機械工程的特點

時間:2023-07-10 16:29:21

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機械工程的特點

第1篇

關鍵詞:工程機械;管理;維護

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

中圖分類號;TU71

引言:隨著我國港口、公路及工業建設的迅速發展各種工程機械在工程施工過程中被廣泛地應用。機械化水平的不斷提高,各種新工藝、新技術、新設備的不斷出現,大大提高了工程施工進度和施工質量。在工程機械的使用過程中,由于受到各種條件和因素的影響。制約了工程機械的使用性能的發揮。只有掌握了影響工程機械使用性能的因素,進行合理管理和維護,才能用最低的成本獲得最大的經濟效益。因此,搞好施工企業機械設備維護管理工作,正確分析與解決管理過程中的各種矛盾關系,對提高企業設備管理維護水平,提高工作效率,增強企業的市場競爭力和反應企業綜合實力都具有十分重要的現實意義。

一、 我國公路工程機械的使用特點

1.露天作業。工程機械在公路施工、公路養護、冬季公路除雪中,機械幾乎都是冬夏露天作業,工作環境惡劣。為了確保工程質量和作業進度,這就特別要求工程機械的工作可靠性要好,萬一發生故障能夠及時排除。

2.技術結構復雜。工程機械品種繁多、規格齊全、技術結構復雜,涉及到機、電、液、計算機等各個知識領域。機械的選型、使用、保養、維修、管理有著很強的技術性和經濟性。

3.工地流動性大。由于工程項目的招投標制度的改革,增大了工程施工地點的流動性。機械的工地轉移是一件很麻煩的事情。大型機械受道路及橋梁承載能力和隧道凈高的限制,轉運起來很困難,而且費用昂貴。即使一些具有行走功能的施工機械,也不允許其在公路上長途跋涉,而必須用拖車運送,而且運送過程中也容易損壞,這無疑增加了工程單位的經營成本。

二、公路工程機械的幾個維護建議

1.使用方面。為了延長工程機械的壽命,在使用方面必須嚴格執行安全技術操作規程,并對機械設備實行目標成本管理,將操作者經濟效益與機械使用費(如燃料電力費、維修費、保養費、工具費等)掛鉤。并加強對機管人員的職業道德教育與培訓。這里需要特別指出的一個常被忽視的問題,即環境因素對使用機械的影響。公路工程機械大部分是露天作業,作業地點受溫度、污染、路況及天氣等因素的影響很大。如果采取有效措施,及時養護,減少灰塵,都對延長機械壽命非常有利。

2保養方面。對機械實行定期保養是延長機械壽命的關鍵。各單位對機械的保養有很多的明確規定。但是不少單位一到工期緊、任務重、經費緊張時往往忽視保養工作,認為機械在正常運行,沒有故障,無需停下來進行保養。因為保養能消除機械隱患,若不及時保養,往往會使機械設備出現大的故障,甚至發生事故。這樣既增加維修費用,又耽誤工程機械使用。

3.維修方面。維修工作是延長機械設備使用壽命的重要環節,采用合理的維修方法可以有效地延長工程機械的使用壽命。低成本快速修理法”也是延長機械或零件使用壽命的有效方法。實施此法,除了機械設計時采用維修性設計,提高機械的維修性外,在維修實踐上還可采用下列方法:(1)零件換位,施工機械上的許多零件,如推土機、挖掘機的履帶銷。車輛前后輪胎,在運行中往往承受單向或不均負荷,從而造成不均衡的磨損,如果適時地更換受到有均衡負荷零件的位置,使它們的磨損均衡,則可延長其使用壽命。(2)刷鍍與膠粘修復,在施工現場運用刷鍍膠粘修復工藝,也可以快速低成本地修復失效零件。

三、影響工程機械管理維護工作的主要因素

1.機械設備管理力量薄弱,影響正常施工秩序。在施工過程中,工程項目往往點多面廣,機械設備、人員調動頻繁。管理部門盲目地精簡機械設備管理機構與管理人員,或將其職能并入其他部門兼管,導致管理層與操作層之間脫節,致使施工企業機械設備管理力量薄弱。還有相當一部分施工企業沒有形成完整、嚴格的機械設備管理制度,對機械設備臺賬、技術資料檔案的管理制度不健全,造成機械設備管理工作混亂,嚴重影響了工程的正常施工。

2.機械設備保養制度落實不到位,致使機械設備完好率降低。施工企業在設備管理使用上常常是重使用輕保養,雖然實行定人定機制度,卻忽視了機械設備保養制度對人的活動的制約性,沒有能明確落實到人。操作人員只是注重使用,對出現的問題不能及時處理;另外,在機械設備出現故障需要維修時,許多維修人員責任心不強,應付差事,不從根本上解決故障問題,“頭疼醫頭,腳疼醫腳”,從而造成設備故障的不斷擴大和發展。

3.機械設備使用不規范,加速機械設備磨損老化。由于部分操作人員對施工技術、設備使用知識所知甚少,尤其是短期聘用人員的技術素質低,不注重具體的施工條件和作業方法,一味的趕工期、搶進度,使機械設備一直處于超負荷,或帶“病”作業狀態,甚至違章操作等狀況,從而加速了機械設備的磨損老化。此外,在工程項目結束后,設備不能按規定進行認真的保養、維護和大修,被調配到新的工程項目后,機械設備常常出現故障。

四、工程機械管理的有效措施

1.在管理上加強了對操作人員、維修人員的要求。要求操作人員要做到“三懂、四會”―三懂指懂操作規程、懂設備性能、懂結構原理,四會指會操作、會保養、會修理、會判斷和處理一般故障。在對操作人員進行培訓和考核時,應加強對操作人員在設備維護保養方面技術能力的提高和考核。要求維修人員能快速、準確地判斷設備故障及做出相應維修處理,以保證施工生產的順利進行。要求操作人員、維修人員要做好工作記錄。

2.實行操作人員、維修人員聯合包機。對設備所出現的問題,由雙方共同分析研究,找出原因,總結并搞好整改預防,從而加強了操作人員與維修人員的溝通及他們的責任心。在設備維修完畢后,雙方共同確認并在有關資料上簽認。這樣做的目的是使設備維修保證規范化和合理化,通過操作人員與維修人員相互了解和監督,提高設備使用和維修質量,延長維修周期,降低維修費用,提高操作人員、維修人員的技術水平。

3.加強對設備維修的監督管理。為有效控制設備維修質量,企業首先要收集各種修理工藝規程和質量標準,這些是保證設備維修質量的基礎。在維修過程中,要實行有效的監督制,設專人嚴格按規程和標準對維修過程進行全程或不定期監督檢查。對需要更換的主要部件,要檢查測量核實,做出詳實記錄,對非正常損壞的部件要分析找原因,做出整改預防方案。

4.加強維修人才的培養,建立一支高素質的設備維修隊伍。隨著科學技術的發展和企業裝備水平的提高,機、電、液一體化的設備將逐步增多,傳統的維修方法憑感官的檢查手段己不適應現代設備保養維修工作的需要,因此要采取各種培訓方式,培養一批掌握現代檢測儀器,能準確判斷故障,及時排除故障的高素質人才。

5.進行設備維修的經濟核算。要根據設備的實際技術狀態確定設備是否需要修理、什么時間修理及修理的具體實施等問題,以免出現過剩維修。在不同的修理時期,要根據設備各部件的實際情況采取相應的修理方法,使設備各部件達到最好的配比,發揮最大的功效,最大限度地降低維修費用。

