机械概论论文十篇

机械概论论文篇1

大量的实践研究结果证实，机械自动化技术的应用显著提升了整个机械制造行业的产品质量，明显强化了生产效率，有效控制了产品的生产周期，并提高了产品的更新速度，从而使得整个机械制造行业的生产成本得到了有效控制，有效地提升了经济效益。另外，工作人员的劳动强度明显下降，作业环境得到有效改善，并且有效地支持了相关技术的发展。综上所述，在当前技术条件发展环境的支持下，机械自动化技术已成为机械制造行业应用性技术改造、升级以及发展的最为关键因素，同时也在一定程度上决定着整个机械制造行业未来的发展方向。还有一点更值得相关工作人员注意，即机械自动化技术能够确保机械制造行业的生产效率、产品质量以及成本因素均实现最优化的资源配置。

机械自动化技术是一门综合多种学科且有着广泛应用空间的学科技术。一般而言，将机械自动化技术理解为系统工程的一种表现方式，其主要由程序单元、作用单元、传感单元、制定单元以及控制单元这5个方面共同构成。（1）程序单元：程序单元作为整个机械自动化系统工程中最主要的单元部分，主要用于解决系统应当“做什么”以及“怎样做”的问题。（2）作用单元：作用单元是整个机械自动化控制系统的前期性单元部分，主要对系统进行能量施加和定位明确。（3）传感单元：传感单元则是整个机械自动控制系统的基础性单元部分，主要对系统在工作过程中的实时状态以及性能参数进行检测。（4）制定单元：制定单元可以说是整个机械自动控制工程中的核心单元部分，通过对传感单元所传输的信息数据进行分析和比较，从而制定并发出相应的动作信号。（5）控制单元：控制单元是整个机械自动化控制系统工程的保障性单元部分，其主要用于解决单元制定和动作调节。

对于机械制造而言，其集成化主要是指技术经营和技术功能的集成。在信息技术作用下，计算机集成化制造能够对企业参与制造的全过程进行整体性优化。企业在经营管理过程中所涉及的动态集成能够将企业内部动态集成为一体，从而强化其与全球化竞争过程中的关键性需求的融合。在机械制造技术的发展过程中，通过机械自动化技术的合理应用，能够将计算机辅助设计技术、企业管理信息系统应用技术以及数控加工技术逐步引入到制造系统中。现阶段，以CAD/CAM为主的CIMS工程应用方式实现了对机械制造行业的有效覆盖，未来必将成为机械制造行业中最核心的生产方式之一。

柔性化最显著的特点在于其能够根据外界因素作用力的差异表现出与之相对应的适应能力。换句话说，在柔性化应用过程中，生产出的产品能够较好地适应市场的更改特性。现代机械制造行业必须针对终端用户的各类需求及时精确地做出反应，进而对机械制造产品类型和结构属性做出相应调整。从这一角度上来说，柔性化应用可以很好地解决该问题，其在确保必要生产柔性的基础上，对人机交互界面进行了合理优化，并在构建产品制造信息系统的基础上将计算机管理的工作效益发挥到最大。在当前技术条件的支持下，敏捷制造已成为柔性化应用的必然选择与发展趋势，其最显著的应用优势体现在以下几个方面：（1）提高产品生产质量和生产效率；（2）确保产品交货期，满足客户需求；（3）强化信息系统运行全过程的可靠性；（4）优化企业内部和外部的应变性能，并在此基础上充分满足机械制造产品个性化和多样化的发展需求。

机械概论论文篇2

下面以高中物理［3］《波的形成与传播》为例简析如何运用概念变化策略运用于教学当中。

1本节教学主要内容

参照教材及近几年的高考考试说明，本节教学内容中，学生要建构的物理概念主要有：

（1）在介质中，前面的质点带动后面质点，后面的质点重复前面质的运动而形成机械波。

（2）机械波是机械振动在介质中的传播，传播的是机械振动这种形式，质点不会随波迁移。

（3）机械波是大量质点的集体表现，是宏观现象。

2学生的机械波前概念调查分析

实施教学内容之前，通过问卷的方式对学生的前概念进行调查，情况如下：

确定教学任务了解学生前概念分析前概念，确立概念变化的方式、途径建立物理概念

2.1教材中为引入课题所列举机械波的现象中，大部分不会得到学生的认可

教材中回避了以给机械波定义的方式去开始讲解机械波，而是通过一些具体的现象让学生了解什么是机械波，之后再分析机械波是如何形成与传播的。但是，通过调查发现书上的列举的现象大部分得不到学生的认可。

如大部分学生不认为“五星红旗迎风飘扬，是波在旗子上传播”、“舞蹈演员舞动的长绸显示了波的传播情况”。不认可的学生前者约占85%，后者约占81%。同样，也只有极少数人（6%左右）知道“地震对建筑物的破坏是通过地震波实现的”。但对于“水波是机械波”的说法大部分学生（74%）觉得可以理解，这可能与学生生活中经常接触到“水波”有关系。

2.2对于机械波的形成与传播过程，几乎没有学生能给正确的、全面的理解

学生中较为典型的错误认识是：

（1）介质中的质点会随着机械波的传播而迁移；

如认为声音在传播时把空气传播出去了、在池塘中激起的水波向岸边传播时也把水推向岸边。

（2）一个质点也能形成机械波；

（3）机械波可以在真空中传播；

当然学生认识中也有合理的成份：

（4）机械波是和机械振动相联系的；

（5）机械波具有周其性；

另外，通过分析学生的前概念，发现还有以下特点：

2.3前概念中有合理的成份，也有不合理的成份

学生的某些前概念是与科学概念相一致的（前科学概念）。如：机械波是某种振动相联系、波在传播时具有周期性和水波是一种波等。

大多数前概念是不科学的（相异构想）。如机械波传播时介质会随波迁移、一个质点也可以形成机械波等等。

2.4不同学生的前概念不尽相同

如虽然大多数同学不认为五星红旗迎风飘扬是波在旗子上传播，但也有少部分学生却认可。

2.5就学生个体而言，其前概念体系往往自相矛盾

如有的学生认为，水波传播时会将水送到岸边，但同时又认为声音传播时不会把空气传播出去。

上述特点和有关文献中提出的前概念特点是一致的。

3教学策略设计及实施过程

3.1教学设计时需要注意的问题

根据学生具有的前概念及其特点，在实施概念变化策略时要注意以下几点：

(1)要重视学生的前概念中的合理成分，以便在此基础上进行发展以建构科学概念；

(2)针对学生前概念的自相矛盾之处，要巧妙设置物理情景，引发学生的认知冲突，将学生的错误前概念转变科学的概念；

(3)由于不同学生间的前概念结构并不相同，在教学中注意加强学生间的交流的合作，促使学生团体共同建构一个科学的概念。

3.2教学过程

3.2.1从分析实例开始，发展学生“机械波”的概念

基于大部分学生都承认水波是机械波这一事实，教学之初从分析讨论水波这一常见的现象对学生“机械波”概念进行发展。

演示：用光学投影仪、水槽、振动源演示水波现象（图1）。

先提出一个总体性的问题：水波是如何形成的？然后层层设疑，将问题引向教学核心：水波是否与水做机械振动有关系？一个水分子是否可以形成机械波？

针对教师的问题，师生共同讨论后得出这样的认识：

①水波是大量水共同形成的，是大量质点的集体行为，是一种宏观现象；

②水波和水上下振动有关。

3.2.2建立机械波传播的物理模型，转变学生机械波中错误前概念

（1）实验演示现象，引发学生的认知冲突

由调查知道，不少学生认为机械波是由于介质不停的向前传播而形成的。因此，首先通过实验或生活中的例子让学生看到实际情况并非如此，从而引发认知冲突。

演示：在水波中入一小的纸屑或泡沫，可以看到，纸屑或泡沫只是在上下振动，并没有随水波传到盛水盒的边缘（图2）。

同样的例子生活中也会遇到，当皮球、气球、纸船、落叶等漂浮在水面中央上时，想把它弄到岸边检起来，若通过朝水中扔石子激起水波将东西送至岸边的方法总是不奏效（这个现象也可以播放真实情况的录像让学生了解）。

