0802 机械工程

0802  机械工程
0802  机械工程

机械工程学科学术型硕士研究生培养方案

学科代码: 0802 学科级别:一级

一学科简介

机械工程一级学科涵盖机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、车辆工程四个二级学科。本学科于1992年获得“机械设计及理论”硕士学位授予权,2005年获得“机械电子工程”和“车辆工程”硕士学位授予权,2010年获“机械工程”一级学科硕士学位授予权。本学科是湖南省“十二五”重点一级学科。本学科拥有“工程车辆安全性设计与可靠性技术”湖南省重点实验室及“工程车辆轻量化及可靠性技术”湖南省高等学校重点实验室。

本学科具有与控制科学与工程、计算机科学与技术、交通运输工程、能源动力工程等学科交叉融合的学科特色,通过二十多年的发展和凝练,在四个二级学科领域均已形成一定特色的研究方向,主要开展如下方向研究:机械动力学与机电液系统集成技术、现代筑养路机械设计理论及装备、现代优化设计理论与方法、可靠性设计理论与应用、精密加工与测量技术、现代无损检测技术、汽车安全理论与技术、汽车节能与排放控制技术、汽车检测与电子控制技术、车用新材料及应用。

二培养目标

培养适应社会主义现代化建设,德、智、体全面发展的,掌握机械工程技术、自动化技术、电子与计算应用技术等跨学科复合型人才,使其具有本学科坚实的基础理论、系统的专业知识、严谨求实的科学态度、扎实肯干的科研作风和良好的身体心理素质。了解本学科的前沿发展动态;熟练使用一门外国语阅读本专业的技术文献,撰写论文及简单会话;具有较强的计算机应用能力。硕士毕业后可胜任教学、科研、工程设计、产品开发等工作。

三主要研究方向

四培养方式

研究生培养实行以科研为主导的导师负责制,导师负责研究生的业务指导和思想政治教育。鼓励组成以该研究生指导教师为组长的研究生指导小组,负责研究生的培养和考核。学术型研究生培养以科学研究为主,重点强化创新意识和创新能力,培养从事科学研究的能力。

五学制与学分

1.学制为3年,最长学习年限不超过5年。

2.第一学年内完成所有课程学习。学位论文研究、撰写及答辩的时间要求不少于1年。学习成绩和科研情况表现特别优秀的学术型硕士生,可申请提前半年或一年毕业。

六课程设置

注:

1、同等学力或跨专业入学的硕士生应在导师的指导下,根据研究方向补修本学科相应本科专业的主干课程2门,补修课程不列入培养计划,不计学分,由导师和学院负责检查和审核。

2、硕士生基础英语实行免修制度,凡入学以前通过英语六级,且英语六级520分以上者可申请免修学位英语。免修基础英语,记3个学分。

3、研究生导师根据研究方向需要,可开设院级专业选修课程,该课程列入培养计划,由学院负责检查与审核。

七必修环节及要求

1、教学(科研)实践

导师根据研究方向,结合生产实际安排学生参加企业技术开发、参与企业合作的培训课程开发,或短期参入导师横向合作项目的研究。也可由研究生管理部门安排担任校内本科学生课程教学的助教工作。由导师或主讲教师考核合格后视为完成该环节。计2学分。

2、学术活动、

硕士生应参加一定的学术活动。硕士研究生在校期间应参加10次以上学术活动,其中本人应进行学术报告1次以上。每次学术活动要撰写总结报告,并将有关的书面材料交导师签字认可。学术活动内容包括:学术讲座,学术研讨会以及参加访问讲学等。

学术活动应设立科学道德与学术规范教育的专题活动制度,对研究生进行科学精神、科学道德、学术规范、学术伦理和职业道德教育,传达国家与学校对学术不端行为处罚办法的相关规定。学院对硕士生的学术活动和博士生的前沿性学术专题进行审核,成绩合格者记2学分。

3、中期筛选

硕士生在完成课程学习进入论文工作前,由学院按《长沙理工大学硕士研究生中期筛选办法》,从政治思想、学术水平、科研能力、课程成绩等方面,进行中期筛选。未通过中期筛选者不能进入论文写作阶段。

4、学位论文开题报告

研究生必须调研、查阅中外文献,了解本学科或本研究方向国内外研究进展(参考文献应不少于30篇,其中近5年的10篇以上,外文文献不少于15篇),确定研究内容,并写出文献综述报告,文献综述报告要求5000字以上。在此基础上完成学位论文开题报告,开题报告应包括选题的背景意义、国内外研究动态及发展趋势、主要研究内容、拟采取的技术路线及研究方法、预期成果、存在的困难与解决途径,论文工作时间安排等。经答辩后方可正式进入论文研究阶段。

开题报告由学院组织,除保密论文外,开题报告应公开进行,经评审合格后方可开展论文工作。开题报告具体时间由学院自行确定,但距离申请学位论文答辩的时间硕士生不少于一年。开题合格者计2学分。

5、学位论文中期检查

在学位论文工作的中期,将组织考核小组,对研究生的综合能力、论文工作进展情况以及工作态度和精力投入等进行全面考查。通过者,准予继续进行论文工作,论文中期检查不通过者不能申请答辩。除保密论文外,中期检查公开进行,距离申请答辩的时间一般不少于

半年。参照长沙理工大学《关于提高硕士学位论文质量的若干规定》,以学科专业为单位组织论文中期检查。硕士生在介绍论文工作时,应阐述自己目前已完成的研究工作(已取得的成果),拟完成的研究工作(预计获得的成果);如期完成整个论文工作的可能性,存在的问题与困难;以及后期工作计划等。

八学位论文

硕士论文正文应不少于A4纸50页码,约4万字,参照学校硕士论文要求填写相关内容.对于提前毕业者以学校相关规定为准。

发表论文要求为:申请答辩前必须以第一作者或以第二作者且导师为第一作者发表或录用学术论文,论文内容必须为学位论文的一部分(或紧密相关),且不能是综述性论文。”公开发表的论文发表标准需满足下述条件之一:(1)在有正式刊号的学术期刊上发表论文1篇;(2)在全国性一级学会专业学术会议上发表论文1篇;(3)在学校认定的国内核心期刊及一级期刊发表或录用学术论文1篇;(4)在国际学术会议发表或录用学术论文不少于1篇。

