動力機械工程范文

時間:2023-12-15 17:34:01

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動力機械工程

篇1

關鍵詞:機械工程類專業;創新能力;課程體系

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

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

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

在科技迅速發展、綜合國力競爭十分激烈的當今時代,培養大學生的創新精神和創新能力具有十分重要的意義,已愈來愈成為時代的要求。改革開放以來,機械工業取得了穩定、快速的發展,同時對機械工程類專業教育提出嚴峻的挑戰。根據本院制定的創辦“優勢突出、特色鮮明、水平較高,位居省內外同類院校先進行列的地方性、教學型、綜合性大學”的辦學定位和培養“素質高、基礎好、知識廣、能力強、有個性、會創新的應用型高級專門人才”的培養目標。結合邵陽學院機械工程類人才培養的實際,培養學生的創新能力作為邵陽學院大學生的重要培養目標之一,針對機械工程類創新型人才的專業特點,邵陽學院機械工程類專業探索出一條科學、完善的機械工程類大學生創新能力培養的路子。本文從創新型人才培養課程體系、實踐創新體系等方面構建機械工程類大學生創新能力培養模式,使邵陽學院能培養出具備素質高、能力強、會創新的應用型高級機械工程專業人才。

一、機械工程類創新人才培養的意義

科學制訂創新型人才培養體系對培養什么類型的人才有很大的作用。過去機械工程類專業的課程體系過度注重基礎課和專業課,而忽視了學生興趣愛好、個性特長方面的課程。教學內容則往往過分依賴教材,著重強調基礎知識、基礎理論傳授。對于科學技術的發展前沿,教材往往相對滯后。對學生往往采取“填鴨”式的教學,學生注重死記硬背,拼命忙于應付考試,培養出來的學生高分低能,缺少靈活性,缺少創新精神。所以,制訂創新型人才培養體系時,始終堅持學生全面發展的教育觀,堅持促進學生思想道德、科學文化和身體心理等素質的全面發展,注重知識、能力與素質的協調發展。

二、構建機械工程類專業創新型人才培養課程體系

創新型人才培養課程體系主要是由人文素養和科學態度相結合的通識教育平臺、多學科綜合交叉構成寬厚的學科基礎教育平臺、精深的專業知識和淵博的文化修養并重的課程模塊所構成。

通識教育課程平臺包括自然科學基礎知識、人文社科基礎知識、文體藝術修養知識、應用科學技術知識與基本技能等有機結合,改變過去教學內容偏窄、知識結構單一的格局。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、大學英語、大學語文、高等數學、大學物理、計算機基礎、演講與口才、技術經濟學、企業管理等。主要培養學生適應社會與進入社會后發展需要的通識教育知識,培養學生對時代和社會發展規律的正確認識,提高學生的道德情操,樹立正確的人生觀、價值觀和發展觀,培養學生的經濟意識與政治意識,提高學生的科學文化素養,促進學生的全面發展。

隨著現代工業化進程的飛速發展,現代工程逐漸凸顯創造性、綜合性、社會性、復雜性等特征,未來工程師在“非工程”方面面臨的挑戰越來越大。工科大學生在業務素質方面要加強與民族意識、工程意識、經濟意識的融合,并處理好人與社會、人與自然、自身發展與社會協調發展的關系。因而,必須進行多學科綜合交叉學科基礎教育平臺,即涵蓋機、電、液知識、檢測技術、控制技術、制造技術與經濟管理技術的寬厚的基礎課程體系。主要課程有機械制圖、理論力學、材料力學、金屬工藝學、計算機接口與應用、機械制造工藝、電工電子技術、熱工原理、液壓與氣動技術、控制工程基礎、工程檢測技術、汽車工程學、企業管理等。旨在加強學科基礎教育,拓寬專業口徑,培養學生對未來工作的適應性,增強自我發展的能力。

根據學生的興趣、專長、發展方向和社會需求,按專業大類招生,分專業方向培養。基于精深的專業知識和淵博的文化修養并重的原則,對專業課程學時減少的同時,課程內容進行精煉,突出應用廣、水平高、效果好的特點,對現代制造技術、機電一體化、熱能工程、模具設計制造、汽車與內燃機、制冷與空調6個專業方向的專業課程模塊結構進行優化,在每個專業方向均設置特色課程和探索性課程,針對發展學生個性和增強學生就業競爭性開設部分選學課。

高素質的機械工程類專業創新型人才不但要具備從事工業產品的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的創新型、應用型人才的能力,同時還要具備一定的管理協調能力。因而,構建創新系列課程模塊要基于工程實際,注重培養學生的創新設計能力。結合機械工程學科發展前沿、創新理論與方法的學術前沿,著眼于整個機械系統,開設課程有機械原理與機械設計、產品技術創新、現代設計方法、CAD技術、機電系統動態仿真、機械優化設計、有限元分析、機械系統創新設計、工業機器人等課程,涵蓋了創造學、創新設計的基本理論與方法。一方面為學生提供夯實的理論知識,另一方面用現代機械設計理論與技術通過大量工程設計去實踐,為以后學生解決實際問題的能力奠定扎實的基礎。

三、構建工程類專業創新型人才培養實踐創新體系

實踐環節是機械工程專業教學中的一個重要教學環節,在培養學生的創新能力方面有著不可替代的作用。單靠理論教學是不能內化成學生創新能力。在教學中要與生產相結合,將科研活動引入教學,加強工程實訓和學生課外科技創新活動,使學生知識來源渠道多樣化,能力培養多元化。注重學生的競爭意識、創新意識、社會責任感和綜合實踐能力的培養;不斷完善以培養學生綜合素質、提高工程實踐能力、工程設計能力和創新精神為主要目標的工程實踐教學新體系。

實踐基地已建立了一整套完善的實踐教學管理、崗位聘任及培訓等制度。在此基礎上,順利實現了人事改革,通過競聘上崗,擁有實驗專職技術人員9人,其中高級職稱3人,中級職稱5人,初級職稱1人;教學儀器設備852臺(套),總值達901.36萬元。按照工程模式進行實踐基地的設計與規劃,重視學生的工程能力、應用能力及創新能力的培養。按照省級示范建設實驗室、省級重點實驗室的建設標準來進行規劃和設置。整個實踐基地分成三大塊:動力機械實訓基地、基礎實訓基地、動力機械創新實訓基地和專業實驗場地。

動力機械實訓基地包括金工實習基地和動力機械拆裝實訓基地。機械實習工廠基地以數控設備為主,每年能承擔實驗教學任務達16000人次,除了承擔正常的實驗教學任務外,還承擔數控操作的認證培訓工作,學生在數控課程、數控實習的基礎上通過考試可獲得資質證書,有利于培養學生的應用能力及就業競爭力;動力機械拆裝實訓基地包括機械產品拆裝、機電產品拆裝、模具拆裝、制冷設備拆裝、內燃機拆裝以及拆裝準備間,每年可承擔拆裝實訓教學任務達2000多人次。

