动力机械工程范文

导语：如何才能写好一篇动力机械工程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：机械工程类专业；创新能力；课程体系

作者简介：张桂菊（1979-），女，布依族，贵州贵阳人，邵阳学院机械与能源工程系，讲师；肖才远（1979-），男，贵州威宁人，邵阳学院城市建设系，讲师。（湖南邵阳422000）

基金项目：本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目“湖南邵阳学院教学改革研究项目”（项目编号：2009JG26）的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）08-0022-02

在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代，培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义，已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来，机械工业取得了稳定、快速的发展，同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高，位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际，培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一，针对机械工程类创新型人才的专业特点，邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式，使邵阳学院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。

一、机械工程类创新人才培养的意义

科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课，而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材，着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿，教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学，学生注重死记硬背，拼命忙于应付考试，培养出来的学生高分低能，缺少灵活性，缺少创新精神。所以，制订创新型人才培养体系时，始终坚持学生全面发展的教育观，坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展，注重知识、能力与素质的协调发展。

二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系

创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。

通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合，改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识，培养学生对时代和社会发展规律的正确认识，提高学生的道德情操，树立正确的人生观、价值观和发展观，培养学生的经济意识与政治意识，提高学生的科学文化素养，促进学生的全面发展。

随着现代工业化进程的飞速发展，现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征，未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合，并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而，必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台，即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育，拓宽专业口径，培养学生对未来工作的适应性，增强自我发展的能力。

根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求，按专业大类招生，分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则，对专业课程学时减少的同时，课程内容进行精炼，突出应用广、水平高、效果好的特点，对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化，在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程，针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。

高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力，同时还要具备一定的管理协调能力。因而，构建创新系列课程模块要基于工程实际，注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿，着眼于整个机械系统，开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程，涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识，另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践，为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。

三、构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系

实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节，在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合，将科研活动引入教学，加强工程实训和学生课外科技创新活动，使学生知识来源渠道多样化，能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养；不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。

实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上，顺利实现了人事改革，通过竞聘上岗，拥有实验专职技术人员9人，其中高级职称3人，中级职称5人，初级职称1人；教学仪器设备852台（套），总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划，重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块：动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。

动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主，每年能承担实验教学任务达16000人次，除了承担正常的实验教学任务外，还承担数控操作的认证培训工作，学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书，有利于培养学生的应用能力及就业竞争力；动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间，每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。

动力机械基础实训基地包括工程力学模块（理论力学、材料力学）、金属材料及热处理模块（互换性及测量技术、金属材料热处理）、传动与控制工程模块（控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等）和热工基础实验模块（工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境）。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容进行重组，实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。

动力机械创新实训基地包括机械创新模块（机械原理、机械设计、机械创新设计）、机械工程软件实训模块（AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等）、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书，让学生机械地去验证。这样，验证性实验极大地束缚了学生的手脚，使学生的思路打不开，也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况，我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件，为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件，不向学生具体提出要求，只提出需实现的功能，学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果，并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出，自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线，注重创新设计能力培养，提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。

专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块，承担了三个机械工程类专业、六个培养方向的专业实验教学任务，每年可承担实验教学任务达11000人次。

四、创新实践教学成果

根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械工程类专业实践近两年来成绩显著。到目前为止，邵阳学院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业；动力机械及工程学科被评为湖南省“十一五”重点建设学科；小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室，发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩，2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项；2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项；2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项，2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项；2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年“挑战杯”比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在邵阳学院举行，学校成功地承办了该项大赛，并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械工程类专业大学生创新能力培养体系的构建问题，进一步完善培养体系，推广所取得的成果。

参考文献：

[1]周仲魁,夏菲,梁丽萍,等.构建大学生科技创新体系的探索与实践[J].东华理工学院学报(社会科学版),2007,26(1):49-52.

[2]蔡苇,余波,兰伟.大学生科技创新活动存在的问题与对策[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2007,(6):165-166.

[3]李郁峰,陈念年.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式[J].计算机教育,2009,(10):12-14.

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在汽车行业混合动力技术已经得到了广泛的推广和使用，为工程机械的节能问题提供了一条新的道路，但是汽车的运作方式和工程机械有明显的差别，工程机械的负载工况和汽车的差别较大，工程机械的内部结构比较复杂，能量回收的方式不一样，给混合动力机的研究带来了较大的难度。针对工程机械本身的特性，对能量管理和参数匹配进行重点研究，研发出可以节能减排而且容易大面积的推广和使用的混合动力机型。现在的能源十分紧缺，环境也越来越恶劣，混合动力技术的使用是有非常重要的价值的。在上个世纪八十年代，由于汽车行业的发展，间接的提高了工程机械的设计水平。在欧美一些发达国家，一些工程机械企业推出了改善后的工程机械产品，这些机械产品在动力性、经济性、安全性、舒适性上都有很大的突破。现在，中国的工程机械行业也在迅速发展，中国的很多高校和工程机械企业也开始重视开发混合动力工程机械，而且还把少量的机械投入到试用中。

2混合动力的系统类型

2.1串联式混合动力系统

发动机、发电机、电动机和外载用“串联”的方式组成一个驱动系统。发电机发电，把电力传给发动机，其实把发电机和发动机可以看成一个电力供应系统。发动机不会直接驱动外载，电动机可以直接驱动外载，在驱动的电力有多处的部分可以存储在储能装置里，在电力不足的时候，可以使用储能装置中存储的电力。而且在外载制动的时候，可以带动发电机进行发电，并把释放的电量回收起来，存储在储能装置中。在串联式混合动力装置中，发动机和外载之间不需要其他机械的连接，结构比较简单，布置起来比较方便，对系统和策略的控制比较方便，但是只支持电动机驱动，这种动力类型和电驱动差不多

2.2并联式混合动力系统

把发电机和驱动电机用机械连接起来，再用并联的方式安装外载，并联式混合动力系统有三种驱动模式，有发动机单独驱动模式、电动机单独驱动模式、发电机和电动机一起驱动模式。在这些驱动模式中，发动机驱动是主要的驱动模式，用电动机驱动作为发动机驱动的辅助。因为发电机和电动机的功率是可以叠加的，所以可以让发电机和电动机一起驱动，降低装机的功率，这样动力系统的尺寸小、重量轻、价格低。在发电机和电动机的共同驱动下，用发动机释放的电力驱动外载，多余的机械能用发电机存储起来。当电力不够用的时候，可以把发电机存储起来的电力释放出来。用发电机直接驱动的方法工作效率会很高，而且节能效果也比较好。