如何做一名合格的机械设计工程师

如何做一名合格的机械设计师 摘要: 作为一个机械设计专业的学生,做一名合格的机械设计师,是我们现在最现实的目标。但是,怎样才能成为一名合格的机械设计师呢?首先,我们需要拥有最基本的专业基础知识,以及良好的专业素养。 关键字: 机械设计师合格专业基础知识良好素养 正文: 作为一名机械设计专业的大三学生,相信每一位跟我一样的学生都跟我一样,成为一名合格的机械设计师是我们的梦想。对于即将离开校园踏进社会的我们,必须要清楚一名合格的机械工程师到底需要什么样的条件,而我们要朝着那个方向去改造自己,让自己成为自己想成为的那种人,才对得起我们逝去的青春。现在让我们来分析一下一名合格的机械设计师,需要具备哪方面的条件。 1.熟练掌握专业技能知识 机械设计离不开自己的学习跟工作阅历,但是经验的积累固然可以从前人身上学到不少,对别人的经验,自己没有一定的专业基础,也很难进行吸收学习。一名合格的机械设计师,真正要学会的是把理论和实际结合起来,扎实的专业知识正是这一领域的敲门砖。专业知识的好坏直接影响到自己在机械方向的发展,我们也只有打好扎实的专业知识基础才能在以后的机械设计生涯中有所建树。 2.熟悉行业软件及相关知识 当前在国内机械行业中的主要设计软件有:Por/E,UG NX,AutoCAD等。一名合格的机械设计师,设计能力是需要掌握的核心,直观的形象更易于我们去设计比较新颖的结构和造型。设计人员不但要精通机械设计,还要电器设计和液压设计,这三者是不可分割的。一名优秀的机械设计师设计的产品必须设计合理,体现在制造、使用、维修三个方面。制造方面就是加工工艺性好,制造成本低,便于安装和调试;使用方面是操作简单,使用效率高,使用寿命长,故障率低;维修方面是便于日常维护和保养,便于维修拆卸、安装和调试。设计的产品还必须质量优良,就是还要有大的市场。 3.注重产品的实际制造可行性的影响。 我们设计的目的是要制造出产品来,设计的过程中,受制造的影响很大,作为一名合格的机械设计师还必须了解机械的加工工艺及成本方面的内容,如果你设计的产品满足了产品本身必须的功能,但是设计的结构过于复杂,加工难度

常用工程软件在机械工程领域的应用

常用工程软件在机械工程领域的应用 03310902班吴迪学号:20090731 摘要: 工程软件是帮助工程设计技术人员解决实际工程设计与分析问题的软件。随着计算机技术的飞速发展以及软件技术的开发与应用,在个人计算机上已经出现诸多实用方便的工程软件,以Auto Cad、Pro/E、UG等软件为代表的工程软件,作为机电产品制造业信息化的核心技术,对于提高产品设计、分析、制造的质量与效率具有关键作用。如果能合理正确运用这些软件,将对工程机构的分析有很大帮助。 关键词:工程软件,应用; 一、PRO/Engineer Pro/E是建立在统一基层的数据库上,不像一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库,就是工程中的资料全部来自一个数据库,使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作,不管他是哪一个部门的。换言之,在整个设计过程的任何一处发生改动亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如,一旦工程图有改变,NC(数控)工具路径也会自动更新;组装、工程图如有任何变动,也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整结合,使得一件产品的设计结合起来。这一优点,使得设计更优化,成品质量更高,产品能更好地推向市场,价格也更便宜。Pro/E是一个软件包,并非模块,它是该系统的基本部分,其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型,三维实体上色或线框造型,完整工程图产生及不同视图(三维造

型还可移动,放大或缩小和旋转)。Pro/E是一个功能定义系统,即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现,其中包括(Ribs)、槽(Slots)、倒角(Chamfers)和抽空(Shells)、等,采用这种手断来建立形体,对于工程师来说更自然,更直观,无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数功能是采用符号式赋予形体尺寸,不像其他系统是直接指定一些固定数值于形体,这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系,任何一个参数改变,其相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示,还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。Pro/E 还可输出 三维和二维图形给予其他应用软件,诸如有限元分析及后置处理等,这都是通过标准数据交换格式来实现,用户更可配上Pro/E软件的其它模块或自行利用C语言编程,以增强软件的功能。它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力,组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI,ISO,DIN或JIS标准),并且支持符合工业标准的绘图仪(HP,HPGL)和黑白及彩色打印机 的二维和三维图形输出。 基于Pro/E软件的全相关性,在机械机构的某一或多个参数调整的过程中,每一次参数的修改都能够清晰地在整体模型上体现出来。能清晰地将参数的变化对整体的影响反映给工程师。 显而易见,Pro/E在3D绘图方面的功能要比Auto cad强大许多,在进行有 关3D模型的设计与分析时应多考虑Pro/E。 二、UG UG是Unigraphics的缩写,这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计

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

第十一章 机械工程材料的选择及应用

第十一章机械工程材料的选择及应用 掌握各种工程材料的特性,正确地选择和使用材料,并能初步分析机器及零件使用过程中出现的各种材料问题,是对从事机械设计与制造的工程技术人员的基本要求,因为机器零件的设计不单是结构设计,还应该包括材料与工艺的设计。 许多机械工程师把选材看成一种简单而不太重要的任务。当碰到零件的选材问题时,他们一般都是参考相同零件或类似零件的用材方案,选择一种传统上使用的材料(这种方法称为经验选材法);当无先例可循,同时对材料的性能(如耐腐蚀性能等)又无特殊要求时,他们仅仅根据简单的计算和手册提供的数据,信手选定一种较万能的材料,例如45钢。这种简单化的处理方法已日益暴露出种种缺点,并证明是许多重大质量事故的根源。所以,选材正在逐渐变成一种严格地建立在试验与分析基础上的科学方法。掌握这种选材方法的要领,了解正确选材的过程,显然具有很大的实际价值。 在机械制造业中,新设计的机械产品中的每一个机械零件或工程构件、工艺装备和非标准设备,机械产品的改型,机械产品中某些零件需要更换材料,进口设备中某些零配件需用国产零配件代用等,都会遇到材料的选用。一般机械零件,在设计和选材时,大多以使用性能指标作为主要依据。而对机械零件起主导作用的机械性能指标,则是根据零件的工作条件和失效形式提出的。 §11.1 零件的失效形式与提高材料性能的途径 一、零件的失效与失效分析 零件在工作过程中最终都要发生失效。所谓失效是指:(1)零件完全破坏,不能继续工作;(2)严重损伤,继续工作很不安全;(3)虽能安全工作,但已不能满意地起到预定的作用。只要发生上述三种情况中的任何一种,都认为零件已经失效。失效分析的目的就是要找出零件损伤的原因,并提出相应的改进措施。现代工业中零件的工作条件日益苛刻,零件的损坏往往会带来严重的后果,因此对零件的可靠性提出了越来越高的要求。另外,从经济性考虑,也要求不断提高零件的寿命。这些都使得失效分析变得越来越重要。失效分析的结果对于零件的设计、选材、加工以至使用,都有很大的指导意义。 1、零件失效的原因 零件的失效可以由多种原因引起,大体上可分为设计、材料、加工和安装使用四个方面,图11-1是导致零

CAD技术在机械工程设计及应用

呼伦贝尔职业技术学院毕业设计 CAD技术在机械工程设计及应用 年级:11机电大专班 学号:20110301007 姓名:包宝音乌拉 专 业:机电一体化 指导教师: ?

