 三坐标测量机的出现是标志计量仪器从古典的手动方式向现代化自动测试技术过渡的一个里程碑。三坐标测量机在下述方而对三维测量技术有重要作用: (1)解决了复杂形状表面轮廓尺寸的测量,例如箱体零件的孔径与孔位、叶片与齿轮、汽车与飞机等的外廓尺寸检测; (2)提高了三维测量的精度,目前高精度的坐标测量机的单轴精度,每米长度内可达1μm以内,三维空间精度可达1μm一2μm。对于车间检测用的三坐标测量机,每米测量精度单轴也可达3μm一4μm; (3)由于三坐标测量机可与数控机床和加工中心配套组成生产加工线或柔性制造系统,从而促进了自动化生产线的发展; (4)随着三坐标测量机的精度不断提高,自动化程度不断发展,促进了三维测量技术的进步,大大地提高了测量效率。尤其是电子计算机的引入,不但便于数据处理,而且可以完成CNC的控制功能,可缩短测量时间达95%以上。 2本课题相关技术的国内外发展概况 2.1三坐标测量机的发展历程 三坐标测量机是集机械、光学、控制技术、计算机技术为一体的大型的精密测量仪器,由于它的通用性强,测量范围大、精度高、效率高、性能好,因此自1959年

全国大学机械工程类专业排名

全国大学机械工程类专业排名 A(39个) 1 上海交通大学14 燕山大学27 合肥工业大学 2 西安交通大学15 南京航空航天大学28 北京交通大学 3 清华大学16 华南理工大学29 华东理工大学 4 浙江大学17 西北工业大学30 西安理工大学 5 哈尔滨工业大学18 天津大学31 太原理工大学 6 吉林大学19 同济大学32 西安电子科技大学 7 华中科技大学20 上海大学33 河北工业大学 8 西南交通大学21 北京科技大学34 东南大学 9 北京航空航天大学22 中南大学35 北京工业大学 10 重庆大学23 湖南大学36 广东工业大学 11 大连理工大学24 武汉理工大学37 哈尔滨工程大学 12 东北大学25 江苏大学38 南京理工大学 13 北京理工大学26 山东大学39 桂林电子科技大学 B+ (60 个) 四川大学、兰州理工大学、东华大学、大连交通大学、中国矿业大学、湖北工业大学、长春理工大学、中国石油大学、北京邮电大学、武汉科技大学、浙江工业大学、山东科技大学、南昌大学、电子科技大学、中国农业大学、太原科技大学、浙江理工大学、昆明理工大学、中北大学、福州大学、长安大学、哈尔滨理工大学、沈阳工业大学、郑州大学、辽

宁工程技术大学、河南科技大学、西华大学、贵州大学、西南石油大学、西安建筑科技大学、青岛科技大学、上海理工大学、陕西科技大学、广西大学、沈阳理工大学、北京化工大学、华侨大学、河海大学、中国科学技术大学、武汉大学、华北电力大学、厦门大学、杭州电子科技大学、青岛理工大学、长春工业大学、河南理工大学、内蒙古科技大学、新疆大学、兰州交通大学、湖南科技大学、辽宁工业大学、西安科技大学、大连大学、上海海事大学、北方工业大学、湘潭大学、江苏科技大学、天津工业大学、长沙理工大学、北京林业大学 B (59 个) 江南大学山东理工大学南京工业大学沈阳航空工业学院安徽工业大学西安工程大学扬州大学、南华大学、内蒙古工业大学、天津科技大学、东北林业大学、天津理工大学、南京林业大学、济南大学、江西理工大学、苏州大学、重庆工学院、西安石油大学、北京信息科技大学、南昌航空工业学院、西安工业大学、鞍山科技大学、华东交通大学、郑州轻工业学院、深圳大学、沈阳建筑大学、汕头大学、河北理工大学、广西工学院、河北科技大学、湖南工业大学、华南农业大学、宁波大学、武汉工程大学、重庆交通大学、中原工学院、西南科技大学、景德镇陶瓷学院、中国地质大学、武汉工业学院、山东轻工业学院、安徽理工大学、辽宁石油化工大学、五邑大学、三峡大学、北京工商大学、安徽农业大学、大连轻工业学院、山东建筑大学、石家庄铁道学院、大庆石油学院、天津工程师范学院、青岛大学、江苏工业学院、中南林业科技大学、烟台大学、南京农业大学、河南工业大学、重庆邮电大学 C 等(40 个) : 佳木斯大学、华北水利水电学院、武汉科技学院、大连海事大学、石河子大学、上海工程技术大学、黑龙江科技学院、安徽工程科技学院、宁夏大学、南通大学、四川理工学院、东北农业大学、河北农业大学、西北农林科技大学、北京服装学院、长江大学、齐齐哈尔大学、中国民航大学、中国海洋大学、陕西理工学院、广州大学、哈尔滨商业大学、内蒙古农业大学、徐州师范大学、北京印刷学院、沈阳化工学院、西南林学院、河北工程大学、福建农林大学、沈阳农业大学、广东海洋大学、

