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机械工程的特点

时间:2023-07-10 16:29:21

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机械工程的特点

第1篇

关键词:工程机械;管理;维护

Abstract: With the continuous development of our society, the scale and quality of national highway construction more and more, for the highway construction machinery management and maintenance requirements are also getting higher and higher. In this paper, combined with the actual situation of the engineering machinery management and maintenance work, the main factors affecting the management and maintenance of engineering machinery are analyzed, and how to complete the construction machinery management and maintenance work, discusses solution.

Key words: engineering machinery; management; maintenance

中图分类号;TU71

引言:随着我国港口、公路及工业建设的迅速发展各种工程机械在工程施工过程中被广泛地应用。机械化水平的不断提高,各种新工艺、新技术、新设备的不断出现,大大提高了工程施工进度和施工质量。在工程机械的使用过程中,由于受到各种条件和因素的影响。制约了工程机械的使用性能的发挥。只有掌握了影响工程机械使用性能的因素,进行合理管理和维护,才能用最低的成本获得最大的经济效益。因此,搞好施工企业机械设备维护管理工作,正确分析与解决管理过程中的各种矛盾关系,对提高企业设备管理维护水平,提高工作效率,增强企业的市场竞争力和反应企业综合实力都具有十分重要的现实意义。

一、 我国公路工程机械的使用特点

1.露天作业。工程机械在公路施工、公路养护、冬季公路除雪中,机械几乎都是冬夏露天作业,工作环境恶劣。为了确保工程质量和作业进度,这就特别要求工程机械的工作可靠性要好,万一发生故障能够及时排除。

2.技术结构复杂。工程机械品种繁多、规格齐全、技术结构复杂,涉及到机、电、液、计算机等各个知识领域。机械的选型、使用、保养、维修、管理有着很强的技术性和经济性。

3.工地流动性大。由于工程项目的招投标制度的改革,增大了工程施工地点的流动性。机械的工地转移是一件很麻烦的事情。大型机械受道路及桥梁承载能力和隧道净高的限制,转运起来很困难,而且费用昂贵。即使一些具有行走功能的施工机械,也不允许其在公路上长途跋涉,而必须用拖车运送,而且运送过程中也容易损坏,这无疑增加了工程单位的经营成本。

二、公路工程机械的几个维护建议

1.使用方面。为了延长工程机械的寿命,在使用方面必须严格执行安全技术操作规程,并对机械设备实行目标成本管理,将操作者经济效益与机械使用费(如燃料电力费、维修费、保养费、工具费等)挂钩。并加强对机管人员的职业道德教育与培训。这里需要特别指出的一个常被忽视的问题,即环境因素对使用机械的影响。公路工程机械大部分是露天作业,作业地点受温度、污染、路况及天气等因素的影响很大。如果采取有效措施,及时养护,减少灰尘,都对延长机械寿命非常有利。

2保养方面。对机械实行定期保养是延长机械寿命的关键。各单位对机械的保养有很多的明确规定。但是不少单位一到工期紧、任务重、经费紧张时往往忽视保养工作,认为机械在正常运行,没有故障,无需停下来进行保养。因为保养能消除机械隐患,若不及时保养,往往会使机械设备出现大的故障,甚至发生事故。这样既增加维修费用,又耽误工程机械使用。

3.维修方面。维修工作是延长机械设备使用寿命的重要环节,采用合理的维修方法可以有效地延长工程机械的使用寿命。低成本快速修理法”也是延长机械或零件使用寿命的有效方法。实施此法,除了机械设计时采用维修性设计,提高机械的维修性外,在维修实践上还可采用下列方法:(1)零件换位,施工机械上的许多零件,如推土机、挖掘机的履带销。车辆前后轮胎,在运行中往往承受单向或不均负荷,从而造成不均衡的磨损,如果适时地更换受到有均衡负荷零件的位置,使它们的磨损均衡,则可延长其使用寿命。(2)刷镀与胶粘修复,在施工现场运用刷镀胶粘修复工艺,也可以快速低成本地修复失效零件。

三、影响工程机械管理维护工作的主要因素

1.机械设备管理力量薄弱,影响正常施工秩序。在施工过程中,工程项目往往点多面广,机械设备、人员调动频繁。管理部门盲目地精简机械设备管理机构与管理人员,或将其职能并入其他部门兼管,导致管理层与操作层之间脱节,致使施工企业机械设备管理力量薄弱。还有相当一部分施工企业没有形成完整、严格的机械设备管理制度,对机械设备台账、技术资料档案的管理制度不健全,造成机械设备管理工作混乱,严重影响了工程的正常施工。

2.机械设备保养制度落实不到位,致使机械设备完好率降低。施工企业在设备管理使用上常常是重使用轻保养,虽然实行定人定机制度,却忽视了机械设备保养制度对人的活动的制约性,没有能明确落实到人。操作人员只是注重使用,对出现的问题不能及时处理;另外,在机械设备出现故障需要维修时,许多维修人员责任心不强,应付差事,不从根本上解决故障问题,“头疼医头,脚疼医脚”,从而造成设备故障的不断扩大和发展。

3.机械设备使用不规范,加速机械设备磨损老化。由于部分操作人员对施工技术、设备使用知识所知甚少,尤其是短期聘用人员的技术素质低,不注重具体的施工条件和作业方法,一味的赶工期、抢进度,使机械设备一直处于超负荷,或带“病”作业状态,甚至违章操作等状况,从而加速了机械设备的磨损老化。此外,在工程项目结束后,设备不能按规定进行认真的保养、维护和大修,被调配到新的工程项目后,机械设备常常出现故障。

四、工程机械管理的有效措施

1.在管理上加强了对操作人员、维修人员的要求。要求操作人员要做到“三懂、四会”―三懂指懂操作规程、懂设备性能、懂结构原理,四会指会操作、会保养、会修理、会判断和处理一般故障。在对操作人员进行培训和考核时,应加强对操作人员在设备维护保养方面技术能力的提高和考核。要求维修人员能快速、准确地判断设备故障及做出相应维修处理,以保证施工生产的顺利进行。要求操作人员、维修人员要做好工作记录。

2.实行操作人员、维修人员联合包机。对设备所出现的问题,由双方共同分析研究,找出原因,总结并搞好整改预防,从而加强了操作人员与维修人员的沟通及他们的责任心。在设备维修完毕后,双方共同确认并在有关资料上签认。这样做的目的是使设备维修保证规范化和合理化,通过操作人员与维修人员相互了解和监督,提高设备使用和维修质量,延长维修周期,降低维修费用,提高操作人员、维修人员的技术水平。

3.加强对设备维修的监督管理。为有效控制设备维修质量,企业首先要收集各种修理工艺规程和质量标准,这些是保证设备维修质量的基础。在维修过程中,要实行有效的监督制,设专人严格按规程和标准对维修过程进行全程或不定期监督检查。对需要更换的主要部件,要检查测量核实,做出详实记录,对非正常损坏的部件要分析找原因,做出整改预防方案。