動力機械基礎實訓基地包括工程力學模塊(理論力學、材料力學)、金屬材料及熱處理模塊(互換性及測量技術、金屬材料熱處理)、傳動與控制工程模塊(控制工程基礎、微機原理與接口技術、液壓與氣壓傳動、機電傳動控制、PLC等)和熱工基礎實驗模塊(工程熱力學、傳熱學、流體力學、工程測試技術、能源與環境)。每年可承擔實驗教學任務達32000人次。并對實踐內容進行重組,實踐手段和內容體現了先進性、綜合性及設計性。

動力機械創新實訓基地包括機械創新模塊(機械原理、機械設計、機械創新設計)、機械工程軟件實訓模塊(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虛擬實驗模塊。以前實驗要求給學生提供詳細的指導書,讓學生機械地去驗證。這樣,驗證性實驗極大地束縛了學生的手腳,使學生的思路打不開,也造成一部分學生的依賴思想。針對這種情況,我們提供了各種虛擬傳動零件、機構及各種仿真軟件,為學生自行設計和組合創新機構提供了良好的條件,不向學生具體提出要求,只提出需實現的功能,學生通過各種虛擬實驗機構驗證創新實踐成果,并通過機械工具制作出產品模型。整個實訓過程學生獨立做出,自己編寫和總結實驗報告。這種實驗方式以設計為主線,注重創新設計能力培養,提高學生方案設計創新能力和綜合應用知識解決實際問題的能力。

專業實驗場地包括機械工程實驗模塊、熱能工程實驗模塊、車輛工程實驗模塊、材料成型實驗模塊,承擔了三個機械工程類專業、六個培養方向的專業實驗教學任務,每年可承擔實驗教學任務達11000人次。

四、創新實踐教學成果

根據以上內容構建的大學生創新能力培養體系在機械工程類專業實踐近兩年來成績顯著。到目前為止,邵陽學院熱能與動力工程專業、機械設計制造及其自動化專業入選教育部第一類特色專業;動力機械及工程學科被評為湖南省“十一五”重點建設學科;小型內燃機及先進制造技術被評為湖南省高校重點實驗室,發表學術論文40余篇。現承擔包括國家自然科學基金項目、湖南省重點科研項目、湖南省自然科學基金項目在內的省部級以上項目3項。學生參加全國大學生節能減排競賽、湖南省挑戰杯競賽和湖南省第三屆大學生機械創新設計大賽等大賽取得優異的成績,2008年獲得湖南省第三屆大學生機械創新設計大賽一等獎2項、二等獎1項;2008年榮獲第八屆湖南省大學生挑戰杯課外科技作品競賽三等獎1項;2009年獲得第二屆全國大學生節能減排競賽三等獎1項,2009年獲得中南地區港澳特區第四屆大學生機械設計制造創新大賽二等獎1項;2010年第四屆“挑戰杯”湖南省大學生創業計劃競賽金獎1項、銅獎3項。2009年“挑戰杯”比賽中獲得全國三等獎1項。2009年教育部、住房和城鄉建設部高等學校土建學科專業指導委員主辦的第一屆“亞龍杯”全國大學生智能建筑工程實踐技術競賽在邵陽學院舉行,學校成功地承辦了該項大賽,并獲得了大賽唯一的特等獎。在今后的工作中我們將繼續探索地方院校機械工程類專業大學生創新能力培養體系的構建問題,進一步完善培養體系,推廣所取得的成果。

參考文獻:

[1]周仲魁,夏菲,梁麗萍,等.構建大學生科技創新體系的探索與實踐[J].東華理工學院學報(社會科學版),2007,26(1):49-52.

[2]蔡葦,余波,蘭偉.大學生科技創新活動存在的問題與對策[J].重慶科技學院學報(社會科學版),2007,(6):165-166.

[3]李郁峰,陳念年.地方院校計算機本科人才創新實踐能力培養的一種有效模式[J].計算機教育,2009,(10):12-14.

篇2

關鍵詞:工程項目;動態管理;建設工程;協調技術

中圖分類號:TU71文獻標識碼:ADOI:10.13612/tp.2016.06.112

伴隨城市化建設的不斷推進,建設工程不僅數量有所增加,其建設規模也不斷擴大,成為國民經濟發展的重要的基礎,但是由于建設工程項目管理十分復雜,其中包含的不確定因素較多,實現項目動態管理成為有效途徑。對建設工程項目進行動態管理,可有效處理多方管理主體的關系,明確項目管理目標責任,及時發現并解決管理項目管理過程中存在的問題。

一、工程項目動態管理概述

(一)管理內容

基于建設工程項目具有的管理主體多、項目目標責任不明確、受內外部多種環境因素影響等特點,在進行建設工程管理時,需要多方項目管理人進行協調,比如說工程建設單位、設計單位、監理單位、施工單位,以及工程建設中勘察單位等,需要明確各單位應具有的責任,并根據項目受環境因素引起的變化,通過分析判斷、協調處理,從而做出正確的決策,實現項目管理的最終目標的過程。進行項目動態管理,應重點對項目成本、工程進度、工程建設質量三個方面的動態協調與質量控制,促進建設工程項目的順利開展。

(二)管理特征

根據相關實踐研究表明,建設工程項目管理具有如下幾方面的管理特征:首先,工程項目動態管理屬于宏觀管理。較施工項目管理而言,工程項目管理不僅包含施工單位,同時所有參建單位都是項目管理的主體,項目目標也以建設產品的完成為主,管理過程強調對技術、物資、人員等的動態控制,屬于宏觀管理。其次,工程項目動態管理屬于過程管理,將大量的財力、人力、物力投入后,需要根據項目具有的實際情況,以及內外部環境現狀,實現對工程項目的整個過程過程,建設工程項目的動態管理過程分為八個,分別是撰寫項目建議書、可行性研究、項目設計、招投標、項目施工、工程竣工、交付使用、項目后評價。最后,協調與沖突處理是項目動態管理的重要手段。有效的協調手段可以避免多方管理者發生沖突,有利于疏通項目建設中各方關系問題,促進工程項目的順利實施。但是受諸多因素影響,沖突有時會不可避免發生,進行沖突處理是解決矛盾的關鍵手段,可改進與完善工程項目的組織決策。