五、結束語

工程機械設備的管理和維護是一個系統工程,我們要充分認識到機械設備管理工作的重要性。機械設備管理水平的好壞,將直接影響企業的經濟效益。因此,我們應要切實加強機械設備的有效管理。相互協調,以管理程序為主線,以企業管理的基本原理為指導,以機械管理的目標與施工企業管理目標相一致為目的,努力從各類施工機械管理的實踐和思想寶庫中吸取營養。盡量反映我國施工機械管理發展的新成果,積極去研究、探索和采用先進的管理維護方法。

參考文獻:

[1]高濱.施工機械的管理與維護,民營科技,2012.4

第2篇

關鍵詞:工程機械:液壓系統

1、 工程機械液壓系統故障的特點

液力機械傳動系統主要由液壓泵、控制閥、變矩器、變速器和動力換擋變速閥等組成、其故障通常表現為行走無力或液壓離合器接觸不良。工作裝置液壓系統主要由液壓泵、控制閥、液壓馬達和液壓缸組成,其故障主要表現為馬達的行走或回轉無力、液壓缸活塞的伸出和縮回遲緩。這兩種系統的共同特點為:系統壓力不足。

2、 故障的現場檢測與診斷

2.1現場的初步檢查與診斷

根據故障現象查清有關情況,對照液壓系統圖分析產生故障的部位和初步原因,不可忽視看起來十分簡單的原因,更不可盲目亂拆,以免造成不必要的損失。在具體的檢查過程中應掃以下步驟進行。①向駕駛員了解情況,對故障產生時機器的狀態,聲音等都要做詳盡了解,避免了小題大做,化易為難。如:一臺966D裝載機,在給變速器換油后發現機器行走無力。變矩器油溫過高。經檢查發現,所加傳動油號錯誤,在弄清了引發故障的原因后,故障得以迅速排除。②進行必要的具體操作。有時,駕駛員對機器故障的因果關系陳述不清,致使故障診斷困難,這時進行必要的現場操作將獲益匪淺。③油質、油量的檢查。此內容看似簡單,實施起來卻常被忽視。④檢查各種濾芯。濾油器是液壓系統的清潔工具,在故障診斷時,檢查濾油器(一臺濾油器的臟污程度、濾芯上各種雜質的性狀等)可為進一步分析故障提供依據。如一臺加騰HD820型挖掘機,在運轉了4000h左右后發現整機無力,拆檢其液壓系統濾油器時,發現濾芯損壞,堵住了回油口,更換濾芯后故障得以排除。

2.2液壓系統的儀器診斷。在一般的現場檢測中,由于流量的檢測比較困難,加之液壓系統的故障往往又都表現為壓力不足,因此在現場檢測中,更多地是采用檢測系統壓力的方法。

2.3電腦診斷。隨著機電液體化在工程機械上的廣泛應用,單一的壓力測試已不能滿足現場檢測的需要,現在越來越多的進口工程機械,其故障診斷要借助專門的檢測電腦來完成,檢測電腦所測數據豐富、體積小且攜帶方便。

2.4其它診斷方法。現場維修中常采用不用儀器的對換診斷方法,這種方法常在不同型號機器進行整體測試時使用,即若現場五檢測儀器或被查元件比較精密而且不宜拆開時,可換上其它型號機器上元件在進行檢查,即能快速地診斷出有否故障。

3、維修理念

近二三十年來,在預防為主維修思想的基礎上,運用現代管理科學,廣泛采用先進的測試技術和診斷手段,逐步形成了以可靠性為中心的維修思想。這種維修思想是以對維修對象的系統監控為手段,用大量的原位檢測代替離位檢測,將單一的定時定程維修改變以可靠性數據分析為依據的維修。它使維修工作具有較強的針對性,事主客觀更加一致,增強了科學性,減少了盲動性。其基本要點如下:第一,維修工作以可靠性理論為基礎。大到維修時機、修方法、維修周期的選擇和維修工作量計算、維修范圍的界定,小到一個機件修復后的可靠性系數、一個項目的診斷檢查的標準,都要以保證和提高設備的整體可靠性為依據。第二,工程機械的可靠性是由設計、制造和使用三個方面因素綜合決定的,因此,要提高其可靠性必須從這三個方面入手。可靠性維修可以保持和恢復機械的性能,并且可以為設計、制造和使用單位提高設備的整體可靠性提供極有價值的數據信息。第三,可靠性指標是指評價維修質量最科學、最有效的依據和標準。綜上所述,以可靠性為中心的維修思想,遵循了設備發生故障的規律,增強了維修的針對性、靈活性,提高了維修的效率和效益,使維修工作達到了最終目的,實現了總體要求。

4、維修業的現狀

在國外,工業化發達國家都比較重視維修業發展,設有專職的維修管理機構,維修企業形式多樣,維修市場已趨于成熟,民間維修團體也有40多年歷史,經常舉辦維修設備展覽和維修理論、維修工業大型學術會議,有力地促進了維修業的發展,70年初,我國工程機械維修研究和應用才進入較快的發展時期,建立了科研機構、學術團體、推廣應用維修新設備、新工藝,取得了一定成效。目前,我國工程機械維修業還不過規范,主要表現在:一是工程機械維修業的宏觀管理缺乏統一的歸口部門。目前工程機械維修業受到國家部委和工商行政管理部門等幾個部門的管理。權力分散、責任不清,難以在政策上協調統一,使我國的維修業人管理陷入“真空地帶”。二是缺乏保護維修業正常發展的法律法規,致使維修業發展無法可依,無章可循。三是工程機械維修企業性質相對單一,基本上局限于集體、私營性質的中、小型維修企業,融資意識淡薄。四中維修業競爭、評價、監督和激勵機制還沒有建立,標準、制度不夠完善,維修質量評價無據可依。

5、維修體制的改革設想

維修體制的改革,影響著維修業的正常運行和健康發展,要使工程機械的維修業與制造業協調發展,就必須構建適宜的維修體制。第一,要盡快成立責權統一的管理部門,負責工程機械維修業的宏觀調控和規劃其整體發展。第二,要加大行業的立法和執法力度,制度系統、完備的法規制度和標準,使維修業有法可依、有據可憑,加快從行政命令型向依法管理型發展的步伐。第三,積極營造工程機械維修業多元化發展的外部環境。制訂扶持維修業發展的財政稅收優惠政策,合理引進外資,加大合并和重組力度,改變維修企業性質相對單一的現狀。靈活多樣的管理形式,逐步形成合資、獨資、集體和私營多家并存競爭和為補充的局面。第四,促使工程機械維修業從專業分立向資源共享方向發展。現代化的設備集機械、電子、液壓、計算機、傳感技術于一體,對維修提出了更高的要求。只能完成單一專業和工種的維修企業將面臨嚴峻的挑戰,同時,重復性投資將造成資源的巨大浪費,擁有少量維修資源的企業,只有實現資源共享,優勢互補,才能適應發展的趨勢。第五,將傳統的定點維修方式轉變為定點維修與機動維修相結合的方式,組建專業化的巡回維修隊伍,配備高性能的機動維修設備,實現現場維修服務。

6維修業的發展方向

6.1以狀態監測和故障診斷的技術為主。隨著科學技術的發展,特別是微電子、計算機、信息技術的迅速發展,光電機械一體化技術在工程機械上的應用將日益廣泛。目前,狀態監測和故障診斷的技術已有了較大的發展。實踐表明,工程機械性能越先進,結構就越復雜,其維修活動就越依賴于狀態監測和故障診斷的技術。事后維修、預防維修,以可靠性為中心的維修思想,各有長短,都有一定的適用范圍,機械地規定某個維修單位或某種機型只能采用某一種維修方式,即不符合實際,又難以奏效。當前,發達國家的工程機械維修主要是,以狀態監測為基礎,可靠性維修為中心,以多種維修方式相結合,針對不同情況采取不同方式的視情維修。今后,隨著狀態監測和故障診斷技術的廣泛應用,先進的工程機械將裝備機電一體化的在線自動監測和故障診斷等儀器設備,以可靠性為中心的維修思想將成為工程機械維修管理的主導思想。