4.加强维修人才的培养,建立一支高素质的设备维修队伍。随着科学技术的发展和企业装备水平的提高,机、电、液一体化的设备将逐步增多,传统的维修方法凭感官的检查手段己不适应现代设备保养维修工作的需要,因此要采取各种培训方式,培养一批掌握现代检测仪器,能准确判断故障,及时排除故障的高素质人才。

5.进行设备维修的经济核算。要根据设备的实际技术状态确定设备是否需要修理、什么时间修理及修理的具体实施等问题,以免出现过剩维修。在不同的修理时期,要根据设备各部件的实际情况采取相应的修理方法,使设备各部件达到最好的配比,发挥最大的功效,最大限度地降低维修费用。

五、结束语

工程机械设备的管理和维护是一个系统工程,我们要充分认识到机械设备管理工作的重要性。机械设备管理水平的好坏,将直接影响企业的经济效益。因此,我们应要切实加强机械设备的有效管理。相互协调,以管理程序为主线,以企业管理的基本原理为指导,以机械管理的目标与施工企业管理目标相一致为目的,努力从各类施工机械管理的实践和思想宝库中吸取营养。尽量反映我国施工机械管理发展的新成果,积极去研究、探索和采用先进的管理维护方法。

参考文献:

[1]高滨.施工机械的管理与维护,民营科技,2012.4

第2篇

关键词:工程机械:液压系统

1、 工程机械液压系统故障的特点

液力机械传动系统主要由液压泵、控制阀、变矩器、变速器和动力换挡变速阀等组成、其故障通常表现为行走无力或液压离合器接触不良。工作装置液压系统主要由液压泵、控制阀、液压马达和液压缸组成,其故障主要表现为马达的行走或回转无力、液压缸活塞的伸出和缩回迟缓。这两种系统的共同特点为:系统压力不足。

2、 故障的现场检测与诊断

2.1现场的初步检查与诊断

根据故障现象查清有关情况,对照液压系统图分析产生故障的部位和初步原因,不可忽视看起来十分简单的原因,更不可盲目乱拆,以免造成不必要的损失。在具体的检查过程中应扫以下步骤进行。①向驾驶员了解情况,对故障产生时机器的状态,声音等都要做详尽了解,避免了小题大做,化易为难。如:一台966D装载机,在给变速器换油后发现机器行走无力。变矩器油温过高。经检查发现,所加传动油号错误,在弄清了引发故障的原因后,故障得以迅速排除。②进行必要的具体操作。有时,驾驶员对机器故障的因果关系陈述不清,致使故障诊断困难,这时进行必要的现场操作将获益匪浅。③油质、油量的检查。此内容看似简单,实施起来却常被忽视。④检查各种滤芯。滤油器是液压系统的清洁工具,在故障诊断时,检查滤油器(一台滤油器的脏污程度、滤芯上各种杂质的性状等)可为进一步分析故障提供依据。如一台加腾HD820型挖掘机,在运转了4000h左右后发现整机无力,拆检其液压系统滤油器时,发现滤芯损坏,堵住了回油口,更换滤芯后故障得以排除。

2.2液压系统的仪器诊断。在一般的现场检测中,由于流量的检测比较困难,加之液压系统的故障往往又都表现为压力不足,因此在现场检测中,更多地是采用检测系统压力的方法。

2.3电脑诊断。随着机电液体化在工程机械上的广泛应用,单一的压力测试已不能满足现场检测的需要,现在越来越多的进口工程机械,其故障诊断要借助专门的检测电脑来完成,检测电脑所测数据丰富、体积小且携带方便。

2.4其它诊断方法。现场维修中常采用不用仪器的对换诊断方法,这种方法常在不同型号机器进行整体测试时使用,即若现场五检测仪器或被查元件比较精密而且不宜拆开时,可换上其它型号机器上元件在进行检查,即能快速地诊断出有否故障。

3、维修理念

近二三十年来,在预防为主维修思想的基础上,运用现代管理科学,广泛采用先进的测试技术和诊断手段,逐步形成了以可靠性为中心的维修思想。这种维修思想是以对维修对象的系统监控为手段,用大量的原位检测代替离位检测,将单一的定时定程维修改变以可靠性数据分析为依据的维修。它使维修工作具有较强的针对性,事主客观更加一致,增强了科学性,减少了盲动性。其基本要点如下:第一,维修工作以可靠性理论为基础。大到维修时机、修方法、维修周期的选择和维修工作量计算、维修范围的界定,小到一个机件修复后的可靠性系数、一个项目的诊断检查的标准,都要以保证和提高设备的整体可靠性为依据。第二,工程机械的可靠性是由设计、制造和使用三个方面因素综合决定的,因此,要提高其可靠性必须从这三个方面入手。可靠性维修可以保持和恢复机械的性能,并且可以为设计、制造和使用单位提高设备的整体可靠性提供极有价值的数据信息。第三,可靠性指标是指评价维修质量最科学、最有效的依据和标准。综上所述,以可靠性为中心的维修思想,遵循了设备发生故障的规律,增强了维修的针对性、灵活性,提高了维修的效率和效益,使维修工作达到了最终目的,实现了总体要求。

4、维修业的现状

在国外,工业化发达国家都比较重视维修业发展,设有专职的维修管理机构,维修企业形式多样,维修市场已趋于成熟,民间维修团体也有40多年历史,经常举办维修设备展览和维修理论、维修工业大型学术会议,有力地促进了维修业的发展,70年初,我国工程机械维修研究和应用才进入较快的发展时期,建立了科研机构、学术团体、推广应用维修新设备、新工艺,取得了一定成效。目前,我国工程机械维修业还不过规范,主要表现在:一是工程机械维修业的宏观管理缺乏统一的归口部门。目前工程机械维修业受到国家部委和工商行政管理部门等几个部门的管理。权力分散、责任不清,难以在政策上协调统一,使我国的维修业人管理陷入“真空地带”。二是缺乏保护维修业正常发展的法律法规,致使维修业发展无法可依,无章可循。三是工程机械维修企业性质相对单一,基本上局限于集体、私营性质的中、小型维修企业,融资意识淡薄。四中维修业竞争、评价、监督和激励机制还没有建立,标准、制度不够完善,维修质量评价无据可依。