(三)管理方法

工程項目動態管理過程復雜,應有效運用先進的管理方法對其進行管理,促進工程項目管理的實效性。分層管理與PDCA循環控制是當前運用較廣的兩種管理方法,現對其進行具體分析。第一,分層管理。基于項目工程管理過程的復雜性,對其管理進行層次劃分根據層次的不同,所具有的管理責任與任務有所差異。決策層是工程項目動態管理的中樞,負責工程項目的全面管理與協調工作,需制定項目總體計劃與施工力量;管理層主要負責具體管理工作,嚴格按照綜合效益目標的要求,對施工方案進行審核,優化工程項目的造價、工期與質量等問題。實施層指動態管理的具體實施單位,主要有施工單位與勘察單位等參與工程建設的單位,做好過程控制是實施層具有的重要責任,在工程項目建設過程中,實施層要做好內部管理工作,嚴格按照合同內容完成任務指標。第二,PDCA循環控制。動態管理重點在于對過程的質量控制,計劃(P)、實施(D)、檢查(C)、處理(A)則是重要的過程質量控制體系。根據工程項目管理現狀,具體分析環境因素產生的影響,從而找出原因制定問題解決計劃,并將計劃內容在管理過程中具體實施,對實施結果進行評價檢查,總結有效經驗納入管理標準之中,對尚未解決的問題或者現階段出現的新問題再次進行分析,循環進行質量控制。

二、項目動態管理的協調技術

(一)溝通

溝通是工程項目管理中較為常見的方式,為實現工程項目的建設目標,管理者之間可彼此進行交談,實現觀點、信息、意見等互換與分享,促使管理系統內部人員相互信任,增進相互之間的了解。若對溝通方式進行劃分,根據劃分依據不同,其形式多種多樣,管理者之間進行溝通時既可以進行正式溝通,也可通過非正式溝通方式對項目目標進行交流。借助溝通技術,管理者之間的關系更加融洽,良好的人際關系同時也增強了項目建設的凝聚力。

(二)協商

商議與商量即為協商,該種協調技術主要根據項目計劃進行,為解決某些事情而開展。地點、時間、進度是協商的三大要素,進行協商時一定事前對要素內容加以確定,從而提高協商效率。因協商具有一定的時間性,時間緊迫的一方更易在協商過程中做出讓步。

(三)談判

談判較協商更具嚴重性,主要對雙方認為重要的問題進行,若不能達成雙方都能接受協議,將會引發矛盾沖突。建設工程項目動態管理過程中,進行談判協調需要準備的材料較多,涉及的工程內容比較廣泛,比如說圖紙質量、進度報告、監理依據、新型工藝技術、責任范圍等等。只有雙方就談判問題達成一致協議,談判結果雙方再無異議,才代表談判協調成功。

(四)通報

由于建設工程項目開展與實施過程中有多方單位參與,項目活動的進展情況需要及時告知相關單位,比如說匯報、報告、通知、請示等,這類通知活動則被稱之為通報。作為重要的協調技術,進行通報工作時應做好如下幾點:第一,通報應及時、內容應全面。對項目進展的了解主要借助通報獲得,若內容不全則無法獲得詳細信息,不利于下一步工作的開展。第二,通報形式的選擇應嚴謹。通報形式具有一定的適用限制,針對不同的組織關系,應科學選擇通報形式。

三、結語

綜上所述,動態管理對建設工程項目的順利實現具有重要意義,當前建設工程項目日漸復雜多樣,項目建設過程中受內外部環境影響,為更好的提高項目管理效率,必須重視動態管理,加強對現代動態管理技術的運用,充分運用項目協調技術,疏通項目建設中各方關系問題,減少矛盾沖突的發生。

參考文獻

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機械工程及自動化是以有關的自然科學和技術科學為理論基礎,結合生產實踐中的技術經驗,研究和解決在開發、設計、制造、安裝、運用和修理各種機械中的全部理論和實際問題的應用學科。

現代機械工程有5大服務領域 :

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

2、研制和提供用以生產各種產品的機械,包括農、林、牧、漁業機械和礦山機械以及各種重工業機械和輕工業機械等。

3、研制和提供從事各種服務的機械,如物料搬運機械,空調設備以及除塵、凈化、消聲等環境保護設備等。

4、研制和提供家庭和個人生活用的機械,如洗衣機、電冰箱、鐘表、照相機、運動器械和娛樂器械等。

篇4

機械加工過程中,工藝系統常常會發生振動,即在工件和刀具的切削刃之間,除了名義上的切削運動外,還會出現一種周期性的相對運動。產生振動時,工藝系統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振紋,降低了零件的加工精度和表面質量,頻率低時產生波度,頻率高時產生微觀不平度。強烈的振動會使切削過程無法進行,甚至造成刀具“崩刃”。為此,常被迫降低切削用量,致使機床、刀具的工作性能得不到充分的發揮,限制了生產率的提高。振動還影響刀具的耐用度和機床的壽命,發出噪聲,惡化工作環境,影響工人健康。振動按其產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行簡單的分析。

二、機械加工中的受迫振動

(一)受迫振動產生的原因機械加工中的受迫振功,是一種由工藝系統內部或外部周期交變的激振力(即振源)作用下引起的振動。機械加工中引起工藝系統受迫振動的激振力,主要來自以下幾方面1.機床上高速回轉零件的不平衡機床上高速回轉的零件較多,如電動機轉子、帶輪、主軸、卡盤和工件、磨床的砂輪等,由于不平衡而產生激振力F(即離心慣性力)。2.機床傳動系統中的誤差機床傳動系統中的齒輪,由于制造和裝配誤差而產生周期性的激振力。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.外部振源由鄰近設備(如沖壓設備、龍門刨等)工作時的強烈振動通過地基傳來,使工藝系統產生相同(或整倍數)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,應先找出振源,然后采取適應的措施加以控制。1.減小或消除振源的激振力對轉速在600r/min以上的零件必須經過平衡,特別是高速旋轉的零件,如砂輪,因其本身砂粒的分布不均勻和工作時表面磨損不均勻等原因,容易造成主軸的振動,因此對于新換的砂輪必須進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的固有頻率接近,以防止共振。如采取更換電動機的轉速或改變主軸的轉速來避開共振區;用提高接觸面精度、降低結合面的粗糙度;消除間隙、提高接觸剛度等方法,來提高系統的剛度和固有頻率。3.采用隔振措施如使機床的電機與床身采用柔性聯接以隔離電機本身的振動;把液壓部分與機床分開;采用液壓緩沖裝置以減少部件換向時的沖擊;采用厚橡皮、木材將機床與地基隔離,用防振溝隔開設備的基礎和地面的聯系,以防止周圍的振源通過地面和基礎傳給機床等。