3串联和并联混合动力的节能效果

为了了解串联和并联混合动力系统的节能效果，把液压挖掘机的双泵驱动的液压系统作为实验基础，在液压系统中加入串联和并联的动力系统，进行仿真建模，对液压挖掘机的工作进行仿真计算。对发动机最高、最低功率、输出的总能量、耗油率和总耗油量进行对比，最后得出结论。(1)如果在使用混合动力系统的时候，不要单独的使用串联混合动力系统，因为串联混合动力系统没有节能的作用，但是单独使用串联混合动力系统可以改变排放物的质量，还能降低柴油机的装机功率。在使用串联混合动力系统的时候，柴油机的工作状况是比较稳定的，可以降低柴油机的装机功率，节约一部分成本。而且柴油机的工作能力也可以提高，柴油机可以长期的在高效区里工作，充分的燃烧燃油，减少耗油量，改善尾气排放的质量。柴油机和电动机之间不需要其他机械的连接，所以工作状况很平稳，而且排放物少。整个装置的结构布置十分容易变通，相对比较自由，控制的方式也很简单。因为柴油机是与发电机相连接的，所以输出的电能要在变频器里和电池或者电容进行交直流转换，这样一来电能的损耗就会比较大，很难达到节能的作用。(2)单独使用并联混合动力系统的节能效果不是很好。但是并联混合动力系统可以使柴油机的装机功率有明显的降低，而且排放物的污染也不是很大。使用并联混合动力系统的时候，柴油机输出的能量只有一些可以用来发电，其他的能量都要用在泵的驱动上。虽然在部分情况下使用并联混合动力系统的时候需要发电机大量输出功率。(3)把串联混合动力和并联混合动力进行比较，串联混合动力比较占优势，混合动力系统还可以给其他的节能方式提供技术上的支持，把各种节能方法进行结合，最终达到高效率节能的目标。

4混合动力系统的节能方式

在使用工程机械的时候，大部分的能量都使用在液压系统主要控制阀门的节流口上，这不仅会浪费大量的能量，还会使系统的热量上升。如果可以把浪费的这部分能量回收并进行利用，不但可以达到节能的目的，还可以是整个系统更具有稳定性。要想回收这部分的能量，可以在主控制阀门的节流口上安装一个马达，用马达对机构的速度进行控制，并将原本浪费的能量储存起来。如果采用马达对能量进行回收，因为马达的惯量比较大，所以普遍使用性并不是很高，还需要进一步的实验和研究。因为马达节能的措施还不是很完善，所以可以使用单独驱动的方式，过去的工程机械大多采用单泵驱动，这样可以节约成本。可是不同的系统所需要的压力是不同的，所以泵必须解决外载所需要的压力。

5结语

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机械工程及自动化是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。

现代机械工程有5大服务领域 ：

1、研制和提供能量转换机械，包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械，以及将机械能转换为所需要的其他能量的能量变换机械。

2、研制和提供用以生产各种产品的机械，包括农、林、牧、渔业机械和矿山机械以及各种重工业机械和轻工业机械等。

3、研制和提供从事各种服务的机械，如物料搬运机械，空调设备以及除尘、净化、消声等环境保护设备等。

4、研制和提供家庭和个人生活用的机械，如洗衣机、电冰箱、钟表、照相机、运动器械和娱乐器械等。

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机械加工过程中，工艺系统常常会发生振动，即在工件和刀具的切削刃之间，除了名义上的切削运动外，还会出现一种周期性的相对运动。产生振动时，工艺系统的正常切削过程便受到干扰和破坏，从而使零件加工表面出现振纹，降低了零件的加工精度和表面质量，频率低时产生波度，频率高时产生微观不平度。强烈的振动会使切削过程无法进行，甚至造成刀具“崩刃”。为此，常被迫降低切削用量，致使机床、刀具的工作性能得不到充分的发挥，限制了生产率的提高。振动还影响刀具的耐用度和机床的寿命，发出噪声，恶化工作环境，影响工人健康。振动按其产生的原因来分类有三种：自由振动、受迫振动和自激振动。受迫振动和自激振动都是不能自然衰减而且危害较大的振动。下面就这两种振动形式进行简单的分析。

二、机械加工中的受迫振动

（一）受迫振动产生的原因机械加工中的受迫振功，是一种由工艺系统内部或外部周期交变的激振力(即振源)作用下引起的振动。机械加工中引起工艺系统受迫振动的激振力，主要来自以下几方面1．机床上高速回转零件的不平衡机床上高速回转的零件较多，如电动机转子、带轮、主轴、卡盘和工件、磨床的砂轮等，由于不平衡而产生激振力F(即离心惯性力)。2．机床传动系统中的误差机床传动系统中的齿轮，由于制造和装配误差而产生周期性的激振力。此外，皮带接缝、轴承滚动体尺寸差和液压传动中油液脉动等各种因素均可能引起工艺系统受迫振动。3．切削过程本身的不均匀性切削过程的间歇特性，如铣削、拉削及车削带有键槽的断续表面等，由于间歇切削而引起切削力的周期性变化，从而激起振动。4．外部振源由邻近设备(如冲压设备、龙门刨等)工作时的强烈振动通过地基传来，使工艺系统产生相同(或整倍数)频率的受迫振动。（二）减少受迫振动的途径受迫振动是由于外界周期性干扰力引起的，因此为了消除受迫振动，应先找出振源，然后采取适应的措施加以控制。1．减小或消除振源的激振力对转速在600r/min以上的零件必须经过平衡,特别是高速旋转的零件,如砂轮,因其本身砂粒的分布不均匀和工作时表面磨损不均匀等原因,容易造成主轴的振动,因此对于新换的砂轮必须进行修整前和修整后的两次平衡。提高齿轮的制造精度和装配精度，特别是提高齿轮的工作平稳性精度，从而减少因周期性的冲击而引起的振动，并可减少噪声；提高滚动轴承的制造和装配精度，以减少因滚动轴承的缺陷而引起的振动；选用长短一致、厚薄均匀的传动带等。2．避免激振力的频率与系统的固有频率接近，以防止共振。如采取更换电动机的转速或改变主轴的转速来避开共振区；用提高接触面精度、降低结合面的粗糙度；消除间隙、提高接触刚度等方法，来提高系统的刚度和固有频率。3．采用隔振措施如使机床的电机与床身采用柔性联接以隔离电机本身的振动；把液压部分与机床分开；采用液压缓冲装置以减少部件换向时的冲击；采用厚橡皮、木材将机床与地基隔离，用防振沟隔开设备的基础和地面的联系，以防止周围的振源通过地面和基础传给机床等。

