现代机械设计学

现代设计学二00二年十月技术系统（黑箱）能量物料信息能量物料信息机械设计及理论学科概述智能设计和优化设计现代设计理论和方法：系统设计论、并行设计虚拟现实和虚拟设计、制造面向生命周期的设计、绿色设计机械多体系统动力学分析：现状、软件、应用机电系统动态设计现化设计学内容现代设计学教学安排（2002博士生用）序号内容主讲教师时间地点1机械设计及理论学科概述钟毅芳10月10东三2262智能设计和优化设计钟毅芳肖人彬10月1710月24东三2263现代设计理论和方法钟毅芳10月3111月7东三2264虚拟现实和虚拟设计、制造钟毅芳11月14东三2265面向生命周期的设计、绿色设计李成刚胡于进11月21东三2266机械多体系统动力学分析：现状、软件、应用张云清11月2812月5

东三2267机电系统动态设计廖道训黄其柏蔡敢为12月1212月1912月26东三226注：（1）“1~5”部分写一份综合报告，交钟毅芳；“6、7”部分写一份综合报告，交廖道训（黄其柏、蔡敢为）。（2）上课时间：6~17周星期四1~4节现代设计学（第1讲）机械设计及理论学科概述二00二年十月机械设计及理论学科概述现代制造业的特点机械设计及其在产品开发过程中的地位机械设计的学科体系与相关学科机械设计及理论学科发展方向一、现代制造业的特点全球化制造以知识为基础的新产品竞争敏捷制造经济和社会的发展科学和技术的发展制造业环境的变化制造业环境变化的主要表现产品生命周期缩短交货期成为主要竞争因素大市场和大竞争用户需求多样化多品种小批量生产比例增大

传统经济时代网络经济时代消费者的可选择性区域性全球性消费需求物美价廉，满足

基本生活需求个性化、多样化市场相对稳定快速多变、

无法预测生产需求低成本、高质量客户化、快速交货生产方式标准化、系列

化、大批量单件、小批

量、多品种技术与资源相对集中全球分布竞争要素性价比柔性与响应速度现代制造业的特点现代制造的业生产必须满足T、Q、C、S、E的要求：现代制造业的T、Q、C、S、ET（Time）：时间、产品开发的生命周期、交贷期Q（Quality）:质量C（Cost）：成本S（serve）：服务E（Eevironment）：环境时间：竞争的决定性因素7880828486889092942时间46810平均产品寿命TL平均开发时间TDTD

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TL年数多变的市场需求促使交贷期成为竞争诸因素中的首要因素质量

是产品的生命线质量功能性能不必要功能必要功能过乘功能基本功能辅助功能Q（Quality）:质量降低产品的成本，是一个永恒的课题。产品的寿命周期成本（包括制造成本和使用成本），在产品设计过程中就已大体确定（产品成本的80%左右在设计阶段就已基本确定）。产品全生命周期的成本在概念设计阶段即有70％被决定，到基本设计、详细设计结束时分别有85％和95％的成本业已被决定，而生产以后的阶段只决定5％左右的成本。C（Cost）：成本产品全生命周期成本决定比例及降低成本概率示意图

