时间：2023-02-19 06:50:12
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械结构论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
低温波荡器机械结构。支撑杆连接真空室内外大梁，磁结构及夹持机构安装在真空内大梁上，通过控制真空室外大梁的运动，调节磁间隙。低温波荡器运行时，在磁结构表面覆盖一层导电薄膜，以减小束流造成的热负荷。根据低温波荡器结构，低温波荡器的主要热负荷来源包括:内大梁支撑杆的热传导、真空室壁和内大梁之间的辐射换热，以及电子束经过低温波荡器时在导电薄膜表面激发的镜像电流。低温波荡器采用液氮冷却的方式，通过在真空内大梁上布置冷却管道的方式，来降低磁铁温度，同时保证磁铁在束流方向上温度较为均匀，从而避免温度梯度对磁场的不利影响，减小磁场相位误差。
2镨铁硼物性
磁铁是低温波荡器产生周期性强磁场的关键部件。镨铁硼材料在室温和低温下的热学特性和力学特性，是使用数值模拟方法进行结构优化设计的基础。在中国科学院物理所和理化所的帮助下，我们先后测量了镨铁硼在300K到80K之间的热导率、热容、热膨胀系数。此外，还分别测量了300K和80K温度下，镨铁硼的抗压强度、弹性模量和泊松比。
2．1热学特性
镨铁硼材料在低温环境下的热导率和比热容是对磁铁夹持机构进行热分析的必要参数。测量结果表明，镨铁硼样品热导率随着温度的降低而降低，在80K时，垂直和平行于磁化方向的热导率较为接近，均约为4W/m•K，该值约为相同温度下铝合金的5%左右。由于镨铁硼的导热性较差，因此在设计时需要尽量增大磁铁的传热面积。通常，我们使用热扩散系数α来衡量材料内部温度变化传播的速率，即热扩散系数越大的材料，温度变化越容易在该材料中传递。热扩散系数的定义式如公式(1)所示:α=k/(ρcp)(1)式中，k为热导率;ρ为密度;cp为比热容。镨铁硼在80K时的比热容约为185J/kg•K，约为室温下的40%。根据上述测量结果，比较镨铁硼和铝合金6061的热扩散系数，80K时，镨铁硼的热扩散系数约为铝合金的2%，这意味着镨铁硼材料内传递温度的速率远远小于铝合金。因此，在监测磁铁温度与热负荷关系时，应将温度探头布置在比较接近热负荷来源的位置。
2．2力学特性
镨铁硼材料随温度变化的膨胀曲线，。镨铁硼在沿平行于取向方向上的收缩量大于垂直于取向方向上的收缩量。由室温降低到液氮温度时，单位长度的镨铁硼大约收缩0．8mm。300K和77K温度下，镨铁硼样品沿垂直于取向方向和平行于取向方向的的弹性模量Y、泊松比v和抗压强度σbc的测量结果
3传热结构设计
3．1磁铁夹持机构
对低温波荡器而言，磁铁的夹持机构不仅用于固定磁铁的位置，还需要通过良好的热接触，确保磁铁能够被冷却到设计温度，是传热结构设计的关键。磁铁夹持机构设计，与磁铁接触并进行热交换的结构包括:磁铁夹持基座、磁铁压紧块、磁极和磁极夹持基座。在设计时，应尽量增大上述结构与磁铁的接触面积，使热量更多的经过夹持机构传递至冷却管道。使用ANSYS软件模拟工作状态下磁铁的温度分布以及各个结构与磁铁之间的换热量，分析不同结构对磁铁平均温度的影响。假设夹持机构的底面为80K定温，在磁块顶面热负荷为0．35W，此时，镨铁硼磁块的平均温度约为82K，满足设计要求，计算各个接触面的热流量。可以看出，磁极和磁极夹持基座由于与磁铁接触面积最大，其在冷却磁铁时起到的作用最大。因此，在公差设计时应确保磁极和磁极夹持机构在低温条件下与磁铁良好接触。由于低温环境下，铝合金的收缩量大于镨铁硼，因此在设计时需要确保磁极和磁铁在室温条件下接触良好。此外，需要注意的是，机械结构在降温后会发生收缩，这使磁块面临着可能被破坏的风险。因此，模拟计算该温度场下磁铁的受力情况，确保结构设计的可行性。计算得到磁块承受的最大应力约为782MPa，该值约为磁块抗压强度的70%，不会对磁块造成破坏，满足使用需求。
3．2冷却管道
冷却管道和内大梁支撑杆在设计时，会互相影响。一方面，支撑杆引入的热传导是热负荷的主要来源之一，冷却管道在设计时需要提供足够的换热面积，带走系统的全部热负荷。另一方面，内大梁支撑杆需要提供足够的机械强度，使得低温环境下机械结构的收缩造成的相位误差尽可能小。首先，分析热负荷对温度梯度的影响。设定支撑杆的安装位置，通过调整在该面积上加载的热流量大小，比较当采用单冷却通道或者双冷却通道的方案时，磁铁阵列的最大温差。随着热流量的增大，采用单冷却管道的方案时，磁铁沿束流方向的最大温差与采用双冷却通道方案时大得多。为避免支撑杆引入的热负荷对磁铁温度的影响，双冷却通道的方案是使磁铁阵列温度均匀度更小的设计。然后，选择冷却管道的布置方式，比较双冷却管道与单冷却管道方案对磁场相位误差的影响。使用ANSYS软件计算低温环境下内大梁的变形量，分析磁间隙的波动，再使用RADIA程序计算由于机械变形造成的相位误差。考虑液氮的流动方向，共存在如下四种设计方案:单通道同向、单通道反向、双通道同向和双通道反向。磁间隙模拟结果，双冷却通道的方案由于可以减小内大梁在束流方向上的温差，使得磁间隙波动量相对较小。相位误差计算结果，使用双通道的方案造成的相位误差约为0．1度，并且可以忽略液氮的流动方向对相位误差的影响，是非常适合低温波荡器的液氮管道布置方案。而单冷却通道的设计则最好分别在两真空内大梁内采用的相反流动方向。综上所述，低温波荡器内冷却管道采用双冷却通道同向并联的设计方案，每根真空内大梁中开设两条水平排布的冷却通道，使液氮在单梁上往返流动一个来回。该方案不仅可以获得更好的冷却效果，允许使用机械强度较大的支撑杆，还能有效减小降温造成的相位误差。而上下两真空内大梁采用相同的流动方向可以在简化管道的同时，并不造成相位误差额外的增大。
4结论
本文利用测量得到的镨铁硼物性参数，使用数值模拟的方法，综合分析低温波荡器内传热结构的热力耦合场，开展对磁铁及其夹持机构、冷却管道和真空内大梁支撑杆的分析研究。
(1)磁极和磁极夹持机构是冷却磁铁的关键结构，在设计工况下，磁铁的平均温度约为82K。因结构收缩对磁铁造成的压迫在磁铁的抗压强度范围内，不会对磁铁造成破坏。
(1)井道机架
模型电梯井道机架是支撑、固定所有机械零部件的基础框架，要有足够的强度，同时便于安装时各部件的位置调整。模型电梯为三层站，井道由30×30的方钢焊接而成，并在方钢上开孔供安装时连接用。井道机架的立面，分为三个部分，井道截面尺寸为980mm×1110mm，最下边的部分高度为1160mm，中间部分高度为800mm，上边部分高度为1540mm，连接时采用螺栓进行连接紧固。方钢的截面。这种结构可满足教学实训时反复拆装，井道机架也便于移动、安装。
(2)导向系统