三、机械加工中的自激振动

当系统受到外界或本身某些偶然的瞬时的干扰力作用而触发自由振动时，由振动过程本身的某种原因使得切削力产生周期性的变化，并由这个周期性变化的动态力反过来加强和维持振动，使振动系统补充由阻尼作用所消耗的能量，这种类型的振动称为自激振动。切削过程中产生的自激振动是频率较高的强烈振动，通常又称为颤振。(一)自激振动的特点1．自激振动是一种不衰减的振动。振动过程本身能引起周期性变化的力，此力可从非交变特性的能源中周期性地获得能量的补充，以维持这个振动。2．自激振动频率等于或接近系统的固有频率，即由系统本身的参数决定。3．自激振动振幅大小取决于每一振动周期内系统获得的能量与消耗能量的比值。当获得的能量大于消耗的能量时，则振幅将不断增加，一直到两者能量相等为止。反之振幅将不断减小。当获得的能量小于消耗的能量时，自激振动也随之消失。到目前为止尚无完全成熟的理论来解释各种情况下发生自激振动的原因。目前克服和消除机械加工中的自激振动的途径，仍是通过各种实验，在设备、工具和实际操作等方面解决。（二）控制自激振动的途径1．合理选择切削用量。切削用量是指切削速度、进给量和切削深度三者的总称。切削速度对刀具寿命有非常大的影响.提高切削速度时,切削温度就上升,而使刀具寿命大大缩短.加工不同种类、硬度的工件,切削速度会有相应的变化.2．合理选择刀具几何角度。基本角度分别是在正交平面内的前角、后角；在切削平面内的刃倾角；在基面内的主偏角、副偏角。派生角度是刀尖角、楔角。因为前角、后角和楔角之和等于90°。在不同的测量面内，都可以定义前角或后角。例如：在正交平面、法平面、切深平面、进给平面内都有其对应的前角和后角。3．提高工艺系统抗振性工艺系统本身的抗振性能是影响颤振的主要因素之一。应设法提高工艺系统的接触刚度，如对接触面进行刮研，减小主轴系统的轴承间隙，对滚动轴承施加一定的预紧力，提高顶尖孔的研磨质量等。加工细长轴时，使用中心架或跟刀架，尽量缩短镗杆和刀具的悬伸量，用死顶尖代替活顶尖，采用弹性刀杆等都能收到较好的减振效果。4．采用减振装置当采用上述措施仍然达不到消振的目的时，可考虑使用减振装置。减振装置通常都是附加在工艺系统中，用来吸收或消耗振动时的能量，达到减振的目的。它对抑制强迫振动和颤振同样有效，是提高工艺系统抗振性的一个重要途径，但它并不能提高工艺系统的刚度。减振装置主要有阻尼器和吸振器两种类型。（1）阻尼器的原理及应用阻尼器是利用固体或液体的阻尼来消耗振动的能量，实现减振。图5―9所示为利用多层弹簧片相互摩擦，消除振动能量的干摩擦阻尼器。阻尼器的减振效果与其运动速度的快慢、行程的大小有关。运动越快、行程越长，则减振效果越好。故阻尼器应装在振动体相对运动最大的地方。（2）吸振器的原理及应用吸振器又分为动力式吸振器和冲击式吸振器两种。①动力式吸振器它是利用弹性元件把一个附加质量块连接到系统上，利用附加质量的动力作用，是弹性元件加在系统的力与系统的激振力相互抵消，以此来减弱振动。②冲击式吸振器它是由一个与振动系统刚性连接的壳体和一个在壳体内自由冲击的质量块组成。当系统振动时，由于自由质量的往复运动而冲击壳体，消耗了振动的能量，故可减小振动。5．合理调整振型的刚度比根据振型耦合原理，工艺系统的振动还受到各振型的刚度比以及其组合的影响。合理调整它们之间的关系，就可以有效地提高系统的抗振性，抑制自激振动。

参考文献：

[1]马淑梅.超精密微量进给刀架的研制[J]同济大学学报(自然科学版),1999,(05).

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关键词： 车辆；发展

在现代社会中广泛使用，不仅影响了车辆的运输行业和汽车行业，是我们国家的支柱产业之一，但也对农业和国家的防御装备现代化的发展产生深远的影响。车辆工程范围从原来的力学，机械设计，材料，流体力学和化学机电工程，机械设计及理论，计算机，电子技术，测试计量技术和控制技术，这不仅是相互渗透，也进一步与医学结合，生理学和心理学。它已经发展成为一门综合学科，包括多重的高科技和工程技术领域。

关于机械工程发展，在许多研究机械工程史著作中将其分为三个阶段：古代机械工程史、近代机械工程史、现代机械工程史。

机械始于工具。公元前3000年以前（史前期），人类已广泛使用石制和骨制的工具。搬运重物的工具有滚子、撬棒和滑橇等，如古埃及建造金字塔时就已使用这类工具。公元前3500年后不久，苏美尔人已有了带轮的车。史前期的重要工具有弓形钻和制陶器用的转台。弓形钻由燧石钻头、钻杆、窝座和弓弦等组成，用来钻孔、扩孔和取火。埃及第三至第六王朝（约公元前2686年～前2181年）的早期，开始将牛拉的原始木犁和金属镰刀用于农业。约公元前2500年，欧亚之间地区就曾使用两轮和四轮的木质马车。叙利亚在公元前1200年制造了磨谷子用的手磨。

公元前600～公元400年的古罗马称为古典文化时期，这一时期木工工具有了很大改进，除木工常用的成套工具如斧、弓形锯、弓形钻、铲和凿外，还发展了球形钻、能拔铁钉的羊角锤、伐木用的双人锯等。广泛使用的还有长轴车床和脚踏车床，用来制造家具和车轮辐条。脚踏车床一直延用到中世纪，为近代车床的发展奠定了基础。

约在公元前1世纪，古希腊人在手磨的基础上制成了石轮磨。这是机械和机器方面的一个进展。约在同时，古罗马也发展了驴拉磨和类似的石轮磨。

表是1500年前开始制造的。重要的改进是用螺旋弹簧代替重物以产生动力，此外还加了棘轮机构。机械式钟表创造的成功，不仅为现代文明所必需，也推动了精密零件的制造技术。机械式钟表后来又得到全面改进，如单摆式时钟取代了原来的天平式时钟。1676年英国为格林威治天文台制作了摆长不同的两种精密时钟。怀表采用双金属条，解决了平衡轮的温度补偿问题。