以上的实验和例子说明，机械波的形成与传播，并非因为介质向前运动．介质仅在原来的位置附近振动。

此时学生头脑中就产生了强烈的疑问：机械波到底是如何形成的？

（2）通过实验，建立正确的机械波形成与传播的概念

为了便于分析机械波是如何形成与传播的，必须建立波传播的简化模型：一维波传播模型。该模型不能从水波直接建立，通过下面过程逐步进行：

①演示“绳波”（直接用软绳演示效果不好，可用装满钢珠的乳胶管代替软绳演示［4］）如图3：上下振动，可以看到一孤立的向上凸起的波向前传播，水平振动，可以看到连续完整的波向前传播（图4）。

②比较绳波与水波，找出二者共同点：介质各部分均振动、均形成凹凸相间的形状向前传播。最后得出结论：绳中传播的是机械波，它的形成与传播原理，就是所有机械波的形成与传播的原理。

③建立物理模型．将软绳简化为若干质点连接而成（图5）

④利用箱式横波演示仪演示机械波是如何形成与传播的（图6）。

通过以上教学过程，学生建立起如下概念：

①在介质中，前面质点振动，带动后面质点也跟着振动，但时间上有延迟，大量质点相互“配合”形成机械波；

②质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会随波迁移；机械波传播的是“机械振动”这种运动形式。

（3）学生亲自参与模拟机械波的形成与传播，促使科学概念的形成

根据多元智力理论，学生参与模拟机械波的形成与传播有利用于他们对科学概念的建构。

如图，让十几个学生站成一排，让学生依次蹲下、站起，头顶形成机械波。

比较摸拟的现象和真实机械波形成与传播过程，如下：

①后面的同学看到前面同学蹲下、蹲起后重复前面同学的动作前面的质点带动后面的质点，后面质点重复前面质点的运动情况；

②每位同学只是在原位置蹲下、站立，同学们传递了蹲下、站立这种运动形式质点只是在平衡位置附近振动，不会随波迁移，机械波传播了机械振动这种运动形式；

②头顶形成“波”的形状是多个同学相互配合的结果机械波是大量质点的集体行为。

（4）解释现象，解决认知冲突

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学生对于机械波的形成与传播有了科学的认识后，接下来让学生解释前面遗留的问题：水面上的纸屑为什么不会随水波向前传播？

至此，学生对机械波的形成与传播概念有了较为科学的理解。但这种理解，建立在对机械横波的分析上。因此还需分析机械纵波的情况对该概念拓展深化。

3.2.3进一步发展科学概念，让科学概念理解更全面深刻

前面所分析的机械波均属于横波，对于一个完整科学的概念而言，还需分析纵波的情况：

①演示弹簧中传播机械波的情况（图8，上图是装置图，下图表示纵波在传播）；

②分析此现象，让学生明确该现象传播的也是一种振动形式，是机械波，并给出横波与纵波的概念；

③借助箱式纵波演示仪说明纵波是如何形成与传播的；

④总结对机械波的形成与传播概念的理解，如下：

不论是横波还是纵波，均有：

理解1，机械波的形成是因为前面的质点带动后面的质点，后面的质点重复前面的质点运动；

理解2，介质中的质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近振动；

理解3，机械波是大量质点的集体行为，机械波传播的是振动这种形式

4结束语

运用概念变化策略促使学生建构物理概念，最重要的环节就是准确了解学生前概念和现有的知识水平。由于学生个体不同、生活环境不同均会导致学生前概念的不同，因此，运用此策略时要充分考虑不同班级学生、不同学生个体的具体情况。

由于教学内容的不同，采取的教学策略也会不相同，“概念变化”策略并不排斥其它策略，甚至是同一堂课的教学设计，也有可能会多种教学策略并用。但是，关注学生原有的知识经验，采取恰当的教学策略有效促进学生对物理概念的理解，是每一个教师应当具备的教学理念，这也正是新课程中所提倡的，“概念变化”教学策略恰好反映了这一要求。

参考文献：

［1］张建伟、陈琦. 从认知主义到建构主义. 北京师范大学学报（社科版)， 1996, 4: 75-82．

［2］P. H. Scott , H. M. Asoko , R. H. Driver 著 郭玉英、卢俊梅译.“为概念转变而教”策略综述.物理教师，2003，Vol.24 No.5

［3］人民教育出版社物理室编著.全日制普通高级中学教科书（必修加选修） 物理（第二册） .北京：人民教育出版社出版，2003

机械概论论文篇3

（浙江工业大学职业教育与技术学院浙江杭州3 1 0023）

摘要：机械工程及自动化（师范）专业的人才培养有别于机械工程及自动化专业的人才培养，机械制造技术模块在该专业的人才培养中起着举足轻重的作用。机械制造技术模块由多门理论课程和多个实践教学环节所组成，应正确处理好理论教学与实践教学之间的关系，使它们相互支撑、互为促进，形成一个有机的整体，才能保证机械制造技术模块的教学质量和教学效果。

关键词 ：机械工程及自动化（师范）专业；机械制造技术模块；教学方法；教学改革

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727( 2014) 02-0152-03

机械工程及自动化（师范）专业（简称机械师范专业）以培养中等机械职业学校教师为目标，所培养出来的学生除应具有机械工程及自动化专业所需的专业知识和能力外，还应具备理论课程教学和实践课程教学的能力。机械师范专业的知识和能力培养体系可分为五大模块：素质教育模块、机械设计模块、机械制造技术模块、机电检测与控制技术模块和教育学模块。由于中等机械职业学校人才培养目标是机械类操作型、技能型人才，所培养的毕业生主要从事机械加工、设备维护与维修等技能性工作，机械制造过程中的机械加工（包括冷、热加工）要求岗位从业人员具备较好的理论基础和操作技能。这样一来，对中等职业学校教师的专业知识和能力就提出了特殊要求，要求在五大知识和技能模块中对机械制造技术模块应有所侧重．所以．机械制造技术模块在机械师范人才培养中有着举足轻重的作用，必须十分重视这一模块。但目前机械师范专业人才的培养基本采用机械工程及自动化专业的培养模式，无非是多加了几门教育学课程和教学实践项目，机械加工操作技能培养没有得到应有的重视．另外，机械制造技术模块是一门实践性非常强的知识体系，没有足够的实践知识，很难在理论学习时达到完全理解和掌握，这已成为机械制造技术模块课程任课教师及机械专业学生的共识。虽然机械制造技术模块里也安排了金工实习、生产实习，但其质量和效果尚未得到有效保证。具体表现为理论教学时学生显得实践知识不够，不容易理解：实习时又觉得没有较好的理论指导，不知所以然。为此，我们对机械师范专业的机械制造技术模块课程进行系统改革，提出了金工实习、生产实习和理论教学的综合改革措施。

金工实习教学方式改革

金工实习改革的总体思路是：改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练，做到操作训练与机械制造工艺知识的初步认识有机结合：改变过去金工实习仅仅是对机械加工的初步认识和对机械加工操作技能的初步掌握的较低要求，而是通过初级金工实习——理论学习——高级金工实习的三个教学环节，特别是高级金工实习环节，既可验证和巩固学生对机械制造技术模块知识的掌握，又可使学生获得较高的操作技能，从而实现机械加工工艺知识掌握和操作技能提高双丰收，也避免了只懂理论而不会操作或会操作而不懂工艺的现象出现。因此，机械师范专业的金工实习应做如下具体改革。

将金工实习分为两个阶段：第一阶段时间为3周，主要是传统的车工、铣工、刨工、磨工、铸工、锻工和焊工等实习，安排在第一学年进行，放在“工程材料及热处理”及“机械制造基础”课程之前。通过金工实习使学生初步认识机械加工，初步掌握机械加工操作技能，为后续机械专业课的学习，特别是“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程的学习提供认识和实践支撑。为此，理论课教师可以根据以往在“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程教学过程中的体会，对现行的金工实习提出配合理论教学的要求。特别是对“机械制造工艺学”课程的教学，需要金工实习的有力帮助。例如，金工实习训练应帮助学生了解工件的三种装夹方式，即直接找正法、画线找正法和夹具装夹法：通过金工实习训练，使学生对车刀的具体结构及五个几何角度的概念、作用及合理选择有初步的了解。

