機(jī)械工程教育

1、機(jī)械工程教育來源請啊編輯機(jī)械工程是材料性質(zhì)、應(yīng)用力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、熱 力學(xué)、流體力學(xué)、電子及計(jì)算的理論，以設(shè)計(jì)及制造各類型的機(jī)械制品及系統(tǒng)，如： 發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)器、儀器、消費(fèi)品及機(jī)械、水力、熱力或熱傳系統(tǒng)。隨著科技的日新月 異；電腦輔助制圖及電腦輔助制造技術(shù)已廣泛地被采用。一般來說，機(jī)械工程師會(huì) 專注某一方面的工作，例如：水力、熱傳、熱機(jī)、電機(jī)、機(jī)電整合、控制系統(tǒng)，機(jī) 器人制造、空氣調(diào)節(jié)、冷藏、升降機(jī)與電梯，或某類特定的制品如：機(jī)器，推進(jìn)系 統(tǒng)、機(jī)器人及機(jī)動(dòng)儀器等。機(jī)械工程的工作對(duì)象是動(dòng)態(tài)的機(jī)械，意即它的工作情況會(huì)發(fā)生很大的變化。這種變 化有時(shí)是隨機(jī)的而不可預(yù)見；實(shí)際應(yīng)

2、用的材料也不完全均勻，可能存有各種缺陷； 加工精度有一定的偏差等等。與以靜態(tài)結(jié)構(gòu)為工作對(duì)象的土木工程相比，機(jī)械工程 中各種問題更難以用理論精確解決。因此，早期的機(jī)械工程只運(yùn)用簡單的理論概念， 結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工作。設(shè)計(jì)計(jì)算多依靠經(jīng)驗(yàn)公式；為保證安全，都偏于保守。結(jié) 果，制成的機(jī)械笨重而龐大，成本高、生產(chǎn)率低、能量消耗很大。從18世紀(jì)起，設(shè)計(jì)計(jì)算從兩個(gè)方面不斷提高了精確度：在材料強(qiáng)度方面，從早期按 靜強(qiáng)度除以安全系數(shù)（考慮一切不精確性和分散性因素的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)）的粗糙計(jì)算， 提高到考慮材料的疲勞（19世紀(jì)后半期）；從一律按材料的無限疲勞壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)， 改為按照實(shí)際要求的壽命進(jìn)行有限壽命設(shè)計(jì)（20世紀(jì)

3、前半期）；從認(rèn)為材料原則上 不能有裂紋，發(fā)展到以斷裂力學(xué)理論為依據(jù)，考慮裂紋材料的強(qiáng)度和壽命。在結(jié)構(gòu) 力學(xué)分析方面，從應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式和簡化的力學(xué)分析來確定各種受力和力矩，發(fā)展到 應(yīng)用復(fù)雜的力學(xué)分析和數(shù)學(xué)計(jì)算方法。進(jìn)入20世紀(jì)，又出現(xiàn)各種實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法。人們已能用實(shí)驗(yàn)方法測出模型和實(shí)物 上各部位的應(yīng)力，在發(fā)現(xiàn)應(yīng)力過高過低時(shí)，便可能作出必要的調(diào)整。20世紀(jì)后半葉， 人們開始應(yīng)用有限元法和電子計(jì)算機(jī)的迅速可靠的數(shù)值計(jì)算，對(duì)復(fù)雜的機(jī)械及其零 件、構(gòu)件進(jìn)行力、力矩、力偶、應(yīng)力、應(yīng)變等的分析和計(jì)算。對(duì)于掌握有充分的實(shí) 踐或?qū)嶒?yàn)資料的機(jī)械或其元件，已經(jīng)可以運(yùn)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)，按照要求的可靠度科學(xué)地 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，