导向系统功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只沿着各自的导轨作升降运动，使两者在运行中平稳，不会偏摆。模型电梯导向系统由导轨支架、导轨、导靴几部分组成，导轨支架设计成可调式，可根据导轨安装精度要求在安装过程中进行位置调整，其立面。导轨和导靴全部选用实际电梯配件，真实反映实际电梯结构特点。
(3)曳引系统
曳引系统的作用是向电梯输送与传递动力，使电梯运行，是电梯运行的根本，是电梯中的核心部分之一。模型电梯的曳引系统由曳引机、钢丝绳、对重组成。曳引机选用杂物梯配套的曳引机，型号为YJ120，额定载重为200kg，交流双速电机，钢丝绳选用实际电梯钢丝绳，其型号为8×19S+FC－8mm。对重由钢板焊接而成，具有一定的重量，每块重量10kg，对重总重量按照如下公式配置:P=G+0．5Q=50+0．5×200=150(kg)(1)式中:P为对重总重量;G为轿厢自重;Q为额定载重。
(4)轿厢系统
轿厢由轿厢架、轿底、轿壁、轿顶组成。轿厢架由上梁、下梁、立柱、拉条等部件组成，其作用是固定和悬吊轿厢。在上下梁两端固定有导靴，引导轿厢沿着导轨上下移动，保持轿厢在井道内的水平位置。在下梁上装有安全钳，在电梯超速下坠时，安全钳可在限速器带动下将轿厢夹持在导轨上，在上梁上还有固定绳吊板，起悬吊轿厢的作用。轿厢选用厚度为2mm的不锈钢板制成。其中，轿底为一块729mm×620mm的整板，轿顶为一块723mm×602mm的整板，后壁板由4块经折弯的板材拼接而成，4块板材尺寸分别为282mm×680mm、282mm×680mm、247×680mm、140mm×680mm，两个侧壁分别由2块经折弯的板材拼接而成，2块板材尺寸分别为282mm×680mm、247mm×680mm，前壁板左右各由一块尺寸为131mm×710mm的板材和一块尺寸为140mm×480mm的中间连接板组成。轿厢架由型材连接而成，其结构立体图见图4所示。
(5)门系统
模型电梯的门系统由层门、轿门及开关门机构组成，层门和轿门由门、导轨、滑轮、滑块，门框、地坎等部件组成。门由厚度为2mm的不锈钢板制成，为了使门具有一定的机械强度和刚性，在门的背面配有加强筋。为减小门运动中产生的噪声，门板背面涂贴防振材料。层门和轿门的尺寸为250mm×570mm，门滑块和门滑轮均选用三菱电梯配件，导轨采用45钢加工而成，限位挡轮选择内径为6mm的圆柱滚子轴承，电动机选用直流电机，电动机速度计算如下。开关门平均时间t设定为2s，门开关行程h为250mm，由此计算开关门的速度为因此选择直流电动机型号为ASLONG－JGB37－520－24V－45r/min，并经过试验验证，可以满足速度和载荷的要求。门系统结构立体图见图5所示。
(6)安全保护系统
模型电梯的机械安全保护装置主要有限速器和安全钳、缓冲器、端站保护装置、制动器、层门门锁与轿门电气联锁装置、门的安全保护装置、轿顶安全窗、轿顶防护栏杆、护脚板等;限速器能反映电梯实际运行速度，当电梯速度超过允许值时，能发出电信号及产生机械动作，切断安全回路或迫使安全钳动作，安装在机房中。安全钳能与限速器产生连动，以机械动作将轿厢强行制停在导轨上，安装在轿厢或对重的两侧。缓冲器是当轿厢或对重撞击底坑时吸收能量，保证轿厢安全制停，有弹簧式及油压式之分。端站保护装置是一组防止电梯超越上下端站的开关或强迫换速装置，能在轿厢或对重碰撞缓冲器前，切断控制回路或者总电源，使电梯安全制停。模型电梯的限速器、安全钳、缓冲器均采用实际电梯所配置的部件。
2样机实验
采用上述各部分机械结构组装而成的整体样机，进行可靠性和疲劳强度实验。结果证明:让模型电梯自动往返运行1000次，电梯未出现故障，各机械零件运转正常，无明显噪音;模型电梯经反复拆装10次，各结构件无疲劳损坏，重新连接后强度、精度无明显下降，对模型电梯运行质量没有影响。
3结论
关键词 高职院校 毕业论文 问题 对策
中图分类号：G642 文献标识码：A
毕业论文是大学毕业生上的最后一堂课，是大学生涯的最后一次作业，是对整个大学知识体系的综合运用和提高的一个过程。机械专业的毕业论文有实践性强、理论要求高等特点，笔者在指导机械专业毕业生毕业论文的过程中，发现高职院校毕业生由于顶岗实习安排、论文写作等方面存在问题，现针对问题进行分析并提出相应对策。
1 高职院校机械专业毕业论文存在的问题
1.1 顶岗实习岗位不对口，毕业论文无从下笔
机械专业是典型的工科专业，以技术的实际应用为根本目的。①所以机械专业的实践操作环节的锻炼尤其重要，而部分学生顶岗实习的岗位与专业所学不对口，导致毕业论文没有题材，也缺乏实际的模型和案例，只得采取抄袭等手段来试图蒙混过关。如有一名机械设计与制造专业的学生，他的毕业论文是关于创业板对中小企业发展的意义，很明显该论文不是出自他手，而是采取网络下载，经过改头换面变成自己的论文。像这样的情况每年都不少，究其原因，是高职院校“放羊式”的顶岗实习管理，使学生缺乏相关的实践经验和现实案例，而难以独立高质量地完成毕业论文。
1.2 思想认识不到位，对毕业论文不重视
学生把毕业论文当作拿毕业证的一个环节，没有放在心上、落实在行动上，认为毕业论文就是走过场、搞形式，不影响毕业和就业。该类学生的大部分做法是从网上直接下载或者东拼西凑，仓促地完成毕业论文。造成有的同学连自己的论文的主要内容都不了解，还有的学生连论文的署名和学校名称都弄错了，种种笑话层出不穷。究其原因，主要是学生认为学院不重视毕业论文，对自身的要求也不严格，对毕业论文敷衍了事。
1.3 专业知识不扎实，写作功底差
机械专业的毕业论文要求高、难度大，对专业课程如机械设计基础、公差与配合、机械制造工艺等核心专业课掌握要求比较高，而高职院校毕业生学生专业基本功不理想，毕业论文完成力不从心。另一方面学生对毕业论文的选题、结构、写作特点不了解，例如有学生选题是“浅谈中国机械行业的发展”，很明显选题范围大，针对性不强，容易造成论述空洞、说服力不强；还有的学生有想法和思路，但是语言组织能力差，词不达意，文章缺乏条理，结构混乱。
1.4 WORD等常用办公软件不熟练，对论文排版等束手无策
目前，高职院校计算机基础教育的目标定位一般是：基本会用计算机，能通过学校的相关考试，能通过国家级或者省级的计算机等级考试一级或者其他类似的考试。②但是计算机基础教育中的办公软件的应用教学有所欠缺，学生在毕业论文完成过程中反映的计算机水平令人堪忧。如有的学生不会设置目录、有的论文文字、段落间距不一样、有的论文字体设置混乱。虽然高职毕业生毕业之前为拿到毕业证都参加过计算机等级考试，但对于这种考试学生大多是应付式的，考过了对软件的学习也丢下了，另一方面计算机等级考试难度较低，很难从根本上促进学生的办公软件应用水平的提高，也就难以让学生写作的毕业论文满足对论文的排版格式要求。