第3篇

1.圖文聲像并茂這是多媒體教學的獨有的特點。教學內容通過圖片、文字、聲音等方式,形象地表達,可以將教學內容系統的聯系起來,展現機械工程知識的聯系性,多角度調動學生的思維模式,增強學生對知識的接受能力,并能夠提高學生的學習興趣,有助于提高教學效率。2.直觀性多媒體教學的直觀性,能夠突破教學過程中視覺上的限制,能夠從多角度地觀察機械專業的知識點,直觀地將知識點間的相互聯系突顯出來,并且能夠突出其中的重點,系統地將知識點聯系起來,增強學生對機械工程知識的學習及運用。

3.大信息量、大容量性機械工程類專業的知識是連貫,不是單一的、簡單的手工操作,它需要各方面知識的結合,多媒體教學的這個特點,可以將一段時期相關性的知識容納到一塊,節約了空間和時間,大量知識點的結合,避免學生學后忘前的矛盾,提高學生的學習效率。

4.交互性多媒體教學具有交互性,通過多媒體學習,學生有更多的參與機會,學習由被動變為主動,通過相互討論、學習,有利于學生對機械工程類專業形成新的認知結構,增強學生對知識的靈活吸收。

二、多媒體技術在機械工程類專業教學中應用的優勢

1.增加機械工程類專業實踐實景的展現,提高教學的實用性多媒體可以實現教學的教師在教學活動中,往往因不具備教學條件和場所,在機械工程類專業教學中很多實踐操作過程無法體現,使學生無法現場觀察機械運轉的實景。但是這種困難可以通過多媒體教學來實現,在教學中,可以利用各種軟件,制作出逼真的模擬課件,制作出相關的機械工程類專業制作圖,實現虛虛擬的機械工程操作環境,也可以借助于flas軟件,將復雜、例題的機械工程類專業圖輕松地演示出來,將機械工程類專業的實踐操作的相關影像、機械動畫等實踐材料,可以充分展現機械工程的實踐操作過程和規律,讓學生的思維模式從平面提升到立體的層次,提高學生的學習興趣,提高學習效率。加強學生對機械工程實踐規律的理解,提高學生的實踐操作能力。

2.提高機械工程類專業課堂教學的效率教師通過多媒體展現機械工程的知識,將機械教學從傳統的書本教學中釋放出來,把書本上的理論知識、文字、操作圖等通過多媒體動態的演示出來,大大節省了教師在傳統教學中教學實踐,將節省下來的課堂實踐用于學生對知識疑難點的討論研究和學習。同時,教師還可以運用多媒體將相關的知識點以例題的形式講解出來,從例題中將知識點融會貫通,增強學生以一應萬的學習能力。提高學生在課堂上的學習效率,用更少的實踐學習更多的知識。

3.多媒體教學豐富了機械工程類專業教學內容和方法在多媒體教學中,教師可以利用多媒體課件向學生講授機械工程類的基本知識理論,并且能夠利用課件中的鏈接功能向學生展示與知識相關的國內外的新信息、新動態、新觀點、新數據等,實現理論知識和社會實踐相結合的目的。一些在傳統教學中很難表達的教學內容或無法觀察到的現象,可以通過多媒體技術形象、生動、直觀地顯示出來,加深學生對問題的理解,提高學生學習的積極性。

4.多媒體技術在教學活動中實現教學資源的共享利用多媒體技術制作出的課件,可以將機械工程類專業的大量理論知識容納進來,提高學生在一定的時間內學習到更多的知識。課后,學生可以根據自身的情況通過多媒體課件來實現自學和復習,還可對知識進行自我延伸,實現知識的拓展。

三、總結:

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.

關鍵詞: 工程項目供應鏈管理;問題;對策

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

中圖分類號:F273 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)29-0023-02

0 引言

隨著世界經濟一體化腳步的加快,我國企業面臨的競爭壓力也越來越大。如何增強機械工程企業的競爭力,提高市場占有率,成為了當今機械工程企業的主要研究方向[1]。機械工程企業的主要涉及領域就是機械工程項目建造領域,機械工程項目建設有自身的特點,其時間跨度大,涉及的單位、人員較多,物流、人流、資金流較大。面對這種情況機械工程企業加強對工程項目的供應鏈管理勢在必行。可以發現工程項目供應鏈管理可以有效降低企業成本,提高企業經濟效益,并且極大的減少相關項目建設過程中的不確定因素,保證工程項目質量安全。

1 機械工程項目供應鏈管理概念和特點分析

供應鏈管理理念是上個世紀末提出的,在之后得到了廣泛的關注和認同,時至今日,已成為企業管理工作中的重要環節。通常人們將供應鏈管理界定為對整個供應鏈系統進行協調、計劃、操作、控制以及優化的各種活動[2]。其目標是實現顧客滿意,是以恰當的產品,在恰當的時間,通過恰當的運輸方法和時間,花費恰當的成本送到恰當的顧客手中。供應鏈管理是對物流一體化的系統管理,所謂的物流一體化是指不同企業或者不同部門之間通過相互的物流合作,達到最大化的物流效率和最小化的物流成本效果。

供應鏈管理以信息管理為核心內容,隨著電子商務管理的深入,企業能否快速而準確的獲得信息,并及時做出反應,這決定了企業的核心競爭能力。供應鏈管理具有以下優勢:企業通過建設完善的信息交流網絡,開發和借鑒相關的信息技術,及時而有效的獲得供應鏈參與各方的客戶信息,并且及時的對信息做出反應,滿足客戶需求,從而有效的縮短訂貨和交貨時間,提高整體服務水平。

1.1 機械工程項目特點分析

機械工程項目建設具有自身的特性,其都需經過設計、采購、建造等相關程序,并且機械項目工程建設需在一定時間內完成,其成本是在成本預算約束下進行分配。機械工程項目建設往往需要各個子項目和多個生產部門合作完成,彼此相互合作,相互監督。通常情況下,機械工程項目生產模式是設計—制造,即由項目客戶委托生產方進行設計,生產方在根據設計要求進行實際建造。相關工程材料采購需由生產方自行與供應方簽訂合同,其中材料的系統聯系較為松散,這必然影響資源的分配效率,影響機械工程建設效率。

1.2 工程項目供應鏈管理分析

通過以上的機械工程項目特點分析,可以發現機械工程項目供應鏈管理需從客戶需求出發,以生產方為核心,對信息流、資金流、物流進行系統控制。生產方從開始的設計到施工,在到竣工驗收以及該過程中與材料供應商、機械設備供應商、客戶、零部件供應商等組成一個系統的網鏈型結構。

機械工程項目供應鏈主要有兩種形式:一、基本供應,這指的是材料供應商和零部件商根據自身負責的工程范圍進行相關材料的供應、運輸以及存儲。這部分供應鏈主要參與方為零部件廠或者零部件供應商,其涉及單位較單一,較易管理。二、支持供應鏈,這部分供應鏈指的是機械設備供應商、材料供應商、零部件供應商、勞動力供應商等參與方為滿足工程項目不同需求而進行相關參與操作。該部分供應鏈設計的單位廣泛,人員較多。不確定因素也相對較多,是以較難控制。

2 機械工程項目供應鏈管理中存在問題分析

2.1 材料供應商供貨延遲

在機械工程項目供應鏈中,材料供應商、零部件供應商表現如何,直接關系到整個供應鏈的效率。機械工程項目需求的材料種類繁多,包括零件、鋼材、相關的部件等。這些材料是整個機械工程項目制造質量的根本保障,可以發現材料供應商、零部件供應商在供應鏈中的地位極其顯著。由于機械故障、供應商和采購方糾紛、上游供貨延遲等情況,材料供應商的供貨并不能按時供應,這進而影響整個供應鏈的有效延續。