4、或者按機(jī)械的實(shí)際情況（實(shí)際的質(zhì)量、實(shí)際的使用條件等）科學(xué)地 判斷其可靠度和壽命。但在許多機(jī)械工程工作中，仍還應(yīng)用一些經(jīng)驗(yàn)方法、經(jīng)驗(yàn)公 式和經(jīng)驗(yàn)系數(shù)等，不過其中的科學(xué)成分在不斷增加，經(jīng)驗(yàn)成分則不斷減少。機(jī)械科系的專業(yè)化和綜合化編輯19世紀(jì)時(shí)，機(jī)械工程的知識(shí)總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它通常還與水利工 程、土木工程、建筑工程綜合為一個(gè)學(xué)科，被稱為民用工程，19世紀(jì)下半葉才逐漸 成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入20世紀(jì)，隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)總量的增長，機(jī)械工程開始分解，陸 續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢在20世紀(jì)中期，即在第二次世界大戰(zhàn) 結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。由于機(jī)械工程的知識(shí)總量

5、已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非一個(gè)人所能 全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識(shí)過分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程 的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步， 對(duì)外界條件變化（新技術(shù)、新材料和新產(chǎn)品的出現(xiàn)、新的環(huán)境保護(hù)法規(guī)、原材料和 能源供應(yīng)及價(jià)格的變動(dòng)，以及個(gè)人的工作調(diào)動(dòng)、職務(wù)提升等）的適應(yīng)能力很差封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識(shí)過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時(shí)配合協(xié)調(diào)困難， 也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自20世紀(jì)中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們 更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過細(xì)的專業(yè)。綜合一專業(yè)分化一再綜合的反復(fù)循環(huán)，是知識(shí)發(fā)

6、展的合理的和必經(jīng)的過程。但是， 綜合的恢復(fù)，不能是現(xiàn)有專業(yè)的簡單合并，而是在更高一級(jí)上的綜合，其目的是為 了能更好地發(fā)揮專業(yè)知識(shí)作用。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識(shí)，又具有 足夠的綜合知識(shí)來認(rèn)識(shí)、理解其他學(xué)科的問題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié) 同工作的有力集體。正確地而不是教條主義地處理知識(shí)的綜合與專業(yè)的關(guān)系，是新 的技術(shù)革命時(shí)代中培養(yǎng)機(jī)械工程人才的主要課題。綜合與專業(yè)是多層次的。在機(jī)械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術(shù) 中也同樣有綜合和專業(yè)問題。在人類的全部知識(shí)中，包括社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和工 程技術(shù)，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問題。基礎(chǔ)學(xué)科編輯在美國，機(jī)械工程學(xué)

7、的課程受到ABET的監(jiān)管，以保證畢業(yè)生對(duì)有關(guān)項(xiàng)目有最起碼 的認(rèn)知。所以雖然各家院校所提供的課程內(nèi)容有異，但一般的機(jī)械工程學(xué)課程都至 少包含以下各個(gè)基本科目2J微積分(Calculus)；工程數(shù)學(xué)(Engineering Mathematics)；工程材料(Engineer Materials)；工程制圖(Engineering Drawing)；工程設(shè)計(jì)(Engineering Design)；工業(yè)工程(Industrial Engineering)機(jī)械材料(Mechanical Materials)；機(jī)械制圖(Mechanical Drawing)；機(jī)械設(shè)計(jì)(Mechanical Desig

8、n)；機(jī)械制造(Mechanical Manufacturing)；鑄造(Casting)、鍛造(Forging)、模具(Mold)測量學(xué)、品管量度及儀器(Instrumentation and Measurement)；應(yīng)用力學(xué)一靜力學(xué)及應(yīng)用力學(xué)一動(dòng)力學(xué)(Mechanics of Applied-Statics and Mechanics of Applied-Dynamics)；固體力學(xué)(Mechanics of Solid)；材料力學(xué)及材料強(qiáng)度學(xué)(Mechanics of Materials and Strength of Materials)；彈性力學(xué)(Mechanics of Ela

9、sticity)；流體力學(xué)(Mechanics of Fluid)；液壓學(xué)(Hydraulics)、氣壓學(xué)(Pressure)和氣動(dòng)學(xué)(Pneumatics)；熱力學(xué)、熱傳遞、熱傳導(dǎo)、熱處理、熱機(jī)、熱流、能量轉(zhuǎn)換、冷卻及空氣調(diào)節(jié)電機(jī)、機(jī)電整合、自動(dòng)控制、控制理論及微處理機(jī)；電腦輔助設(shè)計(jì)(CAD)及電腦輔助制造(CAM)固體塑模(Modelling of Solid)；機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域和工作內(nèi)容來源請啊編輯服務(wù)領(lǐng)域編輯 機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊而多面，凡是使用機(jī)械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部 門，無不需要機(jī)械工程的服務(wù)。概括說來，現(xiàn)代機(jī)械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域。研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械，包括將天然機(jī)