1.5 机械专业毕业论文教学思路问题
高等职业教育以技能为本位，强调专业的职业素质，侧重熟练的技术运用能力，强调实践操作能力，体现岗位的实际工作需要，培养在生产一线开展技术工作的技术技能型人才。从高等职业教育的特点来看，高职毕业生对理论知识的整体掌握水平比不上本科毕业生，但是不少高职毕业生的论文是讇讇椎纳杓？，如有的学生毕业论文是机器人设计。像这样的毕业论文对专业理论知识的广度和深度都有极高的要求，大部分高职毕业生根本无法完成；另外，高职院校的毕业论文评价标准和本科院校一样，对论文的学术水平要求高，而现实的差距却让高职院校的评价标准难以为继。
2 解决问题的措施
2.1 建立完善的顶岗实习制度，落实顶岗实习的过程管理
知识不等于能力，从掌握知识到形成能力，需要一个内化的过程，而这个过程可以通过顶岗实习来实现。③顶岗实习作为学生进行实践学习最关键的一环，也是完成毕业论文必不可少的一步。高职院校应在宏观层面上对顶岗实习做好统一的安排和管理，做好前期准备，采取社会招聘和学校联系安排的方法来为学生提供顶岗实习的工作岗位，做到专业对口、岗位对口、就业对口。在顶岗实习的全过程为学生安排指导老师并定期联系和反馈，同时，企业的“师傅”也要参与到毕业论文的指导，通过企业和学校的老师共同监督和指导学生完成毕业论文。为了提高老师的指导效率和学生的积极性，将学生在论文完成期间的表现，作为毕业论文评分的一部分。
2.2 解决学生思想认识不到位的问题
为了从根本上扭转学生的思想认识问题，一方面要加强对学生的思想教育，使学生认识到毕业论文是整个教学过程中重要的一个环节，并加强论文指导，帮助学生克服畏难情绪和懒散习惯，独立地完成毕业论文。另一方面高职院校必须严格制订和落实毕业论文评分制度，根据学校人才培养标准，科学合理地制订毕业论文评分标准，加强对答辩过程的督查，要求指导老师对毕业答辩不打人情分，严把考核关，对学生抄袭毕业论文现象严厉惩处，对于毕业论文不合格的学生一律不予毕业，打消学生的侥幸心理。
2.3 提高专业课程的教学效果和学生的写作技能
高职院校应根据实际情况，适当提高专业核心课程的课时，让老师有充足的课时把知识点讲细讲透，让学生看懂听懂，直到全部理解为止；高职毕业生的文学功底和文学修养整体水平不高，而写作对于毕业论文的完成至关重要。为提高学生写作技能，应适当开设毕业论文的指导课程，主要介绍毕业论文结构特点、如何选题、如何论证等关键要素，再辅以具体的案例讲解和适当的练习，教会学生掌握写作方法，切实提高论文写作水平。
2.4 加强对WORD等办公软件的应用能力的培养
从现代大学生都要考取计算机应用能力证书，就可以看出以WORD为核心的办公软件的应用已经成为大学毕业生的必备技能，但是软件的应用能力的提高，在于熟能生巧，而不少大学生更多地把时间花在游戏和娱乐上，对办公软件的应用采取应付式学习。高职院校的老师应该在平时的教学中多要求学生使用办公软件完成课后作业；在计算机教学的过程中，课堂作业除了应试计划内的知识以外，还可增加一些办公应用类的题目；④学生社团也可以开展办公软件应用比赛等活动，多为学生创造学习的机会，通过多用多练，学好用好办公软件，就能应对论文写作中的种种问题，也提高了学生的综合素质。
2.5 拓展毕业论文教学思路
高等职业教育不是研究型、学术型教育，是实践型教育。实践型论文和学术型论文的最大差异在于其鲜明的实践性，⑤因而高职院校的毕业论文教学一定要体现岗位的实际工作需要。首先，毕业论文的选题方向不应该是讇讇椎纳杓疲杓评嗟谋弦德畚亩愿咧霸盒5谋弦瞪讯却螅咛宀僮餍圆磺浚Ω糜衫鲜Ω菅ジ谑迪暗母谖磺榭觯ㄈ缁盗慵庸ぁ⒆芭涞龋癖弦德畚奶饽俊F浯危弦德畚纳婕暗哪谌菘梢允巧呱系哪骋坏拦ば虻募庸すひ崭脑欤部梢允枪ぷ鞲谖簧吓龅降木咛逦侍猓踔量梢允嵌ジ谑迪岸怨ぷ鞯奶寤岷鸵院蟮墓ぷ鞔蛩愕鹊龋ü哉庑┦导拾咐⒕咛逦侍庋芯亢妥芙幔梢耘嘌目蒲Ь瘢嵘导寄芎徒饩鍪导饰侍獾哪芰ΑA硗猓弦德畚牡钠婪忠嘀赜谘√夂褪导矢谖坏那泻隙取⑻岢龆圆叩牟僮餍院涂尚行浴⒙畚牡拇葱碌恪⒙畚牡南质狄庖澹挥邪凑照庋穆畚纳杓扑悸方新畚慕萄В拍芮惺堤岣弑弦德畚牡慕萄е柿俊？
3 结束语
高职院校机械专业毕业论文是重要的教学环节，它的质量的高低也是整体教育教学质量的重要保障，为提高机械专业学生毕业论文的质量，应该在顶岗实习岗位安排、专业教学及监控、办公软件应用能力培养等方面采取措施，切实抓好这一重要环节，培养学生的实践能力和创新能力。
注释
① 张建.机械专业本科生专业知识融会贯通能力的强化[J].肇庆学院学报，2013（2）.
② 杨娜.高职院校计算机基础教育的改革研究（C）.2011 2nd International Conference on Management Science and Engineering（MSE 2011）.2011-10-01.
③ 祝登义.学生顶岗实习管理模式的探索与实践[J].成都航空职业技术学院学报，2008（3）.
关键词：欠驱动；机械系统；运动控制
欠驱动机械系统（英文全称：underactuated mechanical systems）主要研究的是处于非完整多体系动力学控制问题。在动力学研究领域中，非完整系统作为速度约束系统，是不可积的，而欠驱动飞完整系统则是广义的非完整系统，广义坐标的维数超过了控制输入维数的数量。欠驱动机械系统具有完全驱动机械系统所不具备的优势，主要体现在控制输入数比系统状态变量的个数要低，但是会由于驱动的减少而降低系统的总质量和能源消耗，同时还能够完成完全驱动的各项任务。
一、欠驱动机械系统的动力学模型
本论文采用拉格朗日动力学研究方法，建立陀螺摆动力学模型。
（一）陀螺摆动力学模型
陀螺摆动力学模型主要分为两个部分，即机械臂和电机驱动下的圆盘。陀螺摆系统结构见图1。
采用这种控制设计，可以使模糊摇起控制器在短时间内达到控制目标。当系统处于摇起的平衡区域内的时候，能量持续增长，并满足了大于零的需求。但是，由于结构设计简单，当第一杆摇起的时候，处于竖直位置，第二杆如果出现不同的状态，就会导致切换的转矩扩大，从而导致摆动角度快速变化，不够稳定。
结语：
综上所述，欠驱动系统的研究中，主要研究陀螺摆系统和机械臂Pendubot系统的平衡控制。但是，由于两种设计结构都具有非线性特征，因此导致控制适应性较差，无法到达理想的控制效果。本论文通过建立陀螺摆和Pendubol系统的动力学模型，基于能量模糊控制，建立Pendubot系统摇起控制方法，并设计LQR方法的控制策略，实现了摇起与平衡感控制的平稳过渡。
参考文献：
[1]张文增，陈强，孙振国，徐磊.高欠驱动的拟人机器人多指手[J].清华大学学报（自然科学版），2004.44（05）.
[2]赖旭芝，吴敏，余锦华. 欠驱动两杆机器人的统一控制策略和全局稳定性分析[J].自动化学报，2008.34（01）.
