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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇机械工程分析,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
【关键词】机械工程设计;虚拟制造技术;机械设计;探究
1前言
近年来,虚拟技术在机械工程设计当中取得了广泛的应用和发展,这是由于知识经济时代对产品提出了低成本、快速度、高品质等一系列要求。相关数据指出,虚拟制造技术在帮助企业提升机械产品质量的同时,还可以在很大程度上降低企业的生产成本,从而获取最大化的经济效益。虚拟技术的应用和发展受到了很多人的关注并有着广阔的发展前景。
2虚拟制造技术简介
虚拟制造技术(VirtualManufacturing)指的是通过计算机来对模型进行模拟和虚拟分析的一种方式和手段。区别于传统的机械设计技术,现代化的虚拟制造技术在很大程度上避免了传统保守的设计观念和手段。虚拟制造技术实质上是机械制造对计算机的一种反射。在虚拟制造技术的支持下可以在计算机上实现对机械产品的模型设计、性能分析、产品加工等诸多功能。因此,在实际的生产过程当中就不需要再将所有的零部件产品都加工出来,帮助企业对机械产品的经营进行有计划地管理与控制。
3虚拟制造技术的核心所在
3.1虚拟制造中的建模技术
虚拟技术的虚拟指的是通过计算机语言将现实生产当中的机械制造流程映射出来,其中涉及到很多流程和步骤,主要有模型化、形式化以及计算机化等。建模环节涉及三种模型的建立。第一,生产模型。生产模型可以宏观的划分为动态和静态两种描述。动态描述需要基于系统状态以及需求性质均已知,然后进行全方位的预测和判断。静态描述主要考察的是系统生产的能力和特性。第二,产品模型。该环节的主要工作是对产品的外观特征以及各参数进行具体的描述。第三,工艺模型。这个环节需要在产品的生产过程当中充分联系各工艺参数,从而将现实制造系统映射出来。
3.2虚拟制造中的仿真技术
所谓仿真技术是指通过计算机语言将复杂的机械生产系统进行模型化处理,对其进行模型化和简洁化从而获得最终的系统模型。对于仿真得到的系统模型进行应用分析,便可以实现在虚拟状态下对产品的性能参数进行分析。仿真和实际的生产系统是两个互相独立的系统,他们之间不会产生相互干扰作用,与此同时,仿真系统可以充分地利用计算机的计算能力,从而大大缩短生产过程当中所耗用的时间成本,可以帮助我们最大化地减少人力、物力以及财力的浪费。仿真技术涉及到的环节比较复杂,其中,制造的仿真和加工的仿真是两个互相独立的过程。
3.3虚拟制造中的虚拟现实技术
虚拟制造中的虚拟现实技术是基于计算机图像系统、计算机显示系统以及计算机控制等接口设备,为人类展现出一种沉浸体验的计算机技术。虚拟现实技术主要是为了改善以往使用的传统的计算机交互方式,从而更好地提升计算机的操作性能。此外,虚拟现实技术中的操作者、机器以及人机接口是目前为止最有力的一种仿真形式,极大地便利了人们对虚拟环境的体验,给人以身临其境的感觉。
4虚拟制造技术在现代机械工程中的应用
4.1具有强大的通用性和功能性
虚拟样机技术的建立和发展离不开分析力学和多刚体动力学,这两门学科是该技术得以快速发展的必要基础条件,虚拟样机技术的核心所在是解决复杂状况下的机械系统建模问题。实际上,虚拟样机软件在对机械系统的运动进行分析计算的时候绝大多数采取的都是带有约束乘子的微分方程。建立该微分方程的基础是假设系统当中构建的自由度是六,对于多余的自由度分别进行限制,从而保证其通用性和适用性。
4.2极大的简化了建模过程
传统意义上的建模是在对机械系统的运动状况进行分析的基础上作出相应的动力分析和计算,因此,该过程当中不可避免的是对图形的分析处理以及相关公式的大量计算。考虑到系统运动的复杂性,所以,图形及其公式处理都是相当繁琐的,这就导致在对图形分析和公式计算的时候很容易出现各种各样的错误。与之相对应的虚拟制造技术当中的建模不需要做这些大量的前期工作,而仅仅需要工作人员将构建的连接方式、基本的物理参数进行输入,然后借助强大的计算机来完成后期的分析和求解,不仅大大减少了工作量还有效提升了设计的精准度。
4.3具备高效的数据处理能力
数据处理一直以来都是一个比较繁琐的过程,出来对数据理性的归纳分析以外还必须要求工作人员具备极高的工作素养。虚拟制造技术不仅帮助我们直观的看到运动的整个过程,还可以对机械的性能进行全方位的掌握。
5结语
目前,虚拟制造技术在现代机械工程设计当中得到了广泛的应用,充分实现了机械工程设计的可视化,有效提升了机械行业的生产效率和水平。虚拟制造技术作为一种全新的技术理念,为今后机械制造业的发展提供了新的思路和方向。此外,虚拟制造技术对现代机械工程设计的强大作用使得其拥有了广阔的发展前景,必将对社会生产生活产生更深远的影响。
参考文献:
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[3]吴雄光,等.数字化虚拟制造在制造业的应用[J].采矿技术,2005(5):29~30.
