徐健偉
摘要:隨著當今時代社會和經濟的快速發展,科技創新日新月異,使得各行各業競爭力不斷提升,同時也影響了各行各業的發展前景。我國機械工程學科在許多不同的領域內均取得了巨大進展,為我國的經濟建設提供了理論基礎,對我國制造業產生了重要的影響。本文主要分析了當前機械工程領域的研究現狀,對我國機械工程的發展趨勢進行了展望。
關鍵詞:機械工程領域;研究現狀;發展趨勢
機械工程是一個專業性很強的,綜合了各類自然科學的綜合性學科,所涉及的內容具有較強的專業性。這就需要機械工程領域相關科研人員在研究過程中提高自身專業儲備,多學多看多掌握機械工程方面的專業知識,這樣才能為機械工程領域的研究提供正確的理論知識。在此基礎上,相關的科研人員還需不斷探索不斷創新,緊隨時代發展,引進先進科學技術,才能使科研人員的科研能力得到整體提升,使機械工程領域的研究取得突破性進展。
一、我國機械工程領域現階段研究進展
我國制造業的自主發展主要依靠先進制造技術,而機械工程研究是先進制造技術的重要輸出,由此可見,我國機械工程研究的重要性。在我國提供了資金支持的條件下,機械工程研究才能持續不斷的進行,同時,機械工程研究所取得的一系列成果也促進了我國經濟的發展,對中國乃至世界產生了重要影響。
(一)摩擦學領域研究進展
隨著一批批優秀科研人才的不斷涌出,我國機械工程領域的研究取得了令人滿意的結果,科研水平和科研力量也在不斷提升。工程機械、制造、航天等領域都運用著機械工程的科研成果,得以快速發展。例如,清華大學在超精表面納米離子行為機制的研究中,發現了化學與機械作用均衡規律,從而探索出硬盤基片超精表面新型CMP技術和全新的拋光工藝。全新拋光工藝的應用,使物體表面波紋度和粗糙度均低于0.1nm。另外,在航空航天工程中發揮了重要作用的納米固體潤滑技術,是中國科技學院蘭州化學物理研究所研究發明的成果。
(二)機械動力領域
東北大學在相關科研人員的互相配合下,進行一次次的探索,最終提出了一系列的研究理論,即概率等厚篩分、振動同步、控制同步理論,并將這些機械理論成功地運用到研制工程振動機械中,有效的提升了工程振動機械的相關研究水平。同樣的,南京航空航天大學在我國機械工程領域研究中也取得了很大的進展,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,這些研究成果讓美國控制專家耳目一新。
(三)機械傳動領域
在機械傳動學科領域,南京航空航天大學、華中科技大學和重慶大學等均有各自的研究成果。經過不斷的努力,南京航空航天大學在新型超聲電機運動機理、機電耦合模型、驅動與控制技術等方面總結出了一整套的理論體系并提出了相關的設計方法。同時在此基礎上,一系列獨具特色的聲波、駐波超聲電機以及驅動器被發明。華中科技大學也不甘示弱,第一個發現了氣浮軸承氣旋現象產生的機理,并做出相關闡述。節省了大量貴金屬、被廣泛應用到國內外船舶等傳動系統中的軸承則是重慶大學發明的,它是一種具有多曲面與直線圓弧凹槽有機組合的水潤滑橡膠合金軸承。
(四)機械測量領域
經過一系列科學合理的設計安排,以及科研人員反復大量的試驗,天津大學發明了空間尺寸測量的現場校準方法和裝置。這項成果在研究過程中主要以空間測量為研究主題,減小了現代制造中現場校準的誤差范圍,提升了數據的科學性與合理性。一方面合理的解決了現代制造當中遇到的機械測量問題,另一方面提升了機械測量的準確性。哈爾濱工業大學對機械測量這個專題進行研究,經過長時間的探索,發明了高性能系列直線及回轉運動基準裝置和多種共焦掃描測量裝置和顯微鏡。這種測量裝置和顯微鏡使水平、垂直分辨率的所見范圍大大的增加了。同時我國第一臺圓柱度和微小深孔測量儀標準裝置也是哈爾濱工業大學發明的。因為有了上述裝置,我國可以在機械測量領域進行量值傳遞和溯源。這些優秀的科研成果中的技術被廣泛應用于機械工程領域中,在機械領域工程中發揮著重要的作用。
二、我國機械工程領域的展望
由于當今社會和科技的快速發展,機械工程領域若想立足于科研領域,就必須要引進先進的科研技術,投入大量的人力、物力、財力對機械工程問題進行全面研究。這樣才能有效地解決機械工程領域發展當中的技術問題,取得更多更好的研究成果。科研人員不僅要對理論知識進行牢固掌握,更要在實際的研究過程中具體問題具體分析,從而找到正確的研究方向,運用正確的技術和方法解決機械工程領域的難題。在機械工程相關課題的研究過程中,相關的科研人員要時刻注意研究成果的動態,才能及時的運用新的研究成果到機械工程領域發展過程中。在過去的二、三十年間,我國的摩擦學研究有了長足的發展,具體是摩擦學研究與納米、生物、計算機以及與工程問題的交叉結合。我國摩擦學研究今后是向學科面更寬的交叉方向發展。而機械動力研究則是要致力于解決大型復雜機電系統動力學設計仿真、微納系統動力學分析及設計等這些學術界面臨的重要前沿課題。從當前我國機械工程領域研究取得的成果來看,我國仍與世界發達國家存在著一定的差距,究其原因,一方面是理論專家和科研人員這些優秀人才的缺乏,另一方面是我國機械工程領域相關研究理論相對較少。在當今科技發展全球化的局勢之下,我國必須要根據實際情況,加大機械工程學科的教學力度,提出全新正確的機械工程理論,不斷豐富我國的機械工程領域知識,才能全面地展開機械工程領域的研究。
三、小結
綜上所述,我國的機械工程科學若想達到國際先進水平,必須保持清醒的頭腦,目光長遠,在不斷引進先進科研技術的基礎上,提高自身能力,對機械工程領域的研究方法不斷創新。加強對基礎研究中原創性理論方法、原創性技術發明的支持力度,在繼續保持我國機械工程領域研究的勢頭的同時,努力使我國的機械工程科學與制造領域擠進國際先進行列。
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(作者單位:沈陽電信工程建設監理有限公司)