2.2 工程施工與物流配送銜接偏差

由于機械項目工程時間跨度較大、需求材料較多,材料的分屬地域范圍也不同,其運輸、配送過程易受到自然災害和相關的機械、人為因素影響,機械工程建造與物流配送會存在一定的銜接偏差。物流配送是供應鏈管理主要瓶頸之一,其易受時間和空間的影響。通常供應鏈管理中,物流配送延遲是主要的問題,并且供應鏈作為一種鏈式模式,一旦某個節點出現問題,將逐步延伸到下一個環節中,并且在這個過程中,誤差會逐級擴大。物流配送的影響因素較多,如交通事故、道路維修、交通堵塞、自然災害等等都會影響正常的物流效益,這些影響將供應時間延遲,并且累積到下一個環節中,最后作用在機械工程項目的進度和工程竣工時間上,影響客戶對機械工程項目的滿意度。

2.3 上下游信息不對稱

機械工程項目建設的時間跨度較大,并且需求材料地域跨度也較大,供應鏈上下游存在一定的信息偏差。信息無法及時有效的反應市場需求。并且某一節點的信息出現偏差,將會逐步的放大,到了最后供應方的市場信息與實際市場需求信息存在的偏差累積極大。與此同時。供應鏈下游客戶喜好的易變性也會影響供應鏈的不正常波動,需求的不確定性會導致上游供應商的市場預測偏差,增加了供應鏈管理的不確定性。

3 對策分析

3.1 良好機械工程項目供應鏈管理戰略的建立

機械工程項目供應鏈管理戰略的主要內容有:①有效的人力資源管理;②橫向一體化的戰略經營理念,積極提高企業的核心競爭力;③與材料供應商和零部件供應商構建長期穩定的戰略合作伙伴關系[3];④信息的共享互通,供應鏈管理強調的是在供應鏈上的各個節點相互之間的信息互通。工程項目供應鏈上的各個節點之間的信息互通,可以有效保證工程各參與方及時有效的調整經營和生產,保證機械工程項目建設進度和建設質量。信息的共享互通需積極利用計算機網絡技術,保證信息傳遞的及時性和準確性;⑤構建良好的供應鏈管理機制和績效衡量體系,機械工程項目供應鏈的鏈式結構決定了其必然存在不確定性,并且某個節點的偏差會逐級放大。是以,要工程項目參與方積極構建良好的供應鏈管理機制,同時對各方的管理效果進行評價。

3.2 合理的確定庫存量

3.2.1 機械項目工程施工企業需保證一定制造材料庫存量,以應對供應鏈突況。機械工程項目供應鏈的不確定性傳播方式較為復雜,極其難以精確的預測和計算。在這個前提下,機械工程項目建設企業需加強分析以往的建設經驗,合理的進行材料庫存量的控制。合理的庫存量設置是保證機械制造企業的應對供應鏈風險,保證正常施工進度的重要方法。

3.2.2 供應商的庫存量控制需根據制造企業的工程項目規模以及以往的材料需求情況,并及時有效的分析供應鏈上游供應商的延遲數據,再進行庫存量的確定。

3.2.3 采購方和供應方需加強相互之間的信息渠道建設,保證供應方可以及時有效的共享采購方需求信息,提高供應商的應變能力,降低因信息失真而導致的供應鏈不確定性因素。采購部門是聯系供應商和建設單位的紐帶,在實際的采購中,需選用專業人員進行采購,并且采用集中式采購和分散采購相結合的方式,減少供應鏈的不確定性。與此同時,還需建立穩定的采購關系,以免出現多頭采購情況,增加供應鏈的不確定性。

3.3 機械工程采購供應信息系統的構建

機械工程項目供應鏈參與方需積極構建采購供應信息系統,通過引入計算機網絡技術,構建一個完善的信息平臺。信息平臺服務于供應鏈的上下游,包括原材料供應商、物流公司、制造單位、客戶以及相關的業務合作伙伴等。信息平臺的建立可以有效保證信息的傳遞和共享,保證供應鏈的上下游都可以及時而有效的明確市場變法情況,進而針對性的采取措施。該信息平臺的購進可以有效避免因供應鏈信息失真而導致的供應鏈波動,有效保證了供應鏈上下游的正常銜接,最終保證工程項目的順利進行。

4 結語

供應鏈管理是現代化企業管理的重要內容,也是我國項目制造企業的重要管理內容。加強對機械工程項目供應鏈管理工作需要整個供應鏈參與方共同完成,從材料供應方到物流企業、再到制造企業及客戶。所有的供應鏈參與方需積極進行信息的共享,明確市場需求,保證供應鏈的正常運作,最后保證工程項目的順利進行。

參考文獻:

[1]徐大海,王元明,趙道致.項目供應鏈風險傳遞對策之模塊化[J].工業技術經濟,2009(04).

第5篇

[關鍵詞]機械工程 研究生 有限元分析 實踐能力 教學實踐

[中圖分類號] G643 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)08-0160-02

一、引言

機械工程研究生的培養,是機械工程學科人才培養的主要方面,在國內相關的科研院所、企業主要技術管理崗位,畢業研究生已經成為主力軍。機械工程的碩士研究生除需要系統知識以外,更要求有一定的動手實踐能力。根據文獻調查,目前機械工程研究生培養主要存在兩個問題[1] [2] [3]:理論方法和虛擬仿真水平較高,動手設計研發能力差;與工程實踐嚴重脫節,不重視實驗驗證,在工作崗位上力不從心。為克服上述問題,需要在研究生培養環節重視該方面能力的鍛煉,增加研究生在實踐方面的研究和經歷,并借助一些要求動手實踐能力強的課程進行針對性的因材施教。有限元分析(FEA)是機械工程研究生的必修課,是進行機械工程領域的機械系統的仿真、結構和零件力學計算問題分析、機械系統或結構動力性能分析、振動分析以及加工過程仿真的必不可少的工具。因此提高機械工程研究生的有限元分析實踐能力是提高其動手能力和解決實際問題能力的重要方面之一。

二、機械工程有限元分析工程實踐能力培養的現狀

從2000年以來,有不少學者和高校進行了許多非常有益的教學改革和嘗試,獲得了較好的成果,如清華大學[4]對有限元分析課程的內容增加了先進軟件的應用與工程實踐相結合的教學方法,收到了良好的效果。浙江大學專門為機械工程碩士開放有限元學位課程。劉義[5]對有限元方法的教學提出增加通用軟件訓練和程序編寫的內容,并在教學方面進行機械有限元工程實踐能力的培養。雖然國內各個高校[3] [4] [5] [6]開始重視在機械工程領域開展有限元分析方面的實踐訓練和學習,但是和國外著名高校(如MIT的工程師學位教育[2] [7])相比,對該方面的實踐訓練和教學仍然需要加強和提高。南京航空航天大學機電學院較早開設此課程,不但有理論課程的學習,同時增設了實踐環節。通過幾個學期的教學,我院取得了教學改革的良好效果,在此和讀者分享。

三、對機械工程有限元分析實踐能力培養特點的認識和理解

機械工程有限元分析課程與其他機械設計課程相似,都具有經驗性和工程性很強的特點,一個不懂機械和力學的人,也可以建立很漂亮的模型,外人幾乎無法看出其破綻與問題。但是這樣的模型不能解決設計中出現的問題,有許多重要的經驗與方法需要在真實的結構建模中才能領悟到。