关键词:机械;材料;节约
伴随着我国综合机械经济的快速发展,机械材料能源的浪费程度加剧,这直接影响我国综合经济的快速发展。我国的经济GDP几乎可以占到全球GDP的一半,而能源的消耗更多,为了有效的维护我国综合经济的快速发展,提高经济的可持续稳定发展水平,我国需要加强机械工程材料的可持续稳定节约资源消耗管理,对机械工程的节能消耗发展水平进行持续性研究,提出适合机械工程材料的有效节能方案,更好的提高我国在机械制造工程上的节约性作用。
一、机械材料消耗原因
1)成本高。我国机械系统生产中统计显示,每年的钢材消耗达到1千万吨左右,占我国综合机械市场的20%左右,其中原材料的费用占到机械产品成本生产的60%以上。这些数据显示,机械材料的消耗量是比较大的,这直接影响我国机械工程的经济发展水平,影响机械工程材料的利用率。2)钢材使用率低。我国的机械钢材使用率较低,仅为40%,相比国际上发达国家而言,其使用率可以达到80%,二者相差20%,这会直接影响我国的机械工程材料能源节约效果。我国的机械工业主要以锻造、铸造为主,其废品率较高,每年的原材料消耗较高。据相关统计显示,铸钢的废品率在10%左右,有些甚至可以达到20%以上,而国际上的一般仅为5%左右。我国的机械材料产品节约能力相比国家而言差距较大。
二、机械节能材料的节约方法
机械工业的材料节约重点是在金属材料上,从技术角度上分析需要对机械产品材料进行四个方面的分析。有效的降低机械产品的材料消耗量,减少制造过程中机械的消耗,提高产品的整体质量,逐步延伸产品的整体规模性作用。1)提高机械利用率技术书评。采用合理的机械操作方式,提高铸件的精度。按照机械精度标准,对金属进行生产锻造的比例分析,使模锻的精度可以有效的提高60%,采用持续性推进方式完成科学的配套材料处理,改进下料工艺装备方式和方法,推广精密度的自动化数控切割方式,采用中段切割下料的处理新工艺,打击开展焊接技术,降低焊条的消耗量。采用先进的热技术处理方法,逐步提高零部件的原材料使用寿命,推行有效可控的无氧化加热处理方法,减少金属氧化可能造成的各种损失问题。根据材料表面技术水平,逐步提高材料的整体性能,增加低耗节能标准。按照关键部件急性模具、弹簧、齿轮等基础结构的处理,逐步扩大精练钢的脱氧效果,实现有效的热处理新技术工艺,延长其综合使用寿命水平。2)防腐技术的提升。防腐技术对于机械工程材料的生产是极其重要的。如果工程处理的不合理,就会对材料造成直接的影响,影响正常的生产操作流程,影响产品的整体工艺质量。设计上需要结合实际产品的防腐西区,对机械工程进行合理的关键部位的处理。随着我国科技水平的提升,新型防腐技术和方法不断推行,利用新技术对机械工程进行防腐,改变机械涂层的处理方法,提高钢结构的防腐效果,这是有利于机械材料的节能使用的。3)利用新材料改变机械的结构。采用新材料对机械的结构方式进行改进,提高材料的使用水平,积极推行高品质、低金钢、冷钢管的材料,使用切削、感应淬火的新节能材料,逐步扩大硬质材料的使用效果和使用寿命,逐步提高钢精度磨具的使用寿命。可以广泛的应用与汽车、拖拉机等日常机械应用中。另外,采用开发新复合材料的方法,可以有效的提高机械材料的强度,提高碳钢的承载构件水平,减少钢构件的整体重量。4)提高产品设计水平。按照机械工程材料的设计要求,逐步提高产品的设计水平,降低产品材料的消耗比例。采用有效推行的计算标准对机械进行辅设计,逐步提高设计产品的优势,充分发挥其防腐设计效果,对产品的可靠性、安全性进行结构性紧凑分析,充分发挥材料的综合使用性能。例如,对于汽车的外壳需要采用疲劳支撑优化的设计思路,减少汽车外壳的重量,采用新材料能源加强车壳的弹性力和支撑力,从而有效的提高设计效果。5)机械材料制造的应用。机械材料制造应用于实际生活生产的各个方面。其中,军事化的机械零部件应用较为重要,大力开展军用飞机、航艇、装甲车等机械加工技术,尝试对长期服役的机械设备的热处理,长效防腐和维修处理工作。对汽车、数控机床、家用电器等方面的机械零部件进行研究和应用。引进新性能的机械节能工艺,延长机械零部件产品的使用寿命,降低产品的额费用使用率,将废物再利用,为机械产品生产的节能发展提供良好的应用途径。
三、机械工程材料节能的发展
伴随着经济的快速发展和市场需求,我国的机械工程材料节能发展顺应市场的发展需求,采用新能源、新技术发展思路,降低产品的制造成本,提高节约资源、降低污染。根据机械原材料的使用标准进行生产和设计,最大限度的实现机械能源的有效节能发展,保证机械开发的利用效率,提高机械工艺设备的生产和发展,大幅度的提升工业机械产品装备的整体水平,实现传统机械工艺的转型和提升。按照机械工程材料的节能数据分析标准,提高机械钢材利用率,降低废品率的水平,重点加强高新科技工艺的研究,延长机械的使用寿命,提高机械的防腐效果等。通过合理的机械工艺材料的节能和发展,确保机械工艺材料的合理性。
四、结语
综上所述,伴随着机械工程材料的资源发展、能源环保技术的提高,材料的有效工程应用功能是极其必要的。需要根据机械工艺材料的生产零部件标准,对材料的使用来源、市场供需标准、节能降耗效果等问题进行重点分析。根据节能材料标准逐步降低可能产生的各种环境污染问题,提高生态环境保护效果,确保机械工程材料的可持续稳定发展,实现节能降耗的作用。
参考文献:
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关键词:机械工程;自动化;应用;特征
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
机械工程中利用自动化技术就是机械自动化,它主要是指在机械制造业中应用自动化技术,实现对目标对象的连续自动生产,无需人工一直操作,加快生产投入物的加工变换和流动速度。在过去的机械生产中,大多算都是人工进行操作,现在,科技的进步给机械工程带来福音,自动化技术使得机械生产更加简便快捷。过去自动化技术局部单一的形式已经不再存在,取而代之的是自动化集成技术与一系列先进的智能设备,生产效率得到了明显提高。
一、机械工程自动化的应用现状及存在的问题分析
(一)机械工程自动化的应用现状
1.机械自动化就是一些机器或者装置通过机械方法来掌握自动化控制的整个过程。在自动化的应用中,我国的机械工程行业发展比较快,但是与其他发达国家相比,我国的自动化技术在机械工程中的应用仍采用的是传统、落后的管理模式,由于许多企业没有对自动化技术的应用给予重视,导致一些技术还处于单机自动化和刚性自动化阶段,在工程制造中只能实现局部形式的自动化,使得生产和发展受到一定的限制。相比之下,一些发达国家对自动化技术的应用已经实现了柔性化、集成化和智能化的管理,他们对于工业管理组织和生产模式等方面还在不断创新,综上所述,我国自动化更新换代速度太慢,发展过程较长。
2.在机械工程自动化的人才管理方面,我国缺少一个科学有效的管理机制,而且对技术人才也特别缺乏,在人才培养方面,由于我国比较重视自动化技术的理论知识,从而导致大多数管理人才都是理论性较强的人才,缺少一定的实践经验,不能对自动化的发展给予很大的帮助。除此之外,我国在机械设计方面不能及时进行更新,设计人员的设计能力也没有大幅度的提升,而且我国数控加工的工艺水平仍然停留在初级阶段水平,没有掌握先进的加工手段,一些自动化技术体系机构还属于传统的封闭式状态,对自动化技术的科研投入力度不够,从而阻碍了我国机械制造业的发展。
(二)机械自动化存在的问题
虽然自动化技术已经深入各个领域,并且取得了一定的成就,但是我国的机械自动化在自动化技术方面,还处于单机自动化、刚性自动化阶段,同国外发达的工业国家相比,还是有比较大的差距的。国外对于柔性自动化、集成自动化以及智能自动化已经应用的相当成熟,而我国还是一直处于传统的落后技术中,这不是因为我们缺少人才,而是缺少创新。在我国,应当鼓励人才开发思维,积极创新。技术上我们落后于国外发达国家,在管理上,与人家相比,也有不足。总体来说,我国管理模式比较传统落后,而国外基本上已经实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于自动化领域,相比之下,我国还是比较落后的,还是存在许许多多问题的。
二、自动化技术在机械工程中的应用
伴随着科学技术的不断进步与发展,自动化技术在企业生产和管理方面的应用越来越广泛,给企业带来的经济效益也越来越多,机械工程行业作为我国工业发展的重要行业,确保其生产水平得到提高才能够促进我国工业生产的发展,使用自动化技术可以达到经济发展的需要,也将我国的机械工程推向了现代化的生产模式。机械自动化逐渐向着高速集成化的方向发展,进而出现了智能自动化、集成自动化和柔性自动化等一些高科技的自动化技术。
(一)柔性自动化具体应用分析
对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术。主要通过数控技术核心,同时结合了高端的计算机设备、机械现代化生产技术和信息科技技术来发展机械工业制造。这种技术不但能够自动的进行技术性的操作,也能够完成已经明确的加工方向。在目前的机械工程生产工业中,就需要这种能够大大提高生产效率的好技术,柔性自动化技术实现了生产效率的提高,推动了工业的发展,同时,也能够大幅度提高生产量,减少工作人员工作量,保证产品质量。因此柔性自动化在机械工程中的应用已经是不可或缺的一部分,对于整个机械工程的自动化技术的应用具有深远意义。
(二)虚拟自动化的应用
现代化机械制造技术加入了CAD、CAPP等机械制造工艺和计算机作图技术。这些技术的应用完善了以往传统的人工作图的技术,不仅减少了劳动力并且还提高了作图的水平和速度。CAD技术能够很快地完成技术创造,一旦有错误发生CAD能迅速地修改,不必像过去那样重新作图。虚拟自动化利用信息技术和计算机仿真技术对机械制造活动进行仿真。虚拟自动化技术缩短了生产的周期,增加了产品的种类,使其能够应对复杂多变的市场需要。
(三)集成自动化具体应用分析
集成自动化技术是指在原有的信息技术基础上加以改善,让整个机械工程中的制造过程更加的完善具体,在此同时把生产过程中全部相关的生产信息与技术有效地连集在一起的技术。这样的技术,可以使整个机械工程技术集中起来,优化机械生产。集成自动化技术已经得到国内外的认可,在全球不懈研究开发之下,集成自动化技术走上高速发展的道路,尤其是在机械工程中的运用,它不仅有利于产品研发,提高产品质量,而且对于生产的掌控方面也变得越来越强,更便于生产控制,提高生产效益。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计,是一个比较系统但又复杂的工程。就市场来看,这项技术具有很大的潜力,能够适应市场发展,取得经济效益。