二零一四年五月院 系 工业工程 专 业 机电一体化 年 级 ??机电大专 姓 名 包宝音乌拉 题 目 指导教师 评 语 指导教师 ?签章? 评 阅 人 评 语

评 阅 人 ?签章?成 绩 答辩委员会主任 ?签章? 年 月 日 毕 业 设 计 任 务 书 班 级 ??机电大专 学生姓名 包宝音乌拉 学 号 ??????????? 专 业 机电一体化 发题日期: 年 月 日 完成日期: 年 月 日 题 目 题目类型:工程设计 技术专题研究 理论研究 软硬件产品开发 一、设计任务及要求

二、应完成的硬件或软件实验 三、应交出的设计文件及实物(包括设计论文、程序清单或磁盘、实 验装置或产品等) 四、指导教师提供的设计资料 五、要求学生搜集的技术资料(指出搜集资料的技术领域) 六、设计进度安排 第一部分

( 周) 第二部分 ( 周) 第三部分 ( 周) 评阅及答辩 ( 周) 指导教师: 年 月 日 系主任审查意见: 审 批 人: 年 月 日 呼伦贝尔职业技术学院 ????年制 摘要 本文以 ??技术为中心,阐述了 ??技术的产生; ??技术的发展经过;还有 ??技术为我们带来的方便。接下来将重点讲述 ??技术在我们工业上、机械设计等领域做出的重大贡献。如 能够节约机械设计时间、提高机械产品的质量、设计和修改都十分方便、遵从了人们的设计思维、以及 ??技术在机械工程设计的应用。 关键词: ??技术;机械设计;机械工程。

机电一体化系统在机械工程中的实际应用

机电一体化系统在机械工程中的实际应用 机械工程发展关系着社会经济的发展,是国家发展的核心动力源泉。虽然经过多年发展,我国机械工程取得了巨大进步,但是与世界先进水平尚有不小差距,自身仍然存在不少问题,尤其是在机电一体化应用方面还处于起始阶段。利用机电一体化系统,使得我國机械工程的生产效率大为提高、产品质量稳定可靠,同时还有效降低了生产成本,进而提高我国机械制造业的竞争力。鉴于此,我们应当深入分析研究机电一体化系统在机械工程中的应用。 标签:机电一体化系统;机械工程;应用要点 中图分类号:TH-39 文献标识码:A 引言 自改革开放以来,国内的工业发展,受到了国家的改革方针在政策上的支持,工业领域逐年稳步发展,因此为我国的社会经济打下了基础。机电一体化的技术应用对我国相关的技术领域,起着重要的技术开拓作用。而机械工程领域的发展,由过去单一的工业模式,通过合理地运用将机械电气化转变为机电一体化,在技术操作的角度上,这种转变取得了技术上的突破,由于在机械工程领域中引入了机电一体化技术,使得不仅在技术上还是在产品性能方面,都有着明显的提升。世界上的许多国家也都开展了一系列的机电一体化技术研究,由此可见,机电一体化技术对社会的一切生态等方面都产生了积极的影响。 1机电一体化系统的应用难点 1.1信息处理技术方面的难题 信息处理技术即通过数据分析将从机电一体化系统中下达的指令进行筛选、分析,检测出正确的指令,淘汰错误或无意义的信息,然后系统按照筛选过的指令达到工作目的。但是,目前机电一体化系统中的信息处理技术并不能完美地处理信息,即无法做到完整、智能筛选信息,导致指令有几率出错。因此,为了更安全、更完善地工作,解决信息处理技术方面存在的问题十分重要。 1.2检测传感技术方面的难题 检测传感技术即通过感应系统感应到光线、气味等信息,并将其作为触发某种活动的要求,通过这样来做到精确做工,达到解决机电一体化系统在实际应用中发现的问题。相应地,如果机电一体化系统中的检测传感技术问题没有解决,那么会减少控制机器运行状态的方法,因此可能会出现由于人工控制失误导致的系统错误。

机械工程发展现状与趋势

机械工程发展现状与趋势 机械工程作为一门传统的学科,具有极为悠久的历史。长期以来,普遍地认为,它是一门技术,其主要内涵为工艺!装备的创新,多辅以宏观的研究,以至于有人怀疑,机械工程是否存在科学问题? 近些年来,情况正在发生改变,其核心内容改变为以微观机理为基础和数字化工具为支撑的传统工艺和装备的优化以及新工艺的探索和新装备的发明,其服务对象已经从传统的制造业扩展到电子信息、能源、生物医学、人类健康等更加广阔的领域,其中更加需要大量的基础科学和理论的支持。机械工程除了继续保持“技术”的特征外,更多地添加了“科学”的内涵。 对目前机械工程学科的发展有3个宏观的印象:1)机械工程的传统领域与高新技术正密切结合,展现出新的面貌;2)新的交叉技术不断涌现,出现了一些新兴学科分支,机械工程研究!应用领域不断扩展;3)随着机械工程的数字化、微纳化发展,其数学、物理、化学等基础科学的支撑日显重要,其学科基础已经从“技术”为主转为“技术、科学”并重。 在后工业化时代,机械工程的研究内容领域有了新的拓展,研究手段和方法在不断创新,它仍然是支撑国民经济发展的基础和支柱技术之一。目前机械工程发展的最显著特点是:信息化、微纳技术、与生物医学的结合、可持续发展等等。 1、机械工程的数字化 机械工程与信息技术的全方位结合,使这古老的学科焕发出新的生命力,这是当前机械工程发展的一个最为显著的特点) 系统建模!仿真,计算机辅助设计!优化!制造,计算机控制等,仍然是其中的热点问题。不仅如此,数字化技术几乎渗透到每个专题,特别是数字化技术在微观领域研究的开发和应用成为重要发展趋势之一。 2、机械工程与生物医学的结合 按照一般粗浅的理解,生物医学与机械工程具有不同的科学基础,前者的基础是化学而后者的基础为数学和物理学。传统的机械工程技术!研究方法和生物医学正密切结合,以解决生物医学中的诸多问题,已经形成了一个内容十分丰富的机械工程和科学新的分支。 3、机械工程的可持续发展