过程装备与控制工程专业在国民经济和社会发展中起着极其重要作用。首先，化工、石油化工、能源、动力是国家的支柱产业，这些行业的发展以工艺过程为先导，以先进的装备和控制技术为保障，而过程装备与控制工程正是这些产业的支柱。我国过程装备与控制工程专业的前身是化工机械专业，成立于二十世纪五十年代初期，基本上参照原苏联的模式。1951年大连工学院首先成立“化学生产机器与设备”专业，1952年天津大学、浙江大学、华东化工学院等先后成立“化学生产机器与设备”专业，简称为“化机”专业。在此后的几十年里，该专业在国民经济中发挥了无可替代的作用，尤其在化工、石油化工、轻工、制药等行业作用尤为明显。该专业主要特点是“化工”和“机械”的交叉与复合。既可以处理化工类的问题，又可以处理机械类的问题，还可以解决化工和机械的综合问题，而后一类问题在过程工业中非常普遍，实现了化工与机械的复合，曾被誉为“万金油”专业。这正是“化机”专业生存以及“化机”专业人才一直受到社会青睐的根本原因。近几年“化机”专业数量迅速扩大，目前我国已有140余所高校设置了该专业。然而，进入20世纪90年代，社会对“化机”专业人才的要求发生了改变。主要是由于过程装备越来越趋向大型化、精细化和自动化，流程参数（如压力、温度、流量等）与过程的进行必须实施精确的自动控制，将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起，实现“化-机-电一体化”，这是“化机”专业改革的必然[1]。根据教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》，辽宁工业大学将“化工设备与机械”本科专业正式更名为“过程装备与控制工程”专业。本专业不是一个独立的学科，实际上是将机械工业和控制工程经发展和改造，使之能服务于过程工业。因此，过程装备与控制工程是一个融“过程”、“机械”和“控制”为一体，将“化工”、“机械”和“信息”学科紧密结合而形成的“化—机—电”一体化的多科型、交叉型专业[2]。
二、专业建设的指导思想
过程装备与控制工程专业建设的基本思路是“以过程装备设计为主体，以过程原理与装备控制技术应用为其两翼(简称‘一体两翼’)”的复合型专业[3]，培养以工程师为主的应用型人才。专业发展方向：了解工艺过程，熟悉机械基础，突出过程装备及控制。研究内容包括：过程装备设计与制造、高效节能装备的开发、成套装置的开发与设计、成套工程、设备结构及强度理论、过程安全理论技术与装备、流程参数控制理论与技术、粉体理论与技术等。主要服务对象定位能在化工、石油化工、能源、轻工、制药、制冷、动力、环保、生化、食品、机械和劳动安全等行业从事过程装备与控制的设计、研究、运营、技术开发与及管理工作。三、专业建设的主要措施
（一）专业培养目标的定位
参照过程装备与控制工程专业教学指导委员会制订的总体框架，专业的培养目标重新定位为：培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识；能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。本专业学生主要学习化学工程、机械工程及控制工程等方面的基础理论，掌握过程装备设计的基本概念、基本理论及基本方法，具备工程师的基本素质，能够运用基本理论研制、开发、制造及生产组织管理等[4]。教学计划体现了“一体两翼”的专业总体构架，实现了化学工程、机械工程和控制工程多学科交叉。
（二）建设高素质专业师资队伍
建立一支高素质、结构合理的师资队伍，是专业建设的关键。目前，该专业已形成一支学历层次高(博士占25%，硕士占75%)、年龄结构和职称结构比较合理(45岁以下占65%、高级职称占75%)、专业素质水平较高的教师队伍[1]。为弥补原“化机”专业教师过程控制方面理论知识的欠缺，我们引进二位博士来做过程控制带头人。
（三）更新教学方法及手段
在教学方法上，采用互动式、启发式教学，讲课突出重点[1]。对容易理解掌握的内容要求学生以自学为主，教师只起督促、答疑质疑和考核作用，让学生自学和教师讲授、指导、解难答疑相结合。促进了学生学习的积极性，使学生获取知识的能力大大增强。在教学手段上，利用先进教学技术，采用多媒体（CAI）和教学模具教学。如过程装备制造、过程设备设计、过程机械和化工原理等课程，使用三维课件加图片资料讲解，增加动态演示效果，看到了只能下厂实习才能看到的设备结构、工作过程，形象生动真实。加深了学生对制造过程、设备结构和工作原理的理解，提高了教学效果。解决了黑板甚至挂图也难以表达的问题。激发了学生学习的兴趣。
（四）调整和优化课程体系
根据辽宁工业大学的实际情况，以培养目标为指导、以知识结构为框架、以培养规格为尺度，进行理论教学与实践教学内容的合理配置。在教育思想上由传授知识转变为能力培养；在课程内容上按照“加强基础、砍掉重复”的原则进行重组，并充分注意各课程的分工、衔接、协调与补充[2]。在教学计划和课程体系方面，以过程装备为主体，以化工过程和过程控制为两翼，具体地说：过程的主体是化工装置，包括化工单元设备及设备成套技术，且必须以工艺技术（化工过程）和过程控制为补充，从而使之成为培养工程型人才的摇篮。贯彻厚基础、宽专业、强能力、高素质的基本原则[2]。结合辽宁工业大学的实际情况，过程装备与控制工程专业课程体系如下：
1.精炼化工方面课程、加重机械方面课程、强化控制方面课程。由于过程装备与控制专业是复合专业，即化机电的集成，它不可能将三个专业方向的课程全部照搬，故根据我校情况，在教学计划中只设置了工业化学及化工原理两门化工方向的课程，将普通化学砍掉；又因为过程装备与控制工程专业是以机械为主体，故在课程设置上格外突出机械方向的课程。如：按传统设置了机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、互换性与技术测量、工程材料、过程设备设计和过程机械等；在此基础上添加了过程工业必需的基础课程，我们设置了粉体力学、工程热力学、工程流体力学等课程。此外，为加强过程装备的自动控制，实现机电一体化，我们认为最核心部分是控制原理和控制方法的应用。为此，设置了电子技术基础、机械控制工程基础、PLC技术基础和过程装备控制技术应用等课程，从根本上实现了化机电的复合。
2.加强专业实验，强调工程实践，注重动手能力培养。实验教学是本科教学的重要组成部分,它与理论教学同样重要，对提高学生的综合素质,培养创新精神与实践能力具有重要作用。“过控”专业实验室主要承担“过控”的专业实验，过去大多是化工机械方向的实验，与“过控”专业要求很不相适应。为此对专业实验进行了全面整合，按照过程装备与控制工程专业人才培养目标的要求，坚持“厚基础，重实践”的人才培养思想，补充了过程装备控制项目的实验。实验类型由单一的验证性实验，增加了综合性实验和设计性实验。例如：新增了过程装备与控制多功能综合实验，多容液位控制系统综合实验等。搭建实践教学，科研平台。实验数据采集、测量、控制与数据处理系统大部分实现计算机控制，提高了学生的实践和创新能力。同时，将实验仿真和实际实验结合起来，提高学生学习兴趣、增加学生参与性、扩大学生知识面。目前可为本科生开设20余个实验，供学生自由选择。为学生实践能力、科研能力和综合素质能力的培养提供了实验教学基地，并对教师的科研工作提供了一定的实验支持，同时还可为社会承担科研与开发任务。
3.充实和丰富实习环节内容，实现实习模式的多样性。实习是工科学生完成工程师基本训练极其重要的实践性环节，也是目前高校整个教学过程中的薄弱环节[6]。其内容与实施方式安排的好坏直接影响学生素质与知识面。经多年教学经验，我们感到培养一支具有丰富实践经验的实习指导教师队伍是确保实习质量的关键。因此应该加强专业教师到校外实训的建设，聘任在生产一线工作的具有高级专业技术职称的专业人员来参与实习指导，从而提高实习指导教师的整体实践水平[6]。其次，还要强化实习基地的建设。实习基地包括校内实习基地和校外实习基地。校外实习使学生开阔眼界、增长见识，学到校内无法学到的先进生产技术与科学管理经验。建立校外实习基地必须是互惠互利，这就要求我们必须与企业建立良好的合作关系，为企业无偿或有偿地提供一些技术咨询和科研服务，从而使企业愿意与我们合作，为学生实习奠定基础[6]。即使这样，也不可能一遇到问题就到企业去实践，对于一些简单的或特别复杂的问题，可将过去去校外实习的单一模式改为在校内实习模式。通过仿真软件的训练，提高学生工程意识和动手能力，既经济、方便，又能达到实习目的。校内实习基于计算机、网络、多媒体课件和仿真软件，由人工建造的模拟工厂操作与控制或工业过程设备为工具，用实时运行的动态数字模型代替真实工厂的仿真实习，缓解由于实习经费紧张，造成实践教学质量滑坡的压力，并可以学到校外实习难以学到的知识；在仿真实习中，学生的主动性得到充分发挥，对化工过程，设备性能及控制参数有了更深理解。这种校内校外相结合的实习模式既缓解了实习压力，又丰富了实习内容，受到了学生的欢迎。