5、维修体制的改革设想

维修体制的改革,影响着维修业的正常运行和健康发展,要使工程机械的维修业与制造业协调发展,就必须构建适宜的维修体制。第一,要尽快成立责权统一的管理部门,负责工程机械维修业的宏观调控和规划其整体发展。第二,要加大行业的立法和执法力度,制度系统、完备的法规制度和标准,使维修业有法可依、有据可凭,加快从行政命令型向依法管理型发展的步伐。第三,积极营造工程机械维修业多元化发展的外部环境。制订扶持维修业发展的财政税收优惠政策,合理引进外资,加大合并和重组力度,改变维修企业性质相对单一的现状。灵活多样的管理形式,逐步形成合资、独资、集体和私营多家并存竞争和为补充的局面。第四,促使工程机械维修业从专业分立向资源共享方向发展。现代化的设备集机械、电子、液压、计算机、传感技术于一体,对维修提出了更高的要求。只能完成单一专业和工种的维修企业将面临严峻的挑战,同时,重复性投资将造成资源的巨大浪费,拥有少量维修资源的企业,只有实现资源共享,优势互补,才能适应发展的趋势。第五,将传统的定点维修方式转变为定点维修与机动维修相结合的方式,组建专业化的巡回维修队伍,配备高性能的机动维修设备,实现现场维修服务。

6维修业的发展方向

6.1以状态监测和故障诊断的技术为主。随着科学技术的发展,特别是微电子、计算机、信息技术的迅速发展,光电机械一体化技术在工程机械上的应用将日益广泛。目前,状态监测和故障诊断的技术已有了较大的发展。实践表明,工程机械性能越先进,结构就越复杂,其维修活动就越依赖于状态监测和故障诊断的技术。事后维修、预防维修,以可靠性为中心的维修思想,各有长短,都有一定的适用范围,机械地规定某个维修单位或某种机型只能采用某一种维修方式,即不符合实际,又难以奏效。当前,发达国家的工程机械维修主要是,以状态监测为基础,可靠性维修为中心,以多种维修方式相结合,针对不同情况采取不同方式的视情维修。今后,随着状态监测和故障诊断技术的广泛应用,先进的工程机械将装备机电一体化的在线自动监测和故障诊断等仪器设备,以可靠性为中心的维修思想将成为工程机械维修管理的主导思想。

第3篇

1.图文声像并茂这是多媒体教学的独有的特点。教学内容通过图片、文字、声音等方式,形象地表达,可以将教学内容系统的联系起来,展现机械工程知识的联系性,多角度调动学生的思维模式,增强学生对知识的接受能力,并能够提高学生的学习兴趣,有助于提高教学效率。2.直观性多媒体教学的直观性,能够突破教学过程中视觉上的限制,能够从多角度地观察机械专业的知识点,直观地将知识点间的相互联系突显出来,并且能够突出其中的重点,系统地将知识点联系起来,增强学生对机械工程知识的学习及运用。

3.大信息量、大容量性机械工程类专业的知识是连贯,不是单一的、简单的手工操作,它需要各方面知识的结合,多媒体教学的这个特点,可以将一段时期相关性的知识容纳到一块,节约了空间和时间,大量知识点的结合,避免学生学后忘前的矛盾,提高学生的学习效率。

4.交互性多媒体教学具有交互性,通过多媒体学习,学生有更多的参与机会,学习由被动变为主动,通过相互讨论、学习,有利于学生对机械工程类专业形成新的认知结构,增强学生对知识的灵活吸收。

二、多媒体技术在机械工程类专业教学中应用的优势

1.增加机械工程类专业实践实景的展现,提高教学的实用性多媒体可以实现教学的教师在教学活动中,往往因不具备教学条件和场所,在机械工程类专业教学中很多实践操作过程无法体现,使学生无法现场观察机械运转的实景。但是这种困难可以通过多媒体教学来实现,在教学中,可以利用各种软件,制作出逼真的模拟课件,制作出相关的机械工程类专业制作图,实现虚虚拟的机械工程操作环境,也可以借助于flas软件,将复杂、例题的机械工程类专业图轻松地演示出来,将机械工程类专业的实践操作的相关影像、机械动画等实践材料,可以充分展现机械工程的实践操作过程和规律,让学生的思维模式从平面提升到立体的层次,提高学生的学习兴趣,提高学习效率。加强学生对机械工程实践规律的理解,提高学生的实践操作能力。

2.提高机械工程类专业课堂教学的效率教师通过多媒体展现机械工程的知识,将机械教学从传统的书本教学中释放出来,把书本上的理论知识、文字、操作图等通过多媒体动态的演示出来,大大节省了教师在传统教学中教学实践,将节省下来的课堂实践用于学生对知识疑难点的讨论研究和学习。同时,教师还可以运用多媒体将相关的知识点以例题的形式讲解出来,从例题中将知识点融会贯通,增强学生以一应万的学习能力。提高学生在课堂上的学习效率,用更少的实践学习更多的知识。

3.多媒体教学丰富了机械工程类专业教学内容和方法在多媒体教学中,教师可以利用多媒体课件向学生讲授机械工程类的基本知识理论,并且能够利用课件中的链接功能向学生展示与知识相关的国内外的新信息、新动态、新观点、新数据等,实现理论知识和社会实践相结合的目的。一些在传统教学中很难表达的教学内容或无法观察到的现象,可以通过多媒体技术形象、生动、直观地显示出来,加深学生对问题的理解,提高学生学习的积极性。

4.多媒体技术在教学活动中实现教学资源的共享利用多媒体技术制作出的课件,可以将机械工程类专业的大量理论知识容纳进来,提高学生在一定的时间内学习到更多的知识。课后,学生可以根据自身的情况通过多媒体课件来实现自学和复习,还可对知识进行自我延伸,实现知识的拓展。

三、总结:

第4篇

Abstract: With the deepening of enterprise modernization reform process, the management of the enterprise is becoming more and more extensive. Taking the supply chain management of mechanical engineering project as an example, the paper describes the concept, the content and the characteristics of supply chain management, and analyzes its necessary and problems; in the end, it puts forward the countermeasures.

关键词: 工程项目供应链管理;问题;对策

Key words: supply chain management of project;problem;countermeasures

中图分类号:F273 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)29-0023-02

0 引言

随着世界经济一体化脚步的加快,我国企业面临的竞争压力也越来越大。如何增强机械工程企业的竞争力,提高市场占有率,成为了当今机械工程企业的主要研究方向[1]。机械工程企业的主要涉及领域就是机械工程项目建造领域,机械工程项目建设有自身的特点,其时间跨度大,涉及的单位、人员较多,物流、人流、资金流较大。面对这种情况机械工程企业加强对工程项目的供应链管理势在必行。可以发现工程项目供应链管理可以有效降低企业成本,提高企业经济效益,并且极大的减少相关项目建设过程中的不确定因素,保证工程项目质量安全。

1 机械工程项目供应链管理概念和特点分析

供应链管理理念是上个世纪末提出的,在之后得到了广泛的关注和认同,时至今日,已成为企业管理工作中的重要环节。通常人们将供应链管理界定为对整个供应链系统进行协调、计划、操作、控制以及优化的各种活动[2]。其目标是实现顾客满意,是以恰当的产品,在恰当的时间,通过恰当的运输方法和时间,花费恰当的成本送到恰当的顾客手中。供应链管理是对物流一体化的系统管理,所谓的物流一体化是指不同企业或者不同部门之间通过相互的物流合作,达到最大化的物流效率和最小化的物流成本效果。