创新机械工程设计思维的探讨

创新机械工程设计思维的探讨 摘要:机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候 一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程 产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常 大的,因此,在设计过程中一定要对创新思维进行重视。 关键词:机械工程;设计;创新 一、机械工程设计的发展 1传统机械工程设计 经过上百年的积淀,机械工程设计发展目前已经比较完善,机械工程设计也 在不断的进步中,早期的机械工程设计受到各种条件限制,如:经济发展水平和 生产条件的限制,严重阻碍了机械设计的持续前进。即便实践经验丰富的工程技 术人员,在设计过程中能够节省大量的时间,但还是无法摆脱传统设计理念的影响,犯错误仍然难以避免。因此,早期的机械工程设计仍然经历了比较长的过渡期,而且也限制了生产价值的创造。 在机械工程设计的理念中,传统的机械设计操作过程比较复杂,执行难度比 较大。首先设置专门的市场调查人员,在目标产品的调查过程中使用各种有效的 手段,根据实际的调查结果对市场需求进行预测,采取合适的手段对工程设计存 在的问题进行分析和整理。而且对于存在的问题进行整理,然后进行全面的分析,提出具体的解决方案和设计方案。最后,所有的成员一起进行汇总、评价和分析,从而得出结论,然后制定计划来完成整体的设计。在整个设计过程中,市场调研,模型框架,讨论和测试都是密切联系的,在这一系列的过程中,没有精确的信息 数据和具体的参考的实例,因此,传统设计存在较高的危险系数。 2现代机械工程设计 机械工程设计本身就是具有创造价值和创造力的工作过程。如今,现代工业 具有惊人的发展速度,科学技术也得到了迅速的发展,人们的生活质量也得到了 了显著的改善,各种企事业单位的人才都被重用,尤其是重视他们的创造力和主 动性,占据了社会的主导地位。而且人在机械设计领域发挥着举足轻重的作用, 是机械工程设计的中坚力量,他们通常利用最先进的科技成果,挖掘人的潜力, 有效的利用创新思维,与此同时先进的科学技术在机械设计中得到了广泛的应用,主要有设计技术,设计工具,计算技术,甚至在机械工程设计与制造当中运用最 新的材料等。从而把设计人员的创造活力和热情有效的进行激发,从而改变了单 调而枯燥的机械设计过程,使他们突破设计领域的限制,更多的新产品被开发出来,从而能够创造更多的财富。 二、创新设计与创新思维的同步 机械工程在设计的过程中,是否有创新是设计能否迈向成功的关键。这里提 到的创新并不是表面意义上的简单构思,不仅对基础知识有严格的要求,而且对 经验的考量更深,两者对于创新缺一不可。因此,在机械工程设计中,需要对机 械设计从业人员进行思维和精神两方面的培训。中国有句流行语,心有多大,舞 台就有多大,用在设计中亦如此,想象力有多大,创新就有无限可能,所以,在 一定程度上想象力比知识更加重要。创新想象力与现代化设计理念的联合必定会 对传统的设计思路产生深刻的影响。正如所说,创新是一个民族发展以及进步的 根本动力,因此,想象力在机械工程设计中十分重要的。如果设计流程中缺乏必 要的创新思维,设计就难以进步。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通

0802 机械工程

机械工程学科学术型硕士研究生培养方案 学科代码: 0802 学科级别:一级 一学科简介 机械工程一级学科涵盖机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、车辆工程四个二级学科。本学科于1992年获得“机械设计及理论”硕士学位授予权,2005年获得“机械电子工程”和“车辆工程”硕士学位授予权,2010年获“机械工程”一级学科硕士学位授予权。本学科是湖南省“十二五”重点一级学科。本学科拥有“工程车辆安全性设计与可靠性技术”湖南省重点实验室及“工程车辆轻量化及可靠性技术”湖南省高等学校重点实验室。 本学科具有与控制科学与工程、计算机科学与技术、交通运输工程、能源动力工程等学科交叉融合的学科特色,通过二十多年的发展和凝练,在四个二级学科领域均已形成一定特色的研究方向,主要开展如下方向研究:机械动力学与机电液系统集成技术、现代筑养路机械设计理论及装备、现代优化设计理论与方法、可靠性设计理论与应用、精密加工与测量技术、现代无损检测技术、汽车安全理论与技术、汽车节能与排放控制技术、汽车检测与电子控制技术、车用新材料及应用。 二培养目标 培养适应社会主义现代化建设,德、智、体全面发展的,掌握机械工程技术、自动化技术、电子与计算应用技术等跨学科复合型人才,使其具有本学科坚实的基础理论、系统的专业知识、严谨求实的科学态度、扎实肯干的科研作风和良好的身体心理素质。了解本学科的前沿发展动态;熟练使用一门外国语阅读本专业的技术文献,撰写论文及简单会话;具有较强的计算机应用能力。硕士毕业后可胜任教学、科研、工程设计、产品开发等工作。 三主要研究方向 四培养方式 研究生培养实行以科研为主导的导师负责制,导师负责研究生的业务指导和思想政治教育。鼓励组成以该研究生指导教师为组长的研究生指导小组,负责研究生的培养和考核。学术型研究生培养以科学研究为主,重点强化创新意识和创新能力,培养从事科学研究的能力。