4.改革毕业设计（论文）的模式，从单体化工设备为主转向成套装置设计。毕业设计（论文）是学生在校期间的最后一个实践性教学环节，是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题，是完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。根据企业的要求，修订了毕业设计（论文）大纲和毕业设计（论文）指导书，指导教师依据培养目标从工程实际或纵（横）向科研课题选好题目（不设虚拟题目）后，采用双向选择方式。毕业设计（论文）内容以工程设计为主线，计算机为结合点，把机械、化工及控制技术三个学科的知识交叉、渗透、集成，考察和训练学生的综合能力，有利于培养学生对过程装备系统性和大工程概念的理解，改变了原来传统的单体化工设备设计模式[2]。学生在确定自己毕业设计（论文）题目后，采用计算机软件（AUTOCAD、CAXA和Word）绘制工程图样并输入和输出毕业设计(论文)说明书，从中得到了真刀实枪的训练。掌握科学研究的方法和提高处理工程实际问题的能力，使学生从过去单一的独立设计模式转变为部分独立项目与部分协作项目设计模式，培养了学生协同工作能力。扩大了学生的知识面，提高了学生毕业后的就业机会。
5.加强能力培养,以体验为手段，学研互动，让学生在参与中提高创新能力。教学计划有2个创新学分，其目的是帮助学生树立崇尚科学的思想,培养学生创新能力。具体的做法由科研能力较强的教师把自己的科研成果、科研工作体会、工程实践经验传授给学生,把工程案例带进课堂。这些知识的传授必然能够启发学生思维[5]。然后学生自己申报创新实验的题目或参与老师的科研项目，以实验室（实验装置或过程设备拆装）或工厂为平台，以教学模型或实物为道具，让他们在动眼、动脑、动手过程中认识基本结构，了解基本原理、让技术还原[5]，从而激发学习兴趣和主动性，获得创新意识和创新能力，从中受到初步的科研训练。最后，学生将成果以专利、发表科技论文、参与教师科研项目和创新实验报告的形式申报，经评审合格获取1～2创新学分。
关键词：硬横梁，测，量，施工方法
陇海铁路郑州至徐州双线铁路电气化工程是我国第一条时速为200 KM/h，电务公司郑徐电化电力项目部承建了从局界至商西的标段，全长22.2正线公里，客车（动车组）最高速度为200KM/h，货车最高运行速度为120KM/h，高的速度使得它的支持装置要求很高，郑徐线大部分采用硬横梁，随着高速电气化铁路的发展，硬横梁在今后也会被大量应用，那么对这项工序的总结很重要，现总结如下：
一、 硬横梁的优点
硬横梁不仅具有机械上的独立，股道之间不产生影响，事故范围小，结构稳定，抗振动，抗风性能好，稳定性强等优点，而且硬横梁具有较好的刚度，稳定性高，能改善弓网受流，因而又具有磨耗小，可降低离线率等一系列优点，同时硬横梁具有模块式的结构，互换性强，有利于机械加工和机械化安装作业，且硬横梁外观一致，简洁。匀称。论文格式。美观，硬横梁跨越能力强，能有效的降低支柱高度。
二、 硬横跨与基础选用
1、横梁的结构形式与使用范围
根据跨度大小和安装地点的不同，硬横梁按结构形式分为两大类：角钢格构式矩形断面硬横梁（角钢硬横梁）和钢管格构式三角形断面硬横梁（钢管硬横梁），通过吊柱安装接触悬挂。硬横跨横梁与支柱采用抱箍型式连接或法兰盘连接，横梁分若干断，梁断间通过法兰连接，角钢结构硬横跨的支柱采用环形等径预应力混凝土支柱（跨度25m及以下）或与硬横梁结构形式相同的角钢支柱（跨度25～40m或跨度25m以下承受荷载较大的硬横梁），钢管结构硬横梁支柱采用环形截面钢管柱，商丘站内有12组（3跨连续梁）采用钢管结构硬横梁，此硬横梁比角钢结构硬横梁更美观，整齐。
2、硬横跨规格型号：
YHL表示硬横跨，H、J和G分别表示混凝土支柱的角钢硬横跨、角钢支柱的角钢硬横跨和钢管硬横跨，、L表示硬横跨的跨距，为硬横跨两侧支柱中心间的距离（m）.
旋转运动柔性梁实验平台的机械系统设计
摘 要：柔性机械臂作为柔性多体系统动力学分析与控制理论研究最直接的应用对象，由于其具有简明的物理模型以及易于计算机和实物模型试验实现的特点，已成为发展新1代机器人和航空航天技术的关键性课题。
本文主要讨论了旋转运动柔性梁实验平台的设计。首先介绍了实验平台的总体结构，对其中的机械系统部分和控制系统部分做了简单介绍和说明。然后重点介绍了机械系统的结构设计，对结构中的各组成部分进行了设计，并绘制了相关0件的工程图。
关键词：柔性多体动力学；旋转柔性梁；实验平台；结构设计
The mechanical system design of experiment platform for rotating flexible beams
Abstract：The flexible arm has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory. Because it had characteristics of simple physical model and easy to computer models and physical tests, the flexible arm has become a key subject for the development of the next generation robot, aviation and aerospace technology.
This paper discusses the experiment platform design for a rotating flexible beam. The mechanical system and control system of the experiment platform is briefly introduced. The mechanical system of the experiment setup is designed. In the design of the mechanical system, the trestle structure is used, and the rotation axis and installation disk are designed into together.
Keywords: Flexible multi-body dynamics; Rotating flexible beam; Experiment platform; Structures design
包括：毕业设计图纸、毕业论文
关键词：建筑工程，预算定额，编制原则，方法与依据
一、建筑工程预算定额的编制原则
1、社会平均必要劳动量确定定额水平的原则
在社会主义市场经济的条件下，确定预算定额的各种消耗量指标，应遵循价值规律的要求，按照产品生产中所消耗的社会平均必要劳动量(时间)确定其定额水平。论文参考，方法与依据。在正常施工的条件下，以平均的劳动强度、平均的劳动熟练程度、平均的技术装备水平，确定完成每一单位分项工程或结构构件所需要的劳动消耗量，并据此作为确定预算定额水平的主要原则。
2、简明扼要，适用方便的原则
预算定额的内容与形式，既要体现简明扼要、层次清楚、结构严谨、数据准确，还应满足各方面使用的需要，如编制施工图预算、办理工程结算、编制各种计划和进行成本核算等的需要，使其具有多方面的适用性，且使用方便。
贯彻简明扼要，适用方便的原则，要求预算定额中的各种文字说明应简明扼要、通俗易懂，还应注意定额计量单位的合理选择和工程量计算的简化，如砌砖墙定额中用“m³”就可用“块”作为定额计量单位要简单和方便一些。
二、建筑工程预算定额的编制依据及方法
1、预算定额的编制依据如下：
①《全国统一建筑工程基础定额》和《全国统一建筑装饰装修工程消耗量定额》；
