淺談我國機(jī)械工程的研究進(jìn)展與展望

摘要：機(jī)械工程領(lǐng)域作為各國競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域之一，其不僅關(guān)系到各國經(jīng)濟(jì)、社會、國防等領(lǐng)域的發(fā)展，更深入影響著人們的生活。本文主要從我國機(jī)械工程的研究進(jìn)展和研究展望兩方面進(jìn)行闡述，旨在為我國相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供點(diǎn)參考意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；研究進(jìn)展；展望

機(jī)械工程科學(xué)的主要研究內(nèi)容是機(jī)械系統(tǒng)以及產(chǎn)品的性能、設(shè)計和制造方面的理論與技術(shù)的科學(xué)，其主要包含機(jī)械學(xué)和機(jī)械制造科學(xué)兩個領(lǐng)域。機(jī)械學(xué)主要是研究機(jī)械結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)性能、設(shè)計理論、設(shè)計方法的科學(xué)，主要包含機(jī)械系統(tǒng)相關(guān)的機(jī)構(gòu)學(xué)、動力學(xué)、傳動學(xué)、強(qiáng)度學(xué)、摩擦學(xué)、設(shè)計學(xué)等相關(guān)方面的知識。制造科學(xué)是研究制造過程和機(jī)械系統(tǒng)的科學(xué)，主要有產(chǎn)品設(shè)計、成形制造、加工設(shè)計以及制造系統(tǒng)運(yùn)作管理等科學(xué)。

1.我國機(jī)械工程領(lǐng)域研究進(jìn)展

機(jī)械工程科學(xué)研究為先進(jìn)制造技術(shù)提供了源源動力。先進(jìn)的制造技術(shù)是推動我國制造業(yè)自主發(fā)展的主要驅(qū)動力，自主創(chuàng)新技術(shù)為我國航天和國防先進(jìn)裝備提供了重要的技術(shù)支撐，自主創(chuàng)新技術(shù)在航空、家電、車輛、輕工業(yè)、石化、微電子、工程機(jī)械等眾多制造業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用，自主品牌也隨之越來越多。

1.1.機(jī)械動力學(xué)領(lǐng)域

南京航空航天大學(xué)提出了含時滯控制系統(tǒng)動力學(xué)、含彈性約束的振動控制系統(tǒng)分叉機(jī)理和控制方法、含遲滯阻尼振動控制系統(tǒng)的建模和控制方法。西南交通大學(xué)發(fā)展了機(jī)車車輛一軌道系統(tǒng)禍合動力學(xué)模型，研制了自主知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)車車輛軌道禍合動力學(xué)仿真系統(tǒng)和安全性現(xiàn)場測試評估體系。

1.2.摩擦學(xué)領(lǐng)域

摩擦學(xué)成為我國機(jī)械工程學(xué)科在國際學(xué)術(shù)界最具影響的學(xué)科之一。中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所摩擦、磨損與潤滑實驗室，所將研究發(fā)明的納米固體潤滑技術(shù)用于我國航空航天工程。清華大學(xué)在納米摩擦學(xué)及其技術(shù)研究領(lǐng)域也取得了重要進(jìn)展，在計算機(jī)硬盤基片表面超精化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）研究中，提出了超精表面納米粒子的行為機(jī)制，并發(fā)現(xiàn)了化學(xué)與機(jī)械作用均衡規(guī)律，探索出硬盤基片超精表面新型CMP技術(shù)及先進(jìn)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(xué)結(jié)合了高速鐵路中的輪軌關(guān)系問題進(jìn)行研究，首次在試驗中再現(xiàn)了輪軌波磨現(xiàn)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(jī)制。

1.3.仿生機(jī)械和生物制造領(lǐng)域

仿生機(jī)械和生物制造是一個創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性并存的前沿領(lǐng)域。吉林大學(xué)在仿生柔性動態(tài)減阻、仿生電滲脫附理論研究中已經(jīng)取得了重要進(jìn)展，并創(chuàng)建和發(fā)展了機(jī)械仿生學(xué)科，發(fā)明了一系列地面機(jī)械脫附減阻仿生技術(shù)，并成功將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械和國防工程。西安交通大學(xué)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(fù)合結(jié)構(gòu)修復(fù)方法，采用快速成型法制造了人工骨的結(jié)構(gòu)框架，并在動物骨缺損修補(bǔ)中獲得成功。