机械工程发展现状论文

先进制造技术报告先进制造技术浅析

摘要:高度发达的制造业和先进的制造技术水平不仅是衡量一个国家综合经济实力和科技水平的最重要标志,也是一个国家在激烈的国际竞争中拔得头筹的重要砝码。本文介绍了先进制造技术的内涵及特征,阐述了先进制造技术发展中的关键技术,比如组成技术、敏捷制造、并行工程、快速成型技术、虚拟制造技、智能制造技术等,最后提出了我国先进制造技术的发展战略、优势所在和应当重点发展的关键技术。 关键词:先进制造;关键技术;发展趋势 1.引言 在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。人们往往用AMT来概括先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。 20世纪60年代,随着市场竞争的日益加剧,传统的大规模的生产方式面临着新的挑战,制造企业的生产方式开始向多品种、中小批量生产方式转变。现代的制造业要求必须有最短的交货期、最优的产品品质、最低的产品价格和最好的服务,才能占领市场,赢得竞争。落伍者将丧失市场占有额,甚至被挤出市场。因此,提高制造企业的市场竞争力的最有力的工具——先进制造技术就越来越受到广泛的关注和重视[1-3]。 美国于20世纪80年代末期提出先进制造技术,其根本原因在于其国家竞争力的不断减弱,贸易逆差过大,许多原来占优势的产品都在竞争中败于日本。为此,美国政府和企业界投入了大量的资金进行研究,总结并提出了一系列先进制造技术的新理论。这些战略在短短几年内,就收到了良好的效果,部分被日本占领的市场被重新夺回。在此期间出现了许多先进的制造理念和制造系统模式,如组成技术、敏捷制造、并行工程、快速成型技术、虚拟制造技、智能制造技术等。 2先进制造技术的内涵及特征

机械工程材料的应用及发展前景的展望

机械工程材料的应用及发展前景的展望 发表时间:2016-09-07T15:39:20.750Z 来源:《建筑建材装饰》2015年9月下作者:韩颖颖 [导读] 从而促进机械工程的取得更大的成绩,为我国工业的发展打下坚实的基础。 (天津市工大镀锌设备有限公司,天津300000) 摘要:机械工程材料是机械工程设计与质量的重要前提。因此必须做好机械工程材料的选用工作,并重视机械工程材料的研发,从而促进机械工程的取得更大的成绩,为我国工业的发展打下坚实的基础。 关键词:机械工程;材料应用;发展前景 前言 机械工程材料影响着机械的设计、制造、仿制、维修等方面,可见其是机械工程中不可或缺的重要组成部分,也是节约机械所用成本的关键所在,因此如何在保证既经济又有质量保证的前提下处理好多种工程材料的选择与应用是一个值得探讨的问题。 1机械工程材料选择选择应用的现状分析 1.1从构件失效抗力角度分析 材料失效抗力主要指构建自身是否具备抗磨损、抗变形等能力,通过对构件参量进行表征以避免构件材料在使用前便出现失效的状况。以往失效抗力在研究过程中既需考虑到材料力学性能,也需构建相应的模型确定其在实际工况中的特性。如许多学者关于热作模具钢的失效分析过程中,通过测试材料寿命并分析模具寿命,得出模具设计选材的标准,其具体选材步骤主要体现在:(1)对用于零件成形的机械材料进行确定并结合模具使用条件,以此判断选择哪种模具以及具体抗力要求;(2)通过对模具时效形式的分析对抗力指标进行确定,选择满足指标标准的钢种;(3)对满足抗力指标要求且符合模具类型的钢种确定的基础上,判断是否与首相抗力指标以及其他指标相吻合;(4)进行选材过程中还需考虑到材料的来源、经济性以及是否便于生产管理等因素。这种选材方式的研究很大程度上为热模具的选材奠定理论基础。 1.2从经济适用性角度考虑 在机械工程对于材料的选择应用首先需要关注的就是材料的适用性和经济性。比如,在机械铸造工艺中需要保正材料具备良好的吸气性、收缩性、偏折性和流动性;而在锻造工艺中则要求材料必须具备较好的冲压性、可锻性、冷镦性和断后冷却性;焊接工艺对材料的适用性和敏感性要求较高。机械加工材料的不同特性为机械工程工艺提供了不同的材料选择,在保证满足工艺需求的前提下,把握好工艺需求材料的各种特性,合理化选择材料才是机械工程发展的正确方向。在注重了机械工程材料的适用性后,还需要根据工程预算合理考虑设计材料的经济性。既要做到选材的质量要求达标,也要保证经济实惠的材料价格选择。而对于可循环利用的机械材料,在整个机械工程中应当循环利用,降低资源消耗,减少机械工程成本,提高整体的经济效益。 1.3从环保、节能角度考虑 国家制定的可持续发展战略就是要求生态、环保、节能,任何企业都必须认真贯彻党的战略方案。一般来说,在机械工程的使用材料中,很多原材料都是不可再生能源,如果过度消耗,最终势必会给机械工程行业带来极大的隐患。因此,我们在材料选择与应用工作中要做到环保和节能,尽可能的使得环保要求和使用需求都能满足。 2机械工程材料的应用 2.1钢铁材料及其应用 当前工业仍然是我国经济发展的主体行业,而钢铁材料也一直是使用较多的重要的机械材料。钢铁工业发展呈现产品结构在变化、增长,产业集中度进一步提高等趋势主要应用领域:为电力系统、汽车工业、铁路与桥梁、船舶与海上钻井平台、兵器工业、石油开采机械及输油管道、化工压力容器、建筑钢筋和构架等。 2.2镁、镁合金及其应用 镁具有优良的物理性能和机械加工性能,此外其还具有丰富的蕴藏量,因而被业内公认为最有前途的轻量化材料,其也是21世纪的绿色金属材料。汽车、摩托车等交通类产品用镁合金,镁作为实际应用中最轻的金属结构材料在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的重视,世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。另外,镁合金应用发展最快的是电子信息和仪器仪表行业,在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下,加上电磁屏蔽、散热和环保方面的考虑,镁合金成了厂家的最佳选择,镁合金外壳可使产品更豪华、美观。近几年电子信息行业镁合金的消耗量急剧增加,成为拉动全球镁消耗量增加的另一重要因素。 2.3铝、铝合金及其应用 密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等都是铝合金的优点,因而其被广泛的应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门。例如,在航空航天领域,铝锂合金具有低密度、高比强度、高比刚度、优良的低温性能、良好的耐腐蚀性能和卓越的超塑成型性能,被认为是航空航天工业中的理想结构材料。在航天领域,铝锂合金己在许多航天构件上取代了常规高强铝含金,铝锂合金作为储箱、仪器舱等结构材料具有较大优势国外预测,含抗铝一镁合金及其它系列的铝合金有可能成为下一代飞机的重要结构材料。TiAi基合金的板材除了有望直接用作结构材料外,还可以用作超塑性成型的预成型材料,并用于制作近净成型航空、航天发动机的零部件及超高速飞行器的翼、壳体等又如,在汽车领域,汽车用铝合金材料的3/-4为铸造铝合金,主要是发动机部件,传动系部件,底盘行走系零部件变形铝合金主要用于热交换器系统,车身系部件铝基复合材料在某些范围内替代铝合金、钢和陶瓷等传统的汽车材料,用于汽车关键零件,特别是高速运动零件,对减少质量、减少运动惯性、降低油耗、改善排放和提高汽车综合性能等具有非常积极的作用,在汽车领域有着良好的应用前景。 2.4稀有金属材料及其应用 现代机械工程中稀有金属也有着广泛的用途。例如,在电子工业领域,高纯度稀有金属锗是最王要的半导体材料之一,此外铌、钨、铝、钛等也都是电了工业的重要材料;稀有金属钽用以制造比容大、性能稳定的优质电容器,成为航空及航天设备中的重要电子元件。又如,在钢铁工业领域,稀土金属及稀有高熔点金属都是冶炼优质钢的重要添加剂,少量稀土或钒加入到钢中,能大大提高强度和耐