S（serve）：服务产品制造的宗旨：最大限度地满足用户的要求服务包括：需求服务用户参与开发售后服务产品回收环境可持续发展问题

可持续发展定义：满足当代人的需要，又不对子孙后代满足其需求的能力构成危害的发展实质可持续发展的核心：保护环境和合理利用资源

E（Eevironment）：环境21世纪产品的特征

现代制造业发展的重要特征全球化数字化网络化集成化并行化虚拟化产品设计

产品设计过程

产品设计在产品开发过程中的地位

二、机械设计及其在产品开发过程中的地位产品设计华是从需求歼出发寻求胁设计解(员产品)的取过程，包伪括：产品舞概念设计锣、详细设血计、工艺表设计、N拘C代码等期。产品设备计的核召心问题扶是：创抬新设计在、设计律自动化绍和可持今续发展启的产品故设计问卖题。产品创暴新是为洪达到企才业经营总目标，劳创造具掏有市场锹竞争优从势商品忧的过程迅。设计自允动化技博术则是要基于产昏品设计状基本理忆论而发块展的产穗品设计采过程自握动化系钢统技术貌。可持续抱发展的黑产品设亦计是指许在产品裁及其全逗生命周煤期设计纷中，充蹦分考虑忠资源和而环境的移影响的绿设计。产品撕设泊计需求（陈含潜在朋的需求鄙）的确抛认→技寄术可能话（含联鸭想到的矛可能解栋）扫描答→矛盾磁统一设谅想（概真念）钢的产生斧→经济辈、技术剖分析（形贯穿全舌过程）逃→设想路的优选学和确认嘱→结构氏的优选镰和确认夹→材料熄的优拳选和确坑认→加贯工过程璃的优选扫和确认※研削究产品谁设计过迹程系统懒行为的柏基本规编律被称锐之为产爆品设计误基本理泡论，它门是研究弓设计人爬员在设弃计过程素中的思调维、行叮为规律旬。※研当究设计阳理论的住目的是蒸为发展扑新一代千计算机用辅助设悄计技术带奠定理容论基础唉。※这种雅新的计算慕机辅助设语计技术可抽帮助企业授高效率与典高质量地架寻求产品往设计解，踢而现今的稍CAD技阀术只能解棚决产品的渴二维、三哨维的描述贞，而不是缴真正意义屈上的辅助剖产品设计车。产品设计鹅过程产品设便计系统较过程产品设只计在产用品开发聋过程中喘的地位产品设计跪是产品开寇发过程中旬最重要的肠环节之一桥，占据着联极为重要牧的地位。降低产品落的成本，患是一个永莲恒的课题州。产品的诉寿命周雨期成本谦（包括粉制造成刚本和使疤用成本代），在抓产品设趣计过程脏中就已牛大体确浅定（产洗品成本辩的80%左右在苍设计阶尤段就已贸基本确担定）。产品全生店命周期的市成本在概祥念设计阶庙段即有70％被决壮定，到道基本设垃计、详慎细设计件结束时阀分别有85％和95％的成掠本业已宋被决定刷，而生遣产以后核的阶段对只决定5％左右跌的成本。数字化萍(D)网络化预(N)敏捷化睡(A)现代设计临的特点三、机市械设计差的学科踏体系与摊相关学发科学科体系领域产品胳设计设计理引论与方涛法对设蔽计的支短持设计环境货与工具对喷设计的支露持相关学冷科设计理禽论与方雅法：研是究产品情设计过讨程的基恰本规律琴。目的臂：力求熊产品的动优化与沟创新支持产品疯设计的环抵境与工具支持产品成设计全过饿程的CA谱D系统（汗分析、优画化设计、务造型…）支持产蜡品并行名设计的逝CAD共系统支持产惨品异地框协同设绑计的C疯AD系垃统支持产从品设计荐过程管恶理的P菌DM系铺统其它机构及值其零部挺件设计领域产哄品（飞现机、汽宋车、机扭床…）帮设计领域设计织理论和知俗识专业机别械设计啄理论和驼知识，真如：汽车设计鱼理论机床设视计理论飞机设计偷理论等现代设奸计方法盆论优化设计智能设柱计数字化胸设计并行设残计虚拟设计仿生设计可靠性胁设计模块化税设计反求设计型等设计过程铃的组织与眨管理设计过队程的组方织与管所理模式设计过硬程的组咳织结构设计过尽程建模设计过愿程信息展的传递艘与共享异地设计背过程的组矮织与管理退等整机设计系列设计基础设计百理论和知赏识弹塑性勾力学理脆论摩擦、忧磨损和搂润滑理触论机械运动储学和动力鼠学理论基础零部篮件设计理脏论与方法学科体系相关学科相关基础学科市场学；预测学；信息工程机械设计相关学科数据库技术；计算机图学相似理论；优化技术；价值工程；摩擦学；虚拟技术；仿真技术；结构强度学；可靠性技术创造学；数学；物理学；热力学；电子学；控制论；信息论；工程力学；机械制图；标准化技术；公差技术测量；编码技术；制造工程学机械零件；结构分析；制造工程学；振动与噪声；动态设计；公差技术测量；CAD技术机械运动学和动力学；机械学；仿生学；液体传动和控制；电气工程学；机械电子学；各种专业机械的设计理论和方法产品规划；技术经济学明确设计任务（规划）结构方案、原理方案设计总体设计施工设计四、机怪械设计汪及理论疤学科发捏展方向领域机械厨设计理论柳和方法机械基父础设计筋理论和邻方法现代设计队理论和方克法信息集成忘与设计过吴程管理设计过溉程的支骗撑技术数字化设圣计理论与孤技术1、领域鸟机械设计晃理论和方纱法成套设勉备设计原、大型炉机械设画备设计浸、复杂铜机电系疏统设计订的理论特和方法微型机械直设计理论色和方法环保机械劳设计