第二阶段时间为3周，安排在第三学年学完机械制造技术模块理论课程之后。任务是对车、铣、刨、磨、钳工种的操作技能进一步提高和强化，验证工艺设计的正确性。方法是：第一周先对第一阶段进行复习，第二周开始根据所学知识，结合指导教师给出的具体要求，让学生自己设计出机械加工工艺规程，交指导教师检查认可后加工出实际零件．通过实际零件加工和检验，验证工艺的正确性和操作的正确性。安排这一阶段的目的是：一方面，检验和巩固学生所学工艺理论知识的掌握程度：另一方面，提高学生的操作技能，而且是高级操作技能。

理论课程教学方式改革

机械制造技术模块理论课程主要有“工程材料及热处理”、“机械制造基础”和“机械制造工艺学”。有些学校将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”合为“机械制造基础”。目前，笔者所在学院机械师范专业仍然将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”分成两门课来组织教学。“工程材料及热处理”的内容特点是以叙述为主，所以仍以传统教学方法为主。由于“机械制造基础”的内容均与实际操作紧密相联，传统教学方法很难取得较好的教学效果，为此专门购买了中央农业广播电视学校录制出版的“机械制造基础”课程声像光盘，光盘中的某些教学内容是现场录制或专门制作的CAI课件，内容很生动，讲解也很清楚。

机械制造技术模块理论课程改革的重点是“机械制造工艺学”课程。“机械制造工艺学”课程实践性非常强，给学生的感觉是抽象、难以理解。虽然机械制造模块里也安排了金工实习、生产实习等实践环节，但其质量和效果尚未得到足够的保证，使得理论教学非常困难，效果大打折扣。总体印象是理论教学时学生实践知识不够，听得云里雾里：实习时又觉得没有理论支持、不知所以然。理论与实践结合的紧密性和针对性不够，做不到互为支撑、互为促进。另外，根据认知理论，智力技能的获得必须通过“做”来实现。所以，学生要真正掌握机械加工工艺的设计能力，必须通过诸如课程设计等实践环节来保证。为此，我们对“机械制造工艺学”课程的理论教学提出如下几项改革措施。

金工实习为理论教学提供认识支撑改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练，将实习中的操作训练与机械制造工艺知识掌握结合起来，使金工实习为“机械制造工艺学”课程的学习提供一定的感性认识基础。

生产实习与理论教学合一，实施现场教学、理实一体化教学生产实习不单独设立环节，与理论教学合为理实一体化教学，可由主讲教师负责统一实施。其目的是使生产实习更具目的性、针对性、指导性。生产实习为理论学习服务，理论学习指导生产实习，这既有助于理论知识的理解和掌握，也有助于提高生产实习的有效性和目的性．根据学生实践经验少而课程实践性强的特点，采用理论教学与现场教学并行的方式进行。课程中理论性强的部分在课堂上讲．实践性强的内容放在现场教学中讲。根据教学内容和教学进程，实施理论教学与现场教学穿插进行。具体各阶段的划分和要求如下：(1)第一阶段是机械制造过程认识实习，以现场教学为主。先粗略介绍机械产品的生产过程和机械加工工艺过程的基本概念，然后带领学生参观机械制造工厂，了解生产的整个过程、工艺过程和各种加工方法，感受企业生产气氛和企业文化。(2)第二阶段是机械制造工艺规程制定，以理论教学为主。在实习基础上总结概述生产过程、工艺过程的基本概念，然后学习机械加工工艺规程的制定。(3)第三阶段为机床夹具设计，以现场教学为主。现场介绍各类工件的装夹、各类夹的结构，然后回到课堂介绍定位原理、定位误差计算及机床夹具的设计过程、设计准则等理论知识。

以课程设计为载体，实施“教学做”一体化．确保培养学生的能力认知科学认为，智力技能的学习一般分为三个阶段：第一阶段，信息进入，与学生头脑中被激活的相关知识建立联系，从而出现新的意义构建：第二阶段，通过应用规则的变式练习，使规则的陈述性知识向程序性知识转化：第三阶段，程序性知识发展到高级阶段，规则完全支配人的行为，智力技能达到相对自动化。所以，机械加工工艺规程的制定、夹具的设计等知识的巩固和能力培养必须通过“做”来实现，如通过诸如课程设计等实践环节，使规则的陈述性知识向程序性知识转化．学生学完了工艺规程制定和夹具设计等理论教学内容后就可以安排课程设计。课程设计的题目可以来自于工厂实际，以便学生所设计的结果与企业实际进行比较，以验证学生设计的正确性或与实际应用的距离：也可以采用教师自拟的典型零件为实例，学生完成其工艺规程或夹具的设计，但必须通过金工实习后一阶段的实习，加工出实际零件或夹具，以验证设计的有效性和差距。

提高“机械制造工艺学”课重点和难点内容的教学效果“机械制造工艺学”中有许多概念，学生由于缺乏实践基础，初学时很难理解透彻和掌握。这些较难理解的概念有机械加工工序．调整法加工、工件装夹、基准、定位误差、误差复映等。教师首先应自己理解透彻，同时尽可能采用有效的方法帮助学生理解这些概念。例如，介绍机械加工工序时，就可以用包饺子的过程来类比：讲解调整法加工时，可以借用砂轮切割机切割多段等长线材或角钢为例，学生就感觉很直观，也很容易理解。

讲好“典型零件加工工艺”“典型零件加工工艺”是对前述机械加工工艺理论的综合运用，在“机械制造工艺学”课程学习中具有举足轻重的作用。另外，这一章介绍的是典型零件的加工，其加工工艺具有一定的普遍性和规律性。学好了典型零件的加工工艺，对一般零件的加工就有了借鉴的例子，甚至有了模板。所以，教师应讲好这一章内容，学生应学好这一章内容。典型零件主要指轴类零件、套类零件、箱体类零件和齿轮类零件。目前，教材介绍的几种典型零件的加工工艺过程都是用静态文字以表格的形式呈现，不直观、不生动，调动不起学生的学习兴趣，教学效果不佳。为此，我们采用实际加工过程录像或CAI课件，以“动”的形式加以呈现，再加以旁白，教学效果良好。

机械概论论文篇4

一、职业中专机械基础课的基本定位

职业中专机械基础课甚至有个性化需求，如每年的技能大赛参赛情况呈金字塔状态，校级技能大赛参赛人数最多，县、市、省、部级逐级减半，不同级别的技能大赛参赛学生的情况不同、要求不同，教师的教学方法也不同。不论是金属工艺学、机械制图、钳工工艺还是汽车制造与维修及焊接等专业的技能大赛对机械基础都有不同程度的要求，总之，职业中专机械基础课的基本定位是综合基础课。

二、职业中专机械基础课授课原则与方法

职业中专机械基础课授课原则与方法具有综合性。机械基础课是职业中专的传统课程，教师们在长期的教育教学中，形成了比较成熟的教育教学方法和值得坚持的教育教学原则。

1.以学生为本的课堂教学原则

无论是理论课还是实训课，教师先要摸清学生的需求，机械基础课在学生职业发展规划中需要的内容及形式，教师要“量体裁衣”，恰到好处地施教。教师还要掌握学生对这门课的兴趣程度，做好引导预案。才能有的放矢地进行教育教学，驾驭课堂。

2.坚持适度课堂调控原则

职业中专机械基础课有它本身的特殊性，理解不了的知识要记忆，记忆了的东西才能有理解的基础。机械基础课不要求学生“全理解”，“全理解”是不可能也是不现实的，理解不了的知识怎么消化，需要靠记忆，记忆的方式有很多种，教师在课堂上要学会选择，选择要根据学生的情绪、意向、学习态势，以学生愿意的方式让他们记忆。调控学生的学习节奏，由60%的理解度逐步过渡到80%的理解度。留出一定的时间让学生记忆和强化记忆。

3.坚持从最基本的概念入手的原则

机械基础课概念多，有最基本的概念，也有深层次的概念；有大概念，也有小概念；有形象的概念，也有抽象的概念。教学中从最基本的概念入手。起点清楚，才有学习的基础，起点越清楚，学生的学习效率越高。

