機(jī)械工程科學(xué)前沿和優(yōu)先領(lǐng)域的初步構(gòu)想

摘要：本文將對(duì)我國(guó)機(jī)械工程學(xué)科的發(fā)展進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)現(xiàn)代機(jī)械工程科學(xué)的前沿進(jìn)行探究，并提出了“十五”時(shí)期機(jī)械工程科學(xué)優(yōu)先領(lǐng)域的初步構(gòu)想。

關(guān)鍵字：機(jī)械工程科學(xué)；優(yōu)先領(lǐng)域；初步構(gòu)想

前言：

機(jī)械工程是一門(mén)和動(dòng)力與機(jī)械生產(chǎn)相關(guān)的工程類(lèi)學(xué)科。該門(mén)學(xué)科的理論基礎(chǔ)主要是技術(shù)科學(xué)與自然科學(xué)，并將理論與實(shí)際的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，對(duì)一些正在開(kāi)發(fā)、制造、設(shè)計(jì)、安裝以及修理等的各類(lèi)機(jī)械理論與實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行解決與研究。機(jī)械工程科學(xué)涉及多個(gè)方面，且發(fā)展十分迅速。

1、我國(guó)機(jī)械工程科學(xué)的發(fā)展

在近50年來(lái)，尤其是在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)建立之后的14年，在進(jìn)行項(xiàng)目資助的幫助下，機(jī)械工程科學(xué)發(fā)展迅速[1]。現(xiàn)今，已成立了比較健全的學(xué)科體系，并且在前沿學(xué)科、工程的實(shí)際運(yùn)用以及技術(shù)的創(chuàng)新等多個(gè)方面都獲得了較大的成果。

在技術(shù)的更新與創(chuàng)新上，很多的技術(shù)項(xiàng)目都獲得了國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)，例如新型MIG焊接電弧控制法、以及稀土化合物摩擦學(xué)特性等等。在學(xué)術(shù)研究上，有很多學(xué)術(shù)研究已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，比如電接觸可靠性理論、7R空間機(jī)構(gòu)位移分析、圓弧齒輪強(qiáng)度分析理論以及超塑擠壓變形規(guī)律等等。

目前已經(jīng)有不少領(lǐng)域在技術(shù)與理論方面都獲得較大的進(jìn)展，并已經(jīng)將其投入到實(shí)際的運(yùn)用中，且獲得了極大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，例如關(guān)于阿依24發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)故障研究、機(jī)器人的離線(xiàn)編程系統(tǒng)HOLPS以及運(yùn)用、電纜的連續(xù)包覆工藝與設(shè)備以及大型傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)測(cè)試方法以及裝置等等。

2、現(xiàn)代機(jī)械工程科學(xué)前沿的探究

各種學(xué)科之間進(jìn)行交叉與融合之后，將會(huì)有新的科學(xué)聚集產(chǎn)生，伴隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，將會(huì)對(duì)科學(xué)技術(shù)生成更新、更高的期望與要求，通常情況下聚集與期望叫做前沿科學(xué)。可以將其認(rèn)為是沒(méi)有得到解決與已經(jīng)得到解決的科學(xué)問(wèn)題間的一個(gè)界限。科學(xué)前沿具備動(dòng)態(tài)特性，且領(lǐng)域與時(shí)域十分的清楚。在科技高速發(fā)展的時(shí)代，學(xué)科前沿也在不斷發(fā)生變化。

與普通的基礎(chǔ)性科學(xué)前沿相比，工程性的科學(xué)前沿具有一項(xiàng)十分重要的特點(diǎn)，即將工程實(shí)際當(dāng)中所存在的關(guān)鍵性科學(xué)技術(shù)問(wèn)題都包含在其中[2]。此外，它還有另一個(gè)重要特征，即運(yùn)用的前景十分明確，并且科研成果在市場(chǎng)當(dāng)中具有潛在的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)在加入世貿(mào)組織之后，我國(guó)的各種制造業(yè)都面臨著極大的挑戰(zhàn)，所以，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、售后以及創(chuàng)新性等的重視力度。

21世紀(jì)的主流前沿科學(xué)將會(huì)被納米科學(xué)、信息科學(xué)、制造科學(xué)以及材料科學(xué)等科學(xué)所替代或改變，并產(chǎn)生改變?nèi)虻母咝驴茖W(xué)技術(shù)。而與上述中所提科學(xué)相交叉的科學(xué)將會(huì)成為21世紀(jì)機(jī)械工程科學(xué)的發(fā)展前沿，比如仿生制造與仿生機(jī)械科學(xué)、信息制造與系統(tǒng)制造科學(xué)以及可重構(gòu)制造系統(tǒng)科學(xué)等等。