機械工程有限元分析實踐能力培養特點之一是有限元模型幾何形狀變化差異很大,需要按具體力學要求進行處理。不同的位置形狀對網格形狀的要求也不同。特點之二是不同的力學行為和關注的失效形式對建模的要求也不同。比如靜力學問題,要求網格很細,而動力學問題則可以粗略。特點之三是邊界條件復雜繁多,最難處理。這就需要對力學問題有深入全面的理解,并簡化凝練,通過數學方法來描述復雜的邊界條件,學會使用不同的時域、頻域以及空間場等多種方式描述邊界條件。特點之四是計算仿真結果的解讀和評價,需要結合實際工程問題以及不同工況結果給出解讀和評價。特點之五是隨著計算機硬件和軟件的發展,有限元分析方法也在軟件方面出現了既適合多樣性問題的大型通用分析軟件(如NASTRAN,ANSYS),又有專用的針對某一類問題的軟件(如汽車碰撞仿真的專用軟件LSDYNA3D),研究生需要了解所研究的對象并能選用合適的軟件。

四、提高研究生有限元分析實踐應用能力的教學實踐嘗試

近年來,我校針對機械工程機械設計方向研究生在課程學習結束的基礎上開設了有限元分析為主的實驗課。該課程內容精心設計,有以下明顯的特點:1.要求使用3D軟件[如creo(proE),UG,CATIA]對實際問題進行三維建模,可以進行較為復雜的機械結構建模。通過這樣的訓練,使研究生在這樣的階段得到較深入的認識,對復雜工程問題建模不再懼怕。2.要求使用Hypermesh專業有限元網格劃分軟件對較復雜的結構進行色彩、特性等的分組,很容易實現復雜模型的管理。3.對各樣的力學問題,從靜力學、接觸問題、動力學模態和響應計算以及非線性問題都進行從簡到繁的訓練。4.為了克服有限元仿真是虛擬的,經常脫離工程實際結果,我們所使用的例子增加了解析解和實驗測試的問題,使得這樣的訓練更真實。比如在靜力學方面我們安排了懸臂梁彎曲變形的例子,對典型齒輪齒根彎曲應力進行分析,以及對一對齒輪的接觸分析進行計算,因為這些實例都有較準確的解析結果或經驗公式。在動力學方面安排了兩個典型例子,一個是螺栓連接框架結構的模態分析,另一個是典型航天輕型接觸結構的自由模態分析和隨機振動分析,這兩個例子都具有試驗的測試結果。5.為增加對有限元分析結果的評價和認識,對一些例子嘗試使用量化的比較方法進行更進一步的練習。比如用螺栓連接框架結構對計算與實驗的模態振型置信度MAC指標進行量化的比較,這樣的評價更為客觀,使有限元分析能夠做到有的放矢,不至偏離太遠。6.引入有限元模型修正的方法。有限元模型修正技術是為了提高仿真計算的精度,在結構動力學領域漸漸發展起來的一項二次改進開發的技術,通過修正有誤差的參數使有限元分析的模態參數或頻率響應或時域響應與實驗的響應更加吻合。我們使用較簡單的框架結構,由于其連接結構剛度不確定,使用彈簧單元來描述其連接剛度,選取四階主要的結構模態振型和頻率作為目標,使用手工調整和MATLAB編程的形式來修正連接參數,通過這樣的實踐練習可以使研究生對結構模態、靈敏度和建模的認識更加清楚,為將來的建模提供原則性的指導。7.結合工程實踐,凝練工程實例,從工程實踐出發,指導學生自主建模和分析。近幾年我們在橫向科研活動中積累了不同領域具有代表性的工程結構有限元分析實例,通過整理,選取一些實例作為研究生的工程實踐訓練。這些實例包括:某型挖掘機的回轉支承軸承動力分析;大型磨機(含基礎)振動分析;大型傳動系統的扭振分析;某型航天電子設備機箱的環境振動與強度校核;典型動車整車的系統等效建模與模態分析;車輛駕駛室的大變形落物和側翻變形安全分析;含機器人的整體框架動強度校核;液壓圓錐破碎機動力學分析與強度校核。這些工程實例多數都有現場的動態響應實驗為檢驗,通過選擇上述仿真算例研究,研究生可以使研究生得到直接的訓練。在老師的指導下,研究生可以對工程結構有限元分析有更為真實的經驗,同時也提高了研究生在這些方面的興趣。

五、總結與討論

通過精心設計有限元分析實踐應用能力的實驗課程與教學實踐,通過復雜有限元建模,在先進3D軟件、建模軟件和分析軟件的應用、結果評價、誤差參數校準修正以及與工程結構緊密結合等方面,對提高機械工程研究生的動手能力和解決實際復雜機械系統設計計算問題的能力有了較大的幫助。但綜合提高研究生的各項業務能力是個系統工程,需要更加全面的按照機械工程人才培養的客觀規律,借鑒國內外高等教育的先進經驗,結合現階段我國人才經濟發展需要,逐步改善和勇于探索,為祖國機械工業培養更多更高素質的人才。

[ 注 釋 ]

[1] 朱劍英.機械工程與制造業的全球展望與中國機械工程研究生教育改革[J].機械制造與自動化,2009(1):6-14.

[2] 王國強,趙春江.中外大學機械工程專業研究生教育模式比較分析研究[J].中國高教研究,2009(5):29-32.

[3] 鐘良.教學模式:西南科技大學機械工程類研究生培養模式探索[J].教育教學論壇,2012(2):92-93.

[4] 曾攀.重視傳統課程的教改,培養高素質人才――談研究生學位課《有限元分析及應用》的教改體會[J].學位與研究生教育,2000(1):31-34.

[5] 劉義,薛玉君.機械工程研究生“有限單元法”課程教學探討[J].中國電力教育,2012(6):40-41.

第6篇

【關鍵詞】:力學;械工程

【引言】:力學是力與運動的科學,它既是一門基礎科學, 又是一門應用眾多且廣泛的科學。力學雖然屬于機械工程學,但是力學中所涉及的內容之廣,是一門獨立的基礎學科,在很長一段時間的學習和研究中,已經被人們應用到各行各業,其中在力學這門學科中,有一項工程力學所涉及的范圍實用性最大,工程力學具有現代多重工程建設以及理論相結合的特點,所涉及到的知識面和實踐范圍都非常廣,也更加具有靈活性,對現代社會經濟科技的發展和進步有著重大意義。因此,本文將立足于機械工程中的力學分支,簡要論述力學的概念和發展歷程,并對力學在機械中的應用進行探討與分析。

1、力學概念以及力學在機械工程專業中的發展過程

1.1力學的概念:力學是一門非常基礎的學科,很多的專業和學科中都有力學的存在,都需要通過學習和研究力學的基礎概念和技能進行實際的操作,力學是有關力、運動和介質(固w、液體、氣體和等離子體),宏、細、微觀力學性質的學科,研究以機械運動為主,及其同物理、化學、生物運動耦合的現象。雖然力學在根本上是一門非常基礎的學科,在很多專業和技術上都有非常大的作用,很多學科也都用得上力學,但是力學所被應用最廣泛的專業還是機械工程專業,根據機械工程的特點,力學發揮了其最大的作用。與此同時,力學也是一門技術學科,力學所涉及和所要研究的范圍非常廣,在力學所涉及的眾多力學學科領域中,工程力學相對來說是最為實用的一種,實用性非常強,這類基礎性很強的實用學科,被廣泛的應用于社會各行各業,是解決工程實際問題的重要基礎。下文也會對工程力學的重要作用作出簡單論述。