4.理论和实训相结合的原则

职业中专机械基础课实训器材比较多，课时也比较多，教师要合理搭配理论课和实训课，二者相得益彰，才能取得最佳教学效果。

三、职业中专机械基础课授课步骤

职业中专机械基础课授课步骤具有综合性。职业中专机械基础课授课步骤的理论研究是建立在实践的基础之上的。这种研究是实用性研究，学生在课堂上可以获取多少知识和机械基础课授课步骤有很大关系。职业中专机械基础课授课步骤的起点是教师要观察教育教学环境，清点教育教学资源，统计学生手头资料，盘点自己手头资料；第二是建立广泛的联系，教师和社会的联系包括校内外教育教学资源，学校教育环境包括教室、班级、学生基本情况、施教氛围等，以学生为核心建立联系；第三，建立备课平台，把学生的学法纳入备课平台；第四，授课采用章节负责制，按机械基础给学生分解知识点。每个学生负责几个知识点，不仅自己会而且还要负责大家学会；第五，总结，采用小组交流形式，口头、书面形式交流都可以，在交流过程中发现学生的个性、兴趣、特长，逐步培养，学生之间取长补短、互相切磋，发表自己的见解；第六，课后复习，采用学生喜欢的方式，教师不做统一要求。教师检查的方法也多种多样，让学生自己选择。突出学生的学习主体性，突出职业中专机械基础课的形象化特点。

四、职业中专机械基础课综合性评价

职业中专机械基础课综合性评价建立在以提高学生综合学科素质基础上，职业中专机械基础课的学习不仅仅是学习知识或获得能力，还要有机械基础常识与素养。职业中专机械基础课综合性评价是引导性评价，引导学生开阔视野，以及引导学生培养良好的学习态度，既能提高素质，也能主动学习。

机械概论论文篇5

课程代码课程名称

00009政治经济学(财经类)

00012英语(一)

00015英语(二)

00018计算机应用基础

00020高等数学(一)

00022高等数学(工专)

00023高等数学(工本)

00031心理学

00034社会学概论

00037美学

00040法学概论

00041基础会计学

00043经济法概论(财经类)

00045企业经济统计学

00051管理系统中计算机应用

00053对外经济管理概论

00054管理学原理

00055企业会计学

00058市场营销学

00060财政学

00065国民经济统计概论

00066货币银行学

00067财务管理学

00072商业银行业务与经营

00073银行信贷管理学

00076国际金融

00077金融市场学

00078银行会计学

00086风险管理

00087英语翻译

00088基础英语

00090国际贸易实务(一)

00091国际商法

00094外贸函电

00096外刊经贸知识选读

00097外贸英语写作

00098国际市场营销学

00099涉外经济法

00107现代管理学

00144企业管理概论

00145生产与作业管理

00146中国税制

00147人力资源管理(一)

00149国际贸易理论与实务

00150金融理论与实务

00151企业经营战略

00152组织行为学

00153质量管理(一)

00154企业管理咨询

00155中级财务会计

00156成本会计

00157管理会计(一)

00158资产评估

00159高级财务会计

00160审计学

00161财务报表分析(一)

00162会计制度设计

00163管理心理学

00167劳动法

00169房地产法

00182公共关系学

00186国际商务谈判

00189旅游与饭店会计

00196专业英语

00197旅游资源规划与开发

00207高级财务管理

00208国际财务管理

00226知识产权法

00228环境与资源保护法学

00230合同法

00233税法

00242民法学

00243民事诉讼法学

00245刑法学

00246国际经济法概论

00249国际私法

00261行政法学

00277行政管理学

00281社区社会工作

00312政治学概论

00315当代中国政治制度

00318公共政策

00319行政组织理论

00320领导科学

00321中国文化概论

00341公文写作与处理

00342高级语言程序设计(一)

00345秘书学概论

00346办公自动化原理及应用

00370刑事证据学

00371公安决策学

00388学前儿童数学教育

00393学前儿童语言教育

00395科学。技术。社会

00420物理(工)

00442教育学(二)

00445中外教育管理史

00449教育管理原理

00451教育经济学

00452教育统计与测量

00453教育法学

00454教育预测与规划

00455教育管理心理学

00456教育科学研究方法(二)

00458中小学教育管理

00464中外教育简史

00488健康教育学

00504艺术概论

00522英语国家概况

00527中外秘书比较

00529文学概论(一)

00530中国现代文学作品选

00535现代汉语

00537中国现代文学史

00538中国古代文学史(一)

00539中国古代文学史(二)

00540外国文学史

00541语言学概论

00595英语阅读(一)

00596英语阅读(二)

00597英语写作基础

00600高级英语

00603英语写作

00604英美文学选读

00605基础日语(一)

00606基础日语(二)

00640平面广告设计

00642传播学概论

00659新闻摄影

00660外国新闻事业史

00661中外新闻作品研究

00714插画技法

00716印刷工艺

00794综合英语(一)

00795综合英语(二)

00840第二外语(日语)

00841第二外语(法语)

00896电子商务概论

00910网络经济与企业管理

00937政府、政策与经济学

00938组织行为学(二)

00939商业伦理导论

00940战略管理教程

00943公司法律制度研究

01564工程建设监理概论

01759药物化学(二)

01761药剂学(二)

01763药事管理学(二)

02087分子生物学

02120数据库及其应用

02141计算机网络技术

02159工程力学(一)

02183机械制图(一)

02185机械设计基础

02194工程经济

02197概率论与数理统计(二)

02198线性代数

02199复变函数与积分变换

02202传感器与检测技术

02205微型计算机原理与接口技术

02238模拟、数字及电力电子技术

02240机械工程控制基础

02243计算机软件基础(一)

02306自动控制理论(二)

02316计算机应用技术

02339计算机网络与通信

02356数字信号处理

02365计算机软件基础(二)

02376信息系统开发

02382管理信息系统

02387工程测量

02391工程力学(二)

02394房屋建筑学

02398土力学及地基基础

02407路基路面工程

02409桥梁工程

02599应用数理统计

02609互换性原理与测量技术基础

02864微生物学与免疫学基础

02899生理学

02901病理学

02903药理学(一)

02997护理学基础

03000营养学

03004社区护理学(一)

03005护理教育导论

03006护理管理学

03007急救护理学

03008护理学研究

03009精神障碍护理学

03010妇产科护理学(二)

03139数据库技术

03200预防医学(二)

03201护理学导论

03202内科护理学(二)

03203外科护理学(二)

03325劳动关系学

03335公共管理学

03347流体力学

03350社会研究方法

03621社区护理学导论

03622社区健康评估

03623社区特殊人群保健

03624社区常见健康问题

03625社区护理技术

03626社区康复护理

03628社区精神卫生护理

03629中医护理学基础

03699护理学研究(二)

03700护理社会学概论

03706思想道德修养与法律基础

03707毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论

03708中国近现代史纲要

03709马克思主义基本原理概论

04107机械制图(三)

04108电工电子技术基础

04110公差配合与测量

04114数控机床

04183概率论与数理统计(经管类)

04184线性代数(经管类)

04218公共事业管理概论(一)

04223计算机信息基础

04224经济应用数学(二)

04225经济预测方法概论

04435老年护理学

04487设计制图

04525环境微生物学

04624工程经济学

04729大学语文

05173企业信息管理

05359秘书语言研究

05508金属材料与热处理

05509成型设备概论

05510模具工程材料

05513塑料成型技术

05515冲压成型技术

05517计算机在模具设计中的应用

05522有机化学(五)

05544现代设计史

05548包装工艺与设计

05661机床数控原理

05665模具与现代加工技术概论

05677法理学

05679宪法学

05722公共经济学

05723非政府组织管理

05724公共卫生管理

05844国际商务英语

05963绩效管理

06086工程监理

06087工程项目管理

06090人员素质测评理论与方法

06091薪酬管理

06093人力资源开发与管理

06167工程机械

06268工程数学

06269工程应用英语

06279道路工程制图

06280道路建筑材料

06285交通工程经济分析

06286桥涵水文

06287结构设计原理(二)

06288公路工程CAD

06289工程招标与合同管理

06603运筹学

06831药理学(四)

机械概论论文篇6

关键词：钢板弹簧；鞍点逼近；可靠性设计

前言

可靠性学科就是定量的研究产品动态质量问题的一个学科。它对推动产品的设计、分析的现代化提供了必要的理论基础和分析方法，可靠性学科所包含的内容相当广泛，重要包括三个方面：可靠性数学、可靠性物理（失效分析）、可靠性工程。本章立足于国内为外可靠性方面的文献，总结了结构可靠性的基本理论以及结构可靠性的分析方法现状。鞍点逼近是由Daniels首次提出的一种非常有效的统计近似方法，鞍点逼近理论最大的特点就是公式简洁，计算速度快，逼近效果颇高，即使在极小样本量的情况下，也能够得到良好的逼近结果，这一优点在随机变量尾概率的求解上显得更加的突出[1-3]。