在欧洲诞生了工程科学。许多科学家，如牛顿、伽利略、莱布尼兹、玻意耳和胡克等，为新科学奠定了多方面的理论基础。为了鼓励创造发明，意大利和英国分别在1474年和1561年建立了专利机构。17世纪60年代出现了科学学会，如英国皇家学会。英国于1665年开始出版科学报告会文献。法国约于同时建立了法国科学院。俄、德两国也分别于1725年和1770年建立了俄国科学院和柏林科学院。这些学术机构冲破了当时教会的禁锢，展开自由讨论，交流学术观点和实验结果，因而促进了科学技术以及机械工程的发展。

在1750～1900年这一近代历史时期内，机械工程在世界范围内出现了飞速的发展，并获得了广泛的应用。1847年，在英国伯明翰成立了机械工程师学会，机械工程作为工程技术的一个分支得到了正式的承认。后来在世界其他国家也陆续成立了机械工程的行业组织。

机械工程的发展，在工业革命的进程中起着主干作用。如18世纪中叶以后，英国纺织机械的出现和使用，使纺纱和织布的生产技术迅速提高。蒸汽机的出现和推广使用，不仅促进了当时煤产量的迅速增长，并且使炼铁炉、鼓风机有了机器动力而使铁产量成倍增长，煤和铁的生产发展又推动各行各业的发展。蒸汽机用于交通运输，出现了蒸汽机车、蒸汽轮船等，这反过来又促进了煤、铁工业和其他工业的发展。汽轮机、内燃机和各种机床相继出现。

其中动力机械技术的突破，促进了各技术领域的突飞猛进。第一台有实用意义的蒸汽动力装置是英国的T.钮科门于1705年制成的大气式蒸汽机，曾在英国的煤矿和金属矿中使用。1712年制成的钮科门蒸汽机，它的蒸汽气缸和抽水缸是分开的。蒸汽通入气缸后在内部喷水使它冷凝，造成气缸内部真空，气缸外的大气压力推动活塞做功，再通过杠杆、链条等机构带动水泵活塞运动。1765年瓦特制作了一台试验性的有分离冷凝器的小型蒸汽机，1781年他又取得双作用式蒸汽机的专利。1776年瓦特与M.博尔顿合作制造的两台蒸汽机开始运转。到1804年，英国的棉纺织业已普遍采用蒸汽机作为生产动力。

19世纪中期，内燃机问世。第一台在工厂中实际使用的内燃机是1860年法国的勒努瓦制造的无压缩过程的煤气机，其基本结构与当时的蒸汽机相差不多。1862年，法国A.E.B.de罗沙提出四冲程循环的基本原理。1876年，德国N.A. 奥托制成四冲程往复活塞式单缸卧式煤气机，比勒努瓦的煤气机效率更高，功率更大。1878年，英国D. 克拉克制成二冲程作出了重要贡献。1897年他制成第一台压缩式点火式内燃机（柴油机），使用液体燃料，按四冲程原理工作，热效率高于当时其他任何内燃机。早期的压缩式内燃机的转速比较低，进入20世纪后内燃机的转速大幅度提高。

随着发电机和电动机的发明，世界开始进入电气时代。中心发电站迅速兴起，大功率的高速汽轮机应运而生。

第二次世界大战以后的30年间，机械工程的发展特点是：除原有技术的改进和扩大应用外，与其他科技领域的广泛结合和相互渗透明确加深，形成了机械工程的许多新的分支，机械工程的领域空前扩大，发展速度加快。这个时期，核技术、电子技术、航空航天技术迅速发展。生产和科研工作的系统性、成套性、综合性大大增强。机器的应用几乎遍及所有的生产部门和科研部门，并深入到生活和服务部门。

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【关键词】多体动力学，机械工程，航天器，机器人

多体力学是一门综合性质的学科，这门学科中包含了计算力学与工程力学等很多学科，是推动机械工程产业的重要支撑学科之一。一般机械系统能够通过多体系统获得较为全面的以及完整抽象的有效描述与高度概括，在对机械系统进行研究与分析时，是一个最优模型形式。在当前先进的航空航天也、技术制造也以及人体与假肢等高科技领域中，多体系统这门高新学科得到了广泛的推动与发展。在机械工程领域，多体力学有着十分重要的作用，并且逐渐的也引起了人们的重视。

一、对多体力学进行模型构建

机械多体系统是由很多不同的部件进行连接进而构建而成的，机械装置中的每个部件都会在机械设备进行运作时发生位移、更改速度以及其它方面的作用力参数。在对多体力学系统实施建模的过程中，一般需要构建出系统中的坐标系、构建系统中各个部件的模型并且还要对一些相关的约束以及力偶进行定义。在对多体动力学进行研究的过程中，最为主要的两个方向就是动力学与运动学。同经典力学相比较而言，使用多体力学来研究出的系统一般都会较为复杂，同时每个部件在自由度方面都会存在着不同程度的区别，并且各个部件在相对位移上也会发生很大的变化。故此，建立与求解运动微分方程的过程都是十分复杂的，并且想要准确的对运动方程进行求解还需要计算机技术辅助。

（一）多体动力学模型在表述上的分析。机械系统中的基础构件就是多体动力学中的各个部件，这些部件会承受来自于系统内外其他部件施加的约束作用，在对多体动力学进行机械设备模型的构建时，就会涉及到对各个部件的定义。力元：就是指多体力学环境中各个部件之间的相互作用。理想的力元可以等效成弹簧（扭转弹簧）或-阻尼器-致动器。铰：是机械设备中的运动副，会在实际应用的过程中，称多体力学中每个部件之间产生的约束叫做铰。外力偶：是多体系统内部的各个部件所承受的外力作用。拓扑结构：系统以及系统内部中的所有构件间存在相互关系以及链接的方式。

（二）模型和模型元素。以上描述的部件、力元以及约束等各种要素构成的这种拓扑结构系统都涵盖在多体动力学系统中动力学模型内。针对机械设备而言，在机械设备中的力元、铰、力偶以及部件等这些要素有着很多的种类。故此，想要方便对机械件各个要素进行更好地管理，可以将其按照不同的属性归类处理，一般 可以划分成约束模型约束、分析力模型元素、力模型约束以及部件模型约束。