(四)智能自动化技术在机械工程中的应用分析
1.智能自动化是利用人工智能技术和神经网络技术对机械工程的某个过程进行模拟和控制,促使机械工程的控制系统像人的大脑一样对数据进行分析和采集,从而达到实现系统自动化的目的
2.智能自动化技术也可以看作是将集成和智能连接在一起的自动化综合技术。这种技术在机械工程的应用中能够将人工智能技术和机械制造过程有机结合起来,可以加大对生产过程的控制力度,还可以节约人力资源成本,从而更好地提高生产效率。由于智能自动化自身组成具有很大的优势,使得机械的制造系统在生产的过程中具备了很强的适应环境的能力和自主学习的能力,提高了其在生产过程中的应变能力,当机械在生产过程中遇到一些紧急情况时,智能自动化可以很快对现场进行侦查分析,从而找出合理的解决问题的方法,避免了人工处理造成的混乱和一系列问题。
三、自动化在机械工程中的发展前景
机械自动化虽然在生产中有极广泛的应用,也为企业发展提供了不竭的动力,但机械自动技术仍不是相当成熟,还需要进一步的深入发展。尤其是我国的机械自动化技术与世界先进水平相比仍有很大差距,在这方面,我们还需要不断学习以提高自身水平。
现今的各个领域都离不开机械制造,随着社会经济、生产的不断发展,机械自动化必然会应用到我们生产生活的方方面面。机械自动化的发展也为我国的人才培养指明了方向,意味着我国需要积极培养这方面的高技术人才,促进高校教育发展的同时为就业提供了更多的选择机会,有效的缓解了我国的就业压力。机械自动化技术可以很好的满足企业发展的需求,为企业发展提供了技术指导,有效的带动了企业的规模扩大,促进了企业的健康发展。但机械自动化作为一个刚起步的产业,其发展前景是良好的,发展潜力是巨大的,随着科学技术的不断发展,其发展态势必然是生机勃勃的。
结束语
实现机械工程自动化是每一个国家不断努力的方向,因为它能够提高一个国家的综合国力;实现机械工程自动化是每一个企业不断追求的目标,因为它能够给企业带来极大的利润;实现机械工程自动化是我们每一个人向往的事情,因为它能够给我们带来更多便利。通过利用自动化技术,可以使产品实现集成化、敏捷化、智能化、虚拟化,同时,相关组织的管理、经营、技术进行不断地优化整合,从而达到提高产品的质量、降低产品的成本、缩短产品的生产周期、提升服务质量等目的。现在,科技竞争十分激烈,机械自动化还有许多未知的领域等待着我们去发现,让我们一起努力吧。
参考文献:
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机械优化设计工作的基本任务是一方面保证各方面的技术指标能够达到优良的要求,另一方面还需要满足各种安全性、可靠性、工艺性的指标要求,保证机械设计成本和消耗达到最低的状态,同时又能设计出最优的产品。机械产品在设计的过程中,需要从需求分析、方案设计、市场调查、分析计算、结构设计、工程绘图、技术编制等方面采取积极有效的措施,从而能够保证各种技术方案形成一系列工作过程,保证机械产品的设计方案更加优化。机械工程优化设计已经成为当前机械理论和方法发展的重要方向,已经得到机械设计与技术人员的高度关注,通过机械优化设计可以提升机械工作效率,创造更多的社会效益和经济效益。
机械产品设计过程中需要以传统方法为基础,在其调查分析的基础上通过经验类比、估算分析、试验比较形成初步设计方案,通过对各种产品进行对比分析,保证产品的设计参数更加稳定,通过对各种刚度、强度进行性能测算分析,检查各种设备是否满足系统功能性能要求,提升整个产品的设计水平。
2.机械产品设计优化改进策略
通过对产品设计的具体分析,可以把各种功能和性能指标要求结合在一起,具体设计过程中需要在一定的约束条件下进行,通过对设计变量的改变与分析,可以对产品的性能和指标进行优化,保证其处于最优的状态,这将是机械设计过程中的最优方法。优化需要运用数学理论知识,同时还需要把其与机械功能结合在一起,从而能够设计出各种解析函数,通过相关计算可以得到相应的数值。
机械产品优化设计过程中需要对各种参数进行建模,从而能够通过软件对其模型进行修正,最终能够按照结构化的要求对数学模型进行加载和求解,最后能够对各种状态变量和目标函数进行优化,从而能够形成最优的参数评价。机械产品优化设计过程中需要对参数进行评价,根据优化处理器对循环提出的设计变量、优化参数、目标函数、状态变量进行分析,最终能够实现各种参数的最优循环。机械设计过程中需要把理论和实践结合在一起,对传统设计方法进行全面的分析和研究,从感性、经验、类比等角度进行传统设计方法进行分析,把传统设计方法转变成理性、科学的现代计算和设计方法,保证机械产品设计模式逐步向智能化、集成化、自动化方向转变。
机械产品设计过程中需要对各种指标进行量化分析,如果在满足的条件下,需要对参数指标进行修改和优化,具体实施过程中可以根据直观判断和经验设计参数,并且能够对其进行修改,保证整个设计过程中能够把经验和理论结合在一起,改变以往人工拼凑设计的模式,通过对各种参数指标进行定性和定量分析。通过传统设计方案进行分析,可以看出传统的设计方案还存在比较大的提高余地和改进空间,传统设计过程中一些最优的方案没有得到很好的应用,机械设计人员需要根据具体方案情况选择一套最优的方案,按照一定的指标要求对其进行全面分析和评价,从而能够选择出一套最优方案。