理论智和方法支柱产业盾机械设计物理论和方摊法军工机含械设计趋理论和恐方法机器人春机械学成套设备耽设计、大鞠型机械设铜备设计、医复杂机电卧系统设计瓦的理论和朗方法成套设厚备设计锯的理论腰和方法大型工穿业机械剃系统的缴力学行病为、控友制与仿仓真的理论论和方荡法复杂机谊电系统抵设计理胀论方法复杂机特电系统渠全局耦罪合机理视与系统鉴功能生叹成复杂机电松系统耦合秀设计理论欲和并行设惊计方法复杂机正电系统氧过程虚众拟运行姐与工况炸控制微型机挪械设计信理论和孩方法微结构设泡计及其基徐础理论微机械设满计及其基靠础理论微机械材劳料微细加工微装配丑和封接微系统控两制微机械肯：1~10煎mm—厚微小型丹机械；1μm~1众mm—仪微机械；1nm~1μm堪—纳米机选械；微机械恼基础技俘术微小型机械与版精密机掩械微机械微机械卵是指可多以批量禽制作的睬,集糊微型机谋构、微上型传感挥器、微法型执行苗器以及镰信号处武理和控龟制电路爷、直至稼接口、蒙通讯和盖电源等持于一体盗的微型松机电系描统。日本惯承称之为耻微机械美国惯称庸之为M失EMS微机械微机械分与类毫米系统Milli-system微米系统Micro-system纳米系统Nano-system尺寸Size0.1-1mm1-100μm1μm以下构造Structure立体平面分子材料Material金属、高分子硅、薄膜材料高分子（蛋白质）加工Processing超精密加工半导体加工分子、原子操作装配Assembling组装分批自组织驱动Actuating压电、超小型马达、形状记忆合金静电、热膨胀、超电导人工肌肉、静电力输出Forceoutput较容易困难困难研究阶段Researchstage系统开发部件试制基础研究应用实例Applicationexample微机械手、微机器人、泵等微驱动器、微传感器、微传动机构等微机械部件极限探测、分子原子操作微机械匙分类未来微机形械应用将腿主要集中终在IT翅和生物技雹术工程上棍,需或要积极发旨展微机械液与信息、轰生物技术班的结合。微机械在剑IT、疏生物医疗锹和工业等敞领域里的裂潜在应用牲有:虚拟现实药技术激光计倍算机DDS(崖数据电视臣数字服务技)系统微工厂纳米级的佣微机器人馅的研制微机械应饲用微机械的壤研究内容微机械的免研究进展杆----呆--国外微机械损的研究粮进展-匙---留--国婶内微机械菊的研究提方向微机械苏的研究择方向微机械沟的研究乖方向随着微英机械的唇发展奥,目前曾将微机拦械零部触件、光同学元件膨以及控昆制电路杏集成在悟同一芯惠片上的状制作方赔法将受惰到挑战英:功畏能部件盏由不同污的材料咐组成他;微机约械内部榨形成空靠腔;莲微机械遭部件由隶不相容左过程组牧成.这就限揉制了传环统的集医成在同移一芯片缝上的方矛法制成古复杂的择微机械沃部件或烤微机械缠系统介.为了乓更灵活固地制作坚复杂的酬微机械丧系统互,微机或械的组困装是必辣不可少寇的.微机械的盒组装微机械弃的部件数组装属背于微操嘴作,岭具有很铃高的精构度,湖难度很态大;湿而且庆,部件纯材料轻认、薄、置脆,爱极易损老坏;葡因而猜,提高浪实际组农装成功凶率就十爷分重要惯.虚拟环岛境为操必作者提养供了一责个操作侵预演的会环境稍,操作葵者可以拔通过虚项拟环境桃中拟实喉组装增录加操作吨经验疏,从而线,提杆高实际狡操作的蝴成功率冷.虚拟环境麦下的拟实葵组装微机械的述组装包括斤互相独立柴的3个班步骤:微机械部辩件的制作娱,部件号的对准伏(Ali狂gnme暑nt)和艺部件的焊鸦接(B秧ondi倘ng)京.对准过离程是拟实敏组装的中宝心问题耐.拟实组装迟从微机械叉部件设计春完成开始叉,到焊颂接成功结潮束虚拟环攀境中拟企实组装容操作具搏体步骤机器人机擦械学特种机器蛮人：工业驰机器人、域医用机器狡人、并联扰机器人、澡自行式智换能机器人艺、等的设级计理论和劳方法机器人运大动学、动牙力学及控涉制现代先进伟机器人技蛙术：冗余孤度空间机咬器人多臂腹协调；可重重构模块苏化机器人精技术；微币操作机器接人技术；较机器人智傻能化及其谎应用工业机翼器人的壶智能化痕及其工辈程应用微机器狮人及应蛙用微机器人轧系统由四喜大部分组木成,即勒驱动装置菠、控制系摘统、行走汁机构和操窝作器。根据目晕前微机军器人移宅动形式丘和所处渣的环境古大致可茫以分为军三大类兼:行梨走型机适器人、裕管道机哀器人、嘱人体管驴道医疗握机械微机器人青的组成行走机器斩人主要有驼轮式和足毛式二种瑞士制朵造的轮宅式微机蛛器人砖,尺寸梁为2红2×喷2魄0×话19分mm,帮通过二动个微马柱达驱动芽轮子来扛行走美国麻娇省理工蛾学院研吼制的足础式微机尘器人衔,有魂6条相那同的腿泡,每吐条腿有席两个驱讯动器遍,一台堤马达控亏制升降慰,另腰一台马物达控制熊前进和贷后退日本D仿enso弄公司研制优的管道机蚕器人可以请在Φ1分0mm寸以下的管详道内爬行劳和垂直运由动。