供应链管理以信息管理为核心内容,随着电子商务管理的深入,企业能否快速而准确的获得信息,并及时做出反应,这决定了企业的核心竞争能力。供应链管理具有以下优势:企业通过建设完善的信息交流网络,开发和借鉴相关的信息技术,及时而有效的获得供应链参与各方的客户信息,并且及时的对信息做出反应,满足客户需求,从而有效的缩短订货和交货时间,提高整体服务水平。

1.1 机械工程项目特点分析

机械工程项目建设具有自身的特性,其都需经过设计、采购、建造等相关程序,并且机械项目工程建设需在一定时间内完成,其成本是在成本预算约束下进行分配。机械工程项目建设往往需要各个子项目和多个生产部门合作完成,彼此相互合作,相互监督。通常情况下,机械工程项目生产模式是设计—制造,即由项目客户委托生产方进行设计,生产方在根据设计要求进行实际建造。相关工程材料采购需由生产方自行与供应方签订合同,其中材料的系统联系较为松散,这必然影响资源的分配效率,影响机械工程建设效率。

1.2 工程项目供应链管理分析

通过以上的机械工程项目特点分析,可以发现机械工程项目供应链管理需从客户需求出发,以生产方为核心,对信息流、资金流、物流进行系统控制。生产方从开始的设计到施工,在到竣工验收以及该过程中与材料供应商、机械设备供应商、客户、零部件供应商等组成一个系统的网链型结构。

机械工程项目供应链主要有两种形式:一、基本供应,这指的是材料供应商和零部件商根据自身负责的工程范围进行相关材料的供应、运输以及存储。这部分供应链主要参与方为零部件厂或者零部件供应商,其涉及单位较单一,较易管理。二、支持供应链,这部分供应链指的是机械设备供应商、材料供应商、零部件供应商、劳动力供应商等参与方为满足工程项目不同需求而进行相关参与操作。该部分供应链设计的单位广泛,人员较多。不确定因素也相对较多,是以较难控制。

2 机械工程项目供应链管理中存在问题分析

2.1 材料供应商供货延迟

在机械工程项目供应链中,材料供应商、零部件供应商表现如何,直接关系到整个供应链的效率。机械工程项目需求的材料种类繁多,包括零件、钢材、相关的部件等。这些材料是整个机械工程项目制造质量的根本保障,可以发现材料供应商、零部件供应商在供应链中的地位极其显著。由于机械故障、供应商和采购方纠纷、上游供货延迟等情况,材料供应商的供货并不能按时供应,这进而影响整个供应链的有效延续。

2.2 工程施工与物流配送衔接偏差

由于机械项目工程时间跨度较大、需求材料较多,材料的分属地域范围也不同,其运输、配送过程易受到自然灾害和相关的机械、人为因素影响,机械工程建造与物流配送会存在一定的衔接偏差。物流配送是供应链管理主要瓶颈之一,其易受时间和空间的影响。通常供应链管理中,物流配送延迟是主要的问题,并且供应链作为一种链式模式,一旦某个节点出现问题,将逐步延伸到下一个环节中,并且在这个过程中,误差会逐级扩大。物流配送的影响因素较多,如交通事故、道路维修、交通堵塞、自然灾害等等都会影响正常的物流效益,这些影响将供应时间延迟,并且累积到下一个环节中,最后作用在机械工程项目的进度和工程竣工时间上,影响客户对机械工程项目的满意度。

2.3 上下游信息不对称

机械工程项目建设的时间跨度较大,并且需求材料地域跨度也较大,供应链上下游存在一定的信息偏差。信息无法及时有效的反应市场需求。并且某一节点的信息出现偏差,将会逐步的放大,到了最后供应方的市场信息与实际市场需求信息存在的偏差累积极大。与此同时。供应链下游客户喜好的易变性也会影响供应链的不正常波动,需求的不确定性会导致上游供应商的市场预测偏差,增加了供应链管理的不确定性。

3 对策分析

3.1 良好机械工程项目供应链管理战略的建立

机械工程项目供应链管理战略的主要内容有:①有效的人力资源管理;②横向一体化的战略经营理念,积极提高企业的核心竞争力;③与材料供应商和零部件供应商构建长期稳定的战略合作伙伴关系[3];④信息的共享互通,供应链管理强调的是在供应链上的各个节点相互之间的信息互通。工程项目供应链上的各个节点之间的信息互通,可以有效保证工程各参与方及时有效的调整经营和生产,保证机械工程项目建设进度和建设质量。信息的共享互通需积极利用计算机网络技术,保证信息传递的及时性和准确性;⑤构建良好的供应链管理机制和绩效衡量体系,机械工程项目供应链的链式结构决定了其必然存在不确定性,并且某个节点的偏差会逐级放大。是以,要工程项目参与方积极构建良好的供应链管理机制,同时对各方的管理效果进行评价。

3.2 合理的确定库存量

3.2.1 机械项目工程施工企业需保证一定制造材料库存量,以应对供应链突况。机械工程项目供应链的不确定性传播方式较为复杂,极其难以精确的预测和计算。在这个前提下,机械工程项目建设企业需加强分析以往的建设经验,合理的进行材料库存量的控制。合理的库存量设置是保证机械制造企业的应对供应链风险,保证正常施工进度的重要方法。

3.2.2 供应商的库存量控制需根据制造企业的工程项目规模以及以往的材料需求情况,并及时有效的分析供应链上游供应商的延迟数据,再进行库存量的确定。

3.2.3 采购方和供应方需加强相互之间的信息渠道建设,保证供应方可以及时有效的共享采购方需求信息,提高供应商的应变能力,降低因信息失真而导致的供应链不确定性因素。采购部门是联系供应商和建设单位的纽带,在实际的采购中,需选用专业人员进行采购,并且采用集中式采购和分散采购相结合的方式,减少供应链的不确定性。与此同时,还需建立稳定的采购关系,以免出现多头采购情况,增加供应链的不确定性。

3.3 机械工程采购供应信息系统的构建

机械工程项目供应链参与方需积极构建采购供应信息系统,通过引入计算机网络技术,构建一个完善的信息平台。信息平台服务于供应链的上下游,包括原材料供应商、物流公司、制造单位、客户以及相关的业务合作伙伴等。信息平台的建立可以有效保证信息的传递和共享,保证供应链的上下游都可以及时而有效的明确市场变法情况,进而针对性的采取措施。该信息平台的购进可以有效避免因供应链信息失真而导致的供应链波动,有效保证了供应链上下游的正常衔接,最终保证工程项目的顺利进行。

4 结语

供应链管理是现代化企业管理的重要内容,也是我国项目制造企业的重要管理内容。加强对机械工程项目供应链管理工作需要整个供应链参与方共同完成,从材料供应方到物流企业、再到制造企业及客户。所有的供应链参与方需积极进行信息的共享,明确市场需求,保证供应链的正常运作,最后保证工程项目的顺利进行。

参考文献:

[1]徐大海,王元明,赵道致.项目供应链风险传递对策之模块化[J].工业技术经济,2009(04).