教会学生学会知识要点的提炼,学会抓关键字,以减少记忆的字数。知识学习的过程,就是知识提取和浓缩的过程。如枝晶偏析[1]:合金的结晶,只有在缓慢冷却条件下,才能得到成分均匀的固溶体。但实际冷速较快,结晶时固相中的原子来不及扩散,使先结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素(如Cu-Ni合金中的Ni),后结晶的枝晶间含有较多的低熔点元素(如Cu-Ni合金中的Cu),导致在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内,成分不均匀的现象,称作枝晶偏析。原话文字较长,学生记忆费劲。因此,应该告诉学生抓住几个关键字:扩散,熔点,结晶,不均匀。这几个关键字串联起来,就表示了枝晶偏析的本质,一段话就浓缩归纳成了几个关键字。
2深入解析
找原因,究本质,说特征。找出和揭示各种变化各种现象的本质,从本质上揭示避免这种现象的有效方法。同样的枝晶偏析这个概念。需要分析的有:(1)原因。一是在冷速较快时原子来不及扩散;二是高熔点元素先结晶,低熔点元素后结晶;(2)结果。导致在一个枝晶范围内,或一个晶粒范围内,成分不均匀。(3)特征。成分不均匀。(4)消除方法。通过扩散退火,实现让没有充分扩散的原子扩散,从而不均匀的元素分布变得均匀。
3图形结合动画
图形是学生最容易理解和接受的信息表达方式,是教师最方便讲解的信息传播载体[2],图文辅以直观地反映变化过程的动画,在传授知识的同时,更增添趣味性和生动性,调动学生的学习积极性。如讲解铁—碳合金相图中,各种相变过程时,通过动画,可以形象生动地描述变化形态,图形与动画直观第说明了变化情况,学生容易记忆,容易理解。动画演示期间,帮助学生提取和说明图形所包含的文字信息,知识要点,寓教于乐。
4总结对比
《机械工程材料》这门课程,概念较多,材料种类也很多。要做到理清思路,善于归纳。对概念、材料种类、处理工艺、性能等相近或相反的不容易区分、识记、掌握的内容,可以通过比较的方法进行讲解。如铁碳合金中的基本相铁素体、奥氏体、渗碳体等,可通过比较它们的成份、组织形态和性能来区分理解。热处理中的“四火”,可列出表格,比较它们的工艺过程、加热温度、冷却介质、相变情况、性能特点、具体应用等内容,并及时进行归纳总结,便于学生记忆掌握。对于繁多的钢材种类、牌号等,也可以归纳总结成表格的形式进行讲解。如在“钢铁材料”一节中,应按照“典型牌号主要用途性能要求化学成分特点(碳及合金元素的质量分数与主要作用)热处理工艺及相应组织”这一主线索,运用归纳、小结的方法去梳理、概括、归纳各部分内容,将分散的内容集中,将繁杂的内容高度概括,以达到条理、系统、精练又便于记忆的目的。
5习题讲解
加强作业习题讲解和辅导。用习题例题来增强学生对知识的理解,达到对知识的融会贯通,学以致用。作业习题,是学生对学习内容掌握程度的最好检验方式,也是对学习内容的应用和理解的最好途径。教师在讲解课程内容的时候,也需要结合习题进行分析讲解,这样教学更具有针对性,学生也特别喜欢,通过解答心中疑惑,提高了学习的积极性和目的性和参与性,也间接培养了学生应用所学知识解决实际问题的能力。比如:请从金属学的角度,解释为什么要“趁热打铁”[3]。回答是:钢在高温处于面心立方结构,低温处于体心立方结构,这两种晶体结构的滑移系数相同,但面心立方结构的滑移方向为3,而体心立方的滑移方向为2,故前者的塑性变形能力强于后者,所以打铁是会将其加热到高温面心立方结构。通过这些习题讲解,锻炼了学生应用所学解决实际问题的能力,促进了学生的积极思考,帮助了学生强化了对知识的理解,加深了学生对知识的印象。
6记忆提醒
教师在讲课过程中,提醒学生要记忆的内容。因为这门课程内容叙述性文字较多,概念多,要记忆的知识点多。有对现象的定义,原因的解释,产生过程的描述,解决方法的讲述,物质形态特点的形容,同种物质的详细分类等等,哪些是重点,哪些是应该记忆,哪些是必须掌握,哪些只需要理解即可,哪些是需要深入探究,这对初次接触这门课程,刚刚进入学习专业知识的学生来说,感到无从下手,难度不小。因此,老师上课时候的提醒,对学生有目的和针对性的识记课程基础知识,大有好处。比如Cu-Ni合金的结晶过程。除纯组元外,其它成分合金结晶过程相似,以Ⅰ合金为例说明。当液态金属自高温冷却到t1温度时,开始结晶出成分为a1的固溶体,其Ni含量高于合金平均成分。这些内容只需要一般了解即可。而在一定温度下,由一定成分的液相同时结晶出两个成分和结构都不相同的新固相的转变,称作共晶转变或共晶反应LC圹γE+Fe3C。都是主要内容,都是必须记忆的。再如淬火,是将钢加热到临界温度以上,保温一定时间,使之奥氏体化后,以大于临界冷却速度进行冷却,使奥氏体转变为马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
关键词:机械工程;自动化技术;发展方向
在机械制造业不断发展与完善的基础上,我国社会经济与人们生活水平不断提高。机械制造业也是我国各行业生产设备完善的关键所在,是我国生产制造行业重要组成部分,机械制造业技术的完善可以更好的促进我国工业体制发展。因此,提高机械工程及其自动化技术有着重要作用,在提高机械制造业进步的同时建立机械制造业市场新环境。
