淺談我國機械工程的研究進展與展望

摘要：機械工程領域作為各國競爭的關鍵領域之一，其不僅關系到各國經濟、社會、國防等領域的發展，更深入影響著人們的生活。本文主要從我國機械工程的研究進展和研究展望兩方面進行闡述，旨在為我國相關領域的發展提供點參考意義。

關鍵詞：機械工程；研究進展；展望

機械工程科學的主要研究內容是機械系統以及產品的性能、設計和制造方面的理論與技術的科學，其主要包含機械學和機械制造科學兩個領域。機械學主要是研究機械結構和系統性能、設計理論、設計方法的科學，主要包含機械系統相關的機構學、動力學、傳動學、強度學、摩擦學、設計學等相關方面的知識。制造科學是研究制造過程和機械系統的科學，主要有產品設計、成形制造、加工設計以及制造系統運作管理等科學。

1.我國機械工程領域研究進展

機械工程科學研究為先進制造技術提供了源源動力。先進的制造技術是推動我國制造業自主發展的主要驅動力，自主創新技術為我國航天和國防先進裝備提供了重要的技術支撐，自主創新技術在航空、家電、車輛、輕工業、石化、微電子、工程機械等眾多制造業中都得到了廣泛的應用，自主品牌也隨之越來越多。

1.1.機械動力學領域

南京航空航天大學提出了含時滯控制系統動力學、含彈性約束的振動控制系統分叉機理和控制方法、含遲滯阻尼振動控制系統的建模和控制方法。西南交通大學發展了機車車輛一軌道系統禍合動力學模型，研制了自主知識產權的機車車輛軌道禍合動力學仿真系統和安全性現場測試評估體系。

1.2.摩擦學領域

摩擦學成為我國機械工程學科在國際學術界最具影響的學科之一。中國科學院蘭州化學物理研究所摩擦、磨損與潤滑實驗室，所將研究發明的納米固體潤滑技術用于我國航空航天工程。清華大學在納米摩擦學及其技術研究領域也取得了重要進展，在計算機硬盤基片表面超精化學機械拋光（CMP）研究中，提出了超精表面納米粒子的行為機制，并發現了化學與機械作用均衡規律，探索出硬盤基片超精表面新型CMP技術及先進的拋光工藝，使拋光后表面波紋度和粗糙度均低于0.1nm。西南交通大學結合了高速鐵路中的輪軌關系問題進行研究，首次在試驗中再現了輪軌波磨現象，并從理論和試驗兩個層面上深入分析了輪軌波磨的形成機制。

1.3.仿生機械和生物制造領域

仿生機械和生物制造是一個創新性和挑戰性并存的前沿領域。吉林大學在仿生柔性動態減阻、仿生電滲脫附理論研究中已經取得了重要進展，并創建和發展了機械仿生學科，發明了一系列地面機械脫附減阻仿生技術，并成功將其應用于農業機械和國防工程。西安交通大學在人工骨仿生制造研究中建立了骨組織的模型，提出了骨缺損的復合結構修復方法，采用快速成型法制造了人工骨的結構框架，并在動物骨缺損修補中獲得成功。

2.我國機械工程領域的發展趨勢

由于機械工程領域設計到國家的核心利益，因此在未來我國將大力推進擁有自主知識產權的儀器、設備的發展，因此，在自主創新的高新技術領域的儀器與設備的設計制造等方面的基礎研究將會成為機械領域研究的重點，此外由于我國資源與環境等方面面臨著嚴峻的挑戰，這就要求機械制造領域要更重視環保與節能，在未來綠色機械也將為成為我國機械領域研發的重點領域。

2.1.機械學領域發展展望

2.1.1.機構學是機械工程學重要內容之一。機構學研究既要注重理論知識的研究，從而確保我國在該領域研究的絕對優勢，同時又要注重制造與控制相交叉學科的研究，從而在理論與技術兩方面同時取得進步，以開發出性能優良的新裝備。

2.1.2.擦學領域也有了長足進步，其基本經驗是與生物、納米、計算機以及一些相關交叉學科的結合，從而衍生出納米摩擦學、分子動力學模擬、生物摩擦學等相關學科。中國摩擦學領域的青年學者應當在國際學術界進一步加強自身影響力，爭取在國際學術界占有更重要的位置\"

2.1.3.研究領域中，復雜機電系統動力學分析、非線性動力學以及機械系統故障監測等領域都取得了較大的進步。但目前我國在大型復雜機電系統動力方面的仿真設計、微納米系統動力學等研究領域均面臨著較大的問題。目前我國機械制造行業中的高端技術裝備絕大多數均是需要進口，這嚴重制約著我國經濟的自主發展，因此我國急需在機械動力領域進行深入研究，以突破國外的技術封鎖。

2.2.科技領域發展展望

機械制造領域發展的總趨勢將會是朝著基于環保與節能基礎上的遠程遙控、智能化、精確化等方面發展，在未來一段時間我國在機械制造領域將主要向如下幾個方面發展：

2.2.1.行器或是深海潛水機械領域將取得較大進步；飛機方面將向著更大、更快、更輕、更舒適、更安全的方向發展；同時在微小制導、超真空、超低溫、等極端條件下的機械技術將會成為研究重點。

2.2.2.在未來機械制造領域將仍然是重點研究方向，未來若干年內量子通信技術、納米技術、網絡光通訊技術、商業基因計算機等技術將會成為現實邊以產品的形式出現，來影響人們的日常生活。同時衛星通訊技術、基于網絡的虛擬制造技術、基因計算機芯片等技術也會有較大的發展。總之未來在通信領域的機械技術將會向著智能、精細化等方向發展。

2.2.3.造技術將成為機械制造領域的永恒話題，由于化石能源的逐漸枯竭，因此人們不得不轉向其他的渠道來獲取能源，而其他的能源，如核能、熱能、風能、潮汐能等清潔能源的開發需要有雄厚的技術資本來支撐，因此在未來人們勢必在這些清潔能源領域的機械技術取得較大突破。

3.結語

目前，我國在機械領域已取得長足的進步，但與西方發達國家還存在著較大的差距。因此我們必須具有長遠的眼光，加強對機械相關研究領域的資金投入，創新人才培養模式，支持自主創新，確保我國在機械高新技術方面擁有一席之地，并努力將科技成果轉化為生產力，實現我國機械制造領域相關產品走向全世界。

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