实现机械工程的可靠性优化设计参考文本

实现机械工程的可靠性优化设计参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

实现机械工程的可靠性优化设计参考文 本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 自改革开放之后,中国的工程机械行业得到了前所未 有的发展,经过30多年的不懈努力,机械工程制造业取得 了巨大的发展成果,在国民经济中占有很大的比重。在机 械工程行业里面,对其可靠性进行优化设计是十分必要 的。在本文中,深入探讨了工程机械可靠性优化设计中的 问题,以便参考。 现代社会,科学技术的发展已不可同日而语,人们不 仅对多功能产品的强烈需求,还希望多功能产品的各项能 力非常突出。以提高产品的功能可靠性为目的,促使了产 品产品的可靠性优化设计应运而生,从其概念的产生到如 今,得到了迅速发展和广泛使用。在开展工程机械产品的

设计时,需要把可靠性理论和技术融合起来,并依据具体的要求,可以优先考虑产品的可靠性;在延误开发时间,增加成本和性能的前提下,使工程机械产品的设计尽量满足可靠性的要求。由于可靠性设计是一个跨多学科,多技术的新兴技术,所以可靠性的设计涉及诸多问题。 1.机械工程设计的可靠性常用方法 1.1.鲁棒设计方法 这种设计方法主要是降低产品的敏感性。使产品的性能不会因为制造期间在变异或是使用环境的变化而变得不稳定,并且让产品在额定的使用期限内,不会因为产品的结构发生变化,参数变动,系统老化等问题而影响到工作的设计方法。该方法是基于统计分析为基础由日本的机械设计师田口玄一提出的,它根据产品的可用性对用户造成多大的经济损失来判断设计的可靠,这是它的基本原理,其中的损失通常是可靠的用户流失的可用性正比于产品的

综述-神经网络在机械工程应用现状

神经网络在机械工程应用现状综述 1、前言 神经网络(Neural Networks,简写为ANNs)是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。 2、正文 2.1、Adaptive neural network force tracking impedance control for uncertain robotic manipulator based on nonlinear velocity observer 这篇文章提出了一种基于非线性观测器的自适应神经网络力跟踪阻抗控制方案,用于控制具有不确定性和外部扰动的机器人系统。假设可以测量机器人系统的关节位置和相互作用力,而关节速度是未知的和未测量的。然后,设计非线性速度观测器来估计机械手的关节速度,并利用Lyapunov稳定性理论分析观测器的稳定性。基于估计的关节速度,开发了自适应径向基函数神经网络(RBFNN)阻抗控制器,以跟踪末端执行器的期望接触力和机械手的期望轨迹,其中自适应RBFNN用于补偿系统。不确定性,以便可以提高关节位置和力跟踪的准确性。基于Lyapunov稳定性定理,证明了所提出的自适应RBFNN阻抗控制系统是稳定的,闭环系统中的信号都是有界的。最后,给出了双连杆机器人的仿真实例,以说明该方法的有效性。[1] 在控制方案中,首先设计非线性速度观测器来估计机械手的关节速度,并用严格的Lyapunov稳定性理论分析观测器的稳定性。接下来,根据估计的速度,开发自适应神经网络阻抗控制器以跟踪末端执行器的期望接触力和操纵器的期望轨迹,其中自适应神经网络用于补偿操纵器的系统不确定性,因此然后可以改善力和位置跟踪精度,并且使用鲁棒项来补偿神经网络的外部干扰和近似误差。最后,通过双连杆机器人的计算机模拟显示了控制方案的有效性。 2.2、Neural network-based bounded control of robotic exoskeletons without velocity measurements 这篇文章提出了一种新的机器人外骨骼神经输出反馈轨迹跟踪控制器。控制器是通过定义辅助动力学,并利用自适应前馈神经网络(NN)项来补偿系统的未知非线性动力学而开发的。所提出的方法仅需要NN权重矩阵的控制器和自适应规则中的位置信息。此外,控制器提供先验有界控制命令。通过在下肢机器人外骨骼上进行的模拟和实验来验证控制器的性能。通过实验示出,控制器的NN项具有按需辅助的属性,使得当用户可以在康复任务中遵循期望的轨迹时,其在控制器输出中的贡献减小。[2] 结果表明,对于控制增益的给定条件,控制命令是先验有界的。这一结果与控制器和NN的适应规律只需要位置信息的事实一起,构成了这篇文章的主要贡献。所提出的仿真和实验结果清楚地表明了控制器的令人满意的性能。 2.3、Neural network-based region reaching formation control for multi-robot systems in obstacle environment 本研究涉及在存在模型不确定性和外部扰动的情况下,多机器人系统的区域达到碰撞和避障的地层控制问题。提出了一种基于神经网络的鲁棒控制方案,结合自适应补偿器和自适应控制增益,实现了碰撞和避障的区域到达编队控制。结果表明,在所提出的控制方法