本文应用鞍点逼近技术对多片钢板弹簧进行了可靠性分析，在基本随机变量概率分布已知的情况下，可以迅速、准确地得到多片钢板弹簧随机响应的概率密度函数和累积分布函数，发展了机械零部件可靠性分析理论。

1.机械零件可靠性设计的鞍点逼近法

Y=g（X）概率密度函数（PDF）可以由下式表示[4]

（1）

式中y表示的是随机变量Y的取值，K''是Y=g（X）的累积母函数的二阶导数，ts是鞍点，可以通过下式求得

（2）

式中K'表示的是Y=g（X）累积母函数的一阶导数。根据Lugannani和Rice逼近样本均值尾概率的分布的鞍点逼近公式计算结构响应的的分布函数为[5]

（3）

式中，（）和φ（）分别表示标准正态分布函数的累积分布函数的CDF和概率密度函数PDF。

2.单片钢板弹簧的可靠性分析

各种车辆的钢板弹簧多半为中心受载的简支叠板弹簧，按一定宽度b将其截开重叠使用，工作应力为

（4）

式中P为载荷，b、h和l为板簧的宽度、厚度和长度，n为板簧的钢板片数。严格的说，应该考虑叠板之间的摩擦对工作应力的影响，不过实际上采用这种近似设计方法还是允许的。

根据应力-强度干涉理论，以应力极限状态表示的状态方程为

（5）

式中r为钢板弹簧的材料强度，基本随机变量向量为X=（r， P， l， b， h）T，这里基本随机变量向量X的均值E（X）和方差Var（X）是已知的，并且可以认为这些随机变量是服从正态分布的相互独立的随机变量。

某种汽车钢板弹簧的几何尺寸为（μb，σb）= （70，0.35）mm，（μl，σl）= （1100，5.5）mm，（μh，σh）= （6.5，0.0325）mm，载荷为（μP，σP）= （5537，276.85）N，材料强度（μr，σr）= （614，45.8）MPa，n=7。利用本文提出的鞍点逼近法分析单片钢板弹簧的可靠性。

3.结论

通过随机变量为正态分布的多片钢板弹簧实例，验证鞍点逼近理论分析计算机械结构的可靠性。通过计算机程序，快速、准确的得到了结构响应的密度函数与分布函数，并通过图形对比的方式，将鞍点逼近分析的结果与Monte-Carlo分析的结果进行了直观的对比，得到的结论是，利用鞍点逼近法无论是分析多片钢板弹簧的可靠性，能得到与Monte-Carlo法非常相近的结果。

参考文献：

[1]张义民. 汽车零部件可靠性设计[M]. 北京： 北京理工大学出版社，2000.

[2]张义民， 黄贤振， 贺向东等.任意分布参数平面连杆机构运动精度可靠性灵敏度设计[J]. 机械科学与技术， 2008， 27（5）： 684-687.

[3]金雅娟等.基于鞍点逼近的陶瓷刀具磨损寿命可靠性分析2010中国机械工程21 （12）1462-146

机械概论论文篇7

在对机械自然图景产生动摇性冲击的现代科学理论中（主要是生物学、系统论、自组织理论等），目的性思想占据着基础性的地位。大致说来，这种思想主要有如下几种：

系统控制（组织）目的性。系统论的创始人贝塔朗菲认为：目的性概念就是现代科学用以解释生命机体及有机系统的自组织规律的一个基本概念。目的性就是系统的“寻的性”、“预决性”，是系统要达到的那一最后状态的预测和方向性。控制论创始人维纳认为：对于一个控制系统来说，“一切有目的的行为都可以看作需要负反馈的行为。”［①］目的性就是系统的负反馈。协同学创始人哈肯则认为：目的性就是系统在走向有序结构的点的自组织过程。

结构目的性。著名的法国生物学家雅克·莫诺认为：“一切生物所共有的一个根本特征，那就是生物是赋有目的或计划的客体，这种同一性或计划性是在它们的结构中显示出来的”，［②］生物的这种结构目的性起源于生物自主的形态发生，并且正是生物的目的性器官使得生物中高度有序的结构得以维持、复制和增殖。生物的“这一属性我们就称之为目的性”。［③］

程序目的性。这一概念为美国生物学家e·迈尔所提出：“程序目的性过程或行为是由于某种程序的运行而（按）目标定向的。程序目的性这词就意味着目标指向”。程序目的由某个“程序”指导，以及这类程序所预定的某个终点、目标的存在，是一切程序目的的两个基本要素。

规律目的性。这一概念亦为e·迈尔所提出。他认为：非生物界的一切物体都具有改变其状态的能力，其状态变化均遵从自然规律（引力定律和热力学第二定律）。不过“非生物界物体状态变化的目的定向只是被动的、无意识的，是由外界力量或条件所支配”。［⑤］且其变化的最终状态就是“目的”。

表面看来，以上各种“目的性思想”倡导者都使用了“目的”、“目的性”等词汇，因而易给人造成他们依然在提倡“目的论”的印象。但实质上他们都是“目的论”的反对者。问题是他们反对和倡导的各是什么样的“目的论”。

目的论的鼻祖是柏拉图和亚里士多德。无论人们习惯于将他们各自看作是“内在目的论”还是“外在目的论”的代表，但其思想基础的根本都在于把对“目的因”（终极原因）的探求视为人类一切认识活动的核心。我们不妨称这种“目的论”为“本体目的论”。

“本体目的论”思想的影响十分深远，此后两千多年的人类知识活动的一个重要目标就是寻找或证明“目的因”的存在。这产生了两种相反的结果：一是导向有神论的宗教迷信或泛神论的活力论；另一则是随着近代科学的兴起（主要是牛顿力学的成功），放弃了对终极目的因的寻求，代之以对自然现象进行因果性解释的客观规律的探求，进而形成了机械论（因果论）的自然图景。虽然在机械自然观统治时期，对目的因的寻求在自然科学的某些领域（主要是生物学）中并没有停止，如沃尔夫的庸俗目的论、莱布尼茨的单子论、杜里舒的活力论等，然而，寻求目的因的本体目的论已被证明为是一种并不科学、至少是不能对自然界的本质予以合理解释的理论。

上述各种目的性思想倡导者所反对的恰恰是这种追求终极目的因的“本体目的论”。譬如，雅克·诺莫认为：生物是赋有目的的客体。但生物是进化过程中的偶然性的产物，做为生物的目的性器官的特定结构也只是偶然性的产物，并不需要一个必然性的终极目的因来行使创造生物以及其目的性器官的职责。e·迈尔虽然不同意莫诺将进化的原因归于偶然性的主张，但同样反对以往的本体目的论试图追寻自然界的终极目的因的思想。他认为：自然选择是进化的原因，反映生物界最突出的特征——目标指向行为的程序目的性这一概念中的“程序”同样是自然选择的结果。

正是站在既反对用终极目的因又反对用单纯的机械因果规律去解释自然界的一切现象的基础上，上述各种目的性思想的倡导者提出了各自的，用“目的性思想”去解释自然界现象的“目的性”理论。虽然他们彼此之间在思想上仍有差异，但我们完全能够明显地看到他们的共同之处，对此，e·迈尔的一段话可视为精辟之见：“自从由控制论引用了新概念和信息论借用了新术语才使我们的目的论这一问题在思想上最后有所突破。结果是创立了新的目的论的语言，这新的语言既保留了目的论词句启发性优点又能避免传统反对意见的攻击”。［⑥］（重点号为引者加）可见，将“目的性”概念与系统、结构、反馈、程序等概念有机结合，加以新的诠释，不仅避免了与本体目的论追求终极目的因思想的混淆，有助于跳出追求终极目的因的怪圈，又为生物有机体和系统的目的性特征找到了一种科学的、合理的解释语言。实际上，控制论、系统论、自组织理论等也正因从生物学中引用了“目的性”概念才更富于某种活力，而不至陷于机械论的泥沼。我们应当清楚地认识到：这种“借用”、“引入”实质上反映的是观念和立场上的转换，是由追求终极目的因的本体论向寻求“目的性”解释的认识论的转换。从认识论的解释性的立场上看，作为一个解释性的词汇，“目的性”这一概念，反映的只是事物（生物有机体和系统）的一种属性，是一事物与其它事物之间的某种过程性、活动性联系的特征。它并不承诺一个终极目的因或目的本体的存在。同因果性理论一样，目的性思想是一种认识论的、建构性的、解释性的思想。如果我们仍然愿意把上述目的性思想视为一种关于“目的”的理论的话，不妨称之为“认识目的论”。