一、机械工程及其自动化技术近况
在我国工业化进程发展下,机械工程及其自动化技术不断完善。当前我国机械工程及其自动化技术主要需要韧性自动化与刚性自动化,在自动化技术使用过程中同样存在着一定问题,有待工作人员进行完善。我国各机械生产制造企业都属于刚刚发展起步时期,相关管理人员对企业的管理方式管理思想都不够完善,过于轻视机械工程及其自动化技术的使用,进一步导致我国工业化进程发展受到阻碍。由于机械工程及其自动化技术不受重视,致使其在工业生产过程中的使用不完善,使得我国工业生产的发展受到严重的阻碍。在目前机械工程及其机动化技术发展过程中,需要根据机械工程实际情况利用科学的方法完善自动化技术,更好的促进机械工程制造行业的生产质量与效率。同时由于机械制造行业的特殊性致使各机械制造企业管理人员管理方法与思想不完善,中国制造意识的薄弱等因素导致我国继电工程及其自动化能力相对较弱,不能更好的促进社会的发展,满足人们日常生活的需要。
二、机械工程及其自动化技术特殊性
机械工程及其自动化技术特殊性主要有四点明显特性:第一,机械工程及其自动化技术是由各种先进的科学技术共同组合形成的。在机械工程及其自动化技术发展过程需要对各种先进的科学技术进行融合与加工。机械制造生产企业在使用机械工程及其自动化技术进行工作过程中,根据各种先进技术的要求需要相应的能量转换设备对生产中的能量进行转换,满足机械制造生产过程中需要的各种条件。第二,机械工程及其自动化技术可以在各个领域进行使用。机械工程及其自动化技术由各种先进科学技术组成,使各个领域都能对其进行使用,在其不断发展的过程中也推动了许多行业的发展,使各行业可以满足新经济市场环境下人们对产品要求。与此同时,各生产企业在使用机械工程及其自动化技术过程中还可以对环境产生一定的保护作用,利用机械工程及其自动化技术可以减少生产过程中资源的浪费与损耗,满足我国可持续发展的政策,在一定程度上促进了生产企业的经济发展。第三,机械工程及其自动化技术在施工过程中具有简单的操作流程。机械工程及其自动化技术以自身各种先进技术为依托使其功能多样化,机械制造企业工作人员根据提供的操纵流程就可以进行生产工作,在简化传统生产流程的同时减少了生产过程中安全事故的发生情况,提高了企业工作的工作质量与效率。第四,机械工程及其自动化技术的使用可以更好的提高机械制造生产行业的生产质量与效率。机械工程及其自动化技术的使用提高生产技术、生产设备与生产产品之间的联系性,使企业在生产过程中降低资金投入、人员投入等,并在提高生产质量的同时更好提高机械生产效率。
三、机械工程及其自动化技术的未来分析
以机械工程及其自动化技术特殊性为核心进行科学的解析可以清楚的了解机械工程及其自动化技术未来的发展目标。
(一)数字化发展方向
机械工程及其自动化技术中最重要的技术就是数字化技术,在互联网技术、生产管理技术与生产技术融合过程中促进了数字化生产技术的形成。在数据信息传递数字化的作用下提高了信息传递的安全性与稳定性。使信息数据传送过程更加简单快捷,在提高了机械生产质量与效率的同时生产操作流程更加简单。在机械工程及其自动化技术数字化发展过程中使得远距离商业经济活动更加简洁。
(二)环保化发展方向
在我国雾霾环境日益严重过程中人们对环境保护意识越来越强,同时由于各能源、生产与环境之间的关系使得人们对环境的保护越来越重视。人们在生活生产过程中更加关注对环境的保护,将经济生产放在第二位。各企业纷纷以对环境进行保护过程中提高自身经济收益为条件进行产品生产,满足了可持续性发展政策的要求。在这种情况下,机械工程及其自动化技术在发展过程中也应该通过科学的方法提高其环保性,在生产的各环节之中提高回收利用思想,实现对各资源的有效利用。
(三)网络化发展方向
在我国步入信息化时代的基础上互联网技术在各行业普及,在这种情况下各行业之间都在想网络化方向发展。机械工程及其自动化技术在互联网技术与计算机技术的影响下,各生产项目与细节之间网络化发展越来越明显,使得我国机械工程及其自动化技术与世界先进技术之间的差距越来越小,进一步促进我国机械制造生产行业在世界中的地位的提高。
(四)虚拟化发展方向
在以往的机械生产设计过程中,通常由设计人员在设计图纸上进行设计,再生产过程中根据设计图对生产产品进行解析,根据所得解决确定机械设计的最佳方案。在这一阶段往往需要投入大量时间,同时受到各种因素的影响都会影响设计结果。在这宗情况下,为了提高产品设质量,减少各因素对设计结果的影响,利用相关电子设备代替传统的图纸设计。在计算机技术的帮助下可以在极短的时间内对设计生产结果进行分析与实验,利用科学的方法将产品设计中的相关数据信息进行传递,提高各部门之间的交流性。因此,虚拟化放展方向将是机械工程及其自动化技术的重要发展目标。
结束语:
综上所述,在机械制造也的发展过程中推动了我国社会经济的不断进步。在新经济市场环境影响下,传统的生产技术已经不能适应新的市场,机械工程及其自动化技术的使用可以更好的提升生产制造企业的生产质量与效率。在各种先进技术的影响下,机械工程及其自动化技术的发展方向更加智能以及多样化。
参考文献:
[1]曾钰钦.机械工程及其自动化技术的未来[J].四川建材,2017(01).