三、機械加工中的自激振動

當系統受到外界或本身某些偶然的瞬時的干擾力作用而觸發自由振動時,由振動過程本身的某種原因使得切削力產生周期性的變化,并由這個周期性變化的動態力反過來加強和維持振動,使振動系統補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。切削過程中產生的自激振動是頻率較高的強烈振動,通常又稱為顫振。(一)自激振動的特點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充,以維持這個振動。2.自激振動頻率等于或接近系統的固有頻率,即由系統本身的參數決定。3.自激振動振幅大小取決于每一振動周期內系統獲得的能量與消耗能量的比值。當獲得的能量大于消耗的能量時,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。當獲得的能量小于消耗的能量時,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生自激振動的原因。目前克服和消除機械加工中的自激振動的途徑,仍是通過各種實驗,在設備、工具和實際操作等方面解決。(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,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的前角、后角;在切削平面內的刃傾角;在基面內的主偏角、副偏角。派生角度是刀尖角、楔角。因為前角、后角和楔角之和等于90°。在不同的測量面內,都可以定義前角或后角。例如:在正交平面、法平面、切深平面、進給平面內都有其對應的前角和后角。3.提高工藝系統抗振性工藝系統本身的抗振性能是影響顫振的主要因素之一。應設法提高工藝系統的接觸剛度,如對接觸面進行刮研,減小主軸系統的軸承間隙,對滾動軸承施加一定的預緊力,提高頂尖孔的研磨質量等。加工細長軸時,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.采用減振裝置當采用上述措施仍然達不到消振的目的時,可考慮使用減振裝置。減振裝置通常都是附加在工藝系統中,用來吸收或消耗振動時的能量,達到減振的目的。它對抑制強迫振動和顫振同樣有效,是提高工藝系統抗振性的一個重要途徑,但它并不能提高工藝系統的剛度。減振裝置主要有阻尼器和吸振器兩種類型。(1)阻尼器的原理及應用阻尼器是利用固體或液體的阻尼來消耗振動的能量,實現減振。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動速度的快慢、行程的大小有關。運動越快、行程越長,則減振效果越好。故阻尼器應裝在振動體相對運動最大的地方。(2)吸振器的原理及應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附加質量塊連接到系統上,利用附加質量的動力作用,是彈性元件加在系統的力與系統的激振力相互抵消,以此來減弱振動。②沖擊式吸振器它是由一個與振動系統剛性連接的殼體和一個在殼體內自由沖擊的質量塊組成。當系統振動時,由于自由質量的往復運動而沖擊殼體,消耗了振動的能量,故可減小振動。5.合理調整振型的剛度比根據振型耦合原理,工藝系統的振動還受到各振型的剛度比以及其組合的影響。合理調整它們之間的關系,就可以有效地提高系統的抗振性,抑制自激振動。

參考文獻:

[1]馬淑梅.超精密微量進給刀架的研制[J]同濟大學學報(自然科學版),1999,(05).

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關鍵詞: 車輛;發展

在現代社會中廣泛使用,不僅影響了車輛的運輸行業和汽車行業,是我們國家的支柱產業之一,但也對農業和國家的防御裝備現代化的發展產生深遠的影響。車輛工程范圍從原來的力學,機械設計,材料,流體力學和化學機電工程,機械設計及理論,計算機,電子技術,測試計量技術和控制技術,這不僅是相互滲透,也進一步與醫學結合,生理學和心理學。它已經發展成為一門綜合學科,包括多重的高科技和工程技術領域。

關于機械工程發展,在許多研究機械工程史著作中將其分為三個階段:古代機械工程史、近代機械工程史、現代機械工程史。

機械始于工具。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。搬運重物的工具有滾子、撬棒和滑橇等,如古埃及建造金字塔時就已使用這類工具。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臺。弓形鉆由燧石鉆頭、鉆桿、窩座和弓弦等組成,用來鉆孔、擴孔和取火。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業。約公元前2500年,歐亞之間地區就曾使用兩輪和四輪的木質馬車。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期,這一時期木工工具有了很大改進,除木工常用的成套工具如斧、弓形鋸、弓形鉆、鏟和鑿外,還發展了球形鉆、能拔鐵釘的羊角錘、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,為近代車床的發展奠定了基礎。

約在公元前1世紀,古希臘人在手磨的基礎上制成了石輪磨。這是機械和機器方面的一個進展。約在同時,古羅馬也發展了驢拉磨和類似的石輪磨。

表是1500年前開始制造的。重要的改進是用螺旋彈簧代替重物以產生動力,此外還加了棘輪機構。機械式鐘表創造的成功,不僅為現代文明所必需,也推動了精密零件的制造技術。機械式鐘表后來又得到全面改進,如單擺式時鐘取代了原來的天平式時鐘。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鐘。懷表采用雙金屬條,解決了平衡輪的溫度補償問題。

在歐洲誕生了工程科學。許多科學家,如牛頓、伽利略、萊布尼茲、玻意耳和胡克等,為新科學奠定了多方面的理論基礎。為了鼓勵創造發明,意大利和英國分別在1474年和1561年建立了專利機構。17世紀60年代出現了科學學會,如英國皇家學會。英國于1665年開始出版科學報告會文獻。法國約于同時建立了法國科學院。俄、德兩國也分別于1725年和1770年建立了俄國科學院和柏林科學院。這些學術機構沖破了當時教會的禁錮,展開自由討論,交流學術觀點和實驗結果,因而促進了科學技術以及機械工程的發展。

在1750~1900年這一近代歷史時期內,機械工程在世界范圍內出現了飛速的發展,并獲得了廣泛的應用。1847年,在英國伯明翰成立了機械工程師學會,機械工程作為工程技術的一個分支得到了正式的承認。后來在世界其他國家也陸續成立了機械工程的行業組織。

機械工程的發展,在工業革命的進程中起著主干作用。如18世紀中葉以后,英國紡織機械的出現和使用,使紡紗和織布的生產技術迅速提高。蒸汽機的出現和推廣使用,不僅促進了當時煤產量的迅速增長,并且使煉鐵爐、鼓風機有了機器動力而使鐵產量成倍增長,煤和鐵的生產發展又推動各行各業的發展。蒸汽機用于交通運輸,出現了蒸汽機車、蒸汽輪船等,這反過來又促進了煤、鐵工業和其他工業的發展。汽輪機、內燃機和各種機床相繼出現。

其中動力機械技術的突破,促進了各技術領域的突飛猛進。第一臺有實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,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,它的蒸汽氣缸和抽水缸是分開的。蒸汽通入氣缸后在內部噴水使它冷凝,造成氣缸內部真空,氣缸外的大氣壓力推動活塞做功,再通過杠桿、鏈條等機構帶動水泵活塞運動。1765年瓦特制作了一臺試驗性的有分離冷凝器的小型蒸汽機,1781年他又取得雙作用式蒸汽機的專利。1776年瓦特與M.博爾頓合作制造的兩臺蒸汽機開始運轉。到1804年,英國的棉紡織業已普遍采用蒸汽機作為生產動力。

19世紀中期,內燃機問世。第一臺在工廠中實際使用的內燃機是1860年法國的勒努瓦制造的無壓縮過程的煤氣機,其基本結構與當時的蒸汽機相差不多。1862年,法國A.E.B.de羅沙提出四沖程循環的基本原理。1876年,德國N.A. 奧托制成四沖程往復活塞式單缸臥式煤氣機,比勒努瓦的煤氣機效率更高,功率更大。1878年,英國D. 克拉克制成二沖程作出了重要貢獻。1897年他制成第一臺壓縮式點火式內燃機(柴油機),使用液體燃料,按四沖程原理工作,熱效率高于當時其他任何內燃機。早期的壓縮式內燃機的轉速比較低,進入20世紀后內燃機的轉速大幅度提高。