机械工程前沿讲座

机械工程前沿 近年来,机械工程学科在各大领域内取得了一系列突破性进展和原创性成果,为繁荣的经济建设提供了大量的理论方法和实践经验,对世界产生了重要的影响。 , 对 ?前机械工程前沿技术以及机械工程领域的发展现状,综述了其重要进展和成果,并对 国机械工程的发展趋势进行了展望。 机械工程是一门与机械和动力生产有关的工程学科,它以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题。 机械工程学科包含以下几个方面:机械制造及其自动化机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程和仿生技术。机械工程的服务领域广阔而多面,凡是使用机械、工具,以至能源和材料生产的部门,无不需要机械工程的服务。概括说来,现代机械工程有五大服务领域:研制和提供能量转换机械;研制和提供用以生产各种产品的机械;研制和提供从事各种服务的机械;研制和提供家庭和个人生活中应用的机械;研制和提供各种机械武器。 机械的发展经历了从制造简单工具到制造由多个零件、部件组成的现代机械的漫长过程。机械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。随着世界的进步、国家的需求和学科的发展,机械工程科学的发展出现了以下显著特点和趋势:一方面,高技术领域如光电子、微纳系统、航空航 、生物医学、重大工程等的发展,要求机械与制造科学向这些领域提供更多更好的新理论、新方法和新技术,因而出现和发展着微纳制造、仿生及生物制造、微电子制造等制造科学新领域;另一方面,随着机械与制造科学与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学、纳米科学技术的交叉,除了推动着机构学、摩擦学、动力学、结构强度学、传动学和设计学的发展外,还产生和发展着仿生机械学、纳米摩擦学、制造信息学、制造管理学等新的交叉科学。在未来的时代,新产品的研制将以降低资源消耗,发展洁净的再生能源,治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。

机械工程学科前沿论文(轧机方向)

机械工程学科前沿 内容名称:轧机方向 院系:机械学院 班级:研1402班 姓名:李启宇 学号: S2******* 授课教师:王建梅 时间: 2015.7.6 太原科技大学

一、我国无缝钢管技术装备现状 热轧无缝钢管设备从1953年在鞍钢建成投产φ140mm自动轧管机组以来,我国陆续开发、研制、设计、制造和建成投产了一大批小型(φ50mm~100mm)穿孔机和自动、三辊、连轧、圆盘(狄塞尔)等轧管机组,随后又引进并建成投产了一批顶管、周期(大中型)、大型自动、扩管、三辊等类型的轧管机组(含二手设备),之后又引进了一批先进的三辊、精密和连轧管机组等(含软件技术和部分设备)。1999年前拥有的生产供冷拔、冷轧用的热轧无缝毛管、荒管的设备,计有5大类111 台(套),主要是穿孔机、≤φ90mm自动轧管机组和少量三辊、盘轧管和挤压管机组。现有的(含在建的)热轧成品无缝钢管机组。 由双老师的讲课内容我得知,国现有(包括在建)的热轧成品的轧管机组计有10大类39套,即连轧管、自动轧管、周期轧管、热扩管、精密轧管、圆盘轧管、三辊轧管、顶管、挤压管和行星轧管机组。可以说我国目前在世界上拥有的热轧管机组的种类和规格最齐全。 20世纪30年代后期,在上海建有螺丝式拉拔管机,40年代开始建有链式拉拔管机(LG-0.5-120),50年代开始建有二辊三辊冷轧管机(LG-30~200;LD-8~180),60年代开始建有旋压管机(可生产的钢管规格最薄壁厚为0.07mm,最大直径为700 mm),80年代开始建有液压冷拔管机(最大为4000KN),80

