机械工程先进技术应用导论课件

机械工程先进技术应用导论2011年9月16日课程形式：讲座内容：机械工程先进技术学时：34学时考核方式：3篇论文交论文时间：18周1.有限元设计和评价技术直接把所需分析的结构离散化，使用最小位能原理或虚位移原理等力学基本原理，列出计算格式，用电子计算机求解。主要用于车身、车架等板梁结构，还用来对各种零部件、组合结构等进行强度、刚度、热强度、振动模态、稳定性等各种计算分析。

3.系统工程方法主要内容为系统分析汽车的系统分析除研究汽车系统结构、系统行为外，还研究汽车系统的受控方式，研究怎样使汽车系统演化才能达到设计者所期望的目标。通过建模和仿真进行模拟研究4.可靠性设计可靠性理论是以产品的寿命特征作为主要研究对象的一门综合性科学。

主要包括可靠性预测和可靠性分配等。

可靠性预测是一种预报方法，它在设计阶段从所得到的失效率数据，预报零部件和系统实际可能达到的可靠度，预报这些零部件和系统在规定时间、规定条件下完成规定功能的概率。

5.反求工程反求工程又称反求设计，是以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法和技术为基础，运用专业设计人员的知识、经验和创造性，对已有产品进行剖析和再设计的过程。

已知一个确定事物消化再创造变成市场竞争的新产品6.人机工程以工程设计中与人体有关的问题为研究对象，目的在于使设计更好地适应人体的各种要求，从而提高人机系统，亦即人与他所操纵的机构在内的整个系统的工作效能。

1.计算机集成制造CIM(ComputerIntegratedManufacturing)计算机集成制造系统CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)(863计划)CIM主题专家组对CIM定义：CIM是一种组织、管理与运行企业生产的新哲理，它借助计算机软硬件，综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术、将企业生产全部过程中的人、技术、经营管理三要素及其信息流和物流有机地集成并优化运行，以实现产品高质、低耗、上市快，从而使企业赢得市场竞争”。2.并行工程(ConcurrentEngineering,CE)

并行工程的目标是为了提高产品开发全过程的质量，包括设计、工艺、制造和服务的质量;降低产品生命周期中的成本，包括产品设计、制造、发送、支持、客户使用至产品报废等成本;缩短产品研制开发周期，包括缩短设计时间、生产准备时间、制造时间和发送时间及减少设计反复。3.敏捷制造（AgileManufacturing，AM）强调灵界，快速，充分发挥人的智能，对市场反应灵敏度高，反应时间短，重视不断改进环境，不断提高人员素质。三大要素：革新了的组织和管理结构柔性技术有知识和技术的工作人员4.全能制造系统（HolonicManufacturingSystem，HMS）充分利用过程工业的制造技术、全球并行技术、全球制造业集成技术、产品快速成形技术等各种先进制造技术，充分发挥个人技能。5.精良生产（LeanProduction，LP）要求在最短时间内，灵活地设计、生产出低成本、在种类和质量上满足用户需求、在竞争中具有明显优势的产品强调企业之间的合作8.分形制造建立在分形几何学基础上的制造技术分形几何学与传统欧几里德几何学的最大区别在于：欧几里德几何学基于大小和尺寸分形几何学没有特定大小和比例造型更自然，适合于计算机处理今后的发展趋势1.微型化2.集成化3.柔性化4.高速化19生物制造技术肠道机器人（大连理工）医学领域在脊椎中穿行的机器人（以色列

）20机械甲虫机械蜻蜓

（美国中央情报局）微型机械飞行虫哈佛研发的机械苍蝇

航空航天国防军事领域机械甲虫

（美国北卡罗来纳州立大学

）微型飞机

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其它领域蚱蜢机器人（瑞士）由瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)开发的机器人重7克，身高只有5厘米。能开展灾区探查，或去其它行星上考察。微型传感器22

北京航空航天大学和中科院微生物所合作，进行刻蚀加工a)85µm厚的纯铜齿轮零件b)70µm深及200µm宽的5个沟槽

现有研究24掩膜板的制作微小齿轮图形的尺寸25掩膜板的制作掩膜板及铜片上的齿轮图形27微小齿轮零件28微小齿轮零件的质量分析分析仪器内容数据平台移动量/mm100显示解析度/0.1µm0.1移动精度/µm4功率/VA50重量/kg18超景深三维显微系统-VHX600E基本数据

30微小齿轮齿廓分析利用生物刻蚀方法加工