隨著發電機和電動機的發明,世界開始進入電氣時代。中心發電站迅速興起,大功率的高速汽輪機應運而生。

第二次世界大戰以后的30年間,機械工程的發展特點是:除原有技術的改進和擴大應用外,與其他科技領域的廣泛結合和相互滲透明確加深,形成了機械工程的許多新的分支,機械工程的領域空前擴大,發展速度加快。這個時期,核技術、電子技術、航空航天技術迅速發展。生產和科研工作的系統性、成套性、綜合性大大增強。機器的應用幾乎遍及所有的生產部門和科研部門,并深入到生活和服務部門。

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【關鍵詞】多體動力學,機械工程,航天器,機器人

多體力學是一門綜合性質的學科,這門學科中包含了計算力學與工程力學等很多學科,是推動機械工程產業的重要支撐學科之一。一般機械系統能夠通過多體系統獲得較為全面的以及完整抽象的有效描述與高度概括,在對機械系統進行研究與分析時,是一個最優模型形式。在當前先進的航空航天也、技術制造也以及人體與假肢等高科技領域中,多體系統這門高新學科得到了廣泛的推動與發展。在機械工程領域,多體力學有著十分重要的作用,并且逐漸的也引起了人們的重視。

一、對多體力學進行模型構建

機械多體系統是由很多不同的部件進行連接進而構建而成的,機械裝置中的每個部件都會在機械設備進行運作時發生位移、更改速度以及其它方面的作用力參數。在對多體力學系統實施建模的過程中,一般需要構建出系統中的坐標系、構建系統中各個部件的模型并且還要對一些相關的約束以及力偶進行定義。在對多體動力學進行研究的過程中,最為主要的兩個方向就是動力學與運動學。同經典力學相比較而言,使用多體力學來研究出的系統一般都會較為復雜,同時每個部件在自由度方面都會存在著不同程度的區別,并且各個部件在相對位移上也會發生很大的變化。故此,建立與求解運動微分方程的過程都是十分復雜的,并且想要準確的對運動方程進行求解還需要計算機技術輔助。

(一)多體動力學模型在表述上的分析。機械系統中的基礎構件就是多體動力學中的各個部件,這些部件會承受來自于系統內外其他部件施加的約束作用,在對多體動力學進行機械設備模型的構建時,就會涉及到對各個部件的定義。力元:就是指多體力學環境中各個部件之間的相互作用。理想的力元可以等效成彈簧(扭轉彈簧)或-阻尼器-致動器。鉸:是機械設備中的運動副,會在實際應用的過程中,稱多體力學中每個部件之間產生的約束叫做鉸。外力偶:是多體系統內部的各個部件所承受的外力作用。拓撲結構:系統以及系統內部中的所有構件間存在相互關系以及鏈接的方式。

(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成的這種拓撲結構系統都涵蓋在多體動力學系統中動力學模型內。針對機械設備而言,在機械設備中的力元、鉸、力偶以及部件等這些要素有著很多的種類。故此,想要方便對機械件各個要素進行更好地管理,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)參考框架與坐標系。我們稱機械運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A構建出一個空間三角坐標系將剛體固定住,并且將A點視為該坐標系中的原點,這個坐標系對于剛體而言是連體基,也可以將其稱作是局部坐標系。連體基需要全部固定與機械的部件上,一旦部件發生運動,連體基就相應的隨之運動,并且連體基也不會由于剛體發生了運動狀態的變化就隨之發生變化。這樣說來,只要是連體基的位置確定了,也就能夠對剛體中任意一點的位置進行確定了。通常用地面坐標系作為連體基的參考對象,地面坐標系可以看成是全局坐標中的一個固定值。剛體與柔體在多體系統中的坐標定義是存在一定差異的,在對剛體坐標進行定義時,可以選擇固定的坐標定義,這樣一來,當剛體在狀態上發生變化時,其坐標不會跟著發生變化。在對柔體進行定義時,需要選擇浮動的坐標進行定義,這樣一來柔性性的變化就會使坐標系發生線與角的位移,還能將柔體在局部發生的變化清晰的表現出來。

二、機械領域中對多體力學的實際應用

(一)柔性機械臂實施振動控制。作為一種精度較高的航天技術設備,輕質重載航天機械臂在端點處需要完成高精度大范圍的位置跟蹤任務,故此,需要對該機械臂在振動情況上實施必要的控制。對于那些需要在很大范圍內進行運行的柔性臂,想要對其端點的振動進行關鍵性的抑制需要選擇一個恰當的時間并在設備的端頭出施加一個制動力。應當注意的是,這個時間點同柔性臂固有頻率與固有阻尼之間存在著密切的關聯。此外,想要實施有效的控制,還需要對伺服系統在動態特征上進行周全的考慮。相關研究發現,最佳的效果就是實施柔性臂端點變形進而實現全閉環反饋,可以令機械臂的振幅控制在一定數量級內。

(二)工業機器人中的應用。多體動力學中,工業機器人是十分經典的模型,其構成為一個分支、六個自由度,由鉸對各個部件進行銜接。以PUMA760這一常用的機器人為例進行分析,從時間域以及頻率域進行考慮,使用高速攝像儀對設備的一些相關的運動參數進行測量,并且將獲得的電樞電流值向驅動轉矩進行轉化,大臂值為7.1N?m/A。把已經擬合好的模態參數向物理參數進行轉化,能夠對工業機器人在當前的阻尼系數還有剛度系數進行識別。對于機器人在關節上的特性研究來說,多體力學的應用是十分有意義的。

結束語:綜上所述,多體動力學能夠為機械航空領域、機器人領域以及兵器領域提供有利的理論工具以及技術支撐。一般機械系統能夠通過多體系統獲得較為全面的以及完整抽象的有效描述與高度概括,在對機械系統進行研究與分析時,是一個最優模型形式。對于多體力學在機械工程方面的研究,我們應該投入更大的精力,進而使機械工程能夠得到更好的發展,最終為人們提供更加便捷的服務。

參考文獻:

[1]產文兵.球軸承―齒輪系統多體動力學建模與仿真分析[D].昆明理工大學,2014.