（三）参考框架与坐标系。我们称机械运动中能够在两者之间永久保持不变距离的物理为刚体。任一选择刚体上的一点A构建出一个空间三角坐标系将刚体固定住，并且将A点视为该坐标系中的原点，这个坐标系对于刚体而言是连体基，也可以将其称作是局部坐标系。连体基需要全部固定与机械的部件上，一旦部件发生运动，连体基就相应的随之运动，并且连体基也不会由于刚体发生了运动状态的变化就随之发生变化。这样说来，只要是连体基的位置确定了，也就能够对刚体中任意一点的位置进行确定了。通常用地面坐标系作为连体基的参考对象，地面坐标系可以看成是全局坐标中的一个固定值。刚体与柔体在多体系统中的坐标定义是存在一定差异的，在对刚体坐标进行定义时，可以选择固定的坐标定义，这样一来，当刚体在状态上发生变化时，其坐标不会跟着发生变化。在对柔体进行定义时，需要选择浮动的坐标进行定义，这样一来柔性性的变化就会使坐标系发生线与角的位移，还能将柔体在局部发生的变化清晰的表现出来。

二、机械领域中对多体力学的实际应用

（一）柔性机械臂实施振动控制。作为一种精度较高的航天技术设备，轻质重载航天机械臂在端点处需要完成高精度大范围的位置跟踪任务，故此，需要对该机械臂在振动情况上实施必要的控制。对于那些需要在很大范围内进行运行的柔性臂，想要对其端点的振动进行关键性的抑制需要选择一个恰当的时间并在设备的端头出施加一个制动力。应当注意的是，这个时间点同柔性臂固有频率与固有阻尼之间存在着密切的关联。此外，想要实施有效的控制，还需要对伺服系统在动态特征上进行周全的考虑。相关研究发现，最佳的效果就是实施柔性臂端点变形进而实现全闭环反馈，可以令机械臂的振幅控制在一定数量级内。

（二）工业机器人中的应用。多体动力学中，工业机器人是十分经典的模型，其构成为一个分支、六个自由度，由铰对各个部件进行衔接。以PUMA760这一常用的机器人为例进行分析，从时间域以及频率域进行考虑，使用高速摄像仪对设备的一些相关的运动参数进行测量，并且将获得的电枢电流值向驱动转矩进行转化，大臂值为7.1N・m/A。把已经拟合好的模态参数向物理参数进行转化，能够对工业机器人在当前的阻尼系数还有刚度系数进行识别。对于机器人在关节上的特性研究来说，多体力学的应用是十分有意义的。

结束语：综上所述，多体动力学能够为机械航空领域、机器人领域以及兵器领域提供有利的理论工具以及技术支撑。一般机械系统能够通过多体系统获得较为全面的以及完整抽象的有效描述与高度概括，在对机械系统进行研究与分析时，是一个最优模型形式。对于多体力学在机械工程方面的研究，我们应该投入更大的精力，进而使机械工程能够得到更好的发展，最终为人们提供更加便捷的服务。

参考文献：

[1]产文兵.球轴承―齿轮系统多体动力学建模与仿真分析[D].昆明理工大学，2014.

[2]吴春峰.机械工程中的多体系统动力学问题研究[J]. 中华民居（下旬刊），2014，02：171-174.

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关键词：机械工程；智能化；重要性；发展趋势

引 言：新经济时代是智能化的时代，经过长时间的研究拓展， 智能化有了长足的发展，而科学技术的逐渐进步和人们需求的日渐增加正是智能化发展的现实基础。目前，智能化技术逐渐运用到社会发展的各个领域，影响着人们生活的方方面面，为人们的生活提供了便捷。

1 实现机械工程智能化的重要性

1.1 机械工程作为一种与机械的生产和应用具有密切关系的学科，其通过对科学和实践的有机结合，在机械设备问题的解决过程中起到了至关重要的作用。而在社会的发展和运行过程中，机械设备作为拓展生产范围和促进生产事业发展的重要载体，因而在各行各业中各种机械得到了广泛地应用，加上机械工程中包含了多种机械与控制技术，在机械研发与应用过程中都离不开机械工程的应用，因而必须对机械工程进行有效的分析。

1.2 智能化涉及了方方面面的技术知识，因而在时代的发展过程中，智能化是未来发展的必然趋势，尤其是随着科学技术的不断发展，为智能化的发展注入了强劲的动力，使智能化的广度与深度得到了极大的拓展，因而机械工程的智能化对于我国机械事业的发展具有不可磨灭的贡献，加上其发展前景十分广阔，因此必须对智能化的机械工程发展趋势进行探究。此外，机械工程在人类的生存、生产和生活过程中提供了良好的物质基础，能有效促进企业生产机械设备的安全高效运行，通过机械工程智能化的实现，为社会生产力的发展注入强大的动力，并通过智能化的实现降低生态环境的影响，所以实现机械工程的智能就显得十分必要。

2 机械工程智能化要点分析

2.1机械工程

机械工程是与机械生产和使用密切相关的学科， 通过科学与实践经验的结合，解决与机械设备相关的各种问题，具体来说，社会生产离不开机械设备， 没有机械设备的生产只能是小范围的生产， 并不能实现规模性生产，机械工程的出现使得机械设备的使用更为普遍， 从而使规模经济成为可能。机械工程涉及机械、控制技术等多种知识， 研究机械的研发、使用以及维修等多种内容， 始终贯穿于产品生产的各个环节， 广泛应用于社会发展的各个领域。

2.2智能化

智能化是社会发展的总体趋势， 它并不是一个简单的涵义，而是一个涵盖较广的综合体系，这一体系涉及多种技术， 并将这些技术运用在某一特定用途中的智能化的综合。随着科学技术的进步， 智能化不断发展，智能化程度的加深以及智能化技术的发展使得智能化的应用范围越来越广， 逐渐拓展到建筑、生产等多个领域而科学技术的日益更新更是为智能化不断创新， 从而拓宽了智能化的深度和广度。同时， 新时代的经济要求决定了智能化发展的必要性。总之， 智能化在未来具有极为方阔的发展前景。