第5篇

[关键词]机械工程 研究生 有限元分析 实践能力 教学实践

[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)08-0160-02

一、引言

机械工程研究生的培养,是机械工程学科人才培养的主要方面,在国内相关的科研院所、企业主要技术管理岗位,毕业研究生已经成为主力军。机械工程的硕士研究生除需要系统知识以外,更要求有一定的动手实践能力。根据文献调查,目前机械工程研究生培养主要存在两个问题[1] [2] [3]:理论方法和虚拟仿真水平较高,动手设计研发能力差;与工程实践严重脱节,不重视实验验证,在工作岗位上力不从心。为克服上述问题,需要在研究生培养环节重视该方面能力的锻炼,增加研究生在实践方面的研究和经历,并借助一些要求动手实践能力强的课程进行针对性的因材施教。有限元分析(FEA)是机械工程研究生的必修课,是进行机械工程领域的机械系统的仿真、结构和零件力学计算问题分析、机械系统或结构动力性能分析、振动分析以及加工过程仿真的必不可少的工具。因此提高机械工程研究生的有限元分析实践能力是提高其动手能力和解决实际问题能力的重要方面之一。

二、机械工程有限元分析工程实践能力培养的现状

从2000年以来,有不少学者和高校进行了许多非常有益的教学改革和尝试,获得了较好的成果,如清华大学[4]对有限元分析课程的内容增加了先进软件的应用与工程实践相结合的教学方法,收到了良好的效果。浙江大学专门为机械工程硕士开放有限元学位课程。刘义[5]对有限元方法的教学提出增加通用软件训练和程序编写的内容,并在教学方面进行机械有限元工程实践能力的培养。虽然国内各个高校[3] [4] [5] [6]开始重视在机械工程领域开展有限元分析方面的实践训练和学习,但是和国外著名高校(如MIT的工程师学位教育[2] [7])相比,对该方面的实践训练和教学仍然需要加强和提高。南京航空航天大学机电学院较早开设此课程,不但有理论课程的学习,同时增设了实践环节。通过几个学期的教学,我院取得了教学改革的良好效果,在此和读者分享。

三、对机械工程有限元分析实践能力培养特点的认识和理解

机械工程有限元分析课程与其他机械设计课程相似,都具有经验性和工程性很强的特点,一个不懂机械和力学的人,也可以建立很漂亮的模型,外人几乎无法看出其破绽与问题。但是这样的模型不能解决设计中出现的问题,有许多重要的经验与方法需要在真实的结构建模中才能领悟到。

机械工程有限元分析实践能力培养特点之一是有限元模型几何形状变化差异很大,需要按具体力学要求进行处理。不同的位置形状对网格形状的要求也不同。特点之二是不同的力学行为和关注的失效形式对建模的要求也不同。比如静力学问题,要求网格很细,而动力学问题则可以粗略。特点之三是边界条件复杂繁多,最难处理。这就需要对力学问题有深入全面的理解,并简化凝练,通过数学方法来描述复杂的边界条件,学会使用不同的时域、频域以及空间场等多种方式描述边界条件。特点之四是计算仿真结果的解读和评价,需要结合实际工程问题以及不同工况结果给出解读和评价。特点之五是随着计算机硬件和软件的发展,有限元分析方法也在软件方面出现了既适合多样性问题的大型通用分析软件(如NASTRAN,ANSYS),又有专用的针对某一类问题的软件(如汽车碰撞仿真的专用软件LSDYNA3D),研究生需要了解所研究的对象并能选用合适的软件。

四、提高研究生有限元分析实践应用能力的教学实践尝试

近年来,我校针对机械工程机械设计方向研究生在课程学习结束的基础上开设了有限元分析为主的实验课。该课程内容精心设计,有以下明显的特点:1.要求使用3D软件[如creo(proE),UG,CATIA]对实际问题进行三维建模,可以进行较为复杂的机械结构建模。通过这样的训练,使研究生在这样的阶段得到较深入的认识,对复杂工程问题建模不再惧怕。2.要求使用Hypermesh专业有限元网格划分软件对较复杂的结构进行色彩、特性等的分组,很容易实现复杂模型的管理。3.对各样的力学问题,从静力学、接触问题、动力学模态和响应计算以及非线性问题都进行从简到繁的训练。4.为了克服有限元仿真是虚拟的,经常脱离工程实际结果,我们所使用的例子增加了解析解和实验测试的问题,使得这样的训练更真实。比如在静力学方面我们安排了悬臂梁弯曲变形的例子,对典型齿轮齿根弯曲应力进行分析,以及对一对齿轮的接触分析进行计算,因为这些实例都有较准确的解析结果或经验公式。在动力学方面安排了两个典型例子,一个是螺栓连接框架结构的模态分析,另一个是典型航天轻型接触结构的自由模态分析和随机振动分析,这两个例子都具有试验的测试结果。5.为增加对有限元分析结果的评价和认识,对一些例子尝试使用量化的比较方法进行更进一步的练习。比如用螺栓连接框架结构对计算与实验的模态振型置信度MAC指标进行量化的比较,这样的评价更为客观,使有限元分析能够做到有的放矢,不至偏离太远。6.引入有限元模型修正的方法。有限元模型修正技术是为了提高仿真计算的精度,在结构动力学领域渐渐发展起来的一项二次改进开发的技术,通过修正有误差的参数使有限元分析的模态参数或频率响应或时域响应与实验的响应更加吻合。我们使用较简单的框架结构,由于其连接结构刚度不确定,使用弹簧单元来描述其连接刚度,选取四阶主要的结构模态振型和频率作为目标,使用手工调整和MATLAB编程的形式来修正连接参数,通过这样的实践练习可以使研究生对结构模态、灵敏度和建模的认识更加清楚,为将来的建模提供原则性的指导。7.结合工程实践,凝练工程实例,从工程实践出发,指导学生自主建模和分析。近几年我们在横向科研活动中积累了不同领域具有代表性的工程结构有限元分析实例,通过整理,选取一些实例作为研究生的工程实践训练。这些实例包括:某型挖掘机的回转支承轴承动力分析;大型磨机(含基础)振动分析;大型传动系统的扭振分析;某型航天电子设备机箱的环境振动与强度校核;典型动车整车的系统等效建模与模态分析;车辆驾驶室的大变形落物和侧翻变形安全分析;含机器人的整体框架动强度校核;液压圆锥破碎机动力学分析与强度校核。这些工程实例多数都有现场的动态响应实验为检验,通过选择上述仿真算例研究,研究生可以使研究生得到直接的训练。在老师的指导下,研究生可以对工程结构有限元分析有更为真实的经验,同时也提高了研究生在这些方面的兴趣。