1.2力學的發展。力學的發展歷史非常悠久,力學的起源最早是人們對自然現象的觀察,人們通過觀察和研究生產勞動中的各種自然現象,最早在建筑以及農耕方面使用,比如杠桿、汲水器等。最初在古希臘時期,力學附屬于自然哲學,后來成為物理學的一個大分支。開始人們只能根據力的特性進行簡單的應用,力與運動的結合實在歐洲的文藝復興以后,人們才正式開始了對力學的研究。十七世紀后期,牛頓三大定律的提出標志著力學作為一門獨立的學科開始形成。此后,資本主義從誕生到發展,在18世紀末,以動力學和運動學為主要特征的經典力學日益完善。19世紀,力學通過大機器的生產促進其在工程技術和應用方面的發展,推動了結構力學、彈性固體力學和流體力學等主要分支的建立。19世紀末,力學已是一門相當發展并自成體系的獨立學科。

2、不同種類力學在機械工程中的應用

因為力在機械工程中有著非常基礎的作用,是機械工程專業發展的基礎。力學是力與運動的科學,其中力學也有較多分支,不同作用和特性的力學在機械工程中的應用范圍也各不相同,主要有以下幾種:

2.1機械工程專業中彈性力學的重要應用。

眾所周知,彈性力學也就是彈性理論,主要通過研究彈性體在非內力或者溫度變化等不穩定的外界因素下所產生的壓力和物理移動。學習機械工程專業的專業人員知道,在機械運動當中,較多的機械在運行和運轉過程中,速度相對較快,且承載的壓力等都非常大,機械的彈性變化更是變化莫測,不可預知,如果不能從根本上掌握機械的運行狀態,就會導致機械的運行出現失誤從而變形,因此在機械的系統運行狀態之前都必須將機械系統進行細致的設計和分析。由此可見,彈性力學在機械設計中應用廣泛。

2.2力學分支中斷裂力學在機械工程中的應用。

斷裂力學,顧名思義,主要研究含裂紋構件的強度與壽命,是結構損傷容限設計的理論基礎,也是固體力學的一門新分支。斷裂力學雖然屬于力學分支,但是斷裂力學下面也有更精細的分支:線彈性斷裂力學與彈塑性斷裂力學兩大類,(1)線彈性斷裂力學適用于機械在裂紋尖端附近小范圍屈服的情況;(2)彈塑性斷裂力學適用于裂紋尖端附近大范圍屈服的情況。斷裂力學相對于其他的力學分支在機械工程中的應用更為細致,能夠更好的應用到機械工程中細小的零部件中,可以有效提高機械的性能與功效,更能防止工程設備發生災難性的斷裂事故,以確保機械、設備的安全可靠與良好運行。

2.3工程力學在機械工程專業中修理系列的實際應用。

這類力學可以說是最為實用并且在我們的日常生活和工作中應用范圍最廣泛的一項,它能夠很好的處理機械工程行業中所出現的大量實際故障及相關機械部件的破損問題。我們的生活中離不開各種各樣的機械,機械的使用極大的方便了我們的工作和生活,在機械出現故障時,只要是物理方面的故障,大都需要根據力學方面的知識作出判斷和分析,才能更好的明確機械產生故障的緣由。

總結

綜上所述,能夠清楚的發現,力學盡管是力與運動的科學,但是它的研究對象除物質的宏觀機械運動之外,更包括微觀方面機械專業工程中的電氣、控制技術等。力學既是一門機械工程專業中的基礎科學,更是一門在實際的經濟科技中應用眾多且廣泛的科學。此外,力學與天文學和微積分學幾乎同時誕生,不僅在機械專業有著舉足輕重的作用,在經典物理的發展中也起著非常關鍵的作用,極大的推動了社會經濟科技的發展和進步。

【參考文獻】:

[1]王殿君,王偉,張寶生,申愛明,朱加雷. CDIO人才培養模式在機械電子工程專業綜合訓練中的應用[J]. 安徽師范大學學報(自然科學版),2011,03:241-243.

[2]張燕,張喜瑞,王高平. MATLAB在機械工程專業試驗教學中的應用[J]. 農業裝備與車輛工程,2011,09:64-66.

第7篇

本書系普通高等教育“十一五”國家級規劃教材、面向21世紀課程教材。本書重點講授零(構)件和器件在不同服役條件下的失效方式及其對性能的要求,以及機械設計者和制造者必須具備的材料知識和有關的基本理論,介紹各類工程材料的成分、組織結構與冷、熱加工(或合成)工藝及性能特點和應用范圍,并以實例說明如何根據零(構)件或器件的不同服役條件和性能要求進行合理選材。全書共分13章,包括機械零件(或器件)的失效分析、碳鋼、鋼的熱處理、合金鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金、高分子材料、陶瓷材料、復合材料、功能材料、材料改性新技術、零件的選材及工藝路線、工程材料在典型機械和生物醫學上的應用。為幫助學生思考、復習、鞏固所學知識,各章后均附有復習題。本書引用國家最新標準,并力求做到加強基礎、突出重點、注重應用和適應面廣。

《機械工程測試技術基礎(第3版)》吸取作者近十余年來的教學經驗和科技新成就,對第2版作了較大的修改,增加了“聲和聲發射的測量”一章,加強傳感器章節的內容,并用新編寫的“計算機測試系統和虛擬儀器”來更換原來的《計算機輔助測試》一章。本版教材仍保持注重物理概念和工程應用的闡述、重點突出、條理清晰和分析透徹的優點,便于教和學。全書包括信號及其描述,測試裝置的基本特性,常用傳感器與敏感元件,信號的調理與記錄,信號處理初步,位移測量,振動測試、聲與聲發射測量,應變、力與扭矩測量,流體參量的測量,計算機測試系統與虛擬儀器等十一章。《機械工程測試技術基礎(第3版)》可作為高等學校機械類專業及相近專業本科生的教材,也可供大專、夜大和成人教育有關專業選用,還可作為有關專業高等學校教師、研究生和工程技術人員的良好參考書。

《機械工程史》介紹自銅器時代以來機械工程的發展歷史,以介紹機械發明、機械科學與技術的發展為主線,也涉及機械工業的發展和機械工程教育的發展。《機械工程史》將機械的發展分為3個時代,即古代(遠古至歐洲文藝復興)、近代(主要包括兩次工業革命)和當代(第二次世界大戰以后)。《機械工程史》既注意講清機械科技本身的發展,也試圖揭示出機械科技背后的推動力:經濟的發展、國防事業和人類科學探索活動的需求;揭示出科技與社會、科技與自然的關系。

《機械制造工程基礎(中文版?第2版)》一書適用于機械加工制造業的職業教育和在職繼續培訓,適用于工業和手工業機械師、加工制造業機械師、切削加工機械師、工程制圖員、工長和技術員培訓、工業和手工業實習人員、實習生和大學生。《機械制造工程基礎(中文版?第2版)》的內容遵循以上所列舉專業的教學計劃和培訓大綱編纂而成。《機械制造工程基礎(中文版?第2版)》分為8個章節:1.檢測技術;2.質量管理;3.加工制造技術;4.材料工程;5.機床和設備;6.自動化技術;7.信息技術;8.電工學。由于現在工程技術的全面飛速發展和職業技術學校教學計劃的相應修改,《機械制造工程基礎(中文版?第2版)》對質量管理和維護保養等章節進行了大幅度的擴充。

專業詞匯索引表中還標有英語專業技術詞匯。

《機械工程控制基礎(第6版)》內容包括機械工程控制的基本概念、系統的數學模型、時間響應分析、頻率特性分析、系統的穩定性、系統的性能指標與校正、非線性系統、線性離散系統及系統辨識等。除第1章外,各章均有利用MATLAB解題的示例。為使讀者對系統設計有一個完整的了解,《機械工程控制基礎(第6版)》連續地、系統地、循序漸進地結合各章的內容介紹數控直線運動工作臺的設計示例。