在我请国,上狡海大学研劲制的电磁甩式移动微夜机器人碌,尺寸为诊Φ1故5×3条0m选m,可以粘在Φ2机0m断m的管道商内移动微型管道泽机器人微型机榨器人在你农业、捷核工业伴、医学案、军事姿和航空世等领域披里有着话广泛的锯应用。在农业检上,愚可以用吼来杀灭厉害虫刘,定点鸣洒农药供。在核工业澡上,可竹以用来处扇理核电站量事故、进总行设备维圆修以及对膊核燃料进鄙行处理。在医学上围,医用推微型机器销人的研究萍正在不断董取得展棋,瑞典讽科学家初茫步研制出楼一种新的队超微型机庭械人,摆尺寸只有窝0.末5×附0.统25m你m,将帽来有可能仙放入人体云的血管运营行,帮逝助抽出不求正常的细冰胞或检视布细菌。在军事壁上,置可以用符于军事谅要地的叼报警进,防卫蝴战略要系地等雅;可以搬攻击敌艺人的重推要设施条,实尤现定点联爆破园;可以期深入敌蹲后获取袖重要的弹军事情灾报。在航天上休,发射坏微型卫星用可以大大习降低卫星搜的成本和杂发射费用微型机偿器人的骗应用超微型缩慧机械人微型机惠器人的阀研究趋察势：(a)无车缆化方向叙的发展枪:微型机朵器人的能骂源供给有层两种形式旋:一种这是有缆缝,一种是淡无缆。现慨在研究的讽微型机器选人大多是县通过有缆非控制的号,这种能沾源供给方涉式比较简叙单、方便隙,但限获制了微机穴器人的移佩动距离和盛行走路径饺;而无催缆能源供开应就不会须有这些方敲面的影响其,可以脚让微机器签人沿着任武何路径移旬动,这宴方面的研则究仅仅处累于试验阶呆段。日本丘Den劝so公司缎利用微波愉进行无缆坐供能,凝开发了如钢图5所椒示的1窄5mm廉无缆管道常微机器人程,可以乡丰用来检测移管道狭窄肾处的微裂肾缝。(b)舱智能化尤方向的茅发展占:智能演机器人猎是指具智有感知未、思维仰和行动召功能的委机器勇,可以约自主地哈完成较寺为复杂欢的操作佣任务蚀,比一懂般的工珠业机器妈人具有袍更大的什灵活性智和更广挤泛的应年用领域扩,当澡处于特选殊环境替中时牧,可以纯在没有应人干预酿和控制价的情况费下完成障特殊任舱务。(c)葡纳米级惰尺寸的偏发展猫:随着封纳米技成术的发丽展,摄科学家螺们预测桥将来地蓝球上将例会活跃豆着大量霉的微型洋机器人毙,甚曾至是纳炎米级机眼器人。近在科学娘家设想南中,由可以向奥人体血党液中注针射一些苗纳米级信机器人遥,可采以用来磁治疗心娇脏病等无缆管透道微机仆器人环保机贤械设计禁理论和你方法水处理贤设备废渣处理赠设备江、河、务湖、泊、塞水库梳浚晶和清淤的城成套机电僻设备机电产品类绿色设计节的基础理并论、设计掠技术及工技具城市垃圾道处理设备支柱产尝业机械张设计理毅论和方让法农业机械辆设计理论养和方法冶金机匹械设计锅理论和听方法运输机械僻设计理论植和方法工程机愧械设计握理论和无方法建筑机洋械设计牢理论和挺方法加工机盏械设计穷理论和资方法轻工机队械设计且理论和迈方法军工机械合设计理论锹和方法军用工程缺机械现代败设计理论南和方法军用工甩程机械变特种作腾业装置求设计军用舰艇首设计理论晃和方法航天、让航空装役备现代演设计理面论和方觉法2、机敬械基础夹设计理大论和方欲法摩擦学机械动力纹学现代机构谋学典型零岭部件设疯计理论权和方法机械的断损伤和壮强度理双论摩擦学（剪摩擦、磨腐损、润滑陡）现代摩信擦、磨密损和润诵滑理论典型摩歪擦副摩拥擦学设蜓计理论笔与方法材料抗磨懒、减磨性税能微动摩擦副学生物与狗生态摩韵擦学减摩、耐宇磨理论及结技术表面改性长材料摩擦穿学理论和臣技术摩擦学收测试技赚术和方岂法机械动榴力学强非线性冶多自由度狭机械系统顿动力学机电耦合睡系统非线高性动力学振动的筝利用与系控制工作程：振扛动利用线工程学鞋；机电案系统的较振动与阵运动控钞制大型复杂便转子系统漫动力学微机械惜系统动万力学时变多体均系统非线搂性动力学机械系统怎动态性能懂及低噪声非设计机器人眯运动学燥、动力城学机械动楚力学机械动蛾力学研斜究的几话个主要勇方面：动力学建双模动力学汗分析动力学除控制机械动冷力学（动力学建警模）动力学负建模：理论建模实验建钩模联合建便模理论建模白：研究重扶点为多鹊柔体系叔统、刚强柔混合跌多体系炉统以及弄充液多瓶体系统适的动力毯学与仿木真。机械动力数学（动力学建普模）机械动力杨学（理论辽建模）在描述机伐器人步行浅、机械手白抓取与释哑放、航天腾器对接等抽过程中哪,多体力亚学模型的裙拓朴结构多或自由度芬会由于部凡件相接触略而变化次,这样的迟力学系统纤被称作变场拓扑结构羞系统。研究变拓忆扑结构多登刚体系统贞的基础是围合理简化诸接触/礼碰撞问题坐。对变拓扑像结构多刚哑体系统的沿研究已深婚入到三维授接触、计惨入摩擦的吃斜碰撞等帅问题。在三维接舰触/碰得撞问题中肿,远如比二维接票触复杂。相当一部忽分多体系各统的理论壤建模导致昌微分代数许方程。非票线性微分胆代数方程录的数值求你解仍存在础许多问题紫,成为括制约复杂熔多体系动门力学数值院仿真可靠排性的关键坦。实验建斤模旨在确纠定系统灾中一些惨难以由范理论分乡丰析得到屋的复杂攀因素斗,如系笨统阻尼右、磁悬即浮轴承爬刚度、镜约束和潜支撑处垂的间隙陷、摩擦朵等机械动力鲁学（实验克建模）联合建薯模对于线性缩慧时不变系伐统,基于有限律元和实验秆模态分析僻的联合建柏模方法已临实用化,但工程肯实践仍钱有许多节问题需仿要进一脾步研究嗓。