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

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關鍵詞:機械工程;智能化;重要性;發展趨勢

引 言:新經濟時代是智能化的時代,經過長時間的研究拓展, 智能化有了長足的發展,而科學技術的逐漸進步和人們需求的日漸增加正是智能化發展的現實基礎。目前,智能化技術逐漸運用到社會發展的各個領域,影響著人們生活的方方面面,為人們的生活提供了便捷。

1 實現機械工程智能化的重要性

1.1 機械工程作為一種與機械的生產和應用具有密切關系的學科,其通過對科學和實踐的有機結合,在機械設備問題的解決過程中起到了至關重要的作用。而在社會的發展和運行過程中,機械設備作為拓展生產范圍和促進生產事業發展的重要載體,因而在各行各業中各種機械得到了廣泛地應用,加上機械工程中包含了多種機械與控制技術,在機械研發與應用過程中都離不開機械工程的應用,因而必須對機械工程進行有效的分析。

1.2 智能化涉及了方方面面的技術知識,因而在時代的發展過程中,智能化是未來發展的必然趨勢,尤其是隨著科學技術的不斷發展,為智能化的發展注入了強勁的動力,使智能化的廣度與深度得到了極大的拓展,因而機械工程的智能化對于我國機械事業的發展具有不可磨滅的貢獻,加上其發展前景十分廣闊,因此必須對智能化的機械工程發展趨勢進行探究。此外,機械工程在人類的生存、生產和生活過程中提供了良好的物質基礎,能有效促進企業生產機械設備的安全高效運行,通過機械工程智能化的實現,為社會生產力的發展注入強大的動力,并通過智能化的實現降低生態環境的影響,所以實現機械工程的智能就顯得十分必要。

2 機械工程智能化要點分析

2.1機械工程

機械工程是與機械生產和使用密切相關的學科, 通過科學與實踐經驗的結合,解決與機械設備相關的各種問題,具體來說,社會生產離不開機械設備, 沒有機械設備的生產只能是小范圍的生產, 并不能實現規模性生產,機械工程的出現使得機械設備的使用更為普遍, 從而使規模經濟成為可能。機械工程涉及機械、控制技術等多種知識, 研究機械的研發、使用以及維修等多種內容, 始終貫穿于產品生產的各個環節, 廣泛應用于社會發展的各個領域。

2.2智能化

智能化是社會發展的總體趨勢, 它并不是一個簡單的涵義,而是一個涵蓋較廣的綜合體系,這一體系涉及多種技術, 并將這些技術運用在某一特定用途中的智能化的綜合。隨著科學技術的進步, 智能化不斷發展,智能化程度的加深以及智能化技術的發展使得智能化的應用范圍越來越廣, 逐漸拓展到建筑、生產等多個領域而科學技術的日益更新更是為智能化不斷創新, 從而拓寬了智能化的深度和廣度。同時, 新時代的經濟要求決定了智能化發展的必要性。總之, 智能化在未來具有極為方闊的發展前景。

3 機械工程智能化發展現狀

由于我國目前的國情以及技術、信息等的限制,我國部分機械工程企業還未實現智能化發展,還是以傳統的制造模式為主,但可喜的是,機械工程企業一直都在不斷改革,借鑒國內外發展較好的機械工程企業的成功經驗,在技術、管理、產業結構等各方面開拓創新,將智能化作為企業未來的發展目標。總之,未來的生產是智能化的集約生產,顧客的需求是智能化的服務和產品,因此,企業的生產和管理必須以智能化的發展方向為目標。隨著技術越來越成熟,不少企業在國家產業政策和信息技術的支持下,以市場需求為導向,不斷調整產業結構,研發產品技術,將產品向科技化、智能化方向發展,中國機械工程行業一定能夠克服困難,走上科技、智能發展的軌道。

4 機械工程智能化的發展趨勢

4.1管理智能化方向

由于智能化管理在機械工程管理中的逐漸滲透,機械工程企業的管理方式也發生了變化,由原來的多層次、交叉式的管理轉變成階梯型管理模式,由原來的人力管理為主轉變為微機管理。智能化管理對機械工程企業的生產、銷售、市場開發等一系列活動都實時監控、合理決策,并針對運行結果及時給出正負反饋,以指示下一步的生產活動。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,為企業節省人力和物力,同時減少了人為差錯對企業管理的影響。智能管理模式的發展也提高了機械工程的整體發展。智能化管理模式的推廣,使得機械工程企業能夠更好地預測市場環境的變化和風險,管理決策能夠快速適應市場的需求。因此,智能化管理模式的應用更有利于機械工程企業抓住國際和國內形勢下的機遇而發展。

4.2產品智能化

隨著時代的發展,消費者對產品的需求趨向個性化、多樣化、智能化,這種不斷提高的需求要求促使機械工程企業由傳統的勞動力生產轉向技術生產,不斷創新,以滿足顧客的需求為目標。智能化產品可以擁有多種人腦的分析功能,如遠程控制功能、定時控制功能、聯動控制功能等。如針對不同領域的機械工程產品,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),能對外界信號進行感知、分析。在產品上安裝控制器,可以模擬人腦分析、判斷、處理接收到的外界信號,從而實現產品智能化。機械工程智能化產品常有的幾種儀器儀表包括有:集散控制系統、單片機+數碼顯示管+電子線路,可以達到分級控制、靈活配置、智能管理的效果。

4.3機械工程設備智能化

在現代社會里,隨著信息化建設的不斷深入,許多機器設備都趨向自動化、科技化、智能化發展,智能化設備的應用促進了智能管理模式的發展,管理水平的提高。智能設備的管理,使得管理人員能夠通過設備性能參數的變化及時了解設備運行狀態及生產狀況,有故障發生時,系統設備能夠及時給出預警信號,不會造成生產的損失。機械工程設備(如加工機械、動力機械等)的運行狀態是機械工程生產效率的基礎,對機械工程企業以至于國民經濟發展都具有重要影響。根據機械設備的結構、工作性能、工作效率的不同,機械工程的運行效率、任務目標等也是不同的。

4.4科學技術智能化

科學技術智能化是實現產品智能化、生產設備智能化和管理智能化的基礎。科技智能化運用在機械工程生產各個方面,如導航技術、遠程控制技術、微顯微技術等的運用。因此,現代機械工程企業要不斷地關注最新科學技術的發展,并將其應用在生產中。由于機械工程不同領域對產品結構、性能等的需求不同,機械工程智能化產品發展的模式、目標等也不同,對不同領域的智能化產品的生產應該根據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,進行適當的技術、設備選擇配置,使機械工程智能化生產更有效率,智能化產品更好的滿足顧客的需求。

5 結束語

機械工程智能化發展對于國民生產、生活以及國民經濟的發展等方面都具有重大意義,要構建科學的、合理的、系統的機械工程智能化發展體系還有待未來進一步的研究、探索。總之,只要我們正視機械工程智能化發展過程中出現的各種問題,積極擬定措施并實施,就一定能夠合理利用現有的資源以及創新的技術,不斷滿足顧客的需求以及生產、生活的需要,保證機械工程未來的智能化發展順利。

參考文獻:

[1]王朝.機械工程智能化的發展趨勢探討[J].機械工程,2012(3).