3 机械工程智能化发展现状

由于我国目前的国情以及技术、信息等的限制，我国部分机械工程企业还未实现智能化发展，还是以传统的制造模式为主，但可喜的是，机械工程企业一直都在不断改革，借鉴国内外发展较好的机械工程企业的成功经验，在技术、管理、产业结构等各方面开拓创新，将智能化作为企业未来的发展目标。总之，未来的生产是智能化的集约生产，顾客的需求是智能化的服务和产品，因此，企业的生产和管理必须以智能化的发展方向为目标。随着技术越来越成熟，不少企业在国家产业政策和信息技术的支持下，以市场需求为导向，不断调整产业结构，研发产品技术，将产品向科技化、智能化方向发展，中国机械工程行业一定能够克服困难，走上科技、智能发展的轨道。

4 机械工程智能化的发展趋势

4.1管理智能化方向

由于智能化管理在机械工程管理中的逐渐渗透，机械工程企业的管理方式也发生了变化，由原来的多层次、交叉式的管理转变成阶梯型管理模式，由原来的人力管理为主转变为微机管理。智能化管理对机械工程企业的生产、销售、市场开发等一系列活动都实时监控、合理决策，并针对运行结果及时给出正负反馈，以指示下一步的生产活动。这样的管理模式，一方面使管理信息更透明化，提高了管理效率。另一方面也减少了人员浪费，为企业节省人力和物力，同时减少了人为差错对企业管理的影响。智能管理模式的发展也提高了机械工程的整体发展。智能化管理模式的推广，使得机械工程企业能够更好地预测市场环境的变化和风险，管理决策能够快速适应市场的需求。因此，智能化管理模式的应用更有利于机械工程企业抓住国际和国内形势下的机遇而发展。

4.2产品智能化

随着时代的发展，消费者对产品的需求趋向个性化、多样化、智能化，这种不断提高的需求要求促使机械工程企业由传统的劳动力生产转向技术生产，不断创新，以满足顾客的需求为目标。智能化产品可以拥有多种人脑的分析功能，如远程控制功能、定时控制功能、联动控制功能等。如针对不同领域的机械工程产品，安装不同类型的传感器（热敏传感器、压力传感器、位置传感器等），能对外界信号进行感知、分析。在产品上安装控制器，可以模拟人脑分析、判断、处理接收到的外界信号，从而实现产品智能化。机械工程智能化产品常有的几种仪器仪表包括有：集散控制系统、单片机+数码显示管+电子线路，可以达到分级控制、灵活配置、智能管理的效果。

4.3机械工程设备智能化

在现代社会里，随着信息化建设的不断深入，许多机器设备都趋向自动化、科技化、智能化发展，智能化设备的应用促进了智能管理模式的发展，管理水平的提高。智能设备的管理，使得管理人员能够通过设备性能参数的变化及时了解设备运行状态及生产状况，有故障发生时，系统设备能够及时给出预警信号，不会造成生产的损失。机械工程设备（如加工机械、动力机械等）的运行状态是机械工程生产效率的基础，对机械工程企业以至于国民经济发展都具有重要影响。根据机械设备的结构、工作性能、工作效率的不同，机械工程的运行效率、任务目标等也是不同的。

4.4科学技术智能化

科学技术智能化是实现产品智能化、生产设备智能化和管理智能化的基础。科技智能化运用在机械工程生产各个方面，如导航技术、远程控制技术、微显微技术等的运用。因此，现代机械工程企业要不断地关注最新科学技术的发展，并将其应用在生产中。由于机械工程不同领域对产品结构、性能等的需求不同，机械工程智能化产品发展的模式、目标等也不同，对不同领域的智能化产品的生产应该根据具体需求而有有所差别。不能采用“一概而论”的方式，要针对具体需求，进行适当的技术、设备选择配置，使机械工程智能化生产更有效率，智能化产品更好的满足顾客的需求。

5 结束语

机械工程智能化发展对于国民生产、生活以及国民经济的发展等方面都具有重大意义，要构建科学的、合理的、系统的机械工程智能化发展体系还有待未来进一步的研究、探索。总之，只要我们正视机械工程智能化发展过程中出现的各种问题，积极拟定措施并实施，就一定能够合理利用现有的资源以及创新的技术，不断满足顾客的需求以及生产、生活的需要，保证机械工程未来的智能化发展顺利。

参考文献：

[1]王朝.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].机械工程，2012（3）.

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    市场经济是以供求关系为核心的竞争经济,招标、投标是市场经济竞争最普遍和最有成效的方式。不仅政府、企业、事业单位采用招标投标采购物品,而且各种工程项目也采用这种方式挑选承包者。工程项目建设单位(业主)在招标投标过程中,通过招标广告,吸引众多投标商(承包商)前来投标洽谈,对所有具有资格的承包商一视同仁,采取公平、公正竞争方式,最大限度地形成买方市场,使自己有最充分的挑选余地,由此挑选出经济实力强、管理经验丰富、业绩优良、技术先进、社会信誉好、质量优良、价格合理、工期较短的承包商,实现优胜劣汰、降低造价、缩短工期、确保质量、提高效益。

    招标文件是标明招标工程数量、规格要求和招投标双方责权利关系的书面文件。项目招投标的市场情况千变万化,为适应这种变化,在投标竞争中获胜,项目实施单位应设置投标工作机构,积累各种资料,掌握市场动态,遇到招标项目,则研究投标策略,编制标书,争取中标。投标程序一般包括:报名参加投标、办理资格审查、取得招标文件、研究招标文件、调查投资环境、确定投资策略、编制标书、投送标书等阶段。开标程序很短,结束后即转入内部评审阶段。评标是一件复杂而又重要的工作,评标委员会应由懂技术、经济、法律的3方面人员组成,坚持公平态度,按预先确定的原则,一视同仁地对待每份合格的投标文件,从技术、工期、管理、服务、商务、法律等方面进行分析、评价。投标技巧的研究实质是在保证质量与工期的条件下,寻求一个好的报价技巧的问题。承包商为了中标,并获得预期的效益,在投标程序的全过程中几乎都要研究投标报价技巧,包括开标前的投标技巧、开标后的投标技巧,并注意投标报价策略。

    二、项目合同管理

    机械的种类繁多,根据用途不同,可分为:动力机械,如电动机、内燃机、发电机、液压机等,主要用来实现机械能与其他形式能量间的转换;加工机械,如轧钢机、包装机及各类机床等,主要用来改变物料的结构形状、性质及状态;运输机械,如汽车、飞机、轮船、输送机等,主要用来改变人或物料的空间位置;信息机械,如复印机、传真机、摄像机等,主要用来获取或处理各种信息。项目合同是具有法律效力的一种经济合同,是指业主和承包商之间为完成某项任务,而达成的明确相互权利与义务的一种经济契约。机械工程项目的产品一般来说需要消耗大量的人、财、物,周期长,因而,合同涉及的内容多而复杂。业主和承包商通过项目合同的签订与履行,使双方活动置于法律约束下,更好地配合协作,有利于项目顺利圆满完成。工程项目的工作量大,施工周期长,可变因素多。在合同实施中,有些条款因情况发生变化,需要进行修改或补充。

