機(jī)械工程先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)論課件

機(jī)械工程先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)論2011年9月16日課程形式：講座內(nèi)容：機(jī)械工程先進(jìn)技術(shù)學(xué)時(shí)：34學(xué)時(shí)考核方式：3篇論文交論文時(shí)間：18周1.有限元設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)技術(shù)直接把所需分析的結(jié)構(gòu)離散化，使用最小位能原理或虛位移原理等力學(xué)基本原理，列出計(jì)算格式，用電子計(jì)算機(jī)求解。主要用于車(chē)身、車(chē)架等板梁結(jié)構(gòu)，還用來(lái)對(duì)各種零部件、組合結(jié)構(gòu)等進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、熱強(qiáng)度、振動(dòng)模態(tài)、穩(wěn)定性等各種計(jì)算分析。

3.系統(tǒng)工程方法主要內(nèi)容為系統(tǒng)分析汽車(chē)的系統(tǒng)分析除研究汽車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)行為外，還研究汽車(chē)系統(tǒng)的受控方式，研究怎樣使汽車(chē)系統(tǒng)演化才能達(dá)到設(shè)計(jì)者所期望的目標(biāo)。通過(guò)建模和仿真進(jìn)行模擬研究4.可靠性設(shè)計(jì)可靠性理論是以產(chǎn)品的壽命特征作為主要研究對(duì)象的一門(mén)綜合性科學(xué)。

主要包括可靠性預(yù)測(cè)和可靠性分配等。

可靠性預(yù)測(cè)是一種預(yù)報(bào)方法，它在設(shè)計(jì)階段從所得到的失效率數(shù)據(jù)，預(yù)報(bào)零部件和系統(tǒng)實(shí)際可能達(dá)到的可靠度，預(yù)報(bào)這些零部件和系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定條件下完成規(guī)定功能的概率。

5.反求工程反求工程又稱(chēng)反求設(shè)計(jì)，是以設(shè)計(jì)方法學(xué)為指導(dǎo)，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、方法和技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造性，對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行剖析和再設(shè)計(jì)的過(guò)程。

已知一個(gè)確定事物消化再創(chuàng)造變成市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新產(chǎn)品6.人機(jī)工程以工程設(shè)計(jì)中與人體有關(guān)的問(wèn)題為研究對(duì)象，目的在于使設(shè)計(jì)更好地適應(yīng)人體的各種要求，從而提高人機(jī)系統(tǒng)，亦即人與他所操縱的機(jī)構(gòu)在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的工作效能。

1.計(jì)算機(jī)集成制造CIM(ComputerIntegratedManufacturing)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)(863計(jì)劃)CIM主題專(zhuān)家組對(duì)CIM定義：CIM是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)生產(chǎn)的新哲理，它借助計(jì)算機(jī)軟硬件，綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、將企業(yè)生產(chǎn)全部過(guò)程中的人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理三要素及其信息流和物流有機(jī)地集成并優(yōu)化運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)、低耗、上市快，從而使企業(yè)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)”。2.并行工程(ConcurrentEngineering,CE)

并行工程的目標(biāo)是為了提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程的質(zhì)量，包括設(shè)計(jì)、工藝、制造和服務(wù)的質(zhì)量;降低產(chǎn)品生命周期中的成本，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、發(fā)送、支持、客戶(hù)使用至產(chǎn)品報(bào)廢等成本;縮短產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)周期，包括縮短設(shè)計(jì)時(shí)間、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、制造時(shí)間和發(fā)送時(shí)間及減少設(shè)計(jì)反復(fù)。3.敏捷制造（AgileManufacturing，AM）強(qiáng)調(diào)靈界，快速，充分發(fā)揮人的智能，對(duì)市場(chǎng)反應(yīng)靈敏度高，反應(yīng)時(shí)間短，重視不斷改進(jìn)環(huán)境，不斷提高人員素質(zhì)。三大要素：革新了的組織和管理結(jié)構(gòu)柔性技術(shù)有知識(shí)和技術(shù)的工作人員4.全能制造系統(tǒng)（HolonicManufacturingSystem，HMS）充分利用過(guò)程工業(yè)的制造技術(shù)、全球并行技術(shù)、全球制造業(yè)集成技術(shù)、產(chǎn)品快速成形技術(shù)等各種先進(jìn)制造技術(shù)，充分發(fā)揮個(gè)人技能。5.精良生產(chǎn)（LeanProduction，LP）要求在最短時(shí)間內(nèi)，靈活地設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出低成本、在種類(lèi)和質(zhì)量上滿足用戶(hù)需求、在競(jìng)爭(zhēng)中具有明顯優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)企業(yè)之間的合作8.分形制造建立在分形幾何學(xué)基礎(chǔ)上的制造技術(shù)分形幾何學(xué)與傳統(tǒng)歐幾里德幾何學(xué)的最大區(qū)別在于：歐幾里德幾何學(xué)基于大小和尺寸分形幾何學(xué)沒(méi)有特定大小和比例造型更自然，適合于計(jì)算機(jī)處理今后的發(fā)展趨勢(shì)1.微型化2.集成化3.柔性化4.高速化19生物制造技術(shù)腸道機(jī)器人（大連理工）醫(yī)學(xué)領(lǐng)域在脊椎中穿行的機(jī)器人（以色列

）20機(jī)械甲蟲(chóng)機(jī)械蜻蜓

（美國(guó)中央情報(bào)局）微型機(jī)械飛行蟲(chóng)哈佛研發(fā)的機(jī)械蒼蠅

航空航天國(guó)防軍事領(lǐng)域機(jī)械甲蟲(chóng)

（美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)

）微型飛機(jī)

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其它領(lǐng)域蚱蜢機(jī)器人（瑞士）由瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)(EPFL)開(kāi)發(fā)的機(jī)器人重7克，身高只有5厘米。能開(kāi)展災(zāi)區(qū)探查，或去其它行星上考察。微型傳感器22

北京航空航天大學(xué)和中科院微生物所合作，進(jìn)行刻蝕加工a)85μm厚的純銅齒輪零件b)70μm深及200μm寬的5個(gè)溝槽

現(xiàn)有研究24掩膜板的制作微小齒輪圖形的尺寸25掩膜板的制作掩膜板及銅片上的齒輪圖形27微小齒輪零件28微小齒輪零件的質(zhì)量分析分析儀器內(nèi)容數(shù)據(jù)平臺(tái)移動(dòng)量/mm100顯示解析度/0.1μm0.1移動(dòng)精度/μm4功率/VA50重量/kg18超景深三維顯微系統(tǒng)-VHX600E基本數(shù)據(jù)

30微小齒輪齒廓分析利用生物刻蝕方法加工