《機械工程控制基礎(第6版)》力求在講清機械工程控制的基本概念的前提下,更多地結合機械工程實際,為幫助讀者領悟與學會應用控制理論來解決機械工程的實際問題奠定必要的基礎。

《機械工程控制基礎(第6版)》可供機械工程類專業,特別是機械設計制造及其自動化專業的本科成教、函授、夜大學生作為教材,也可供有關教師、研究生與工程技術人員參考。

《機械設計(原書?第16版)》主要內容簡介:呈現在您面前的這本《機械設計(原書?第16版)》是“機械設計教學體系”中的一本,既可作為高等院校教材,又可用于工程實踐。在不損害《機械設計(原書?第16版)》整體結構的情況下,我們將其劃分為相互獨立而又自成體系的24章,在這24章中我們詳盡且清晰地講述了最重要的一些機械零件。讀者可以單獨學習和使用每一章的內容。

《機械設計(原書?第16版)》可作為普通高等院校機械類各專業的教材和教學參考書,也可供近機類、非機類各專業本科師生及工程技術人員參考。

第8篇

關鍵詞:分子理論 機械工程 應用方式

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)03(b)-0083-01

分形理論的概念在70年代的時候被正式提出,從此以后就獲得了飛速的發展,如今,分形理論已經成為了一個各個行業都不缺少的新型技術,在化學,機械工程,計算機科學,社會科學等領域中都有著廣泛的應用。作為評價我國科技發展水平的重要指標,機械工程的發展也離不開分形理論。就機械工程領域來看,分形理論在機械摩擦,機械故障審查,斷裂力學以及精細機械產品的分形處理方面都有著很重要的應用,通過分形理論,可以直觀的向人們展現機械物體以及機械運動過程,提高工程效率,促進機械工程行業的發展。如何充分的在機械工程中利用機械理論也成為了諸多學者所研究的問題,同時這也是我國未來機械工程領域發展的重要突破口。

1 分形理論簡介

在傳統的幾何問題中,我們往往利用直線,曲線,圓柱,長方體等簡單規則的幾何體來描述樓梯,輪胎,斷面等機械物體,并且由于這些物體本身就是由這些簡單規則的幾何體組成,因此,傳統的方法也有一定的道理,但是,不可否認,自然界中還存在著大量具有不規則幾何形狀的物質,如山川,河流,植物等,我們對這些物質的研究并沒有十分深入。為了描述這些廣泛存在但又有著復雜形狀的物體,美國哈佛大學的教授 Beno it B.M ande l brot首先提出了分形理論這一概念,之后它便為我們描述形狀不規則并十分復雜的機械體提供了一個簡單有效的方法。

因為分形理論是一門新型學科,所以當目前為止還沒有一個明確的,嚴格的,統一的科學定義,但是從字面上可以這樣理解,分形指的是由一些零碎且復雜的,具有一定相似性的物質所構成的系統。通常來講,分形具有比例性,這是指分形體系在一定程度內,會連續的放大體系中的每個部分,但其不規則程度不變。通常條件下,分形都具有置換不變性,也就是所它的每個部分的旋轉,放大以及移位過程都彼此相似。比例性和置換不變性是分形體系的基本特性,這兩個特性保證了分形并不是雜亂無章,毫無規則的。事實上,物質世界中的所有形狀都能通過其中的較小組成部分來反映出整體的不規則形。

2 分形理論的發展歷程

總體來說,到目前為止,分形理論經歷了以下三個發展階段:

第一階段:1870年到1930年。這一階段是分子理論的提出階段,人們在這段時間內逐漸認識到了分子理論并成功的構造了一些分形對象,為以后分子理論的發展奠定了基礎。這一階段有幾下幾個代表事例:1872年Weierstrass證明了存在著在任一點都不具有導數(包括有限和無限)的連續函數,1904年馮?科赫利用初等函數構造了一條在處處不可微的連續函數,并敘述了這一函數的基本性質,除此之外的代表事例還有皮亞諾曲線的提出,布朗運動的發現等。這些都成為了以后研究分形理論的主要工具。

第二階段:1930年到976年。這一階段是分形理論的成熟階段,人們在這一階段更加深入的研究了分形了理論,不但形成了系統的理論體系,也將此延伸到了數學領域的其他分支中并且還提出了維數的概念。但是分形理論這一時期的發展還有一定的局限性,主要表現在它并未與其他學科產生關聯。

第三階段:1976年至今。這一階段是分形理論的完善階段,其間不但形成了分形理論的獨立學科,還將此應用到來其他科學領域中。目前分子理論不但保持者著快速的發展,還在材料結構,力學體系,模式識別,分子鏈技術等領域中有著深入的應用,在機械工程的深入應用也成為了目前的重要發展方向。

3 分形理論在機械工程中的應用

分形理論因為它特有的性質在機械工程領域中有著廣泛的應用,具體可分為以下幾點。

3.1 應用于研究機械摩擦

在機械摩擦中應用分形理論,是在機械工程中利用分形理論的重要研究方向,研究表明,分形理論可以通過描述機械粗糙面的性質,機械體的接觸,磨損情況估計以及摩擦溫度等方面應用在機械摩擦領域中。在機械摩擦中應用分形理論這一方法與以往的研究方法相比具有直觀,簡單的特點,它利用分形參數建立機械摩擦研究模型,受測量儀器精度和取樣精度的影響很小,同時,所建立的機械摩擦研究模型可以通過分形參數所唯一特性,因此也就有高度的準確性和合理性。

3.2 應用于研究機械體的疲勞斷裂分析

實驗研究發現,疲勞斷裂裂紋的延伸路徑往往具有不規則形,這一不規則形導致了機械體的斷裂行為具有不確定性。并且調查發現,傳統方法如標準方差法,峰值分布法,以及面積比例法等在分析疲勞斷裂面都不是十分有效,而應用分形理論能夠很好的解決這一問題,但要保證裂紋是平直延伸的。目前已經有專家利用分形理論建立了疲勞裂紋的分析系統,并系統的闡述了裂紋擴展對疲勞行為的影響。此外,利用分形理論研究疲勞斷裂能夠使應力強度的范圍比外加的范圍小,也能保證虛擬裂紋的擴展行為比實際裂紋擴展行為慢。現已通過實驗證明了這一應用的合理性和高效性。

4 結語

當前,自然科學正面臨著深刻的變化。學科之間的相互滲透,正在推動著許多交叉和綜合性科學的產生。突飛猛進地發展的非線性科學就是影響深遠的綜合性科學之一。而分形理論又是非線性科學的重要組成部分。它使人們能以新的觀念、新的手段來處理自然科學中的許多難題,透過撲朔迷離的無序的混亂現象和不規則的形態,揭示隱藏在復雜現象背后的規則、局部和整體間的本質聯系。盡管作為一種全新的數工具,分形理論誕生的時間還很短,目前正處于發展之中,它涉及面廣但還不夠成熟,但是,我們深信,隨著分形理論的深入研究,其在機械工程領域必將得到更加廣泛的應用。

參考文獻

[1] 張建潤.分形在有限元網格圖形細化中的應用[J].南京理工大學學報,1996.

[2] 肖人彬.分形設計:復雜產品設計的新途徑[J].高技術通訊,1997.