年代开始引进先进、快速、高效、大直径冷轧管机,如KPW25VMR、SK75V-MRCK、XIIT-450等。据不完全统计,我国现有的各种冷轧管机987台,其中国产二辊327台、多辊617台,引进43台冷拔管机估计有千条链以上,也可算是种类、规格齐全。 其装备特点为:1一种规格的轴承管用一种规格的管坯,一套加热制度,一套穿孔工具和轧制工艺、一套冷轧管工具、工艺和一套球化热处理制度以及一套检查检测仪器、制度和规范。2用冷轧孔型保证成品管的尺寸精度,用轧制(热和冷)和热处理工艺、制度及检查检测保证成品管性能和质量。 我国无缝钢管设备设计、制造,按照过去的体制规定:主机设备(包括电气配套设备)由国家钢铁设计研究院(如北京、重庆、包头钢铁设计研究总院)提出设计任务书,交由国家专业设备制造厂(如太原重型机械厂、太原矿山机器厂等)进行设备设计和制造;辅助机械设备(包括电气配套设备)由冶金设计院设计,交机械制造厂制造。分工明确,力量(研究、开发)集中。 现在已发展到所有有关设计单位和设备制造单位互相渗透、互相替代或相互联合,同时钢管生产厂也向设备设计和设备制造发展,成立了一些设计院所、设备制造公司或联合公司。现在无缝钢管设备设计、制造单位之多,难以统计。国家大的钢铁设计研究和设备制造单位在与小的分散的设计制造单位的竞争中,没有形成专业相对集中的设计、制造集团,力量分散,

工业机器人文献综述

工业机器人文献综述 生产力在不断进步,推动养科技的进步与革新,以建立更加合理 的生产关系。自工业革命以来,人力劳动己经逐渐被机械所取代,而这种变革为人类社会创造出巨大的财富,极大地推动了人类社会的进步时至今天,机电一体化,机械智能化等技术应运而生并己经成为时代的主旋律。 1.工业机器人的发展: 1.1 机器人概念的诞生 机器人技术一词虽然出现的较晚,但这一概念在人类的想象中却早已出现。自古以来,有不少科学家和杰出工匠都曾制造出具有人类特点或具有动物特征的机器人雏形。我国西周时期的能工巧匠就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早的涉及机器人概念的文章记录,此外春秋后期鲁班制造过一只木鸟,能在空中飞行,体现了我国劳动人民的智慧。机器人一词由捷克作家--卡雷尔.恰佩克在他的讽刺剧《罗莎姆的万能机器人》中首次提出,剧中描述了一机器奴仆Robot。此次Robot被沿用下来,中文译成机器人。1942年美国科幻作家埃萨克.阿西莫夫在他的科幻小说《我.机器人》中提出了“机器人三大定律”,这三大定律后来成为学术界默认的研发原则。现代机器人出现于20世纪中期,当计算机技术出现,电子技术的进步,数控机床的出现及与机器人相关的控制技术和零件加工技术的成熟,为现代机器人的发展打下了基础。 1.2 国内机器人的发展史 在我国目前采用工业机器人的行业主要有汽车行业、摩托车、电 器、工程机械、石油化工等行业。我国作为亚洲第三大的工业机器人需求国,对于工业机器人的需求量在逐年增加,从而吸引了大批工业机器人的制造商,加快了我国工业机器人技术的发展第一阶段是20世纪80年代,我国为t跟踪国际机器人技术的道路,当时以原机械工业部为主,航天工业部等部门联合组织国内的相关研究单位开展了工业机器人的研究,先后推出了弧焊、点焊、喷漆等多种工业机器人。直到90年代,通过国家863计划等的K77,我国具备t独!)设计不}}生产工业机器人的能力,培养了一批高水平的研究生产队伍进入21世纪,中国的工业机器人发展进入t一个崭新的阶段,其中最大的特点是以企业为主体,以市场为导向、赢利为目标的机器人产业开发群体止在形成。尽管国外大的工业机器人公司为了占领中国不断扩大的市场,加大了其在中国的经销力度,但是中国的机器人企业以自己独有的市场信息优势、售前售后的服}}c势、针对中国企业的工艺特点的专门化设计优势努力争取自己的市场地位随养全球经济的一体化发展,世界制造中心向中国转移的趋势,中国工业机器人的产业会快速的发展起来,特别重要的是研制单位必须和需求紧密结合,让机器人走进工厂,实现真止的产业化。 经过20多年的探索,我国的工业机器人自动化技术取得t长足的发展,但是与世界发达国家相比,还有不小的差距;机器人应用工程起步也较晚,应用领域窄,生产线系统技术落后随养我国制造业-尤其是汽车行业的发展,对工业机器人的需求日益增长,工业机器人的拥有量远远不能满足需求量。尤其是基础零部件和元器件生产和制造、机器人可靠性以及成木等问题,都存在很多问题。尤其在大负载工业机器人方而,不仅产品长期大量依靠从国外引进,在维护、更新改造方而对国外的依赖也相当严重。 1.3国内外工业机器人的发展方向