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【关键词】热能；动力工程；能源

中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2014）03-180-02

近年来，随着工业的快速发展，我国锅炉的种类也逐渐增多，但是在锅炉的制造和应用方面还存在不少的问题，主要是能源利用效率比较低的问题。因此，如果提高能源利用效率成为我国热能与动力工程研究的方向之一。在本文中，笔者结合自身工作实际，从我国现阶段热能与工程发展情况入手，分析了热力动力工程和能源的发展状况。

一、热力动力工程及其未来发展方向

（一）现阶段的热力动力工程研究情况

我国的热力动力工程专业是在上世纪五十年代形成的，而它的兴起则是在前苏联，这个专业下面还包括几十个小专业，主要与偶电厂热能、制冷、锅炉，以及空调空城、低温、内燃机等等。而在我国实行改革开放之后，尤其是进入新世纪之后，这些小专业逐渐压缩成为九个小专业，前不久有被合并成为一个专业。在我国的大多数高校开设了热能与动力工程专业。

热能与动力工程专业的研究内容包括两个方面，一个是热能，一个是动力，它是一门技术性和应用性均非常强的专业，涵盖的知识领域主要包括机械工程、工程热物理、热能动力工程。此外，还包括能量转换和有效利用的理论和技术等，制冷装置、动力工程、动力机械等也属于这一专业的知识领域。该专业的应用领域也比较广泛，可以说是我国科技发展的基础专业所在。随着我国社会主义市场经济体制的逐步晚上，社会需求的不断多样化，以及科学技术的应用发展，均称为其发展的挑战。

（二）热能与动力工程的发展方向

热能与动力工程的发展方向首先表现在动力控制工程的发展方向，其研究发展需要掌握动力测试技术、汽轮机原理、动力机械设计、热工自动控制，以及燃烧污染与环境、锅炉原理、传热传质数值计算等方面的知识；其次，在热力发电机与汽车工程发展方向上，则需要掌握内燃机原理、燃料和燃烧、热力发动机的排放、环境工程理论，以及内燃机电子控制、低温技术学等方面的知识。

此外，在水利水电工程发展方面还需要掌握水轮机原理、水力机组辅助设备、现代控制理论、电机学与发电厂电气设备等方面的知识。

二、工业炉的发展状况

在工业生产领域，工业炉的作用比较大，在推动工业生产方面发挥着独特的作用。工业炉是一种热能转化装置，通过燃烧来产生热量，然后用燃烧产生的热量来加工物料和工件。在工业生产当中，工业炉是比较重要的生产设备，当前，工业炉在工业生产的各个领域均有应用，而且品种比较多，有力推动了工业生产的发展。早在商周时期，我国已经制造出功能强大的锅炉，随着工业生产的发展，锅炉逐渐发展成为当前的工业炉。所以，锅炉可以说是工业炉的一种特殊形式。相关的统计结果显示，在我国的12个行业当中，工业炉装备在12万台以上，其中，机械制造行业的工业炉占到了总数的67%，而工业炉有可以分为燃烧炉和电炉。现阶段，多数行业使用的是工业炉。而这两种工业炉中，燃烧炉的使用范围最广，有力推动了我国工业生产的发展。

三、工业炉燃烧控制技术的应用

若想比较好地控制热能动力工程锅炉内的燃烧，控制炉内的温度，必须控制能量转化幅度。在过去，锅炉燃烧均是使用人力向锅炉内添加燃料，通过这种方式来保证锅炉的连续工作。但现阶段，不少企业已经采用了步进式锅炉自动控制技术来控制燃料的添加。在下文中，笔者介绍两种锅炉燃烧的控制方式。

（一）空比例连续控制系统

空比例林旭控制系统由气体分析装置、燃烧控制器等部件构成，通过检测热电偶来设定燃烧数据；利用计算机技术计算出燃烧的偏差值，保证输出结果的准确性，实现对锅炉燃烧的控制。不过相关的研究表明，通过这种方式控制燃烧，常常会会出现偏差，计算结果的准确性会大幅降低。

（二）双交叉限幅控制系统

双交叉限幅控制系统，主要由热电偶、烧嘴和流量阀等组成。但是从另一个角度来讲，即通过温度传感器，把需测量的温度转换成电信号，之后，在计算所需测量的温度是不是与预先设定的温度相同，从而实现对锅炉内燃料燃烧的有效控制。锅炉采用这种燃烧控制方式，主要有两个方面的好处，一是可以节省能源和部件，二是可以实现对锅炉内温度的精确控制。实践证明，这种控制技术的应用效果非常好，值得在热能动力工程中应用和推广。

除此之外，控制热能动力工程锅炉内的燃烧温度，还应结合工程的需要，合理选用燃料。众所周知，有些燃料的燃烧控制较容易，而有些燃料燃烧较剧烈，控制相比较难，这就要求在锅炉内填充燃料前，合理选择燃料，通过对比燃烧点、燃烧所持续的时间等确定使用哪种燃料。

四、仿真锅炉风机翼型叶片

在锅炉的内部，有着不少的叶片，这些叶片在燃料燃烧的过程中会通过自身的转动形成复杂的流畅，主要的特征便是非定长。因此，通过相关的实验来检测其性能有着比较大的困难。现阶段，也缺乏健全和完善的流体力学理论知识来解释其中发生的各种现场，比如流动分离现象、失速现象和喘振现象等。在这种情况下，就需要通过流动实验和数据模拟来探测机械内部的流动问题。

五、热力动力工程在能源发展方面

（一）能源方面存在的问题

当前，世界各主要经济体的经济复苏迹象逐渐明朗，随着世界经济的复苏和持续发展，能源供应紧张的局面将会加剧，世界各国将会更加重视本国的能源安全问题，在采取行之有效的能源战略同时，加快各种能源利用新技术和新工艺。而能源动力工业作为我国国民经济和国防建设的支柱性产业，在推动国家经济发展方面做出了突出的贡献。所以，必须提高能源利用效率，缓解能源紧张的局面。