②现行的设计规范、施工验收规范、质量评定标准和安全操作规程；
③通用的标准图集、定型设计图纸和有代表性的设计图纸；
④有关科学实验、技术测定和可靠的统计资料；
⑤已推广的新技术、新材料、新结构和新工艺等资料；
⑥现行的预算定额基础资料、人工工资标准、材料预算价格和机械台班预算价格等。
2、预算定额各项消耗量指标的确定
(1)定额计量单位与计算精度的确定
①定额计量单位的确定。定额计量单位应与定额项目内容相适应，要能确切反映各分项工程产品的形态特征、变化规律与实物数量，并便于计算和使用。
·当物体的断面形状一定而长度不定时，宜采用“延长米”(m)为计量单位，如木装饰、落水管安装等；
·当物体有一定的厚度而长与宽变化不定时，宜采用“㎡”为计量单位，如楼地面、墙面抹灰、屋面工程等；
·当物体的长、宽、高均变化不定时，宜采用“m³”作为计量单位；如土方、砖石、混凝土和钢筋混凝土工程等；
在预算定额项目表中，一般都采用扩大的计量单位，如100 m，100㎡，10 m³等，以便于预算定额的编制和使用。
②计算精度的确定。论文参考，方法与依据。预算定额项目中各种消耗量指标的数值单位和计算时小数位数的取定如下：
·人工以“工日”为单位，取小数后2位；
·机械以“台班”为单位，取小数后2位；
·木材以“m³’’为单位，取小数后3位；
·钢材以“t”为单位，取小数后3位；
·标准砖以“千匹”为单位，取小数后2位；
·砂浆、混凝土、沥青膏等半成品以“m³”为单位，取小数后2位。
(2)人工消耗量指标的确定
预算定额中的人工消耗量指标，包括完成该分项工程所必需的基本用工和其他用工数量。这些人工消耗量是根据多个典型工程综合取定的工程量数据和《全国统一建筑工程劳动定额》计算求得。
①基本用工：它指完成质量合格单位产品所必需消耗的技术工种用工。可按技术工种相应劳动定额的工时定额计算，以不同工种列出定额工日数。
②其他用工：它包括辅助用工、超运距用工和人工幅度差。
a．辅助用工：是指技术工种劳动定额内不包括而在预算定额内又必须考虑的用工。如机械土方工程配合、材料加工(包括筛沙子、洗石子、淋石灰膏等)模板整理等用工。
b．超运距用工：是指预算定额中材料及半成品的场内水平运距超过了劳动定额规定的水平运距部分所需增加的用工：超运距=预算定额取定的运距－劳动定额已包括的运距
c．人工幅度差：是指预算定额与劳动定额由于定额水平不同而产生的水平差，它是在劳动定额作业时间之外，预算定额内应考虑在正常施工条件下所发生的各种工时损失。论文参考，方法与依据。
(3)材料消耗量指标的确定
预算中的材料消耗量指标由材料净用量和材料损耗量构成。其中材料损耗量包括材料的施工操作损耗、场内运输损耗、加工制作损耗和场内管理损耗。论文参考，方法与依据。
①主材净用量的确定。预算定额中主材净用量的确定，应结合分项工程的构造做法，按照综合取定的工程量及有关资料进行计算确定。
②主材损耗量的确定。预算定额中主材损耗量的确定，是在计算出主材净用量的基础上乘以损耗率系数就可求得损耗量。在已知主材净用量和损耗率的条件下，要计算出主材损耗量就需要找出它们之间的关系系数，这个关系系数称为损耗率系数，其主材损耗量和损耗率系数的计算公式如下：主材损耗量=主材净用量×损耗率系数
③次要材料消耗量的确定。预算定额中对于用量很少、价值又不大的建筑材料，在估算其用量后，合并成“其他材料费”，以“元”为单位列入预算定额表内。
④周转性材料摊销量的确定。预算定额中的周转性材料，是按多次使用、分次摊销的方式计入预算定额表内。论文参考，方法与依据。
(4)人工工资标准、材料预算价格和机械台班预算单价的确定
工程造价费用的多少，除了取决于预算定额中的人工、材料和机械台班消耗量以外，还取决于人工工资标准、材料预算价格和机械台班预算单价。因此，合理确定人工工资标准、材料预算价格和机械台班预算单价，是正确计算工程造价的重要依据。
①人工工资标准的确定
人工工资标准又称为人工工日单价，它是指一个建筑工人一个工作日应计入预算定额中的全部人工费用。合理确定人工工资标准，是正确计算人工费和工程造价的前提和基础。
②材料预算价格的确定
在建筑工程费用中，材料费大约占工程总造价的60％，在金属结构工程费用中所占的比重还要大，它是工程造价直接费的主要组成部分。因此，合理确定材料预算价格，正确计算材料费用，有利于工程造价的计算、确定与控制。材料预算价格的确定：
a．材料原价的确定：材料原价是指材料的出厂价、交货地价、市场批发价、进口材料抵岸价或销售部门的批发价、市场采购价或市场信息价。
b．材料运杂费的确定：材料运杂费是指材料自来源地(或交货地)运至工地仓库或指定堆放地点所发生的全部费用，并含外埠中转运输过程中所发生的一切费用和过境过桥费用。包括调车和驳船费、装卸费、运输费及附加工作费等。
c．材料运输损耗费的确定：材料运输损害费是指材料在装卸、运输过程中不可避免的损耗费用。计算公式如下：
材料运输损耗费=(材料原价+材料运杂费)×相应材料运输损耗率
d．材料采购保管费：是指各材料供应管理部门在组织采购、供应和保管材料过程中所需的各项费用。论文参考，方法与依据。包括材料的采购费、仓储管理费和仓储损耗费。计算公式如下：
材料采购保管费=(材料原价+材料运杂费+材料运输损耗费)×材料采购保管费率
建筑材料的种类、规格繁多，采购保管费不可能按每种材料在采购保管过程中所发生的实际费用计算，只能规定几种综合费率进行计算。目前现行的是由国家经委规定的综合费率为2．5％(其中采购费率为1％，保管费率为1．5％)，各地区可根据不同的情况确定其费率。如有的地区规定：钢材、木材、水泥为2．5％，水电材料为1．5％，其余材料为3％。由建设单位(业主)供应到现场仓库的材料，建筑施工企业(承包商)不收采购费，只收保管费。
e．材料检验试验费：是指建筑材料、构件和建筑安装物进行一般鉴定、检查所发生的费用，包括自设试验室进行试验所耗用的材料和化学药品等费用。不包括新结构、新材料的试验费和建设单位对具有出厂合格证明的材料进行检验，对构件做破坏性试验及其他特殊要求检验试验的费用，计算公式如下：材料检验试验费=单位材料量检验试验费×材料消耗量
f．影响材料预算价格变动的因素。
·市场供需变化。材料原价是材料预算价格中最基本的组成，市场供大于需求价格就会下降；反之，价格就会上升，从而也就会影响材料预算价格的涨落。
·材料生产成本的变动直接涉及材料预算价格的波动。
·流通环节的多少和材料供应体制也会影响材料预算价格。
·运输距离和运输方法的改变影响材料运输费用的增减，从而也会影响材料预算价格。
·国际市场行情会对进口材料价格产生影响。
③施工机械台班单价的确定
施工机械台班单价是指一台施工机械在正常运转条件下一个工作台班所需支出和分摊的各项费用之总和。施工机械台班费的比重，将随着建筑施工机械化水平的提高而增加，相应人工费也随着逐步减少。因此，正确计算施工机械台班使用费具有重要的意义。
三、结束语
综上所述，预算定额是编制施工图预算，合理确定工程造价的依据，是建筑施工企业编制人工、材料、机械台班需要量计划，统计完成工程量，考核工程成本，实行经济核算，加强施工管理的基础，因此，遵循预算定额编制的原则，依据具体的问题进行具体分析，才能做好建筑工程造价管理工作。
参考文献：
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《交通运输工程学报》是长安大学主办的，国务院学位委员会交通运输工程学科评议组、西南交通大学、东南大学共同协办的权威性学术刊物（ISSN 16711637，CN 611369/U），主要刊载道路与铁道工程、载运工具运用工程、交通运输规划与管理、交通信息工程与控制等领域的学术论文。《交通运输工程学报》为双月刊，大16开，160页，每期定价100元，全年共600元，国内邮发代号：52195，国外发行代号：BM1775。
《交通运输工程学报》（英文版）是长安大学主办的，国务院学位委员会交通运输工程学科评议组、韩国道路工程师学会、西南交通大学、东南大学共同协办的权威性学术刊物（ISSN 20957564，CN611494/U），主要刊载道路与铁道工程、载运工具运用工程、交通运输规划与管理、交通信息工程与控制等领域的英文学术论文。《交通运输工程学报》（英文版）为双月刊，大16开，80页，每期定价100元，全年共600元，国内邮发代号：52305。