202X英国留学机械工程专业排名TOP6.doc

202X英国留学机械工程专业排名TOP6 英国机械工程专业是不错的专业,那么英国专业排名前六的大学有哪些呢?想必是不少出国人士比较关心的问题,和一起来看看英国机械工程专业排名TOP6,欢迎阅读。 英国机械工程专业排名TOP6院校 机械工程(Mechanical Engineering)是一门运用工程、物理和材料科学原理,来进行机械系统的设计、分析、制造和维护的学科,它为各行各业制造并提供机械设备和电气装置。通过对机械工程专业的学习,许多毕业生会进入工业领域,尤其是制造业、运输业和发电业,或者从事技术和管理方面的工程顾问工作。除了工程之外,一些相关专业的毕业生也从事项目经理、教师等工作。 机械工程专业第一名:剑桥大学 剑桥大学坐落于英国剑桥,是一所世界著名的公立研究型大学,采用书院联邦制,与牛津大学、伦敦大学学院、帝国理工学院、伦敦政治经济学院同属“G5超级精英大学”。剑桥大学是英国本土历史最悠久的高等学府之一,学校前身是一个于公元1209年成立的学者协会,是英语世界中第二古老的大学。 202X-18年,剑桥大学在《泰晤士高等教育》世界大学排名中位列第2、在世界大学学术排名(ARWU)中位列第3、在QS世界大学排名中位列第5、在usnews世界大学排名中位列第7。202X年,泰晤士高等教育颁布的世界大学声誉排名中,剑桥大学排名世界第4。 机械工程专业第二名:帝国理工学院 帝国理工学院又称伦敦帝国学院,成立于1907年。其排名稳居世界前十之列。位于英国伦敦,是一所世界顶尖的专攻理工,医学和商学的研究型大学,在世界学术界有着极高的声望。 帝国理工是英国罗素大学集团成员,又与剑桥大学、牛津大学、伦敦大学学院、伦敦政治经济学院并称为“G5超级精英大学”,研究水平被

