機械工程先進技術應用導論2011年9月16日課程形式：講座內(nèi)容：機械工程先進技術學時：34學時考核方式：3篇論文交論文時間：18周1.有限元設計和評價技術直接把所需分析的結構離散化，使用最小位能原理或虛位移原理等力學基本原理，列出計算格式，用電子計算機求解。主要用于車身、車架等板梁結構，還用來對各種零部件、組合結構等進行強度、剛度、熱強度、振動模態(tài)、穩(wěn)定性等各種計算分析。

3.系統(tǒng)工程方法主要內(nèi)容為系統(tǒng)分析汽車的系統(tǒng)分析除研究汽車系統(tǒng)結構、系統(tǒng)行為外，還研究汽車系統(tǒng)的受控方式，研究怎樣使汽車系統(tǒng)演化才能達到設計者所期望的目標。通過建模和仿真進行模擬研究4.可靠性設計可靠性理論是以產(chǎn)品的壽命特征作為主要研究對象的一門綜合性科學。

主要包括可靠性預測和可靠性分配等。

可靠性預測是一種預報方法，它在設計階段從所得到的失效率數(shù)據(jù)，預報零部件和系統(tǒng)實際可能達到的可靠度，預報這些零部件和系統(tǒng)在規(guī)定時間、規(guī)定條件下完成規(guī)定功能的概率。

5.反求工程反求工程又稱反求設計，是以設計方法學為指導，以現(xiàn)代設計理論、方法和技術為基礎，運用專業(yè)設計人員的知識、經(jīng)驗和創(chuàng)造性，對已有產(chǎn)品進行剖析和再設計的過程。

已知一個確定事物消化再創(chuàng)造變成市場競爭的新產(chǎn)品6.人機工程以工程設計中與人體有關的問題為研究對象，目的在于使設計更好地適應人體的各種要求，從而提高人機系統(tǒng)，亦即人與他所操縱的機構在內(nèi)的整個系統(tǒng)的工作效能。

1.計算機集成制造CIM(ComputerIntegratedManufacturing)計算機集成制造系統(tǒng)CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)(863計劃)CIM主題專家組對CIM定義：CIM是一種組織、管理與運行企業(yè)生產(chǎn)的新哲理，它借助計算機軟硬件，綜合運用現(xiàn)代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術、將企業(yè)生產(chǎn)全部過程中的人、技術、經(jīng)營管理三要素及其信息流和物流有機地集成并優(yōu)化運行，以實現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)、低耗、上市快，從而使企業(yè)贏得市場競爭”。2.并行工程(ConcurrentEngineering,CE)

并行工程的目標是為了提高產(chǎn)品開發(fā)全過程的質(zhì)量，包括設計、工藝、制造和服務的質(zhì)量;降低產(chǎn)品生命周期中的成本，包括產(chǎn)品設計、制造、發(fā)送、支持、客戶使用至產(chǎn)品報廢等成本;縮短產(chǎn)品研制開發(fā)周期，包括縮短設計時間、生產(chǎn)準備時間、制造時間和發(fā)送時間及減少設計反復。3.敏捷制造（AgileManufacturing，AM）強調(diào)靈界，快速，充分發(fā)揮人的智能，對市場反應靈敏度高，反應時間短，重視不斷改進環(huán)境，不斷提高人員素質(zhì)。三大要素：革新了的組織和管理結構柔性技術有知識和技術的工作人員4.全能制造系統(tǒng)（HolonicManufacturingSystem，HMS）充分利用過程工業(yè)的制造技術、全球并行技術、全球制造業(yè)集成技術、產(chǎn)品快速成形技術等各種先進制造技術，充分發(fā)揮個人技能。5.精良生產(chǎn)（LeanProduction，LP）要求在最短時間內(nèi)，靈活地設計、生產(chǎn)出低成本、在種類和質(zhì)量上滿足用戶需求、在競爭中具有明顯優(yōu)勢的產(chǎn)品強調(diào)企業(yè)之間的合作8.分形制造建立在分形幾何學基礎上的制造技術分形幾何學與傳統(tǒng)歐幾里德幾何學的最大區(qū)別在于：歐幾里德幾何學基于大小和尺寸分形幾何學沒有特定大小和比例造型更自然，適合于計算機處理今后的發(fā)展趨勢1.微型化2.集成化3.柔性化4.高速化19生物制造技術腸道機器人（大連理工）醫(yī)學領域在脊椎中穿行的機器人（以色列

）20機械甲蟲機械蜻蜓

（美國中央情報局）微型機械飛行蟲哈佛研發(fā)的機械蒼蠅

航空航天國防軍事領域機械甲蟲

（美國北卡羅來納州立大學

）微型飛機

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其它領域蚱蜢機器人（瑞士）由瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(EPFL)開發(fā)的機器人重7克，身高只有5厘米。能開展災區(qū)探查，或去其它行星上考察。微型傳感器22

北京航空航天大學和中科院微生物所合作，進行刻蝕加工a)85μm厚的純銅齒輪零件b)70μm深及200μm寬的5個溝槽

現(xiàn)有研究24掩膜板的制作微小齒輪圖形的尺寸25掩膜板的制作掩膜板及銅片上的齒輪圖形27微小齒輪零件28微小齒輪零件的質(zhì)量分析分析儀器內(nèi)容數(shù)據(jù)平臺移動量/mm100顯示解析度/0.1μm0.1移動精度/μm4功率/VA50重量/kg18超景深三維顯微系統(tǒng)-VHX600E基本數(shù)據(jù)

30微小齒輪齒廓分析利用生物刻蝕方法加工