《筑路机械与施工机械化》是长安大学主办的权威性技术刊物（ISSN 1000033X，CN 611119/U），主要刊载国内外筑养路机械设计制造、工艺材料、试验研究、应用技术、使用与维修经验，机械化施工技术与工艺，以及公路、桥梁、隧道施工和管理等方面的论文。《筑路机械与施工机械化》为月刊，大16开，80页，每期定价20元，全年共240元，国内邮发代号：5257，国外发行代号：M4170。
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本书共10章：1.引言；2.广义光机系统的理论基础：阐述了GOS的哈密顿运动方程的解，以及用海森堡运动方程、朗之万量子方程以及密度矩阵方程来求GOS的线性和非线性磁化率的方法；3.腔光机系统中光的传播：介绍了测量真空光学腔Rabi分裂，以及机械共振器振动频率的方法；4.波色-爱因斯坦的腔光机系统：研究了光在含波色——爱因斯坦凝聚物的光学腔中的传播；5.最小的广义光机系统：研究光在单个量子点中传播所产生的慢光、快光、克尔效应以及量子晶体管；6.耦合于单个量子点的非机械共振器：研究了激发子与非机械共振器之间的相互作用，以及利用这类GOS测量振动频率、实现快慢光之间的跃迁、量子存储等的方法；7.耦合于混合纳米构件的非机械共振器：研究了金属纳米颗粒——半导体量子点型的GOS，以及将它用于光学质量传感器的方法；8.含碳纳米管共振器的光机系统：研究了含碳纳米管的光机系统，以及利用它直接进行单个金属原子质量的测量的方法；9.一种电路腔电机系统：研究了超导微波腔与纳米机械共振器耦合所形成的GOS；10.含量子点和DNA分子的混合光机系统。每章的末尾有参考书目，书的末尾有主题索引。
本书第1作者李金金是上海交通大学物理与天文系的优秀博士生，目前在美国伊利诺伊大学（University of Illinois）读博士后。她的研究方向是：广义光机械系统的光学传播特性。她曾在国际著名期刊发表学术论文33篇，并获得国内外好评。她曾获得教育部博士研究生学术新人奖，上海交通大学校长奖，是上海交大的三好学生。第二作者朱卡的教授是上海交通大学物理与天文系副主任，教育部“人工结构及量子调控重点实验室”副主任，是李金金的博士生导师。
本书可作为大学教科书，物理系、数学系大学生及研究生的参考书或教科书。
刘克玲，退休研究员
（中国科学院过程工程研究所）
Liu Keling， Retired Research Professor
（Institute of Process Engineering，CAS）Moshe Gitterman
The Noisy Oscillator
2012
1机械科技查新的特点[2]
1.1专业涉及面广
机械工业作为我国国民经济的支柱行业,同各行业都有密切相关的联系,机械科技成果也广泛应用于化工、交通、农业、水利、食品、建筑等行业,广泛的应用决定了机械科技成果针对不同的应用范围具有不同的应用特性。随着现代科学技术的发展,学科之间互相交叉、互相渗透的特点日渐突出[3],边缘学科越来越多,这就对查新人员提出了更严格的要求,要做好查新工作、高质量地完成科技查新报告,就必须要有扎实的专业基础、广博的知识面及良好的沟通能力和理解能力。
1.2文献需求面宽
机械工业作为基础行业,机械科技成果既包含理论上的设计与研究,同时更多的是具体产品、零件的研制和结构、工艺上的改进。目前大多数公开发表的科技文献资源,主要来源于科技期刊、学术会议论文、学位论文、标准、专利等,这些文献对新理论、新工艺、新方法等作理论性的研究较多,对具体产品和零件的介绍较少。所以,在机械产品和零件类科技查新项目中,需要一些其他的文献途径来保证查新检索中的“查全率”。国内文献资源[4]主要包括万方数据资源系统、重庆维普科技期刊数据库、中国期刊网及中国专利文献数据库等常用的国内综合数据库。国外联机数据库以DIALOG联机数据库为主,以网络数据库为辅助,如ISIWebofScience(即SCI)数据库、美国化学文摘CA、美国工程索引EI、英国INSPEC和一些全文数据库ElsevierSDOS,WileyInterScience,PQDD博硕士论文库等。除了这些通用的文献外,机械科技类查新的文献资源中,企业产品样本、企业广告宣传、企业网站中的产品介绍等也是重要组成部分。这些文献中,对产品和零件的介绍占大多数,特别是对参数的介绍都非常详细,而理论性研究较多的文献往往对一个产品的具体参数介绍得较少。机械产品项目的科技查新中,往往需对比其具体参数才能对其先进性、新颖性作出判断。而技术参数中很多参数都相互关联,只针对一项参数作对比分析不具有说服力。比如,对某机械密封类产品的查新中,查新委托单位给出的指标是:转速最高25000r/min,轴径最大400mm,需要对比同类产品的密封性能。这个项目中,仅查同类产品中转速是否高于25000r/min或轴径是否大于400mm都是片面的。因为对这类密封产品来说,密封性能的好坏取决于密封线速度的高低,而线速度与转速和轴径都有关系,抛开轴径指标,只靠转速指标的高低来判断密封的优劣是错误的。所以,完整的技术参数对产品类项目的查新对比分析很重要,这也直接影响查新报告最后的质量。
1.3技术水平高低多方面体现
机械科技查新项目中,有一些零件的加工工艺、材料都一样,只是最终成品的尺寸规格不同。但是,随着零件尺寸的增大,工艺实施难度也随之增大,虽然工艺都一样,但实施工艺的途径有很大区别,很多企业都设计有专用的工装设备。类似这种查新项目,一般认定为其具有新颖性。比如,同样采用窄间隙焊接技术,对于1000mm和3000mm的主轴而言,其实施难度差别很大。不同的企业针对具体情况大都自己设计工装设备,如果针对这种工装设备进行查新,并不能说明该项目的技术水平。这种情况下,主要看窄间隙焊接技术是否在更大的主轴上应用。机械科技查新项目中还有一种情况,就是查新项目其本身的工艺或结构并不具有新颖性,但在一些特定的应用范围内以前并没有应用该工艺或结构。比如某汽轮机低压全电调控制系统的项目中,采用双冗余配置DDV阀组。经查,双冗余配置DDV阀的设计在其它控制系统中已有应用,但在汽轮机低压全电调控制系统中未见应用。这种情况一般认为其具有新颖性。
2提高机械科技查新质量的建议[3]
2.1提高查新人员素质
机械科技查新工作是一项专业性较强的工作,需要查新人员不仅具有机械专业基础知识,还要熟悉文献检索原理,能根据不同的查新项目确定采用的数据库和检索策略,同时还需具备较强的工作责任心,以实事求是的态度,科学、严肃、公正地开展查新工作。查新工作中,文献的检索和对比分析是重要的一环,对查新项目的理解、制定检索策略直接决定文献检索的“查准率”和“查全率”。在保证“查准率”和“查全率”的基础上,筛选、提炼文献和正确地进行分析、对比则是作出客观准确判断的基础。撰写查新报告时,还需查新人员能准确地表达查新结论。另外,较高的外语水平、熟练的计算机应用技巧也是查新人员必备的能力。由此可见,机械科技查新工作对查新人员的要求主要有:机械专业知识、文献检索知识、综合分析能力、文字表达能力、外语和计算机应用能力。在此基础上,配合查新员对工作的责任心,才能把机械科技查新工作做好。
2.2加强同查新委托单位的沟通
随着现代科学技术的发展,机械科技查新项目涉及的专业越来越广。对查新项目的理解和消化是开展查新检索工作的基础,而科技查新人员在专业上不可能面面俱到。这就需要查新人员加强和查新委托单位的沟通,积极向技术人员学习,准确把握查新项目的创新点。此外,要查新人员短时间内消化技术人员辛苦几年或十几年的研究成果是不现实的,所以在查新检索过程和文献对比分析中,还需要不断和查新委托单位技术人员交流和沟通,及时调整查新策略,准确对比分析相关文献。这是一个反复提高的过程,是做出高质量查新报告的保证。
2.3强化手工检索
从科学发展进步的角度来说,任何一项科学技术的产生都有其产生的背景,是对前人研究成果的继承和发展,机械科技查新项目尤其如此。机械科学历史悠久、发展成熟,所以许多项目都是在前期成熟的研究基础上进行改进。随着新材料、新工艺、新结构的应用,改进型的科研项目越来越多。但还是有一些科技查新项目检索结果为“0”,这种情况下,除了调整查新检索策略、扩大查新范围以外,还需加强手工检索。在一些特殊行业,比如军工,由于其行业特殊性,公开发表的文献较少,但在一些行业会议论文、杂志上的短信息、互联网网站等渠道中,经常能检索到一些有用的信息。在各种数据库中,虽然收录范围、储存信息的内容不同,但很多短消息类、广告类的文献资源均未计入收录范围。这类文献资源必须通过手工检索才能获得。手工检索和计算机检索相辅相成,缺一不可,手工检索对于查新结论的非“0”化处理、提高“查全率”、保证查新质量非常重要。