五、总结与讨论

通过精心设计有限元分析实践应用能力的实验课程与教学实践,通过复杂有限元建模,在先进3D软件、建模软件和分析软件的应用、结果评价、误差参数校准修正以及与工程结构紧密结合等方面,对提高机械工程研究生的动手能力和解决实际复杂机械系统设计计算问题的能力有了较大的帮助。但综合提高研究生的各项业务能力是个系统工程,需要更加全面的按照机械工程人才培养的客观规律,借鉴国内外高等教育的先进经验,结合现阶段我国人才经济发展需要,逐步改善和勇于探索,为祖国机械工业培养更多更高素质的人才。

[ 注 释 ]

[1] 朱剑英.机械工程与制造业的全球展望与中国机械工程研究生教育改革[J].机械制造与自动化,2009(1):6-14.

[2] 王国强,赵春江.中外大学机械工程专业研究生教育模式比较分析研究[J].中国高教研究,2009(5):29-32.

[3] 钟良.教学模式:西南科技大学机械工程类研究生培养模式探索[J].教育教学论坛,2012(2):92-93.

[4] 曾攀.重视传统课程的教改,培养高素质人才――谈研究生学位课《有限元分析及应用》的教改体会[J].学位与研究生教育,2000(1):31-34.

[5] 刘义,薛玉君.机械工程研究生“有限单元法”课程教学探讨[J].中国电力教育,2012(6):40-41.

第6篇

【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.

第7篇

本书系普通高等教育“十一五”国家级规划教材、面向21世纪课程教材。本书重点讲授零(构)件和器件在不同服役条件下的失效方式及其对性能的要求,以及机械设计者和制造者必须具备的材料知识和有关的基本理论,介绍各类工程材料的成分、组织结构与冷、热加工(或合成)工艺及性能特点和应用范围,并以实例说明如何根据零(构)件或器件的不同服役条件和性能要求进行合理选材。全书共分13章,包括机械零件(或器件)的失效分析、碳钢、钢的热处理、合金钢、铸铁、有色金属及其合金、高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料、材料改性新技术、零件的选材及工艺路线、工程材料在典型机械和生物医学上的应用。为帮助学生思考、复习、巩固所学知识,各章后均附有复习题。本书引用国家最新标准,并力求做到加强基础、突出重点、注重应用和适应面广。

《机械工程测试技术基础(第3版)》吸取作者近十余年来的教学经验和科技新成就,对第2版作了较大的修改,增加了“声和声发射的测量”一章,加强传感器章节的内容,并用新编写的“计算机测试系统和虚拟仪器”来更换原来的《计算机辅助测试》一章。本版教材仍保持注重物理概念和工程应用的阐述、重点突出、条理清晰和分析透彻的优点,便于教和学。全书包括信号及其描述,测试装置的基本特性,常用传感器与敏感元件,信号的调理与记录,信号处理初步,位移测量,振动测试、声与声发射测量,应变、力与扭矩测量,流体参量的测量,计算机测试系统与虚拟仪器等十一章。《机械工程测试技术基础(第3版)》可作为高等学校机械类专业及相近专业本科生的教材,也可供大专、夜大和成人教育有关专业选用,还可作为有关专业高等学校教师、研究生和工程技术人员的良好参考书。

《机械工程史》介绍自铜器时代以来机械工程的发展历史,以介绍机械发明、机械科学与技术的发展为主线,也涉及机械工业的发展和机械工程教育的发展。《机械工程史》将机械的发展分为3个时代,即古代(远古至欧洲文艺复兴)、近代(主要包括两次工业革命)和当代(第二次世界大战以后)。《机械工程史》既注意讲清机械科技本身的发展,也试图揭示出机械科技背后的推动力:经济的发展、国防事业和人类科学探索活动的需求;揭示出科技与社会、科技与自然的关系。

《机械制造工程基础(中文版・第2版)》一书适用于机械加工制造业的职业教育和在职继续培训,适用于工业和手工业机械师、加工制造业机械师、切削加工机械师、工程制图员、工长和技术员培训、工业和手工业实习人员、实习生和大学生。《机械制造工程基础(中文版・第2版)》的内容遵循以上所列举专业的教学计划和培训大纲编纂而成。《机械制造工程基础(中文版・第2版)》分为8个章节:1.检测技术;2.质量管理;3.加工制造技术;4.材料工程;5.机床和设备;6.自动化技术;7.信息技术;8.电工学。由于现在工程技术的全面飞速发展和职业技术学校教学计划的相应修改,《机械制造工程基础(中文版・第2版)》对质量管理和维护保养等章节进行了大幅度的扩充。

专业词汇索引表中还标有英语专业技术词汇。

《机械工程控制基础(第6版)》内容包括机械工程控制的基本概念、系统的数学模型、时间响应分析、频率特性分析、系统的稳定性、系统的性能指标与校正、非线性系统、线性离散系统及系统辨识等。除第1章外,各章均有利用MATLAB解题的示例。为使读者对系统设计有一个完整的了解,《机械工程控制基础(第6版)》连续地、系统地、循序渐进地结合各章的内容介绍数控直线运动工作台的设计示例。

《机械工程控制基础(第6版)》力求在讲清机械工程控制的基本概念的前提下,更多地结合机械工程实际,为帮助读者领悟与学会应用控制理论来解决机械工程的实际问题奠定必要的基础。

《机械工程控制基础(第6版)》可供机械工程类专业,特别是机械设计制造及其自动化专业的本科成教、函授、夜大学生作为教材,也可供有关教师、研究生与工程技术人员参考。

《机械设计(原书・第16版)》主要内容简介:呈现在您面前的这本《机械设计(原书・第16版)》是“机械设计教学体系”中的一本,既可作为高等院校教材,又可用于工程实践。在不损害《机械设计(原书・第16版)》整体结构的情况下,我们将其划分为相互独立而又自成体系的24章,在这24章中我们详尽且清晰地讲述了最重要的一些机械零件。读者可以单独学习和使用每一章的内容。

《机械设计(原书・第16版)》可作为普通高等院校机械类各专业的教材和教学参考书,也可供近机类、非机类各专业本科师生及工程技术人员参考。

第8篇

关键词:分子理论 机械工程 应用方式

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)03(b)-0083-01

分形理论的概念在70年代的时候被正式提出,从此以后就获得了飞速的发展,如今,分形理论已经成为了一个各个行业都不缺少的新型技术,在化学,机械工程,计算机科学,社会科学等领域中都有着广泛的应用。作为评价我国科技发展水平的重要指标,机械工程的发展也离不开分形理论。就机械工程领域来看,分形理论在机械摩擦,机械故障审查,断裂力学以及精细机械产品的分形处理方面都有着很重要的应用,通过分形理论,可以直观的向人们展现机械物体以及机械运动过程,提高工程效率,促进机械工程行业的发展。如何充分的在机械工程中利用机械理论也成为了诸多学者所研究的问题,同时这也是我国未来机械工程领域发展的重要突破口。