工程机械国外行业新技术及发展趋势

工程机械国外行业新技术及发展趋势(一)系列化、特大型化 系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化进程,形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时,产品更新换代的周期明显缩短。所谓特大型工程机械,是指其装备的发动机额定功率超过 746kW(1000HP)。它们主要用于大型露天矿山或大型水电工程工地。产品特点是科技含量高,研制与生产周期较长,投资大,市场容量有限,市场竞争主要集中在少数几家公司。以装载机为例,目前仅有马拉松〃勒图尔勒、卡特彼勒和小松一德雷塞这三家公司能够生产特大型装载机。 (二)多用途、超小型化、微型化 为了全方位地满足不同用户的需求,国外工程机械在朝着系列化、特大型化方向发展的同时,已进人多用途、超小型化、微型化发展阶段。推动这一发展的因素首先源于液压技术的发展——通过对液压系统的合理设计,使得工作装置能够完成多种作业功能;其次,快速可更换连接装置的诞生——安装在工作装置上的液压快速可更换连接器,能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸及液压软管的自动连接,使得更换附属作业装置的工作在司机室通过操纵手柄即可快速完成。一方面,工作机械通用性的提高,可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备本身的效能,能完成更多的工作;另一方面,为了尽可能地用机器作业替代人力劳动,提高生产效率,适应城市狭窄施工场所以及在货栈、码头、仓库、舱位、农舍、建筑物层内和地下工程作业环境的使用要求,小型及微型工程机械有了用武之地,并得到了较快的发展。为占领这一市场,各生产厂商都相继推出了多用途、小型和微型工程机械。如卡特彼勒公司生产的汀系列综合多用机、克拉克公司生产的“山猫”牌产品等。目前国际上推出微型工程机械的公司主要有:Komatsu、Case、Textron等公司。Caterpillar公司也成了国际微型工程机械的带头人,涉及的产品主要有:挖掘机、挖掘装载机、振动压路机、冲击锤、高空作业车等,其中最小的挖掘机斗宽为200mm,车宽小于1m。 (三)多功能化 多功能化作业装置改变了单一作业功能,多种作业已从中、大型工程机械应用的局限中解脱出来,在小型和微型工程机械上也开始了应用。如Caterpillar公司在926G型轮式装载机基础上开发出的IT62G就具有快速连接装置,驾驶员可在驾驶室里完成更换不同作业装置的动作:如更换铲叉、抓斗、卸载斗、扫雷装置、路面清扫装置、破碎装置等。

机械工程学科前沿技术综述说课讲解

机械工程学术前沿技术综述 摘要:最近几年,我国机械工程学科在各大领域内取得了一系列突破性进展和原创性成果,为繁荣的经济建设提供了大量的理论方法和实践经验,对世界产生了重要的影响。本文针对当前机械工程领域的发展现状,综述了其重要进展和成果,并对我国机械工程的发展趋势进行了展望。 关键词:机械工程,学术,前沿,综述 1 引论 总的来说,机械工程是一门与机械和动力生产有关的工程学科,它以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题。 我国机械工程学科包含以下几个方面机械制造及其自动化机械电子工程机械设计及理论车辆工程和仿生技术。机械工程的服务领域广阔而多面,凡是使用机械、工具,以至能源和材料生产的部门,无不需要机械工程的服务。概括说来,现代机械工程有五大服务领域:研制和提供能量转换机械;研制和提供用以生产各种产品的机械;研制和提供从事各种服务的机械;研制和提供家庭和个人生活中应用的机械;研制和提供各种机械武器。 传统机械的发展经历了从制造简单工具到制造由多个零件、部件组成的现代机械的漫长过程。机械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。随着世界的进步、国家的需求和学科的发展,机械工程科学的发展出现了以下显著特点和趋势:一方面,高技术领域如光电子、微纳系统、航空航天、生物医学、重大工程等的发展,要求机械与制造科学向这些领域提供更多更好的新理论、新方法和新技术,因而出现和发展着微纳制造、仿生及生物制造、微电子制造等制造科学新领域;另一方面,随着机械与制造科学与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学、纳米科学技术的交叉,除了推动着机构学、摩擦学、动力学、结构强度学、传动学和设计学的发展外,还产生和发展着仿生机械学、纳米摩擦学、制造信息学、制造管理学等新的

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