随着系玻统尺度勿不断减过小,对模型猫的精度伸要求提计高,但更精细舒的振动实籍验相当困虾难。对于线煤性时变季系统、退非线性垃系统、盟时滞系寸统,理论与平实验联寄合建模斑的研究没还很少,对模型修看正准则及摄模型可靠定性的研究闷几乎空白焦。机械动力诵学（联合芝建模）机械动炼力学（动力学分阴析）1.扯动力学辈分析与扇控制的防一体化在智能化侧机电产品钻中,机商、电、磁兵等子系统佳必然相互耻作用,祥系统的动辅力学与控耐制也必然余相互耦合立。目前初,在这一裙层次上的轧研究大多肯是用经典郑方法分析杯一些线性稀子系统的夏耦合问题喂,自顶麦向下的设肌计也限于啄线性系统房诚。在部分肤研究中宏,已长采用描暑述函数吃等工具标刻划非自线性环泊节的基靠波行为灿,但所利用非全线性动揭力学近葱代方法喘的设计糕尚很少风。针对复杂密机电系统写在非线性票、控制器乞、作动器回方面的特皇点,发展估大系统理球论、系统盐综合设计撇、自顶向妻下设计方跑法及软件拜将是今后程的重要任涂务。机械动张力学（动力学角分析）2.高帅维时变系该统与参激捧振动日趋高速男、轻柔的珍机构必须令采用快时场变、多自链由度动力哲系统模型胁来描述委,其行为木相当复杂扑。为了改善读高速柔性刷机构的动毅力学特性子,机构摇动力学主差动控制正寻引起人们狸重视,挥采用压电价传感器和耻作动器控颠制柔性机丙构运行中筹的振动逐折渐成为一与个研究热突点。快时变系券统的一个孕突出特征就是参激振微动,人呆们对其认弊识还很不驶充分,尽研究方法身也多限于鸣自由度数删很少的系鸭统。机械动力约学（动力学分剂析）3.址高维非干线性系留统的大晴范围动替力学人们对单炭自由度非纠线性系统从的动力学羡已有了比随较深入和请全面的认恭识。对于多剩自由度仍非线性瞒系统赶,认识牌则多限谎于某一桥方面。叔例如绒,单参脑数变化机时系统爪的低余痰维分叉土行为夕,限定叼从零初觉始状态谣出发的呜系统长仗期动力衡学等。在机械鸭动力学喇范畴姨,考察驰不同初臂始状态块对系统尖长期动域力学影免响的研收究还很睁少。依靠解析滋或半解析悠方法只可页能部分地难解决这类植问题。只拍有发展高饰效、可靠筒的数值计浆算方法和欲结果表示齐手段才有腰可能面对债实际问题讽。4.具辉有控制城时滞的筑系统动偷力学随着控钩制速度细提高爪,以及吼结构、鹅机构日吼趋轻柔固引起的转高阶弹霉性模态热效应推,各类环控制器目和作动贝器的时喝滞已成肥为影响沈系统动有力学性瞧能、甚怕至导致井敏系统恢失稳的赚重要因抖素。由于时滞闸动力系统惭具有无限好维解空间即,研究尺其局部和溉全局动力殖学特性非圈常困难。对于时滞晓机械系统摔,已有窄研究主要最集中在给栏定因设计桶参数条件禁下的系统爽稳定性分惕析和Ｈｏ坟ｐｆ分叉袜。该领域悬慎而未决的辅问题很多洁。其中颤,如何研床究系统全热局特性以停及如何利族用时滞改华善系统性最能或许是说最引人注汪目的问题否。机械动力宜学（动力学分竟析）5.智能湿控制系统轻的动力学复杂非线乐性系统的俘传统动力舍学控制技江术受到精执确建模困进难、控制粗理论欠缺亮等困扰挨,短期内丧很难有革楚命性的突抖破。因此堤,人们耕对基于人膀工智能的淡建模与控肚制技术寄啄予很高期啊望。采用神乐经网络垒建模扣,运用拣模糊逻催辑、基舰因算法熄等进行节最优控皆制特别沃适用于锻具有强须非线性猾和不确悲定因素期的复杂愉系统动貌力学问塞题。机械动妖力学（动力学患分析）1.控会制分叉控制分叉须的基本思消想是:倒在系统运砖行过程中痕实时调节比控制参数船,当系劝统接近分缎叉时破坏魂分叉条件亭,越过酷分叉后再正恢复控制尊参数。这种控礼制可用茂于抑制剧转子跨绘临界转眠速时的塞振动即,减小话切削颤罪振,听还可推细广到许倦多机械贸系统的棒动力学逮过程控责制。使用中的客主要困难慨是:要炒通过大量带数值计算纪事先深入蜡了解非线喜性系统的幻玉瞬态过程驳。机械动孙力学（动力学谜控制）2.控肥制混沌控制混亲沌是非饲线性科胃学与工絮程相结巡寿合的一偿个研究余热点。对于机构械系统蛙来说浆,以下勺几方面卵的研究孟颇具实丑际意义良:(掘1)雨用最低牙代价消扫除系统派的有害流混沌运灿动;鼓(2本)在幻玉振动机兴械中实您现具有仓足够鲁间棒性的谁混沌运越动;到(3功)将煌混沌运谅动稳定项到指定至的周期叼运动上拳;吵(4)然利用混息沌运动蜂实现系枕统状态扣快速转肉迁。机械动力给学（动力学控液制）3.周酒期运动的支镇定实践中侵,人锦们期望甚机械系奖统所产凝生的周睬期运动岔未必有府足够的穷稳定性缸裕度脉,甚至洽是不稳耕定的。母这时姨,需要盟对周期旷运动进板行镇定令。线性时不谜变系统的锻周期运动形镇定问题秀归结为系麻统极点配坝置,已终比较成熟追。近期研稀究侧重幻玉于非线蛇性系统泼不稳定狱周期运除动的镇震定。例踏如:氏对绳线贫卫星的鸟镇定。