10、械能、聲能、光能、熱能、電能、磁 能、化學(xué)能和流體壓力能轉(zhuǎn)換為適合于應(yīng)用的機(jī)械能的各種動(dòng)力機(jī)械，以及將 機(jī)械能轉(zhuǎn)換為所需要的其他能量（機(jī)械能、聲能、光能、熱能、電能、磁能、 化學(xué)能和流體壓力能等）的能量變換機(jī)械。研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械，包括應(yīng)用于第一產(chǎn)業(yè)的農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧 業(yè)、漁業(yè)機(jī)械和礦山機(jī)械，以及應(yīng)用于第二產(chǎn)業(yè)的各種重工業(yè)機(jī)械和輕工業(yè)機(jī) 械。研制和提供從事各種服務(wù)的機(jī)械，包括交通運(yùn)輸機(jī)械、物料搬運(yùn)機(jī)械、辦公機(jī) 械、醫(yī)療機(jī)器、通風(fēng)、采暖和空調(diào)設(shè)備、除塵、凈化、消聲等環(huán)境保護(hù)設(shè)備等。研制和提供家庭和個(gè)人生活中應(yīng)用的機(jī)械，如：縫紉機(jī)、洗衣機(jī)、烘干機(jī)、吹 風(fēng)機(jī)、電風(fēng)扇、冰箱、冷氣、暖氣、熱

11、水器、鐘表、照相機(jī)、錄影機(jī)、錄音機(jī)、 收音機(jī)、電視機(jī)、運(yùn)動(dòng)器材等。研制和提供各種機(jī)械武器。工作內(nèi)容編輯不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域，機(jī)械工程的工作內(nèi)容基本相同，按其工作性質(zhì)可分為六個(gè)方 面。建立和發(fā)展可以實(shí)際地和直接地應(yīng)用于機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。這方面主要 有：研究力和運(yùn)動(dòng)的工程力學(xué)、固體力學(xué)和流體力學(xué)；研究金屬和非金屬材料 的性能及其應(yīng)用的工程材料學(xué)；研究材料在外力作用下的應(yīng)力、應(yīng)變等的材料 力學(xué)；研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的燃燒學(xué)、熱傳學(xué)和熱力學(xué)；研究摩擦、 磨損和潤滑的摩擦學(xué)；研究機(jī)械中各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)學(xué)；研究各類有 獨(dú)立功能的機(jī)械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和計(jì)算的機(jī)械原理和機(jī)械零件學(xué)；

12、 研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等。研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機(jī)械產(chǎn) 品，以適應(yīng)當(dāng)前和將來的需要。這方面包括：調(diào)研和預(yù)測社會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的新 的要求；探索應(yīng)用機(jī)械工程和其他工程技術(shù)中出現(xiàn)的新理論、新技術(shù)、新材料、 新工藝，進(jìn)行必要的新產(chǎn)品試驗(yàn)、試制、改進(jìn)、評(píng)價(jià)、鑒定和定型；分析正在 試用的和正式使用的機(jī)械存在的缺點(diǎn)、問題和失效情況，并尋求解決措施。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)。包括：生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度； 編制和貫徹制造工藝；設(shè)計(jì)、制造工具和模具；確定勞動(dòng)定額和材料定額；組 織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運(yùn)；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)營和管理。機(jī)械一般是由許多各有獨(dú)特的成形、加工過程的 精密零件組裝而成的復(fù)雜的制品，生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批、大批， 直至大量生產(chǎn)，銷售對(duì)象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個(gè)人、家庭，而且銷售量在社會(huì)經(jīng)濟(jì) 狀況的影響下可能出現(xiàn)很大的波動(dòng)。因此，機(jī)械制造商業(yè)的管理和經(jīng)營特別復(fù) 雜和困難。商業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營等的研究也多是肇始于