2.我國機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展趨勢

由于機(jī)械工程領(lǐng)域設(shè)計到國家的核心利益，因此在未來我國將大力推進(jìn)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的儀器、設(shè)備的發(fā)展，因此，在自主創(chuàng)新的高新技術(shù)領(lǐng)域的儀器與設(shè)備的設(shè)計制造等方面的基礎(chǔ)研究將會成為機(jī)械領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，此外由于我國資源與環(huán)境等方面面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，這就要求機(jī)械制造領(lǐng)域要更重視環(huán)保與節(jié)能，在未來綠色機(jī)械也將為成為我國機(jī)械領(lǐng)域研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

2.1.機(jī)械學(xué)領(lǐng)域發(fā)展展望

2.1.1.機(jī)構(gòu)學(xué)是機(jī)械工程學(xué)重要內(nèi)容之一。機(jī)構(gòu)學(xué)研究既要注重理論知識的研究，從而確保我國在該領(lǐng)域研究的絕對優(yōu)勢，同時又要注重制造與控制相交叉學(xué)科的研究，從而在理論與技術(shù)兩方面同時取得進(jìn)步，以開發(fā)出性能優(yōu)良的新裝備。

2.1.2.擦學(xué)領(lǐng)域也有了長足進(jìn)步，其基本經(jīng)驗是與生物、納米、計算機(jī)以及一些相關(guān)交叉學(xué)科的結(jié)合，從而衍生出納米摩擦學(xué)、分子動力學(xué)模擬、生物摩擦學(xué)等相關(guān)學(xué)科。中國摩擦學(xué)領(lǐng)域的青年學(xué)者應(yīng)當(dāng)在國際學(xué)術(shù)界進(jìn)一步加強(qiáng)自身影響力，爭取在國際學(xué)術(shù)界占有更重要的位置\"

2.1.3.研究領(lǐng)域中，復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)動力學(xué)分析、非線性動力學(xué)以及機(jī)械系統(tǒng)故障監(jiān)測等領(lǐng)域都取得了較大的進(jìn)步。但目前我國在大型復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)動力方面的仿真設(shè)計、微納米系統(tǒng)動力學(xué)等研究領(lǐng)域均面臨著較大的問題。目前我國機(jī)械制造行業(yè)中的高端技術(shù)裝備絕大多數(shù)均是需要進(jìn)口，這嚴(yán)重制約著我國經(jīng)濟(jì)的自主發(fā)展，因此我國急需在機(jī)械動力領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，以突破國外的技術(shù)封鎖。

2.2.科技領(lǐng)域發(fā)展展望

機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展的總趨勢將會是朝著基于環(huán)保與節(jié)能基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程遙控、智能化、精確化等方面發(fā)展，在未來一段時間我國在機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)⒅饕蛉缦聨讉€方面發(fā)展：

2.2.1.行器或是深海潛水機(jī)械領(lǐng)域?qū)⑷〉幂^大進(jìn)步；飛機(jī)方面將向著更大、更快、更輕、更舒適、更安全的方向發(fā)展；同時在微小制導(dǎo)、超真空、超低溫、等極端條件下的機(jī)械技術(shù)將會成為研究重點(diǎn)。

2.2.2.在未來機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)⑷匀皇侵攸c(diǎn)研究方向，未來若干年內(nèi)量子通信技術(shù)、納米技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)光通訊技術(shù)、商業(yè)基因計算機(jī)等技術(shù)將會成為現(xiàn)實邊以產(chǎn)品的形式出現(xiàn)，來影響人們的日常生活。同時衛(wèi)星通訊技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬制造技術(shù)、基因計算機(jī)芯片等技術(shù)也會有較大的發(fā)展。總之未來在通信領(lǐng)域的機(jī)械技術(shù)將會向著智能、精細(xì)化等方向發(fā)展。

2.2.3.造技術(shù)將成為機(jī)械制造領(lǐng)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(zhuǎn)向其他的渠道來獲取能源，而其他的能源，如核能、熱能、風(fēng)能、潮汐能等清潔能源的開發(fā)需要有雄厚的技術(shù)資本來支撐，因此在未來人們勢必在這些清潔能源領(lǐng)域的機(jī)械技術(shù)取得較大突破。

3.結(jié)語

目前，我國在機(jī)械領(lǐng)域已取得長足的進(jìn)步，但與西方發(fā)達(dá)國家還存在著較大的差距。因此我們必須具有長遠(yuǎn)的眼光，加強(qiáng)對機(jī)械相關(guān)研究領(lǐng)域的資金投入，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，支持自主創(chuàng)新，確保我國在機(jī)械高新技術(shù)方面擁有一席之地，并努力將科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，實現(xiàn)我國機(jī)械制造領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品走向全世界。

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