机械工程管理问题及对策

机械工程管理问题及对策 机械设备管理工作是生产企业管理中的重中之重,不容得有半点疏忽和大意。尤其是在激烈的市场竞争体制下,机械设备管理工作的好坏直接影响着企业的市场竞争力,如果生产企业不改革机械管理模式,完善机械管理制度,改善机械管理方法,那么,生产企业就会失去市场竞争力,严重者更会被市场淘汰。本文首先介绍企业在机械管理中的不足之处,然后分析现代机械管理模式的发展方向,最后提出保证企业机械管理工作落实的有效方法。 1企业在机械管理中的不足之处 1.1机械管理制度不完善,管理工作难以落实到实处 机械设备管理工作听起来很简单,好像只需要对机械设备进行型号登记,把机械设备保管好就完事了,其实不然,机械管理工作内容较多,管理周期较长,管理人员是需要具备一定的管理知识才能做好的。在具体工作中,企业不仅要对每一台机械设备进行登记,还要建立完善的机械设备档案,管理人员更需要具备维护、保养机械设备的意识,对机械设备进行定时定期保养和维护,这样才能保证机械设备管理工作顺利进行,才能保证机械设备管理工作发挥出应有的作用。目前,许多企业机械存在着管理制度不完善、缺乏对工作人员进行有

效监督等问题,结果造成机械管理工作落实不到实处,不仅影响了生产企业的工作效率,更影响了生产企业的工程质量。因此,企业一定要重视机械管理工作,加强机械管理制度建设,否则,机械管理工作就会混乱不堪,影响企业的发展和进步。 1.2机械设备维修和保养工作不到位,影响了企业的工程质量 机械设备的保养和维修是生产企业日常管理中的重要内容,如果机械设备出现问题,就会影响企业的工程进度和质量。但是,我国很多企业不重视机械设备的维修和保养工作,管理人员更缺少机械设备的管理经验,这就造成机械设备管理效率低下,影响了生产的顺利进行。主要体现在三个方面: (1)投入资金不足。机械设备的维修和保养工作尽管重要,但是一些机械管理人员认为减少维修和保养次数是为公司节约成本,往往延迟保养或者维护,这样的错误做法会给一些机械设备带来致命损害,让一些机械设备没有达到使用年限就不得不更换掉,其结果是加大了企业的经济负担。 (2)维修保养技术落后。随着机械设备的更新发展,许多传统的维修技术和保养方法已经不再适用,这就造成机械设备在维修和保养中存在问题,造成机械设备维修效果不好或者保养达不到要求,这

机械工程发展现状与趋势

机械工程发展现状与趋 势

机械工程发展现状与趋势 机械工程作为一门传统的学科,具有极为悠久的历史。长期以来,普遍地认为,它是一门技术,其主要内涵为工艺!装备的创新,多辅以宏观的研究,以至于有人怀疑,机械工程是否存在科学问题? 近些年来,情况正在发生改变,其核心内容改变为以微观机理为基础和数字化工具为支撑的传统工艺和装备的优化以及新工艺的探索和新装备的发明,其服务对象已经从传统的制造业扩展到电子信息、能源、生物医学、人类健康等更加广阔的领域,其中更加需要大量的基础科学和理论的支持。机械工程除了继续保持“技术”的特征外,更多地添加了“科学”的内涵。 对目前机械工程学科的发展有3个宏观的印象:1)机械工程的传统领域与高新技术正密切结合,展现出新的面貌;2)新的交叉技术不断涌现,出现了一些新兴学科分支,机械工程研究!应用领域不断扩展;3)随着机械工程的数字化、微纳化发展,其数学、物理、化学等基础科学的支撑日显重要,其学科基础已经从“技术”为主转为“技术、科学”并重。 在后工业化时代,机械工程的研究内容领域有了新的拓展,研究手段和方法在不断创新,它仍然是支撑国民经济发展的基础和支柱技术之一。目前机械工程发展的最显著特点是:信息化、微纳技术、与生物医学的结合、可持续发展等等。 1、机械工程的数字化 机械工程与信息技术的全方位结合,使这古老的学科焕发出新的生命力,这是当前机械工程发展的一个最为显著的特点) 系统建模!仿真,计算机辅助设计!优化!制造,计算机控制等,仍然是其中的热点问题。不仅如此,数字化技

术几乎渗透到每个专题,特别是数字化技术在微观领域研究的开发和应用成为重要发展趋势之一。 2、机械工程与生物医学的结合 按照一般粗浅的理解,生物医学与机械工程具有不同的科学基础,前者的基础是化学而后者的基础为数学和物理学。传统的机械工程技术!研究方法和生物医学正密切结合,以解决生物医学中的诸多问题,已经形成了一个内容十分丰富的机械工程和科学新的分支。 3、机械工程的可持续发展 可持续发展已经成为了全球的共同呼声,作为一个国际会议,可持续发展自然也是关注重点之一。能源、资源和排放是实现可持续发展的三个重要方面,其中能源问题对机械工程具有十分重要的意义。 4、机械工程的人才培养 机械工程的人才培养科技的发展离不开人才的培养,充分体现对机械工程人才培养的关注。在机械工程高速发展的今天,作为制造业大国的中国,机械工程界对机械工程教育与人才培养的问题研究应该给予充分的重视。 关于机械工程的现状和未来的研究,主要研究机械工程的现状和未来预期的变化。未来的尖端研究领域有7个方面:(1)替代能源;(2)生物工程/生物医学;(3)水;(4)计算机;(5)电子;(6)能源;(7)纳米技术;而最需要加强研究的领域是;(1)纳米技术;(2)再生能源;(3)太阳/风。下面浅述楔横成型的研究情况: 楔横轧成形过程不同于传统的车、铣、刨、磨等去除金属的加工方法,楔横轧成形是一个非常复杂的大弹塑性变形过程,轧制过程比较短,但轧制速度

机械工程材料基本知识

机械工程材料基本知识 1.1 金属材料的力学性能 任何机械零件或工具,在使用过程中,往往要受到各种形式外力的作用。如 起重机上的钢索,受到悬吊物拉力的作用;柴油机上的连杆,在传递动力时,不仅受到拉力的作用,而且还受到冲击力的作用;轴类零件要受到弯矩、扭 力的作用等等。这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变 形或不破坏的能力。这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。 1.1.1 强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示,符号为σ,单位为MPa。 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外 力作用下,产生屈服现象时的应力,或开始出现塑性变形时的最低应力值, 用σ表示。抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下,s被拉断前所能承受的 最大应力值,用σ表示。 b对于大多数机械零件,工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是零件 强度设计的依据;对于因断裂而失效的零件,而用抗拉强度作为其强度设计的依据。 1.1.2 塑性 塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长 量与原来长度之比的百分率,用符号δ表示。断面收缩率指试样拉断后,断面缩小的面积与原来截面积之比,用 表示。 伸长率和断面收缩率越大,其塑性越好;反之,塑性越差。良好的塑性是金 属材料进行压力加工的必要条件,也是保证机械零件工作安全,不发生突然 脆断的必要条件。 1.1.3 硬度