机械动弱力学（动力学销控制）机械的尾损伤和促强度理懂论机械结构离损伤和强州度理论结构疲广劳强度雀理论和擦寿命预戏测机械强贴度可靠怪性理论环与试验饶技术系统可共靠性分细析与设深计机械结紫构应力喜分析与吧监控现代机请构学机构结构俗理论空间连杆悠机构运动右学、动力室学平面、维空间弹访性机构炕运动学券、动力东学平面、朱空间间炭隙机构羽运动学桌、动力巨学新型高副圾机构的理崖论与应用空间连铃杆机构育运动学删、动力放学基于混栋沌理论央和控制心的机构应学新理翼论和新铺方法典型零作部件设赴计理论丘和方法滑动轴天承稳定歪性的主右动控制杏理论和氏技术动静压混沿合轴承设鸦计的理论区和方法转子轴承侍系统动力劫学磁悬浮轴舒承转子系猎统动力学由理论、方汪法与控制弹性润孔滑理论弯与轴承强动力学超耦合的篇轴承动情力学分沿析齿轮传动耳动态强度住设计方法侧隙可革调试式葱变齿厚欢平面蜗窜杆传动磁流体炼密封设为计理论塔和方法新型齿诞轮传动宵空间啮特合理论演和方法3、现判代设计省理论和革方法※并行帆设计（睁有专题扫）并行设计杀的技术特横征并行设颠计中的沸关键技正术※系统设偷计（有专抵题）系统设饭计的理等论和方茅法机械系惩统设计菌的理论裳和方法系统设姐计的的副主要研熔究方向现代设计嫁理论和方作法之一——现锹代设计眠方法学※功能设难计功能分剑析功能设袍计的原煎理和方爽法※模块化练设计模块化相系统的瓣分类模块化扶设计的医方法和尽步骤模块化设抖计理论和拢关键技术模块化坦设计的棍现状与倘趋势现代设接计理论将和方法凳之一——现低代设计灿方法学组合化沫/系列杜化/模镜块化设萝计的理论炸和方法组合化/牌系列化/知模块化设残计基本理演论和方假法模块划分江的基本理论狮和方法模块综肿合的基本理论刘和方法组合化/幻玉系列化/嚼模块化设境计支持环境沿和工具※价值工线程价值工程首的工作程辅序价值工程碰的理论、价技术和方豆法※质量功阅能配置系统的浑质量功宿能配置宗过程及浑其特点质量功能顶配置的理饰论、方法椒方法和关蜜键技术※反求忌工程技宜术反求工程副技术的研片究对象反求工程支技术的研厘究特点反求工程拥技术的相煮关理论和纲研究方法现代设计杀理论和方仙法之一——现系代设计渔方法学※绿色洲设计（艇有专题悲）绿色设啊计的特另点绿色设计扮的理论和督关键技术绿色设计恋的发展※模糊设游计模糊优站化设计艰；模糊途可靠性隶设计；棕模糊控于制设计宫；模糊绩神经网般络与模璃糊专家匆系统现代设括计理论所和方法掘之一——现代橡设计方法雹学※面向谋对象的范设计面向对象蔑的分析；垦面向对象树的设计；衣面向对象且设计的实义现；面向煎对象设计盆的应用※工业造幻玉型设计工业造型绿设计的特驻征工业造型抗设计基本岔方法工业造串型设计嗽发展新数动向现代设计贴理论和方方法之一——现缺代设计吼方法学并行设计推、网络化协但同设计、固异地设计退的理论和恐方法过程协牵调资源配置任务管理冲突处理组织结构支持技术现代设衔计理论液和方法肃之一——现乐代设计屠方法学大批量定隔制产品设凡计的理论余和方法大批量串定制模眠式下的祖产品建运模的理贼论及方那法大批量布定制模薪式下的洋产品设瞒计的理伤论及方介法大批量定果制模式下红生产管理糟的相关理刺论和技术面向大闻批量定桌制的集抽成设计乘系统现代设计止理论和方贿法之一——现代装设计方法杀学※有限元魂法有限元吴法的应僵用及现悔状※智能计抚算机辅助倒设计（有窄专题）※优化址设计（绢有专题钉）最优化设娃计技术的缩慧现状与未愚来现代设计闭理论和方脊法之二——计伐算机辅唤助设计洋技术智能设长计、优塌化设计诉、仿生蚁设计理论和方荡法仿生演盒化设计理论和迁方法（送专题）优化设杆计理论和踏方法（侮专题）智能设霉计理论和方捡法（专题捞）※模拟仿初真和虚拟富设计（有童专题）现代产织品开发摸中的重宁要文撑收技术—不—模拟付仿真技絮术模拟仿爸真技术膊的发展※工程数息据库工程数匠据库系般统的发芬展动向现代设计垫理论和方堵法之二——计值算机辅昌助设计岭技术※可靠性张设计机械可下靠性、巴电子可荡靠性、听软件可肝靠性※安全串设计安全设计洽的基本程竟序与方法愧；安全设哭计风险评秧价；结构担安全设计※动态呼分析与烦设计动态分析城、动态设额计动态设胸计中的徒非线性崖问题、虾机构弹阴性动力占学现代设青计理论件和方法编之三——可信齐性设计可靠性洽设计的理论精和方法机械强英度可靠斥性理论租与试验郑技术机械系统粘可靠性优吐化理论与交技术大型和复嗓杂机械系僵统可靠性冠理论与技通术※防断研裂设计防断裂谣设计的狡工程方芹法制造过程乌中的断裂散控制设计运行、京维修和喷试验条劣件下的柴断裂控廉制防断裂箱设计的胡安全、波可靠性初评价※疲劳可腊靠性设计疲劳可靠薄性设计的唱方法疲劳可罪靠性设哈计在工哗程应用言中的主鞭要问题※减摩耐店磨设计现代设且计理论见和方法凉之三——可信雕性设计※防腐么蚀设计※健壮设巩计：健壮设计鲜的理论和锡方法；机义械系统的陵稳健设计※耐环境魄设计：环境防瓜护技术脆；环境忘试验评仙价※维修隆性设计葛和维修鹅保障设勉计维修性唇设计与女分析维修保障锦设计维修性只与维修幕保障技裁术的综掀合发展贫趋势※测试性窗设计：测试性沿设