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    市場經濟是以供求關系為核心的競爭經濟,招標、投標是市場經濟競爭最普遍和最有成效的方式。不僅政府、企業、事業單位采用招標投標采購物品,而且各種工程項目也采用這種方式挑選承包者。工程項目建設單位(業主)在招標投標過程中,通過招標廣告,吸引眾多投標商(承包商)前來投標洽談,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,由此挑選出經濟實力強、管理經驗豐富、業績優良、技術先進、社會信譽好、質量優良、價格合理、工期較短的承包商,實現優勝劣汰、降低造價、縮短工期、確保質量、提高效益。

    招標文件是標明招標工程數量、規格要求和招投標雙方責權利關系的書面文件。項目招投標的市場情況千變萬化,為適應這種變化,在投標競爭中獲勝,項目實施單位應設置投標工作機構,積累各種資料,掌握市場動態,遇到招標項目,則研究投標策略,編制標書,爭取中標。投標程序一般包括:報名參加投標、辦理資格審查、取得招標文件、研究招標文件、調查投資環境、確定投資策略、編制標書、投送標書等階段。開標程序很短,結束后即轉入內部評審階段。評標是一件復雜而又重要的工作,評標委員會應由懂技術、經濟、法律的3方面人員組成,堅持公平態度,按預先確定的原則,一視同仁地對待每份合格的投標文件,從技術、工期、管理、服務、商務、法律等方面進行分析、評價。投標技巧的研究實質是在保證質量與工期的條件下,尋求一個好的報價技巧的問題。承包商為了中標,并獲得預期的效益,在投標程序的全過程中幾乎都要研究投標報價技巧,包括開標前的投標技巧、開標后的投標技巧,并注意投標報價策略。

    二、項目合同管理

    機械的種類繁多,根據用途不同,可分為:動力機械,如電動機、內燃機、發電機、液壓機等,主要用來實現機械能與其他形式能量間的轉換;加工機械,如軋鋼機、包裝機及各類機床等,主要用來改變物料的結構形狀、性質及狀態;運輸機械,如汽車、飛機、輪船、輸送機等,主要用來改變人或物料的空間位置;信息機械,如復印機、傳真機、攝像機等,主要用來獲取或處理各種信息。項目合同是具有法律效力的一種經濟合同,是指業主和承包商之間為完成某項任務,而達成的明確相互權利與義務的一種經濟契約。機械工程項目的產品一般來說需要消耗大量的人、財、物,周期長,因而,合同涉及的內容多而復雜。業主和承包商通過項目合同的簽訂與履行,使雙方活動置于法律約束下,更好地配合協作,有利于項目順利圓滿完成。工程項目的工作量大,施工周期長,可變因素多。在合同實施中,有些條款因情況發生變化,需要進行修改或補充。

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【關鍵詞】熱能;動力工程;能源

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

近年來,隨著工業的快速發展,我國鍋爐的種類也逐漸增多,但是在鍋爐的制造和應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,筆者結合自身工作實際,從我國現階段熱能與工程發展情況入手,分析了熱力動力工程和能源的發展狀況。

一、熱力動力工程及其未來發展方向

(一)現階段的熱力動力工程研究情況

我國的熱力動力工程專業是在上世紀五十年代形成的,而它的興起則是在前蘇聯,這個專業下面還包括幾十個小專業,主要與偶電廠熱能、制冷、鍋爐,以及空調空城、低溫、內燃機等等。而在我國實行改革開放之后,尤其是進入新世紀之后,這些小專業逐漸壓縮成為九個小專業,前不久有被合并成為一個專業。在我國的大多數高校開設了熱能與動力工程專業。

熱能與動力工程專業的研究內容包括兩個方面,一個是熱能,一個是動力,它是一門技術性和應用性均非常強的專業,涵蓋的知識領域主要包括機械工程、工程熱物理、熱能動力工程。此外,還包括能量轉換和有效利用的理論和技術等,制冷裝置、動力工程、動力機械等也屬于這一專業的知識領域。該專業的應用領域也比較廣泛,可以說是我國科技發展的基礎專業所在。隨著我國社會主義市場經濟體制的逐步晚上,社會需求的不斷多樣化,以及科學技術的應用發展,均稱為其發展的挑戰。

(二)熱能與動力工程的發展方向

熱能與動力工程的發展方向首先表現在動力控制工程的發展方向,其研究發展需要掌握動力測試技術、汽輪機原理、動力機械設計、熱工自動控制,以及燃燒污染與環境、鍋爐原理、傳熱傳質數值計算等方面的知識;其次,在熱力發電機與汽車工程發展方向上,則需要掌握內燃機原理、燃料和燃燒、熱力發動機的排放、環境工程理論,以及內燃機電子控制、低溫技術學等方面的知識。

此外,在水利水電工程發展方面還需要掌握水輪機原理、水力機組輔助設備、現代控制理論、電機學與發電廠電氣設備等方面的知識。

二、工業爐的發展狀況

在工業生產領域,工業爐的作用比較大,在推動工業生產方面發揮著獨特的作用。工業爐是一種熱能轉化裝置,通過燃燒來產生熱量,然后用燃燒產生的熱量來加工物料和工件。在工業生產當中,工業爐是比較重要的生產設備,當前,工業爐在工業生產的各個領域均有應用,而且品種比較多,有力推動了工業生產的發展。早在商周時期,我國已經制造出功能強大的鍋爐,隨著工業生產的發展,鍋爐逐漸發展成為當前的工業爐。所以,鍋爐可以說是工業爐的一種特殊形式。相關的統計結果顯示,在我國的12個行業當中,工業爐裝備在12萬臺以上,其中,機械制造行業的工業爐占到了總數的67%,而工業爐有可以分為燃燒爐和電爐。現階段,多數行業使用的是工業爐。而這兩種工業爐中,燃燒爐的使用范圍最廣,有力推動了我國工業生產的發展。

三、工業爐燃燒控制技術的應用

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

(一)空比例連續控制系統

空比例林旭控制系統由氣體分析裝置、燃燒控制器等部件構成,通過檢測熱電偶來設定燃燒數據;利用計算機技術計算出燃燒的偏差值,保證輸出結果的準確性,實現對鍋爐燃燒的控制。不過相關的研究表明,通過這種方式控制燃燒,常常會會出現偏差,計算結果的準確性會大幅降低。

(二)雙交叉限幅控制系統

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

除此之外,控制熱能動力工程鍋爐內的燃燒溫度,還應結合工程的需要,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,這就要求在鍋爐內填充燃料前,合理選擇燃料,通過對比燃燒點、燃燒所持續的時間等確定使用哪種燃料。

四、仿真鍋爐風機翼型葉片

在鍋爐的內部,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動形成復雜的流暢,主要的特征便是非定長。因此,通過相關的實驗來檢測其性能有著比較大的困難。現階段,也缺乏健全和完善的流體力學理論知識來解釋其中發生的各種現場,比如流動分離現象、失速現象和喘振現象等。在這種情況下,就需要通過流動實驗和數據模擬來探測機械內部的流動問題。