1 分形理论简介

在传统的几何问题中,我们往往利用直线,曲线,圆柱,长方体等简单规则的几何体来描述楼梯,轮胎,断面等机械物体,并且由于这些物体本身就是由这些简单规则的几何体组成,因此,传统的方法也有一定的道理,但是,不可否认,自然界中还存在着大量具有不规则几何形状的物质,如山川,河流,植物等,我们对这些物质的研究并没有十分深入。为了描述这些广泛存在但又有着复杂形状的物体,美国哈佛大学的教授 Beno it B.M ande l brot首先提出了分形理论这一概念,之后它便为我们描述形状不规则并十分复杂的机械体提供了一个简单有效的方法。

因为分形理论是一门新型学科,所以当目前为止还没有一个明确的,严格的,统一的科学定义,但是从字面上可以这样理解,分形指的是由一些零碎且复杂的,具有一定相似性的物质所构成的系统。通常来讲,分形具有比例性,这是指分形体系在一定程度内,会连续的放大体系中的每个部分,但其不规则程度不变。通常条件下,分形都具有置换不变性,也就是所它的每个部分的旋转,放大以及移位过程都彼此相似。比例性和置换不变性是分形体系的基本特性,这两个特性保证了分形并不是杂乱无章,毫无规则的。事实上,物质世界中的所有形状都能通过其中的较小组成部分来反映出整体的不规则形。

2 分形理论的发展历程

总体来说,到目前为止,分形理论经历了以下三个发展阶段:

第一阶段:1870年到1930年。这一阶段是分子理论的提出阶段,人们在这段时间内逐渐认识到了分子理论并成功的构造了一些分形对象,为以后分子理论的发展奠定了基础。这一阶段有几下几个代表事例:1872年Weierstrass证明了存在着在任一点都不具有导数(包括有限和无限)的连续函数,1904年冯・科赫利用初等函数构造了一条在处处不可微的连续函数,并叙述了这一函数的基本性质,除此之外的代表事例还有皮亚诺曲线的提出,布朗运动的发现等。这些都成为了以后研究分形理论的主要工具。

第二阶段:1930年到976年。这一阶段是分形理论的成熟阶段,人们在这一阶段更加深入的研究了分形了理论,不但形成了系统的理论体系,也将此延伸到了数学领域的其他分支中并且还提出了维数的概念。但是分形理论这一时期的发展还有一定的局限性,主要表现在它并未与其他学科产生关联。

第三阶段:1976年至今。这一阶段是分形理论的完善阶段,其间不但形成了分形理论的独立学科,还将此应用到来其他科学领域中。目前分子理论不但保持者着快速的发展,还在材料结构,力学体系,模式识别,分子链技术等领域中有着深入的应用,在机械工程的深入应用也成为了目前的重要发展方向。

3 分形理论在机械工程中的应用

分形理论因为它特有的性质在机械工程领域中有着广泛的应用,具体可分为以下几点。

3.1 应用于研究机械摩擦

在机械摩擦中应用分形理论,是在机械工程中利用分形理论的重要研究方向,研究表明,分形理论可以通过描述机械粗糙面的性质,机械体的接触,磨损情况估计以及摩擦温度等方面应用在机械摩擦领域中。在机械摩擦中应用分形理论这一方法与以往的研究方法相比具有直观,简单的特点,它利用分形参数建立机械摩擦研究模型,受测量仪器精度和取样精度的影响很小,同时,所建立的机械摩擦研究模型可以通过分形参数所唯一特性,因此也就有高度的准确性和合理性。

3.2 应用于研究机械体的疲劳断裂分析

实验研究发现,疲劳断裂裂纹的延伸路径往往具有不规则形,这一不规则形导致了机械体的断裂行为具有不确定性。并且调查发现,传统方法如标准方差法,峰值分布法,以及面积比例法等在分析疲劳断裂面都不是十分有效,而应用分形理论能够很好的解决这一问题,但要保证裂纹是平直延伸的。目前已经有专家利用分形理论建立了疲劳裂纹的分析系统,并系统的阐述了裂纹扩展对疲劳行为的影响。此外,利用分形理论研究疲劳断裂能够使应力强度的范围比外加的范围小,也能保证虚拟裂纹的扩展行为比实际裂纹扩展行为慢。现已通过实验证明了这一应用的合理性和高效性。

4 结语

当前,自然科学正面临着深刻的变化。学科之间的相互渗透,正在推动着许多交叉和综合性科学的产生。突飞猛进地发展的非线性科学就是影响深远的综合性科学之一。而分形理论又是非线性科学的重要组成部分。它使人们能以新的观念、新的手段来处理自然科学中的许多难题,透过扑朔迷离的无序的混乱现象和不规则的形态,揭示隐藏在复杂现象背后的规则、局部和整体间的本质联系。尽管作为一种全新的数工具,分形理论诞生的时间还很短,目前正处于发展之中,它涉及面广但还不够成熟,但是,我们深信,随着分形理论的深入研究,其在机械工程领域必将得到更加广泛的应用。

参考文献

[1] 张建润.分形在有限元网格图形细化中的应用[J].南京理工大学学报,1996.

[2] 肖人彬.分形设计:复杂产品设计的新途径[J].高技术通讯,1997.

第9篇

关键词:工程测试技术;教学;难点

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)45-0201-02

一、《机械工程测试技术》课程概述

《机械工程测试技术》是各高等院校机械、自动化专业等工程类专业开设的一门重要专业基础性课程,是机械、电子、信息、力学、数学等学科的交叉学科。本课程主要通过讨论信号的描述和分析方法,传感器、常用信号调理电路和记录、显示仪器的工作原理以及测试装置基本特性的评价方法和不失真测试条件等方面的知识,要求学生深刻理解有关测试技术的基本理论、使用测试仪器对不同参数进行测量和分析的方法和手段、动态测试所需要的基本理论、基本知识和基本技能,对机械工程中常见的被测物理量能比较正确的选用检测装置并完成检测任务从而为进一步研究和处理工程测试技术问题打好基础。本文希望通过该门课程教学难点解析与探讨,不断激发学生的学习欲望、增强学生的动手能力与创新能力,引导学生较好地理解和掌握,培养机械工程类的专业人才。