计的宇理论和辉方法；大固有测到试性设津计西测卫试点的些配置；仙测试性市验证和脂熟化现代设言计理论膀和方法各之三——可动信性设片计※人机工厦程设计※产品可域靠性试验※产品猫环保性新能试验蜓与控制※仿真汪试验与跳虚拟试匠验快速成形分技术与仿梳真试验虚拟试塑验技术灿的一般烂方法虚拟试螺验技术贡及设备现代设计胀理论和方辟法之三——可信情性设计大型复杂描机电系统询的全局耦炸合机理与党系统功能盟生成大型复锋杂机电台系统耦塞合设计山理论与样并行设任计方法复杂机电蹦液系统集祥成设计现代设计括理论和方糟法之四——大型复杂梨机电系统沉设计理论读与方法4、数部字化设扩计理论否与技术基于网络泻的数字化龙设计理论腊与技术基于虚拟跌现实的数浆字化设计至理论与技餐术CAD/乞CAM中烤的核心技炊术CAD怪/CA把M中的核心是技术CAD笑/CA中M中的露特征技辛术CAD节/CA根M中的京编码技停术空间曲面嗓几何动力朗学与功能贿曲面理论复杂空添间曲面辩的数学喊描述空间复杂控曲面的几错何形状与谷功能性设飘计空间复杂炮曲面的C恶AD/C渠AM集成化产非品协同设叨计过程建及模和管理支持产墓品快速太创新设谨计的集姻成化产谋品协同背设计系奇统三维通用炭设计、重浪大专用产昼品设计、派工业造型距设计的技每术基于知识撇的CAD司/CAE吸/CAP肤P/CA墓Q集成技企术大规模客葡户化、集化成化产品档协同设计郑系统基于网沉络的数碰字化设发计理论医与技术面向产郊品全生家命周期营的产品仪信息建宁模与多昨视图数补据管理她；多种通疑用设计疯、工艺慌、制造辱软件的纷集成；支持协同虾设计与制弦造的项目世计划和文节档管理；应用开发读工具与集将成接口开倦发；网络设计客和制造网络支持企业集逮成异地设坚计异地制造电子商刮务网络设射计和制乐造：具有网络顶的支持；冰由处于不忆同地理位避置的企业秘构成；各柴企业组织烈成员之间涂以相互协贝作的方式拦来设计、逐制造高质桌量和客户半化的产品要；从用户薄需求调查怕、产品订江购、产品熔设计制造橡、销售、景售后服务傻等一系列谋活动都在丧网络上进幼行。以I监nte隆rne夸t技术还为基础兰,在州全球范欲围内动富态地建我立起产洲品研制剥、生产录、销售暴、服务板网络经,快速哗响应市健场需求冒,以惕期获得员最佳的隶经济效惨益。其内容惯包括：(1)夕客户化鄙分布式网畏络制造模殃式充分体卵现面向用久户的思想残,主要项表现在面桨向客户的赵设计、定盯制、监督轿、更改、伍维护与维赴修。(2扯)分布将性客炸户化分着布式网累络制造剃的分布拿性特征迁表现在扶参与联膛盟的企对业在地泳理位置歪上可以敌处于不漆同的国纷家和地康区。(3班)网络厚化利脆用以因管特网为纹标志的嚼信息高狸速公路笋,将吓分布在壁不同地凭理位置绸的制造询资源连响接成一逆个有机跪的整体虾,实脾现信息阿交流和许资源共努享,智产品生周产通过以竞争合崇作方式烫进行。(4)拌动态性盗构成与客户化汤分布式助网络制贺造的成驻员不象拌传统企榆业那样厕一成不意变,丹而是为荡了共同涂的利益中通过某歼个市场双机遇暂红时合在四一起。(5)集妨成性在萝Int狮erne避t/I酬ntra跳net和围分布式数涛据库管理余系统的支为持下,火将分布式育网络制造皂系统在功洗能、信息歌和生产制缓造过程实剑现有效的木集成。网络设计博、制造的则特征网络设粱计、制遗造结构InternetXMLXMLXMLXMLXMLXMLXMLXML企业服务器企业服务器行业大型机行业大型机区域小型计算机区域小型计算机计算机计算机网络设计唐、制造结捧构网络制造企业组织（主干网）客户供应商企业1企业2企业3企业4企业5设计地点1设计地点2制造地点1制造地点2制造地点3网络设腐计、制冒造结构网络设梁计、制饰造的条意件（1）要责有完备和赚网络环境散：Int览erne尸t/I饼ntra伟net基于In馅tran弃et的截制造环境械内部网络渠化和基于垫Inte解rne肉t的制造占业与外界法联系的网舱络化Int械ran竖et实现企业毫中工程设蚊计、管理歪信息系统圾等制造过芽程各子系拜统的集成通过In叮tern厌et网可钢实现企业杂与外界的胁联系，把即生产商、枪供应商、苦销售商等锻在一条链边路上的所续有环节辞都联系闻起来（2）实现企业坚内部的信哑息集成，深化应用CAX、技术享，提高嘱企业在年计算机拾网络支银持的新爪型制造走模式下寄的管理贤水平产品数草字化及甜其集成门平台应用工具条集网络化衫协同设棕计制造佣系统快速制造赢系统（3）建素设必要的漆平台、工逼具和系统网络设计西、制造环胳境网络环境嫁：Int致erne茂t/I仪ntra绸net网络化设裁计制造集你成平台网络化痒协同设坐计制造规系统应用工具相集网络化突设计制亩造集成漏平台能支持设俱计人员群府体协同设俱计活动的蓬多媒体交望互的集成宰应用系统县，以提高贡群体设计千的效率和湿质量。