【关键词】:力学;械工程
【引言】:力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。力学虽然属于机械工程学,但是力学中所涉及的内容之广,是一门独立的基础学科,在很长一段时间的学习和研究中,已经被人们应用到各行各业,其中在力学这门学科中,有一项工程力学所涉及的范围实用性最大,工程力学具有现代多重工程建设以及理论相结合的特点,所涉及到的知识面和实践范围都非常广,也更加具有灵活性,对现代社会经济科技的发展和进步有着重大意义。因此,本文将立足于机械工程中的力学分支,简要论述力学的概念和发展历程,并对力学在机械中的应用进行探讨与分析。
1、力学概念以及力学在机械工程专业中的发展过程
1.1力学的概念:力学是一门非常基础的学科,很多的专业和学科中都有力学的存在,都需要通过学习和研究力学的基础概念和技能进行实际的操作,力学是有关力、运动和介质(固w、液体、气体和等离子体),宏、细、微观力学性质的学科,研究以机械运动为主,及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。虽然力学在根本上是一门非常基础的学科,在很多专业和技术上都有非常大的作用,很多学科也都用得上力学,但是力学所被应用最广泛的专业还是机械工程专业,根据机械工程的特点,力学发挥了其最大的作用。与此同时,力学也是一门技术学科,力学所涉及和所要研究的范围非常广,在力学所涉及的众多力学学科领域中,工程力学相对来说是最为实用的一种,实用性非常强,这类基础性很强的实用学科,被广泛的应用于社会各行各业,是解决工程实际问题的重要基础。下文也会对工程力学的重要作用作出简单论述。
1.2力学的发展。力学的发展历史非常悠久,力学的起源最早是人们对自然现象的观察,人们通过观察和研究生产劳动中的各种自然现象,最早在建筑以及农耕方面使用,比如杠杆、汲水器等。最初在古希腊时期,力学附属于自然哲学,后来成为物理学的一个大分支。开始人们只能根据力的特性进行简单的应用,力与运动的结合实在欧洲的文艺复兴以后,人们才正式开始了对力学的研究。十七世纪后期,牛顿三大定律的提出标志着力学作为一门独立的学科开始形成。此后,资本主义从诞生到发展,在18世纪末,以动力学和运动学为主要特征的经典力学日益完善。19世纪,力学通过大机器的生产促进其在工程技术和应用方面的发展,推动了结构力学、弹性固体力学和流体力学等主要分支的建立。19世纪末,力学已是一门相当发展并自成体系的独立学科。
2、不同种类力学在机械工程中的应用
因为力在机械工程中有着非常基础的作用,是机械工程专业发展的基础。力学是力与运动的科学,其中力学也有较多分支,不同作用和特性的力学在机械工程中的应用范围也各不相同,主要有以下几种:
2.1机械工程专业中弹性力学的重要应用。
众所周知,弹性力学也就是弹性理论,主要通过研究弹性体在非内力或者温度变化等不稳定的外界因素下所产生的压力和物理移动。学习机械工程专业的专业人员知道,在机械运动当中,较多的机械在运行和运转过程中,速度相对较快,且承载的压力等都非常大,机械的弹性变化更是变化莫测,不可预知,如果不能从根本上掌握机械的运行状态,就会导致机械的运行出现失误从而变形,因此在机械的系统运行状态之前都必须将机械系统进行细致的设计和分析。由此可见,弹性力学在机械设计中应用广泛。
2.2力学分支中断裂力学在机械工程中的应用。
断裂力学,顾名思义,主要研究含裂纹构件的强度与寿命,是结构损伤容限设计的理论基础,也是固体力学的一门新分支。断裂力学虽然属于力学分支,但是断裂力学下面也有更精细的分支:线弹性断裂力学与弹塑性断裂力学两大类,(1)线弹性断裂力学适用于机械在裂纹尖端附近小范围屈服的情况;(2)弹塑性断裂力学适用于裂纹尖端附近大范围屈服的情况。断裂力学相对于其他的力学分支在机械工程中的应用更为细致,能够更好的应用到机械工程中细小的零部件中,可以有效提高机械的性能与功效,更能防止工程设备发生灾难性的断裂事故,以确保机械、设备的安全可靠与良好运行。
2.3工程力学在机械工程专业中修理系列的实际应用。
这类力学可以说是最为实用并且在我们的日常生活和工作中应用范围最广泛的一项,它能够很好的处理机械工程行业中所出现的大量实际故障及相关机械部件的破损问题。我们的生活中离不开各种各样的机械,机械的使用极大的方便了我们的工作和生活,在机械出现故障时,只要是物理方面的故障,大都需要根据力学方面的知识作出判断和分析,才能更好的明确机械产生故障的缘由。
总结
综上所述,能够清楚的发现,力学尽管是力与运动的科学,但是它的研究对象除物质的宏观机械运动之外,更包括微观方面机械专业工程中的电气、控制技术等。力学既是一门机械工程专业中的基础科学,更是一门在实际的经济科技中应用众多且广泛的科学。此外,力学与天文学和微积分学几乎同时诞生,不仅在机械专业有着举足轻重的作用,在经典物理的发展中也起着非常关键的作用,极大的推动了社会经济科技的发展和进步。
【参考文献】:
[1]王殿君,王伟,张宝生,申爱明,朱加雷. CDIO人才培养模式在机械电子工程专业综合训练中的应用[J]. 安徽师范大学学报(自然科学版),2011,03:241-243.
[2]张燕,张喜瑞,王高平. MATLAB在机械工程专业试验教学中的应用[J]. 农业装备与车辆工程,2011,09:64-66.