第9篇

關鍵詞:工程測試技術;教學;難點

中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)45-0201-02

一、《機械工程測試技術》課程概述

《機械工程測試技術》是各高等院校機械、自動化專業等工程類專業開設的一門重要專業基礎性課程,是機械、電子、信息、力學、數學等學科的交叉學科。本課程主要通過討論信號的描述和分析方法,傳感器、常用信號調理電路和記錄、顯示儀器的工作原理以及測試裝置基本特性的評價方法和不失真測試條件等方面的知識,要求學生深刻理解有關測試技術的基本理論、使用測試儀器對不同參數進行測量和分析的方法和手段、動態測試所需要的基本理論、基本知識和基本技能,對機械工程中常見的被測物理量能比較正確的選用檢測裝置并完成檢測任務從而為進一步研究和處理工程測試技術問題打好基礎。本文希望通過該門課程教學難點解析與探討,不斷激發學生的學習欲望、增強學生的動手能力與創新能力,引導學生較好地理解和掌握,培養機械工程類的專業人才。

二、《機械工程測試技術》課程的特點

《機械工程測試技術》綜合了傳感器技術、計算機技術、機械原理、信號分析與處理技術等技術理論,涉及機械工程領域中的非電量電測技術和其他測試技術等知識,是工業生產與科學研究不可或缺的重要技術手段,《機械工程測試技術》強調理論聯系實際、突出工程技術應用,簡單的理論知識記憶和掌握并不能完成該課程的教學任務,它只是課程開設的主要教學目標之一。學生在課堂教學中掌握的信號分析、數據處理、傳感器技術、測試系統方面的理論知識,在專業課程體系中起到的是承上啟下的知識銜接作用,是培養學生的工程實踐能力、綜合素質及創新能力的基礎。

三、《機械工程測試技術》難點

1.課程內容具有抽象性,不易理解。《機械工程測試技術》是工程類專業中綜合性很強的一門專業基礎課程,內容涉及大量的數學知識,課程中有關信處理的部分涉及《概率論與數理統計》和《高等數學》等課程、有關測試裝置的動態特性部分涉及《線性代數》和《機械控制工程》等課程,有關振動測試的部分有與《機械振動》等課程的內容有關聯。因此,《機械工程測試技術》涉及到大量的較為抽象的高等數學知識,而對來數學基礎相對薄弱的工科學生來說如何將抽象的數學知識運用到機械工程測試技術的實踐當中,成為學生學習該門課程的一個難點。

2.課程涵蓋學科較為廣泛,對相關課程的理論知識要求較高。《機械工程測試技術》課程知識范圍廣,包括機械、電子、信息、力學、數學等多門學科,尤其前面測試信號分析理論部分,涉及到較多以前所學的高等數學知識,特別是積分變換知識,這就要求學生一方面要不斷地掌握高等數學、數學分析的內容,另一方面又要不斷吸收全新測試技術知識,假如不能充分利用已學過的基礎知識并做到與新知識融會貫通,很容易造成各科知識內容的銜接不太順暢,導致學生長期無法理解課程內容,影響機械工程測試技術課程的教學效果。

3.教學內容與機械工程測試技術的發展存在脫節。隨著現代科學技術的不斷快速發展,以及與國外相關領域交流的不斷加強,機械工程測試技術課程所屬的研究領域技術也在快速的更新與發展。但現在高校機械工程測試技術課程教學的內容還停留在以前的教學內容之上,比較陳舊,無法跟上技術實際發展的水平。就譬如在機械工程測試技術課程中的傳感器技術、測試方法及測量裝置等教學內容方面,都遠遠落后于當前社會生產實踐以及相關技術發展的要求。

4.實驗性教學的缺失。機械工程測試技術的實驗教學當中存在著參差不齊的現象,各個學校之間也存在著一定的差距。許多學校該門課程受制于實驗條件狀況,許多復雜的測試實驗無法完成,造成學生在理解一些較為復雜的課程的時候,由于只有理論的概念,而無法直觀的參與實驗,在理解這面課程的時候就存在著一定的困難。而一些較為簡單的實驗的教學效果來看也不是很理想,著一方面與客觀的實驗條件限制有關,另一方面也與學生難以理解此門課程而選擇主觀放棄的思想有關。

四、改進課程教學的措施研討

1.合理安排課程的教學內容,突出重點教學內容。《機械工程測試技術》在實際的教學過程當中,可以不按照教材內容安排的順利,打破教材之間的界限,例如可以不拘泥于傳統教學,打亂書本上介紹各種類型傳感器的順序,以基本物理量的測量為授課主線,分別介紹位移的測量、振動測量、壓力測量、溫度測量、應變及力的測量等機械工程中常見物理量測量所采用的主要傳感器及其工作原理,不再按照現有單列章節的方式去介紹,從實踐教學中優化教材的內容與結構,將教學內容融會貫通,各部分知識點銜接有序,循序漸進地結合起來,將知識的學習和掌握按照螺旋式上升的方向進行融合,可以達到讓學生在了解傳感器相關知識的同時也知道主要作用,提高學生理論理解與實踐理解的能力。

2.采用啟發討論式教學模式。在《機械工程測試技術》課程的教學過程當中,可以采用難點問題啟發討論的模式,對于機械工程測試技術課程中的難點問題,鼓勵學生大膽發言,集體討論,在這個過程當中,老師對扮演的角色不是一個解答者,而是引導者的作用,引導學生對提出的難點問題進行思考,收集相關的資料,調查研究,指導學生研究發放,最終對學生提出的難點進行解決,這樣可以讓學生真正的理解難點,掌握相關知識。

3.講板書教學與多媒體教學相結合。作為一門比較抽象的課程,機械工程測試技術課程也要借鑒多媒體將枯燥的文字內容轉化成圖片傳達給學生,使用圖片記憶的方式幫助學生加強對知識的記憶。其次,可以通過軟件設計模擬動態測試,將動態測試過程形象化,使學生建立起測試與系統的感官認識;再次,還能夠通過多媒體技術,將該領域最新的國內外研究成果、知名研究學者、授課教師、本學院及本學校的科研成果介紹給學生,通過這種教學手段,增加了學生對本土科研成果的了解,激發學生的學習熱情。

4.改革試驗教學環節。實驗是機械工程測試技術教學內容的重要組成部分。目前,隨著信息技術與傳感器技術的飛速發展,傳統的實踐教學模式已經不能適應社會對機械工程教學發展的要求,現在必須對試驗內容進行富有創造性建設意義的課程改革。在試驗內容上要增強試驗的工程性、可操作性和現實性。在試驗方法上,要根據實驗室的條件,引導學生開展自行設計性實驗,充分發揮學生的主動能動性,發揮學生的學習潛能,培養學生創新探索能力,讓學生在解決實際問題的實踐中提高分析問題解決問題的應變能力和創造能力。

5.利用科研項目提高學生的動手能力。所謂實踐出真知,在剖析《機械工程測試技術》教學難點上可以采用項目實例的方法提高學生的理解力,以真實發生的實際案例,講解在其中所運用到的《機械工程測試技術》課程當中涉及到的如何測試系統的靜態、動態特性、安防測試傳感器、設計測試系統等等有關方面的知識。

五、結束語

《機械工程測試技術》是一門理論性和實踐性都很強的課程,而且涉及到的相關學科的知識十分龐雜,在教學的過程當中存在著不少的疑難雜癥,導致不少學生反映該課程晦澀難懂,課程內容猶如天書,嚴重影響教學效果,既定的課程目標和教學任務也很難在教學中達到預期的效果。本文試圖通過對《機械工程測試技術》課程教學難點的分析,提出了一些在實際教學工作中總結出的經驗性的解決方法,希望對《機械工程測試技術》這門課程今后的教學改進有所裨益,廣大《機械工程測試技術》教員能夠以此來參考提高教學效果,激發學生的學習興趣,讓學生能夠自覺地學習和鉆研理論和實踐。

參考文獻:

[1]梁健.“機械工程測試技術”課程教學難點突破[J].廣東工業大學學報:社會科學版,2009,(5).

[2]運紅麗,王麗君.PBL教學模式在機械工程測試技術教學紅的應用[J].科技信息,2010,(29).

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