l协同设顷计过程歌建模工同具l冲突协商钞处理工具l网上协同威提案与论醒证工具l网上协同屿产品建模词技术分散网络预化产品开钳发资源管对理平台，峰具有如下锤功能：l分散设蜘计资源北库的动僻态链接l设计资孙源网上派发布、允查询与剧访问l网络化明用户信秆息与售湖后服务轿、质量徐跟踪、甘用户反宋馈信息庭的收集补与处理l网上异牛地数据嫂仓库的耍数据动逆态维护络、卸载茄与恢复羊机制、剃产品数机据的完傲整性检睛验l远程异强构设计派制造资日源管理愿与访问l基于Int铸ern惭et/策Int傻ran梦et的产品数垮据管理技锯术（BOM的动态生衔成与协同臭管理、产带品配置设渐计网络化国技术开发班、远程BOM版本与变逆更控制、抗网络化工南作流管理吧等）l制造业淹物流管硬理技术基于虚唉拟现实涌的数字矛化设计州理论与非技术（另有专棕题）5、信息傲集成与设震计过程管插理企业设计仍资源管理向技术基于信让息网络盼的异地标设计协育同管理态技术设计过程腿的组织与凶管理模式产品设选计数据倍管理技夕术产品设傍计档案址管理技惠术设计信息食的集成与灵共享6、设终计过程骡的支撑叨技术三维CAD平台产品数斑字化设夸计集成颤平台网络化碎协同设床计系统产品虚拟涝设计系统面向产品美参数设计艘、结构设竹计、拓朴民设计的优蚀化设计、掘动态设计够、有限元在分析与仿芽真集成平荡台清华大学之：摩擦学；浆现代设计绝技术；传食感与测试厕技术；微纽奉米/纳米氏技术等。该学科括点在摩提擦学研巴究方面午处于全挡国领先获地位，家近年来速在纳米拐摩擦学哥与分子雾动力学告模拟、部微机械访与微尺亭度力学卸、表面肝工程与苏纳米技燃术应用掏、薄膜年润滑理害论及其孝应用、恒非线性粱动力学戏与故障仅诊断技回术、与油摩擦学棋相关的胡设计与息制造技名术、摩析擦学测沙试技术曾等领域拐开展了符较多的斗研究工扛作。某些高猎校机械除设计及模理论学夫科的主刺要研究正方向北京航空浮航天大学雹：现代设阅计学方命面的变保胞机构相的构态膨变化和应自动组狼合；空间连绕杆机构蒸运动学妈、动力哄学方面糊的机构跃结构理窝论；先进机器碎人技术研娃究；面向航闹空航天姐产品的疗数字化残设计；摩擦润滑归与新型传延动技术方忘面的滑动绪轴承稳定扮性的主动柜控制理论扶和技术、殖磁流体密迎封理论和宗铁磁流体在制备；动静压礼混合轴护承。某些高罩校机械扩设计及疼理论学坛科的主嫩要研究私方向北京科技碎大学：板带轧蜻机力学贴行为与杆性能的狼研究；大型设备词的运行行杜为与状态达监测、控刮制；工业机翁械力学每强度、糠控制与柱仿真；大型工业换机械行为闲分析与控级制；大型恨机电系统言控制理论锁和方法；大型工思业机械茅效能评果判和寿委命研究修。工业机械加现代设计困理论和方卸法；工业陈机械仿真困与虚拟仿短真；工业机黎械系统忍方案设泊计与创杂新技术蓝；工业机械撤系统性能垄优化与稳悔健设计。某些高帝校机械光设计及凯理论学砖科的主杆要研究户方向上海交通犹大学：现代工右程中（透包括：兼机械、告动力、债海洋、佩运输、亩航天、耽石化、埋冶金、支电力、夺轻工等植）机械臭设备的菠振动、幻玉冲击、瞎噪声的铸发生机澡理、动阳态特性嗽、建模促理论与偶分析控截制方法肯；新的减父振、防赞冲、降希噪方法皱与振动茧利用技苗术，发刑展与其浮有关的败测试、芦信号处爱理与实帜验分析糖技术；提高机械览设备的性累能指标，碑改善其力舰学状态与菜声学环境乐。某些高校蔑机械设计誓及理论学锦科的主要逼研究方向东北大学棋:在结构屿疲劳与衔可靠性牙方面的保研究工堵作在国驳内有重童要影响银,主要查研究方例向包括荒：重大装劝备的静肃动态强舞度主动赵设计及扁其完整柔性与可取靠性分括析；智能结构沸设计与失迈效分析中墨的图像处拍理技术；机械传动蜘学及计算负机仿真技甜术；边界润滑摧及生态摩袜擦学的理握论及应用某些高盲校机械部设计及饺理论学丽科的主吃要研究字方向燕山大固学：冶金机剩械研究桃与开发铅；并联机积器人理急论与应呆用；机械液压业伺服控制踢及工况故狸障监测；现代机械活设计方法爹及应用、现代数值膨方法及其刃应用；零件成形肆技术的多侨学科仿真裤、虚拟轧锈机及其产沸品质量预屑报技术、朗型钢、冷指弯型钢关忧键技术与等优化设计舍。某些高校反机械设计悦及理论学计科的主要狭研究方向中南大责学：高性能军材料成破型制造替机械的似理论研沿究与技薪术集成骗、高性能材沙料成型制吉造工艺过凉程的多学罚科耦合设循计与控制；超常计非场材着料机械肯设计理鲜论；材鹿料成型情制造过浑程精良笨控制的贡多技术隙集成与消融合；酱恶劣环写境下的窃机器人肚和复杂分机电液缸压系统严集成、藏特种机傅器人设刷计理论须与技术淋；液压浙冲击机蜂构设计没理论与若技术，制复杂机拜电液系廉统集成阳。工作崇界面亚腰微米动知力学行偶为研究垂和多学司科耦合郊设计；己工作界丑面动力神学稳定博的多学患科耦合梁设计；石塑性加路工界面有润滑模伤态研究澡；润滑心剂分子蛇吸附特湖性研究救及润滑叉膜结构棍设计。顽空间曲狱面几何贩动力学皮与功能环曲面的园CAD悲/CA未M；空析间复杂骄曲面的势数学描总述；空借间复杂烤曲面的石几何形杯状与功虑能性设蒸计；空间复杂努曲面的CAD/彼CAM及车其结构强龟度与动力已学。复杂诞机电