五、熱力動力工程在能源發展方面

(一)能源方面存在的問題

當前,世界各主要經濟體的經濟復蘇跡象逐漸明朗,隨著世界經濟的復蘇和持續發展,能源供應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略同時,加快各種能源利用新技術和新工藝。而能源動力工業作為我國國民經濟和國防建設的支柱性產業,在推動國家經濟發展方面做出了突出的貢獻。所以,必須提高能源利用效率,緩解能源緊張的局面。

而熱電廠的風機,是一種可以產生能源的機械裝置,通過軸旋轉產生的氣流,可產生大量的動能,在發電廠、工業生產和鍋爐生產過程中具有廣泛的應用。對于一些發電機組來說,隨著電力需求的增加,電網的運行將會更加的安全和可靠,所以,這對于風機的應用也就提出了更高的要求。

(二)能源方面的發展前景

人類社會賴以發展的重要基礎便是能源,能源在確保人類社會的可持續發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構中,煤炭是核心,我國是以煤炭為主的能源利用結構。這種能源利用結構,一方面會對環境產生比較大的影響,造成生態環境和大氣環境的嚴重破壞,一方面會消耗大量的能源,過度消耗煤炭資源,使我國的能源供應日益緊張。

在這樣的形勢下,在我國能源供應日益緊張的形勢下,我國能源的主要發展方向是“新能源、核能、智能電網、常規能源、節能減排”。而熱能與動力工程符合我國能源發展的大體方向,可為我國能源結構的合理優化做貢獻。

篇10

同目前的熱門專業如管理、計算機等相比,地礦類專業相對屬于冷學門專業。開設地礦專業的大學也因為專業研究的關系,通常地處內地或偏遠地區。因此,在選擇報考院校和專業時候,地礦類專業往往被“冷落”。

不過,隨著科學技術的發展,學科交叉和交流增多,地礦專業的學生所接受到的訓練也不再像以前那樣相對狹窄。有些地礦類大學受到冷落可能只是地域原因,其實也有相當有實力的。屬于工學學科的地礦專業作為一級學科,又可分為采礦工程、礦井建設、勘查工程、礦山通風與安全、應用地球物理、應用地球化學、水文地質與工程地質、石油與天然氣地質勘查、選礦工程和石油工程等專業方向。工作性質多數為研究實驗或加工生產,與工業關系密切。

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

材料類

材料學分為三個大類:金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料。大部分高校會開設材料科學與工程專業,專業下又分出幾個方向,針對性地學習這三大類的知識,并且它還與其他一些工程科學相重疊,因此在各大院校,材料科學與工程都有若干分支。

材料學森羅萬象,無所不包,是國內外各行各業發展都離不開的一門基礎而重要的學科。目前據相關專家分析,我國在材料成型設計方面缺乏的人才在 20 萬~30 萬之間,并且呈逐年遞增趨勢,材料科學與工程專業的畢業生已經成了“搶手貨”。目前我國整個材料行業都缺少高精尖人才,人才缺失問題已經成了眾多企業發展的桎梏。

機械類

機械被稱為“工程之母”,幾乎所有的工程行業都需要機械專業人才。從設計、制造和大規模生產一條龍,從地球到宇宙空間,都有機械人忙碌的身影。該專業也不局限于傳統的機械行業,在許多尖端科學領域,機械往往也是該領域所依托的基礎,像在航空航天業里,飛行機械師就是必不可少的人才。

機械專業屬于教育部規定的一級學科,因此它底下設有許多二級學科,雖然各個大學具體開設的方向有所差異,但基本上都有這么幾個專業:機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、工業工程、動力機械及工程、流體機械及工程。

儀器儀表類

儀器與儀表類專業是信息科學技術的源頭,是光學、精密機械、電子、計算機與信息技術多學科互相滲透而形成的一門綜合學科。儀器儀表設備水平在很大程度上反映出一個國家的生產力發展水平,當前我國各行各業的儀器儀表正從自動化向智能化方向發展,需要大量的測控技術及儀表專業的人才。

能源動力類

能源是維持國民經濟發展的重要物質基礎和根本保證,它與材料和信息構成現代社會繁榮和發展的三大支柱。能源動力專業又可分為工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程、制冷及低溫工程等二級學科,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、能源與環境工程等領域培養高級專門人才。能源動力學科和機械學科關系甚為密切,因此許多大學常把能源動力類專業歸并到機械學院。比如清華、同濟的熱能工程系隸屬機械工程學院、上海交大則有機械與動力工程學院、浙大設有機械與能源工程學院。

電氣信息類

由于目前我國重視高科技發展,推動了科技進步,從而帶動了與此相關的計算機專業、電子專業以及通信專業人才需求的大幅增長,近兩年國家每年對通訊基礎設施的投資多達近兩千億元。

有關專家指出,隨著新經濟時代的到來,信息產業已成為朝陽行業,更將成為今后國民支柱產業,因此就業前景長期向好。按照教育部劃分標準,電氣信息類專業主要包括:電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術、電子科學與技術、生物醫學工程、電氣工程與自動化、信息工程、軟件工程、網絡工程、信息顯示與光電技術、集成電路設計與集成系統、光電信息工程、廣播電視工程、電氣信息工程等專業。

環境與安全類

環境工程是研究環境問題的一門學科,它的任務是通過評價人類生產和社會活動對環境的影響,用具體的工程、規劃和管理措施,收集和處理污染物,消除污染,凈化環境,使社會、經濟和環境保護協調發展。水治理是環境治理的一個重要領域,常常是環境治理最初著手的領域,所以在很多院校,該專業與給水排水工程與環境工程也設在一起。

在高校專業的分類中,跟環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、工程或者說是行業的安全問題。很顯然,不同行業需要有各自不同的具體安全措施,所以,安全類專業是依托于各個行業的。

土建類

土建類專業包括建筑學、城市規劃、土木工程、建筑環境與設備工程、給水排水工程、城市地下空間工程、歷史建筑保護工程、景觀建筑設計、水務工程、農業工程、設施農業科學與工程、建筑設施智能技術、建筑電氣與智能化、景觀學、風景園林、道路橋梁與渡河工程、工程管理等專業。在土建類中建筑學是重中之重,建筑學不僅要求學生有較強的形象思維能力、圖形表達能力和較強動手的能力,還要求學生有良好的數學、歷史、美術的基礎。國內大概有70多所大學設有建筑學專業,此專業的名校生非常有競爭力,此專業的學制一般是五年。

水利類

水利是一門既古老又現代的專業。之所以說它古老,是因為在原始社會,人類靠漁獵游牧為生,逐水草而居,部族定居以后,需水日增,人畜供水和生產用水的引水、供水工程就產生了。

在信息化時代,傳統水利行業面臨全面技術提升和改造的歷史任務。該專業應用高新技術對傳統的水利行業進行改造,如采用計算機技術、微電子技術、現代通訊技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統及自動化技術等進行技術改造。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專業。