2

从哲学的角度看，上述目的性思想——认识目的论的合理意义是什么呢？

首先，为现代生物学建构起一种非因果性解释的科学解释纲领。在机械自然观统治时期，生物学基本上被笼罩在机械论、还原论、活力论（本体目的论）的阴影下。尽管普遍意识到生物有机体并不等同于非生物，但生物学始终未能跳出机械论的魔掌，在观念上，或者陷于将生物视为机器，企图用还原的方法，用物理—化学的因果性规律去解释生命现象的泥潭；或者掉进神创论，活力论，力图寻找终极目的因，以对生物现象进行终极解释的荒谬的怪圈。目的性思想的提出为现代生物学摆脱传统的机械论与目的论（本体目的论）之争而给自身造成的束缚，打开了一条新路。而目的性思想——这一认识目的论在哲学观念上的先驱当首推康德。

在《判断力批判》一书中，康德将以往的目的论划分为两种：自然目的的观念论和自然目的的实在论。观念论属于机械论的思想体系，实在论则是所有物活论及神创论的主张。康德认为：这两种体系均没有做到它们所声言要做的，因而也就无法消除在终极目的的因问题上的二律背反。康德在批判了以往目的论的思想之后指出：寻求终极目的因的思想是行不通的。“终极目的因”属于“物自体”，属于“彼岸世界”，“而我们的认识能力又都是这样的有其原有的性质与限度的，我们就不能在任何方式上想在物质里面来发现确定的目的关系的原理”。［⑦］机械因果规律虽然能够有效地解释自然界中的一些现象，但若要解释有机生命现象，则必须借助“目的性”的观念。但这种“目的性”的观念只能作为反思判断力的原理，用以为人们研究自然，尤其是有机自然提供主观指导，以使事物得以理解和解释。“我们只是把（目的）这个概念来注解事实，作为判断力在反思自然产物时的一个指导而已”。［⑧］

遗憾的是康德的这一深刻的哲学洞见，并未引起现代科学家及思想家们的足够重视。上述各种目的性思想的倡导者也只是自觉或不自觉地站到了康德的这一哲学认识论的立场上。倒是e·迈尔较清醒地认识到：“康德所要求的只是解释自然现象而不是产生自然现象”。［⑨］（重点号为引者加）正是寻求“解释”，而不是寻求“产生”（本体目的因）成为“目的性思想”——认识目的论的宗旨。因此可以说，以寻求建构目的性解释为宗旨的“目的性思想”——认识目的论，既在哲学的根基上，又在现实的运用当中，构成了既排除了寻求终极目的因的本体目的论，又弥补、取替了单纯的因果性解释的现代生物学的科学解释纲领。

其次，“目的性思想”为生物界与非生物界之间的相似性找到了一种认识论意义上的解释基础。在机械自然观统治时期，人们普遍认为：“目的”、“目的性”是纯属于生物系统的，非生物的机械系统，技术系统是没有“目的”、“目的性”可言的。但维纳等人通过对控制过程的研究发现，控制过程的本质属性表现为：它必须有目的，没有目的，也就无所谓控制。如此，目的性也就是控制过程的一种本质属性。只要搞清目的的机制，并在技术系统中找到与此相类似的机制，就可在技术系统与生物系统之间找到相似性，进而解决这两种系统的统一性问题。通过对行为的分析，维纳等人发现，技术系统与生物系统的相似之处，体现为二者都存在着反馈回路，并且由于负反馈而使得一个控制过程得以趋近其目标值，即目的。所以，“一切有目的的行为都可以看作需要负反馈的行为”。［⑩］反馈回路就是生物系统与技术系统之所以具有相似性的目的性机制。反馈调节本身就是一种目的。“目的论行为（严格说，按维纳的本意应指‘目的’——引者注）成了受负反馈控制的行为的同义语，它由于充分限制了内涵而得到了精确的定义，按照这个作过限制的定义，目的论与决定论不是对立的”。［①①］（重点号为引者加）应当明确地指出：维纳在这里所说的与决定论不再对立的目的论，绝不是追求终极目的因的本体目的论。经过维纳“充分限制了内涵”之后，“目的论”已变成了解释性的目的性概念，只具有解释。维纳在发现生物系统与技术系统具有相似性这一重大科学问题上的贡献表现为：不仅发现目的是生物系统与技术系统共同具有的、相似的本质属性，而且揭示出反馈回路就是两种系统相似的目的性特征的存在和作用机制。

同样，在托姆看来：任何系统只要存在着吸引子，就一定是有目的的系统。目的性是动力系统中的固有属性，而目的无非是动力系统在状态空间中趋达吸引子的演化行为。哈肯也认为：自组织系统是有目的性的。在自组织系统中，“所有子系统之间的相互作用对整个系统的贡献好象是有调节的、有目的的、自组织起来的”。［①②］

由上可见，以寻求解释为宗旨的目的性思想——认识目的论，为生物界与非生物界寻找到了彼此之间的相似性，并进而为这种相似性，提供了科学的合理解释的认识论基础。

第三、目的性思想对于建构一种新的自然图景确立了一个极具启发意义的原则。随着近代科学的兴起，机械论的自然图景占据了科学乃至整个人类思想的统治地位。按普里戈津的说法：“近代科学诞生的标志是抛弃活力论刺激，特别是抛弃亚里士多德的最终原因”。［①③］也即抛弃自然有一个终极目的因的本体目的论观念。但代之而起的则是：自然界是一架机器的本体观念。结果是“人类自己现在代替了上帝，成了他在自然界中感到秩序的根源”。［①④］尽管因果规律，机械（力学）规律解释自然界中某些领域的现象时取得了巨大的成功，但由于将自然界视为一架机器这一的本体化之误，［①⑤］而使得机械自然观在理论上陷入了将因果规律、力学规律的解释效用泛化的误区，在实践上导致了人对自然盲目的征服和改造。

现代科学告诉我们：自然界不是一架机器。自然的过程包含着随机性，不可逆性；宇宙是一个不可分的，完整的动态系统，生命系统更不是单纯的机械规律所支配。上述各种目的性思想的确立正是基于这样一种认识前提。“目的性”这一概念并不是什么新概念，但通过立场和观念的转换，通过对追求终极目的因这一旧观念的扬弃，赋予“目的性”一词以特定的涵义，“目的性”这一概念重又具有了新的活力，并且成为现代科学不可或缺的基础性概念。同时，“目的性思想”的兴起，以及随着确立了自己在现代科学中作为基础性的科学解释理论的地位，表明：科学观念及至人类整体的思想观念正在发生着一场革命。

目的性思想并不企图也不可能完全取代机械因果规律的解释功能，事实上，因果规律在对自然界的某些领域中，其解释作用是非常有效的，只不过不应将其作用夸大，否则将导致荒谬。目的性思想对机械自然观的反动、只是表明：它对自然界中的某些领域现象的解释同样是有效的，不可替代的。在更为科学合理的自然观、自然图景当中，目的性思想理应而且必须占有一席之地。新的正在形成中的自然图景绝不会再是单纯的机械因果论色彩的，“目的性”思想的色彩将非常浓厚，而且目的性解释将与因果性解释产生有益的合理的互补。