而热电厂的风机，是一种可以产生能源的机械装置，通过轴旋转产生的气流，可产生大量的动能，在发电厂、工业生产和锅炉生产过程中具有广泛的应用。对于一些发电机组来说，随着电力需求的增加，电网的运行将会更加的安全和可靠，所以，这对于风机的应用也就提出了更高的要求。

（二）能源方面的发展前景

人类社会赖以发展的重要基础便是能源，能源在确保人类社会的可持续发展方面有着巨大的作用。在世界能源形势不容乐观的形势下，如果更加合理高效的利用能源，成为世界性的研究课题。当前，我国的能源利用主要以煤炭和电能为主，也就是在能源利用结构中，煤炭是核心，我国是以煤炭为主的能源利用结构。这种能源利用结构，一方面会对环境产生比较大的影响，造成生态环境和大气环境的严重破坏，一方面会消耗大量的能源，过度消耗煤炭资源，使我国的能源供应日益紧张。

在这样的形势下，在我国能源供应日益紧张的形势下，我国能源的主要发展方向是“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”。而热能与动力工程符合我国能源发展的大体方向，可为我国能源结构的合理优化做贡献。

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同目前的热门专业如管理、计算机等相比，地矿类专业相对属于冷学门专业。开设地矿专业的大学也因为专业研究的关系，通常地处内地或偏远地区。因此，在选择报考院校和专业时候，地矿类专业往往被“冷落”。

不过，随着科学技术的发展，学科交叉和交流增多，地矿专业的学生所接受到的训练也不再像以前那样相对狭窄。有些地矿类大学受到冷落可能只是地域原因，其实也有相当有实力的。属于工学学科的地矿专业作为一级学科，又可分为采矿工程、矿井建设、勘查工程、矿山通风与安全、应用地球物理、应用地球化学、水文地质与工程地质、石油与天然气地质勘查、选矿工程和石油工程等专业方向。工作性质多数为研究实验或加工生产，与工业关系密切。

从专业层面看，地矿类专业以极高的就业率傲视其他专业。不过，需要注意的是，身体不好者不适合报考地矿类专业。

材料类

材料学分为三个大类：金属材料、无机非金属材料和高分子材料。大部分高校会开设材料科学与工程专业，专业下又分出几个方向，针对性地学习这三大类的知识，并且它还与其他一些工程科学相重叠，因此在各大院校，材料科学与工程都有若干分支。

材料学森罗万象，无所不包，是国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析，我国在材料成型设计方面缺乏的人才在 20 万～30 万之间，并且呈逐年递增趋势，材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才，人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。

机械类

机械被称为“工程之母”，几乎所有的工程行业都需要机械专业人才。从设计、制造和大规模生产一条龙，从地球到宇宙空间，都有机械人忙碌的身影。该专业也不局限于传统的机械行业，在许多尖端科学领域，机械往往也是该领域所依托的基础，像在航空航天业里，飞行机械师就是必不可少的人才。

机械专业属于教育部规定的一级学科，因此它底下设有许多二级学科，虽然各个大学具体开设的方向有所差异，但基本上都有这么几个专业：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、工业工程、动力机械及工程、流体机械及工程。

仪器仪表类

仪器与仪表类专业是信息科学技术的源头，是光学、精密机械、电子、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门综合学科。仪器仪表设备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力发展水平，当前我国各行各业的仪器仪表正从自动化向智能化方向发展，需要大量的测控技术及仪表专业的人才。

能源动力类

能源是维持国民经济发展的重要物质基础和根本保证，它与材料和信息构成现代社会繁荣和发展的三大支柱。能源动力专业又可分为工程热物理、热能工程、动力机械及工程、制冷及低温工程等二级学科，主要为航空航天动力工程及自动化、汽车动力工程、电厂热能动力及自动化、制冷及低温技术、能源与环境工程等领域培养高级专门人才。能源动力学科和机械学科关系甚为密切，因此许多大学常把能源动力类专业归并到机械学院。比如清华、同济的热能工程系隶属机械工程学院、上海交大则有机械与动力工程学院、浙大设有机械与能源工程学院。

电气信息类

由于目前我国重视高科技发展，推动了科技进步，从而带动了与此相关的计算机专业、电子专业以及通信专业人才需求的大幅增长，近两年国家每年对通讯基础设施的投资多达近两千亿元。

有关专家指出，随着新经济时代的到来，信息产业已成为朝阳行业，更将成为今后国民支柱产业，因此就业前景长期向好。按照教育部划分标准，电气信息类专业主要包括：电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程、电气工程与自动化、信息工程、软件工程、网络工程、信息显示与光电技术、集成电路设计与集成系统、光电信息工程、广播电视工程、电气信息工程等专业。

环境与安全类

环境工程是研究环境问题的一门学科，它的任务是通过评价人类生产和社会活动对环境的影响，用具体的工程、规划和管理措施，收集和处理污染物，消除污染，净化环境，使社会、经济和环境保护协调发展。水治理是环境治理的一个重要领域，常常是环境治理最初着手的领域，所以在很多院校，该专业与给水排水工程与环境工程也设在一起。

在高校专业的分类中，跟环境工程分在一起的还有安全工程。安全工程，简而言之，研究的是生产、工程或者说是行业的安全问题。很显然，不同行业需要有各自不同的具体安全措施，所以，安全类专业是依托于各个行业的。

土建类

土建类专业包括建筑学、城市规划、土木工程、建筑环境与设备工程、给水排水工程、城市地下空间工程、历史建筑保护工程、景观建筑设计、水务工程、农业工程、设施农业科学与工程、建筑设施智能技术、建筑电气与智能化、景观学、风景园林、道路桥梁与渡河工程、工程管理等专业。在土建类中建筑学是重中之重，建筑学不仅要求学生有较强的形象思维能力、图形表达能力和较强动手的能力，还要求学生有良好的数学、历史、美术的基础。国内大概有70多所大学设有建筑学专业，此专业的名校生非常有竞争力，此专业的学制一般是五年。

水利类

水利是一门既古老又现代的专业。之所以说它古老，是因为在原始社会，人类靠渔猎游牧为生，逐水草而居，部族定居以后，需水日增，人畜供水和生产用水的引水、供水工程就产生了。

在信息化时代，传统水利行业面临全面技术提升和改造的历史任务。该专业应用高新技术对传统的水利行业进行改造，如采用计算机技术、微电子技术、现代通讯技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统及自动化技术等进行技术改造。水利类包括水利水电工程、水文与水资源工程、港口航道与海岸工程三个专业。