机械工程设计中CAD技术的应用

机械工程设计中CAD技术的应用 发表时间:2018-09-12T16:51:24.280Z 来源:《基层建设》2018年第20期作者:潘伟均 [导读] 摘要:随着我国经济的快速发展,CAD 技术在机械工程领域中占据着越来越重要的地位,CAD 技术的操作水平直接影响着机械工程设计的质量与发展进程。 山东洪通集团有限公司山东 272000 摘要:随着我国经济的快速发展,CAD 技术在机械工程领域中占据着越来越重要的地位,CAD 技术的操作水平直接影响着机械工程设计的质量与发展进程。因此,分析 CAD 技术的特点优势,探究 CAD 技术在机械工程设计中的应用是对机械工程适应新时代发出的挑战。本文主要围绕 CAD 技术在机械工程中的应用予以探究。 关键词:CAD 技术;机械工程;应用 CAD(Computer Aided Design)也叫计算机辅助设计,它的强大计算与绘图能力在机械工程设计中占据着十分重要的地位,并逐渐代替了传统的机械设计方法。 CAD 技术是集智能化、标准化等优点与一体,以提高工程设计效率与精准性为目标,在众多工业领域得到普遍应用,提高了这些领域技术水平,促进了这些领域的经济发展。 1 CAD 技术的特点 优势传统的机械工程设计方法阻碍了机械工程的发展,主要是靠静态分析与近似计算方法,并需要大量的人力、物力结合丰富的实践经验来完成。这必然致使设计过程错误、设计周期长、设计成果质量较低等不良问题的出现,使企业在激烈的竞争中难以维持,不利于机械工程的快速发展。CAD技术作为一项新兴技术,不论是在解放劳动力、提高机械工程的设计效率方面,还是在发挥人员的创新思维、促进机械工程快速发展方面都起到了不可替代的作用。CAD技术在机械工程设计方面的具体应用具体表现在以下几个方面。 1.1提高机械产品质量 将 CAD 技术应用与机械产品的设计,从根本上改变了机械产品的质量,打破传统的设计弊端,利用软件系统精确机械产品的实际参数。机械产品与软件系统的融合,提高了产品本身的科技含量。随着科技水平的不断提高,CAD 技术在机械产品设计过程中,能够极大的提高模型与产品的统一度,保证机械产品的设计水平,提高机械产品的生产质量。 1.2降低设计工作强度,提高设计工作质量 CAD 技术引入现代面对对象和分布设计的理念,借助于计算机完成智能绘图,有效的避免了传统的设计方法存在的错误、实现设计的参数化、提高绘图质量。在三维模型的建立过程中,设计人员可以调节模型的设计尺寸与结构,最大程度的缩小与实物之间的差距,得到完美设计成果。 1.3促进 CAD 技术的集成 在 CAD 技术的发展过程中,仿真模拟、图形编辑、曲面造型、三维绘图、动态显示及数控加工等共同构成了 CAD 技术的主要功能。 CAD 技术系统的集成可以避免传统的设计方法造成设计中的混乱,让设计模型真正地实现现代化、集成化、数字化,提升机械设计工作效率,进而促进机械工程的发展。 2 CAD 技术在机械工程设计中的应用 2.1 工程建模 机械设计工程中最核心的部分是三维建模工作,实体模型、表面模型以及线框模型是三维模型中应用最普遍的三种形式,实现设计的参数化、变量化、集成化是 CAD 技术在工程建模中的目标。CAD 技术通过本身所拥有的基本体系,完成机械零件在三维实体中的建模,其基本体系主要包括:圆柱体、立方体、球体及环状体等多种体系。对于复杂的机械零件,基于这些基本体系,将其划分然后制作简单的模型,最后通过三维造型的拼合得到最终零件。通过 CAD 的建模技术,可以根据具体的零件实物来设计更精确的尺寸,并可以随时调整模型、修改尺寸。 2.2 工程绘图 工程绘图功能是 CAD 技术最早在机械工程中的应用,同时也是最基本的。传统的绘图方法是纯手工操作,与计算机辅助技术相比在规范性、准确性与美观性等方面都远远不如。CAD 技术中本就存在的绘图命令与图形库,通过图形编辑、填充剖面、区分层次等功能实现模型与实物的完美贴近。其绘图功能简单、快捷、准确从而减少大量人员,节约成本,并且利用 CAD 技术的绘图功能使得打印图纸易于保存。 2.3 工程结构分析 产品自身的性能与结构设计机械工程设计的关键环节,做好这一环节是产品零件质量的保证。在科技快速发展的新形势下,越来越多的设计方法得到应用,CAD 技术的优化与完善是适应当下形势的必然要求。如今大部分软件利用软件分析功能,根据分析结果,得出改进方案。不断完善的 CAD 技术,可以在竞争越来越激烈的机械工程设计行业占据更大的优势。 2.4在机械工程模具设计中地应用 模具一般工作在高压、高温环境下,如冷挤压模具就是在高压状态下工作,使得强度、稳态等方面的校核工作尤为重要。为此,冷挤压模具时,必须认真核算、校准强度、刚性等属性参数,确保模具质量安全,保证最终形成的产品符合使用标准。 (1)对于凸模,首先借助UG软件赋予凸模材料属性、边界、负载等条件,再有限元方法进行网格划分最后结合具体的给定条件去求解计算,得出模具不同部位的应力值。其中,最大的应力值为364MPa。 (2)对于凹模,其强度核算前先要确定预应力值,而预应力值的确定以过盈量数值为依据。过盈量数值通过CAD软件分析获得。首先,设定一个的预应力值;然后,利用CAD软件分析得出变形量,将其与之前设定的过盈量进行核对,查看是否吻合。反复操作这一过程,就可以求解出正确的预应力值。按照此方法得出该筒型工序件的中圈变形量为0.24mm,内圈变形量为0.07mm,与之相对应的预应力值分别为600MPa、665MPa。 (3)对于组合凹模,因为零部件过多,其整体强度核算不同于单个零部件的强度核算。组合凹模强度核算时,除了对每一个零部件进行有限元网格划分外,还要对外圈与中圈、内圈与外圈进行曲面接触网格划分,然后再赋予预应力。根据以上考虑,经计算,内圈凹模承受的最大应力为1684MPa,中圈凹模承受的最大应力为502MPa,外圈凹模承受的最大应力为482MPa。经过以上几种情况的计算分析后,得

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