3

目的性思想的兴起，无疑将引起自然观的革命。但由于旧观念的统治十分顽固，由于语言表达方面的不完备，由于各种目的性思想的不统一乃至缺陷，不可避免的会使目的性思想遇到一些理论上的障碍，譬如，关于“规律目的性”，按e·迈尔的说法，非生物体在外界力量或条件（主要是引力定律和热力学第二定律）的支配下，无意识地或机械地达到最终状态的变化过程就是规律目的性的。他举例：往井中投下一块石头，引力规律就已经确定了它的最终状态，只要石头落到井底不动就是达到了它的最终状态，即目的。照此，能否说非生物体活动的最终状态就是规律目的性的目标指向呢？如果回答是肯定的，那就等于说自然规律本身就预设了指向规律的决定的最终状态（目标或目的）。依此推理，既然自然界是由非生物和生物组成的，因而自然界的本身活动就是目的性的（包括规律目的性和程序目的性）。那么，自然界的最终状态即目标或目的是什么呢？显然，这是一个难以回答的问题。另外，在生物机体或系统的目的性的起源上，维纳认为是由于“反馈回路”的存在，莫诺认为是生物特有的起源于偶然性的“结构”，而e·迈尔认为是生物在进化的自然选择过程中形成的“程序”（并且他反对莫诺的结构说）等等，这显示出各位目的性思想倡导者在思想上的不统一乃至彼此对立。凡此种种，都是“目的性思想”——认识目的论在未来的发展必须予以解决的，而哲学则更应当对这些问题的解决做出自己的贡献。

参考文献

①、⑩、①①维纳、罗森勃吕特、别格罗：《行为、目的和目的论》，载《控制论哲学问题译文集》第1辑，商务印书馆1965年版，第4页、第4页、第9页。

②、③雅克·莫诺《偶然性和必然性》上海人民出版社，1977年版，第5页、第6页。

④　⑤　⑥　⑨e·迈尔：《生物学哲学》，辽宁教育出版社1992年版，第46页，第46页、第39页、第62页。

⑦、⑧康德：《判断力批判》（下卷），商务印书馆1987年版，第48页、第54页。

①②转引自《自然哲学》第一辑，吴国盛主编，中国社会科学出版社1994年版，第146页。

机械概论论文篇8

机械臂系统是用于教学的新型设备。该设备是北航自动控制系在“211”教学试验建设项目和北京市高效教育改革试点项目中，为自动化专业教学试验提供典型的控制系统模型而自制的设备。机械臂系统是基于对桥式吊车系统的改造，添加了一个下摆，并在两个转轴关节上又加入了控制电机，形成了具有三个自由度结构的工业机械手臂系统。本次毕设正是期望完成对机械臂系统的控制设计仿真和联机调试实际系统，对机械臂的控制方案中的一个方向——BP控制的研究。

论文中将介绍机械臂系统的组成结构、工作原理、数学建模、控制方案和控制软件的设计。文中将详尽介绍基于拉各朗日方程的系统数学建模，面向状态空间的控制方案和面向解耦通道的控制方案，在经典PD控制的基础上加入了现代的神经元网络控制，并比较了它们之间的差异和结合以后所取得的改善。

论文中讨论的神经网络BP控制和PD控制在MATLAB里仿真获得了成功，并同时讨论了两种方法，都分别得到了结果。PD控制在实际系统上进行了调试。

关键词： 机械臂，神经网络，BP控制

目录

第一章 绪论

一 论文的背景与来源 (4)

二 毕设论文的组织结构和取得的结果 (5)

第二章 机械臂系统的介绍

一 系统结构和工作原理 (6)

二 机械臂控制方法概述 (9)

第三章 机械臂的数学模型

一 系统的动力学模型 (12)

二 系统控制要达到的目标 (20)

第四章 机械臂系统的仿真

一 控制系统的仿真概述 (21)

二 机械臂的PD控制 (23)

三 机械臂的BP控制 (33)

第五章 机械臂系统的控制实验

一 VC的介绍 (56)

二 控制软件的功能 (57)

三 控制软件的功能及特点 (59)

四 实验结果分析 (60)

结束语

参考书目

：18000多字

有中、英文摘要

400元

备注:此文版权归本站所有；。

机械概论论文篇9

关键词：机械可靠性；内涵；发展

引言

机械的可靠性是通过设计、制造、检验等各个步骤共同决定的，每一环节的工作细节都会对机械的可靠性造成一定的影响，只有在确保各环节正常运作的前提下，才能保证制造出来的机械具有可靠性。可靠性设计是机械可靠性的前提、基础，所以机械的设计环节是保证机械可靠性的重要前提。可靠性设计过程中，除了采用传统技术，还用到了各种分析预测的手段，以保证可靠性设计的质量。随着现代科技水平的不断提高，可靠性设计也正在进军电子领域。在应用可靠性理论设计产品时，应选用合理的设计方法。

1 机械可靠性内涵

机械的可靠性是指机械产品在规定的使用条件下，在一定时间内能够使使用效果达到预期的效果。但是由于工程材料的特性以及工程测量、事后加工、安装误差等因素影响，使设计出的机械成品的使用能力具有不确定性，这种随机性的因素对机械可靠性的影响极为重要。可靠性技术理论起源于20世纪20年代，应用于20世纪40年代，最早是应用在二战末德国V-Ⅱ火箭的诱导装置上，参加研究的人员提出了利用概率乘积法则，将一个系统的可靠度看成该系统的子系统可靠度乘积的理念，而这也是机械可靠性理论的雏形。可靠性的快速发展是在《结构的安全度》一文发表后开始的，自从该文发表以来，结构可靠性在学术界引起了诸多专业人士的重视。

随着科技的不断进步，现代技术的发展对于机械质量的要求越来越高，产品的可靠性成为世界工业领域关注的重点。可靠性的衡量标准是可靠度，在距离可靠性理论提出近半个世纪的今天，可靠性技术已有了很大程度上的提高，诸多电子产品的可靠性已经比较成熟，而机械产品的可靠性设计还有待提高。近几年，我国已经开始关注机械可靠性的发展问题，并取得了一定的成绩，但是由于可靠性涵盖面太广、基础数据很缺乏等问题，导致我国机械的可靠性设计应用并不成熟。

机械可靠性是一门边缘性的学科，涵盖面广，涉及的领域多，可将多门学科的知识紧密结合，融会贯通，形成一门全新的设计方法。考虑到实用性等问题，机械可靠性的设计方法更接近传统设计模式，这种方法的运用能明显地提高机械运行的经济效益，对于我国机械设备的质量提高具有重要作用。

2 国内外机械可靠性设计发展

2.1 国内发展现状

我国对可靠性理论的研究开始于上个世纪60年代，但是多数精力放在对电子产品的可靠性研究方面，对于机械可靠性研究起步较晚直到80年代才开始发展。机械可靠性在我国开始发展以后，相继成立了多个可靠性研究协会，制定了相关标准与制度，并取得一定的成绩。

我国研究机械可靠性的相关人员先后提出了一些观点，如赵国藩等建立了广义随机空间的概念，分析随机变量相关性的结构可靠度，扩大了现有可靠度计算方法的适用范围，还研究了使用原始空间来分析可靠性，由于这种方法自身的特点，适用于随机变量的概率分布函数不存在显式时可靠度的计算。此后又同李云贵提出了4阶矩法来计算可靠度，这种算法的提出提高了可靠度计算的精确度。

总体而言，可靠度的设计理论多，但是实际运用少，部分研究成果运用的实际效果不佳，与外国取得的成果投入使用水平有较大差距。由于我国机械设计技术本身与外国存在差距，造成了目前我国可靠性研究滞后的现状。

2.2 国外发展现状

美国是可靠性研究起步较早的国家之一，其对机械可靠性的研究也处于领先地位。美国亚利桑那大学教授对机械零件可靠性概率设计方法有深入研究，并对机械故障的设计、监测、故障进行研究，对于美国的可靠性数据收集和分析做出了巨大贡献，并通过总结研究成果，编制可靠性设计手册。这些手册和指南的编订对于其国家研究可靠性设计方案发挥了巨大作用。

日本可靠性设计研究的体系引自美国，但是由于后来日本对可靠性的深入研究，形成了一套与美国完全不同的可靠性研究体系。日本对于机械可靠性的研究重视实际用途，通过现有技术，分析相关理论，并通过不断的实地实验，对存在的问题进行分析与改进，不断地改进可靠性研究设计方案，使得可靠性的实用性得到很大的提升。在工程应用方面，重视可靠性试验与故障诊断等，并善于从失效产品中总结经验。