科學(xué)前沿的發(fā)展與分析，應(yīng)該堅(jiān)持“有所為、有所不為”的原則，“為之”主要包含具有獨(dú)特特色與優(yōu)勢(shì)的科學(xué)前沿；“不為之”主要包含沒(méi)有達(dá)到相關(guān)條件的領(lǐng)域。我國(guó)在納米摩擦科學(xué)、虛擬儀器科學(xué)、機(jī)械仿生科學(xué)以及并聯(lián)機(jī)構(gòu)等方面都已經(jīng)具備一定的特色與優(yōu)點(diǎn)，如果繼續(xù)堅(jiān)持研究，將會(huì)獲得更進(jìn)一步的發(fā)展。而像步行機(jī)器人這一領(lǐng)域，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的限制、速度難題以及穩(wěn)定性問(wèn)題等因素，可將其暫緩。在國(guó)內(nèi)外對(duì)超聲電機(jī)、綠色設(shè)計(jì)與制造以及超高速切削等方面都已做了研究，但是還有一些問(wèn)題目前還不是十分的明朗，比如關(guān)鍵機(jī)械科學(xué)。雖然在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)制造科學(xué)十分的重要，但是還有很多和制造科學(xué)有關(guān)系的一些問(wèn)題還沒(méi)有搞清楚。

3、“十五”在優(yōu)先領(lǐng)域中的初步構(gòu)想

在“九五”時(shí)期，機(jī)械學(xué)科資助了一些項(xiàng)目，具體的有重大項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)，重點(diǎn)項(xiàng)目二十個(gè)。例如智能機(jī)械結(jié)構(gòu)域系統(tǒng)基礎(chǔ)項(xiàng)目、面向機(jī)械系統(tǒng)的廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)、納米摩擦學(xué)的理論與技術(shù)以及生物脫附與機(jī)械仿生等項(xiàng)目。可以將這些項(xiàng)目具體分為兩大類(lèi)，分別是工程運(yùn)用性基礎(chǔ)研究、前沿性研究。這些項(xiàng)目都是經(jīng)過(guò)優(yōu)先領(lǐng)域的選取，在通過(guò)公布指南、申請(qǐng)、專(zhuān)家的評(píng)定以及公平競(jìng)爭(zhēng)之后才立項(xiàng)的，可以將其看作是機(jī)械工程科學(xué)的代表資助方向，它具備五大特點(diǎn)，分別是應(yīng)用性、基礎(chǔ)性以及交叉性[3]。在這些項(xiàng)目中，已經(jīng)有一些獲得了應(yīng)用技術(shù)性的成功或者是學(xué)術(shù)研究上的創(chuàng)新。

“十五”優(yōu)先領(lǐng)域的選取應(yīng)該選擇有特殊且有優(yōu)勢(shì)的學(xué)科前沿。選取一些具有發(fā)展前景的交叉跨學(xué)科的新興方面；選擇機(jī)械工程與國(guó)民經(jīng)濟(jì)當(dāng)中的一些關(guān)鍵的、重要的科學(xué)問(wèn)題；應(yīng)該在國(guó)家其他研究規(guī)劃中沒(méi)有進(jìn)行資助的科學(xué)研究中選取。一些在“九五”當(dāng)中的重大項(xiàng)目和重點(diǎn)項(xiàng)目，已經(jīng)獲得一定的成果的前沿領(lǐng)域，應(yīng)該選取一些關(guān)鍵性的問(wèn)題或者是新的方向，并繼續(xù)資助。在最面上的項(xiàng)目通常都是最為新穎、最為前沿的科研項(xiàng)目，假使經(jīng)過(guò)面上項(xiàng)目的分析與研究，就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其具有發(fā)展的潛力或者是已集中的基礎(chǔ)與力量的前沿性的新課題，科研將其以“優(yōu)先領(lǐng)域”進(jìn)行立項(xiàng)；有些項(xiàng)目是通過(guò)專(zhuān)家評(píng)定與建議而產(chǎn)生的，但還是必須經(jīng)過(guò)“十五”優(yōu)先領(lǐng)域項(xiàng)目的選擇步驟與程序，并且由項(xiàng)目評(píng)審小組的專(zhuān)家一起評(píng)定與選擇。目前已經(jīng)選取的“十五”優(yōu)先領(lǐng)域項(xiàng)目有五個(gè)，分別是制造系統(tǒng)理論和信息化制造、綠色制造和流程制造技術(shù)、加工新技術(shù)基礎(chǔ)和材料制備制造一體化、微制造及微系統(tǒng)技術(shù)以及仿生制造和機(jī)械仿生等。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著我國(guó)對(duì)科學(xué)研究資助力度的不斷加大，我國(guó)科學(xué)家獲得貝爾獎(jiǎng)并不是不可能的事。就制造業(yè)而言，對(duì)制造科學(xué)技術(shù)進(jìn)行全方位的武裝，使其實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的發(fā)展，那么因?yàn)橹圃鞓I(yè)而創(chuàng)造出來(lái)的財(cái)富將會(huì)越來(lái)越多，國(guó)家將會(huì)越來(lái)繁榮。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳昌慶.機(jī)械工業(yè)現(xiàn)狀與機(jī)械學(xué)科發(fā)展的前沿技術(shù)[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2001（04）

[2]朱劍英.機(jī)電工程科學(xué)前沿與發(fā)展的思考（1）[J]. 江蘇機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2001（01）

[3]朱劍英.機(jī)電工程科學(xué)前沿與發(fā)展的思考（4）綜合化是機(jī)械工程發(fā)展的途徑[J]. 江蘇機(jī)械制造與自動(dòng)化.2001（04）

作者簡(jiǎn)介：

寇曉晨（1984—），女，漢族，山西忻州市人，忻州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助理講師，研究方向：先進(jìn)制造技術(shù)