关键词:机械工程;可靠性;结构优化设计
中图分类号:N945 文献标识码:A
在机械工程产品的设计过程中,可靠性一直是不可忽视的一个问题。在确保机械工程可靠性的基础上对机械工程产品进行功能化扩展是现今乃至未来一段时间机械工程产业发展的重要趋势。在机械工程设计的过程中对于机械工程产品的可靠性应当在不断引入新技术的同时做好τ诨械工程产品结构和理论的优化设计,将机械工程产品的可靠性放在机械工程设计的优先位置.以确保机械工程产品的可靠性满足相应的需求。
1.机械工程产品可靠性优化设计所存在的问题分析
我国的机械工程设计制造与国外具有一定的差距,尤其是在机械工程产品可靠性优化设计方面,我国由于缺乏相应的技术积累和沉淀使得我国在机械工程产品可靠性优化设计方面仍存在着一些不足。新时期,我国加大了对于机械工程产品可靠性优化设计的理论研究和应用,但是在机械工程产品的生产实践中对于机械工程产品可靠性优化设计理论的应用仍然较少,为提高机械工程产品可靠性优化设计的可靠性需要加大对于机械工程产品设计可靠性的理论研究和机械工程产品可靠性优化设计的应用,最大限度地提高机械工程产品设计的可靠性。
2.做好可靠性优化设计在机械工程产品中的应用
在机械工程产品的全周期中所涉及的各个环节都与机械工程产品可靠性优化设计有着密切的联系。尤其是在机械工程产品的设计、产品机械制造和产品的使用维修等环节中都需要做好对于机械工程产品可靠性优化设计,以提高机械工程产品的可靠性。
2.1 加强对于机械工程产品设计环节的可靠性优化设计
在机械工程产品设计的过程中所涉及的机械工程产品整体装配和零件组装会对机械工程产品的可靠性提出较高的要求。在对设计环节进行机械工程产品可靠性优化设计的过程中,将机械工程产品的零部件设计和零部件组装视为一个有机的整体,从而提高机械工程产品设计的可靠性。在这一过程中主要有以下两种设计方法:
(1)首先在对机械工程产品的完整系统进行系统性的了解,而后对机械工程产品中的各组成的零部件的可靠性进行相应的分析,并由各零部件的可靠性来对机械工程产品整体的可靠性进行推断。在这一设计方法中,对于机械工程产品整体的可靠性主要是通过对机械工程产品整体可靠性进行预测的分析以判定机械工程产品的设计指标是否满足预测的结果。
(2)第二种方式是进行指标分配,在机械工程产品设计过程中,根据机械工程产品的可靠性要求对相应的设计指标进行指标分配,从而确保各零部件指标能够满足可靠性要求。在机械工程产品可靠性分配中主要采用的是:再分配、等分配、比例分配以及综合评分的机械工程产品可靠性设计方式。在对机械工程产品中单个零件进行设计的过程中要确保其能够与国家所规定的常规零件相匹配。此外在机械工程产品可靠性优化设计过程中应当根据零部件的不同而有所差异。新型产品或一些关键环节的零部件在设计前首先要对机械零部件做好可靠性试验,以确保各机械零部件的可靠性满足相应的设计要求。在机械工程产品设计过程中需要对机械工程产品设计的可靠性进行大量、反复的验证和修改以确保机械工程产品可靠性满足相应的设计标准。
2.2 做好机械工程产品制造过程中的可靠性优化设计
完成机械工程产品设计环节的可靠性设计后,机械工程产品的加工制造是影响机械工程产品可靠性的一个极为重要的环节。在这一环节中,做好机械工程产品可靠性的控制关键是要做好各机械零部件的质量控制。在这一环节中需要加强对于可靠性优化设计的控制,从机械零部件的材质、加工精度等各环节入手,共同做好机械工程产品可靠性的优化控制。在机械工程产品零部件加工工艺及其流程进行选择的过程中,要最大限度地确保机械工程各零部件能够最优化的制造。在机械工程产品的制造过程中,产品制造工艺流程是一个有机结合体。在对机械工程产品可靠性优化设计的过程中,还需要综合考虑机械工程产品加工所使用的工艺设备、加工材料等,从而在对机械工程产品可靠性优化设计时通过综合考虑设计出符合设计要求的机械工程产品生产指标。此外,在对机械工程产品可靠性优化设计时对于各子系统的指标都需要进行综合性的分析,而且要采用合理的方法来对机械工程产品可靠性及其优化指标进行综合性的分析。
2.3 做好机械工程产品使用与维修时的可靠性优化设计
机械工程产品的维修是确保机械工程产品能够正常使用的重要一环。通过做好对于机械工程产品的维修能够使得机械工程产品的使用寿命和使用的可靠性得到极大的延伸。因此,做好对于机械工程产品的维修是机械工程产品可靠性优化设计的重要方向之一。各机械工程产品生产厂家都需要对产品的售后维修引起足够的重视。通过采用逻辑分析方法对机械工程产品制定出科学、合理的机械工程产品维修内容和维修方式,用以规划好机械工程产品的合理使用寿命。机械工程产品所具有的维修性和可靠性两者互有涉及。而机械工程产品的可维修性在机械工程产品可靠性占据着较大的比重。在对机械工程产品可靠性优化设计的过程中需要对机械工程产品的可维修性指标引起足够的关注,以便为机械工程产品的后期保养和维护提供良好的便利性。此外,在对机械工程产品可靠性优化设计的过程中还需要对机械工程产品的维修费用引起足够的重视。机械工程产品设计人员应当在设计的过程中争取采用最少的费用而使得机械工程产品能够获得最佳的机械工程产品可靠性,以最大限度地减少机械工程产品发生故障的时间。在机械工程产品可靠性优化设计的过程中需要对机械工程产品的维修设计引起足够的重视。新时期,对于机械工程产品可靠性优化设计已经进入了一个崭新的阶段,对于机械工程产品可靠性优化设计不仅仅是对现有专业的简单合并,而是在做好对于机械工程产品可靠性优化理论分析的基础上所进行的多专业知识的综合,通过将机械工程产品全周期中的各个环节进行有机的综合,构建起完善、协调的机械工程产品可靠性优化综合体系,通过多层次、多专业的学科构建用以最大限度地提升机械工程产品可靠性优化设计效果。
结语
机械工程产品可靠性优化设计对于提升机械工程产品的可靠性有着极为重要的作用。在以往的机械工程产品设计过程中,对于机械工程产品可靠性指标参考较少,从而导致机械工程产品的可靠性无法真实地反应出来。在机械工程产品可靠性优化设计方法中,应当对机械工程产品的体积、重量、成本等进行综合的考虑,避免在机械工程产品设计过程中单一的对机械工程产品可靠性设计进行考虑而导致机械工程产品可靠性的设计效果出现较大的偏差,影响机械工程产品可靠性设计效果。在机械工程产品可靠性优化设计中需要对可靠性和优化设计进行综合的考虑,确保设计效果。
参考文献
[1]李超,王金诺.小子样机械产品可靠性试验研究[J].中国机械工程,2004,5(21):1898-1902.