前苏联的可靠性理论吸取了美国的部分优点，虽然不及美国可靠性理论体系详细，却也弥补了美国的不足之处，加上前苏联对于可靠性研究的重视，其可靠性在当时就得到突飞猛进的发展。前苏联重视机械产品可靠性和寿命，将其作为科技发展规划的重点之一，并了一系列国家可靠性标准。相关人员认为可靠性技术的主要内容是预测，并在预y规定的条件下使用产品，其可靠性研究的方向主要有两个，一是靠数学统计和方法和使用信息的统计技术进行处理技术，还要保证复杂系统的可靠性技术；二是适用于机械制造行业，使用多方面的设计技术，以此保证可靠性的工艺发展。

英国对于可靠性的研究，成立了可靠性研究小组，并总结汇编了可靠性指南，从失效模式、使用环境、实验难度等多个方面说明了可靠性应用的重点，提出可靠性评估方法。其重视可靠性试验的数据收集，通过欧洲委员会的支持，成立了欧洲可靠性数据库协会，其数据丰富，协作网遍及欧洲各国。

3 机械可靠性设计的一般流程

众所周知，可靠性是衡量产品质量的指标，随着人们对于产品质量的要求越来越高，我国对于可靠性研究越来越重视。近年来，机械可靠性受到工程技术人员的重视。实践证明，机械可靠性存在于设计、制造和使用三个阶段。设计水平决定了产品的可靠性水平，制造和使用是体现产品的可靠性。可靠性设计的流程为：先要进行产品定义，分析收集相似产品的相关技术，拟定载荷谱以及载荷条件，明确维修方案及维修、保障要求等，可靠性定量要求，初步设计，详细设计，产品耐久性预计，设计综合检查，设计结果输出。

可靠性设计的各个环节环环相扣，任何一个环节出现问题都会影响机械可靠性。只有环环紧扣，才能保证设计出的产品的可靠性。

4 结束语

目前，我国的可靠性设计技术已经越来越受到各行各业的广泛关注，机械可靠性设计技术也在不断更新换代。从整体来看，目前我国机械可靠性研究还不成熟，投入实际应用的作用不大，与外国发达国家差异明显。另一方面，可靠性能使机械产品的性能与预测更接近，提高安全性与经济性，希望通过作者在文中的讨论，读者们能对目前我国机械可靠性的不足与优点有所认识，也期待我国机械可靠性技术能有更大的发展。

参考文献

[1]闻邦椿，张义民，鄂中凯，等.机械设计手册[M].第5版.北京：机械工业出版社，2010.

[2]徐灏.机械强度的可靠性设计[M].北京：机械工业出版社，1984.

机械概论论文篇10

关键词：机械；可靠性；设计；应用

1 机械可靠性基本特征

机械产品可靠性是研究机械设备在规定的使用条件下以及在规定的时间内，机械设备完成规定工作的能力。机械可靠性的主要特点是：可靠性在识别过程中并不是存在于一个综合性的可靠性指标来判定。机械可靠性由于设备在设计方案上涉及的因素很多，不可能具备传统图纸的设计方法验收时用安全系数作为评价指标。

机械可靠性设计主要宗旨是把可靠性设计到零件中。在零件可靠性设计过程中产生的机械可靠性是由设计决定的，有生产保证的一个可靠程度叫固有可靠度。制造零件的材料强度的均值和标准差也直接影响可靠度。通常应用联结方程确定零部件的设计参数，应用联结方程确定零部件的设计参数。如果强度和应力都是正态分布时，可根据联结方程进行概率设计。当强度和应力都是较复杂的基本随机变量的函数时，根据一次二阶矩法可把功能函数按泰勒级数线性展开。

如果设计不当，就不能生产出本质上可靠的零件，不论整体工艺水平多精良都不可能得到高可靠性的产品。实践证明，机械产品的失效主要是由于设计不当造成的。通过实践证明，机械整体可靠性失效主要是由于零件可靠性设计不当造成的。

可靠性设计和环境因素关系很大，不同的环境对应力作用的影响也不同，因而影响可靠性。例如：在高温状态下，金属热胀冷缩直接导致的尺寸变更，使机械零部件装备之间产生间隙。环境急剧变化出现的高温、低温、大雾、冲击和振动等环境条件都可以导致零部件失灵，致使机械产品可靠性明显下降。研究表明，应力分布尾部对可靠度的影响比较强，可靠度尾部的影响大，因此对环境质量的控制和强度质量的控制都十分重要。

可靠性设计与维修性设计是相互结合的，可靠性设计赋予机械产品固有可靠性，但是机械产品在工作状态下在耗损期中失效率急剧升高，这时就要通过更换或维修恢复产品的可靠性，因此维修会使使用可靠性得到恢复。设计时必须考虑到维修内容。

2 机械可靠性设计原理

机械可靠性设计是在物理学研究的基础上，结合可靠性试验和可靠性数据统计进行数据分析得出的结果。机械可靠性试验数据可供我们做机械使用寿命的参考数值。根据机械可靠性设计原理在机械设计阶段就能精确的规定生产制造时需要参照的可靠性指标。根据相应的物理指标参数估算并且预测机器设计和主要零件、部件在常规条件下的工作能力状态以及使用寿命，确保所设计的产品具有所需要的可靠度。机械可靠性通过物理指标设计可分为定性设计方法和定量设计方法。

定性设计方法是把成功的设计经验或失败的经验教训，有目标性地应用到机械设计中，避免故障或设计缺陷。可靠性的定性设计方法,在分析故障及其影响的基础上,不断改进设计、消除故障并提出质量控制、使用限制及防救措施的方案,来保证对机械可靠性的定性要求。

定量设计方法是概率设计法以应力强度干涉模型和功能失效极限的状态函数理论为基础，将应力、强度视为随机变量，利用概率方法计算出给定设计条件下产品的失效概率或可 靠度，以符合给定的可靠性要求。

3 机械可靠性设计的应用

机械可靠性设计的是将现有的设备的设计参数通过分析计算的同时，结合机械设备零部件固有可靠度的设计参数，相互协调进行整体解析。再把得到的数据用函数计算出其分布形式，结合可靠度相关理论计算机械可靠度。通过可靠度我们可以准确的预算出设计零件的尺寸和机械使用的寿命。

机械可靠性设计的应用范围大多集中在大功率和易磨损件的使用寿命和运转参数定位上。大功率运转的机械零件是维系机械可靠性的基础问题。零件在大功率运转过程中，受到应力的作用产生磨损、锈蚀、疲劳、剥落等不安全因素，直接影响到机械的可靠性。

机械可靠性设计的应用，主要是把应力、 强度分布和可靠度在概率的意义下联合起来， 构成一种设计计算的依据。主要是根据联结方程计算也可以用耦合方程进行计算。通过计算来确定结构零部件的固有可靠度指标。然后再根据零部件的使用功能、零部件构造的复杂程度、零部件所处位置的重要程度、零部件使用环境、等情况并且参照相似产品失效时曾经记录的历史数据和当时零部件设计和研发制作的水平来进行确定该机械在使用这个零部件之后产生的可靠性指标。

应用状态下需要确定荷载均值和标准差。载荷的均值可以由名义值确定，标准差由载荷变异系数给定。目前材料的统计特性数据还缺少公开的资料，可根据经验确定。可用于确定载荷的标准差。确定载荷均值和标准差时如果影响零件工作应力S的参数之间的运算形式都属于正态随机变量。我们可以根据这些参数和应力的函数关系，把它们综合为仅含单一随机变量Z的应力函数 SZfX1. X2 …Xn， 并确定其分布。 如果各随机变量的变异系数都小于0.1，且满足随机变量的多重性要求，然后由中心极限定理可知，这个应力函数近似于正态分布。

机械可靠性应用的目的是确定设计的失效性，通过明确机械零部件失效模式，如屈服、失稳、断裂、过量变形等。来判断机械的使用寿命和维护期限保证安全生产，预防在先合理安排生产操作。

结束语：

机械可靠性设计通过相关的物理运算，分析出机械产品在规定的条件下和规定的时间内无故障运行的时间和频率。准确的计算出维修机械产品具体时间。

参考文献

［1］ 李平;苏深坚;吴建军;白古拉夫;加速寿命试验在高可靠性机械产品寿命评估中的应用［A］;2009年

［2］ 余旭;中国古代机械产品的检验方法［A］;机械技术史及机械设计（7）——第七届中日机 械技术史及机械设计国际学术会议论文集［C］;2008年