二、《机械工程测试技术》课程的特点

《机械工程测试技术》综合了传感器技术、计算机技术、机械原理、信号分析与处理技术等技术理论,涉及机械工程领域中的非电量电测技术和其他测试技术等知识,是工业生产与科学研究不可或缺的重要技术手段,《机械工程测试技术》强调理论联系实际、突出工程技术应用,简单的理论知识记忆和掌握并不能完成该课程的教学任务,它只是课程开设的主要教学目标之一。学生在课堂教学中掌握的信号分析、数据处理、传感器技术、测试系统方面的理论知识,在专业课程体系中起到的是承上启下的知识衔接作用,是培养学生的工程实践能力、综合素质及创新能力的基础。

三、《机械工程测试技术》难点

1.课程内容具有抽象性,不易理解。《机械工程测试技术》是工程类专业中综合性很强的一门专业基础课程,内容涉及大量的数学知识,课程中有关信处理的部分涉及《概率论与数理统计》和《高等数学》等课程、有关测试装置的动态特性部分涉及《线性代数》和《机械控制工程》等课程,有关振动测试的部分有与《机械振动》等课程的内容有关联。因此,《机械工程测试技术》涉及到大量的较为抽象的高等数学知识,而对来数学基础相对薄弱的工科学生来说如何将抽象的数学知识运用到机械工程测试技术的实践当中,成为学生学习该门课程的一个难点。

2.课程涵盖学科较为广泛,对相关课程的理论知识要求较高。《机械工程测试技术》课程知识范围广,包括机械、电子、信息、力学、数学等多门学科,尤其前面测试信号分析理论部分,涉及到较多以前所学的高等数学知识,特别是积分变换知识,这就要求学生一方面要不断地掌握高等数学、数学分析的内容,另一方面又要不断吸收全新测试技术知识,假如不能充分利用已学过的基础知识并做到与新知识融会贯通,很容易造成各科知识内容的衔接不太顺畅,导致学生长期无法理解课程内容,影响机械工程测试技术课程的教学效果。

3.教学内容与机械工程测试技术的发展存在脱节。随着现代科学技术的不断快速发展,以及与国外相关领域交流的不断加强,机械工程测试技术课程所属的研究领域技术也在快速的更新与发展。但现在高校机械工程测试技术课程教学的内容还停留在以前的教学内容之上,比较陈旧,无法跟上技术实际发展的水平。就譬如在机械工程测试技术课程中的传感器技术、测试方法及测量装置等教学内容方面,都远远落后于当前社会生产实践以及相关技术发展的要求。

4.实验性教学的缺失。机械工程测试技术的实验教学当中存在着参差不齐的现象,各个学校之间也存在着一定的差距。许多学校该门课程受制于实验条件状况,许多复杂的测试实验无法完成,造成学生在理解一些较为复杂的课程的时候,由于只有理论的概念,而无法直观的参与实验,在理解这面课程的时候就存在着一定的困难。而一些较为简单的实验的教学效果来看也不是很理想,着一方面与客观的实验条件限制有关,另一方面也与学生难以理解此门课程而选择主观放弃的思想有关。

四、改进课程教学的措施研讨

1.合理安排课程的教学内容,突出重点教学内容。《机械工程测试技术》在实际的教学过程当中,可以不按照教材内容安排的顺利,打破教材之间的界限,例如可以不拘泥于传统教学,打乱书本上介绍各种类型传感器的顺序,以基本物理量的测量为授课主线,分别介绍位移的测量、振动测量、压力测量、温度测量、应变及力的测量等机械工程中常见物理量测量所采用的主要传感器及其工作原理,不再按照现有单列章节的方式去介绍,从实践教学中优化教材的内容与结构,将教学内容融会贯通,各部分知识点衔接有序,循序渐进地结合起来,将知识的学习和掌握按照螺旋式上升的方向进行融合,可以达到让学生在了解传感器相关知识的同时也知道主要作用,提高学生理论理解与实践理解的能力。

2.采用启发讨论式教学模式。在《机械工程测试技术》课程的教学过程当中,可以采用难点问题启发讨论的模式,对于机械工程测试技术课程中的难点问题,鼓励学生大胆发言,集体讨论,在这个过程当中,老师对扮演的角色不是一个解答者,而是引导者的作用,引导学生对提出的难点问题进行思考,收集相关的资料,调查研究,指导学生研究发放,最终对学生提出的难点进行解决,这样可以让学生真正的理解难点,掌握相关知识。

3.讲板书教学与多媒体教学相结合。作为一门比较抽象的课程,机械工程测试技术课程也要借鉴多媒体将枯燥的文字内容转化成图片传达给学生,使用图片记忆的方式帮助学生加强对知识的记忆。其次,可以通过软件设计模拟动态测试,将动态测试过程形象化,使学生建立起测试与系统的感官认识;再次,还能够通过多媒体技术,将该领域最新的国内外研究成果、知名研究学者、授课教师、本学院及本学校的科研成果介绍给学生,通过这种教学手段,增加了学生对本土科研成果的了解,激发学生的学习热情。

4.改革试验教学环节。实验是机械工程测试技术教学内容的重要组成部分。目前,随着信息技术与传感器技术的飞速发展,传统的实践教学模式已经不能适应社会对机械工程教学发展的要求,现在必须对试验内容进行富有创造性建设意义的课程改革。在试验内容上要增强试验的工程性、可操作性和现实性。在试验方法上,要根据实验室的条件,引导学生开展自行设计性实验,充分发挥学生的主动能动性,发挥学生的学习潜能,培养学生创新探索能力,让学生在解决实际问题的实践中提高分析问题解决问题的应变能力和创造能力。

5.利用科研项目提高学生的动手能力。所谓实践出真知,在剖析《机械工程测试技术》教学难点上可以采用项目实例的方法提高学生的理解力,以真实发生的实际案例,讲解在其中所运用到的《机械工程测试技术》课程当中涉及到的如何测试系统的静态、动态特性、安防测试传感器、设计测试系统等等有关方面的知识。

五、结束语

《机械工程测试技术》是一门理论性和实践性都很强的课程,而且涉及到的相关学科的知识十分庞杂,在教学的过程当中存在着不少的疑难杂症,导致不少学生反映该课程晦涩难懂,课程内容犹如天书,严重影响教学效果,既定的课程目标和教学任务也很难在教学中达到预期的效果。本文试图通过对《机械工程测试技术》课程教学难点的分析,提出了一些在实际教学工作中总结出的经验性的解决方法,希望对《机械工程测试技术》这门课程今后的教学改进有所裨益,广大《机械工程测试技术》教员能够以此来参考提高教学效果,激发学生的学习兴趣,让学生能够自觉地学习和钻研理论和实践。

参考文献:

[1]梁健.“机械工程测试技术”课程教学难点突破[J].广东工业大学学报:社会科学版,2009,(5).

[2]运红丽,王丽君.PBL教学模式在机械工程测试技术教学红的应用[J].科技信息,2010,(29).