[关键词]机械原理 卓越工程师计划 教学内容与课程体系 CDIO 教学方法改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）01-0132-03
机械原理是机械类和近机类专业十分重要的主干技术基础课程，是理论课程向工程实践课程转换的过渡性环节，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用，在机械类高级工程技术人才培养的基础系列课程中是不可替代的。[1]但是，传统机械原理教学存在目标单一、内容陈旧、方法死板、考核简单片面等不足，与理论力学、机械设计等相关课程间存在教学内容重复或脱节、整体协调性不足等问题[2] [3]，导致教师讲课费力，学生听课乏力，教与学的效果不理想，甚至造成对立的师生关系。
学校针对机械设计制造及其自动化专业国家级“卓越工程师教育培养计划”项目的实施需要，进行了基于项目的CDIO教学模式、基于网络资源和创意兴趣的自主学习模式等教学方法改革探索与实践。本文从机械原理的课程体系、教学方法等角度进行全面介绍。
一、面向卓越工程师教育培养计划的教学内容体系构建
处理好机械原理与理论力学、机械设计等专业基础课间分工和衔接，不同于机械制图与建模、刚体运动与力分析、零部件强度计算与校核、材料成型与加工等专一知识和能力的培养[4]，机械原理以培养学生面向机械系统的机构设计与分析能力为主，在机构学、机器动力学和常用机构等基本知识学习基础上，更加注重机械系统的设计和综合创新能力培养。[5]处理好机械原理课程内部各章节间内在关系，机械原理教学内容可划分为机械系统、基本原理和常用机构三大模块，构建各教学模块间有机联系，课程体系与教学模块关系如图1所示。
机械系统模块是培养学生系统观念的重要途径，利用完整的机械系统实例把课程知识点串联，贯穿绪论、机器人机构及其设计、机械系统方案设计等章节的教学全过程，形成闭环。
基本原理模块包括结构分析、运动分析、力分析、效率与自锁、机械平衡、机械运转速度波动调节等章节，重点讲授：1.机构结构分析中机构组成、自由度计算、组成原理和型综合等知识点;2.机构运动分析中解析法;3.平面机构力分析中运动副总反力和机构受力分析;4.机械自锁和速度波动调节。而与理论力学等前期基础课联系紧密的运动分析图解法采用实例化教学，在学生自学、练习、讨论基础上，点明速度影像和加速度影像等知识点;实践性较强的机构运动简图、机械平衡以实验教学为主线。
常用机构模块包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系和其他常用机构等章节，重点讲授：1.连杆机构中平面四杆机构设计的图解法和解析法;2.凸轮机构中轮廓曲线设计解析法;3.齿轮机构中渐开线直齿圆柱齿轮啮合定律、啮合传动、变位齿轮和斜齿圆柱齿轮;4.齿轮系的传动比和效率计算。而常见多杆机构、凸轮基本尺寸确定、渐开线特性、其他常用机构等知识点以自学、调研等自主学习方式为主。
二、基于认知规律的“以生为本”教学方法改革与实践
国内众多高校长期开展机械原理精品课程建设，使教学理论、课程体系、教学内容、教学方法与手段等研究工作不断深入，在教材、电子教案、电子教具、教辅参考资料、教学视频和网络平台等教学资源建设方面进展显著，为机械原理课程教学方法改革奠定基础。
（一）基于慧鱼组合模型的机械系统概念强化与贯穿
课程学习前，利用工程训练中心慧鱼创意组合模型，让学生按照已有拼装路线亲手搭建典型的机械系统模型，如各种类型机器人，使课程教学从“积木游戏”场景中开始，逐步了解机械原理所学的连杆、凸轮、齿轮及齿轮系等机构;课程教学结束前，要求学生根据学习内容，自主搭建一个新型的综合型机械系统。学生能够全程深度参与课程教学，实现寓教于乐，激发学生学习兴趣和热情。
以学生自主搭建典型机械系统模型为课程学习对象，贯穿机构结构分析、运动分析和连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系等教学全过程。引导学生发现并解决其隐藏的科学问题，包括概念理解、问题分析、问题求解等主要的学习环节，教师承担定义阐述、提出问题、思路引导、方法总结和疑难解答等辅工作，激发学生主观能动性，真正实现学生自主学习、教师辅助指导的教学模式。
（二）基于网络教学资源的自主学习模式实践
随着互联网技术的发展，大学校园内学生上网便捷快速，机械原理课程的网络教学资源十分丰富，如国家精品课程资源网[6]、江苏科技大学课程建设与辅助教学平台[7]、第一视频教程网[8]等，为机械原理课程的自主学习模式探索奠定基础。同时，在学校课程建设与辅助教学平台上开设相应的同步网络教学班级，实现课上课下同步进行。随着基于网络教学资源的自主学习模式推广，学生对机械原理课程的学习主动性和积极性逐步得到加强。
由于网络资源自主学习的时间、地点具有很大程度的自由，且学生对自主学习的效率存在差异，教师需做好前期引导和后期考核工作：每次课结束前，应明确下次课教学内容和对应的网络资源材料;每次课开始时，需通过提问、课堂练习等方法检查学生课后自主学习效果，对共同存在的疑难问题要及时解释，强化理解。基于网络教学资源的自主学习模式，不但调动了学生的主动性和积极性，而且自主学习环节实际上是一次学习阶段，课堂提问与检测环节则是二次学习阶段，课后作业、答疑等环节则是三次学习阶段，三者具有一定的时间差，对课程知识点的理论和吸收具有良好效果，尤其是课程教学。
（三）基于计算机和编程技术的项目式教学模式改革
项目式教学分为科技论文写作与课外大作业两类。在机械原理学科发展方向调研和文献查阅基础上，每位学生选择一个自己感兴趣的方向，如机械发展史、医疗机器人、生物机械、仿生机构、微小机械等，严格按照国家科技论文写作要求和规范撰写报告，包含题目、中英文摘要、中英文关键词、引言、正文、结论和参考文献等部分。
课外大作业是项目式教学的重点，引入计算机技术和Matlab软件进行机械原理课程课外大作业的解析法分析。课外大作业包括运动分析、力分析、连杆机构设计、凸轮轮廓曲线设计、齿轮轮廓曲线设计和速度波动调节这六种类型，要求全体学生自行分成3-4人一组，从六类大作业题目中分别选择三项，共同完成分析建模、编程求解、报告撰写、演示答辩等环节，各团队成员必须有明确的分工与协作，禁止以逸待劳现象。完成后要求提交大作业实践报告、Matlab程序源文件及分析建模的关键草稿纸等材料，实践报告应达到内容完整全面、字迹图标工整清晰、格式符合国家科技论文规范等要求，Matlab程序源文件应达到运行流畅、注释合理充分、格式整齐美观等要求。
项目式教学实施过程中，以学生为主体，教师起引导答疑作用，实现科研基本思路和规范的训练，培养学生运用计算机和编程技术进行学习、研究的能力，为学生后继其他课程的学习、课程设计、毕业设计以至毕业后科研创新打下良好的基础，培养学生进行科学研究或工程设计的良好习惯。
三、课程综合改革实践效果与注意事项
通过机械原理课程教学改革与实践，在掌握课程基本理论、基本知识和基本技能基础上，学生的机构设计、综合、创新等专业能力和系统性工程意识、基本的科研素养得到显著提高，在后续的专业课程、第二课堂（如课外科技制作、机械创新设计大赛等）、毕业设计等学习环节中充分发挥作用，尤其是第二课堂，机械类专业学生兴趣浓厚，积极主动，上手快，创意多，动手实践能力强。
由于机械原理课程教学改革涉及内容体系、课堂教学、课内实验、课外大作业和期末考试以及相应的考核方法，存在面广、点多、工作量大等问题。为保证课程教学与考核方法综合改革实践的效果，应注意以下几个事项：
（一）学生的兴趣与投入。课程学时不断压缩，课堂教学时间越来越短，但教学内容与要求反而提高，而课余活动（尤其是网络普及带来的网络活动）不断丰富，导致学习时间减少。针对现状，必须全面激发学生的学习兴趣，自主投入一定的课外时间用于课外学习，包括项目驱动式课外大作业、课外科技创新与制作等内容。
（二）教师的钻研与投入。目前高校普遍存在“重科研、轻教学”的问题，使职称评审、考核奖励等活动的科研成果要求不断提高，导致教师对教学的专研精神和精力投入不足，需从学校制度上做适当引导，如我校职称评审中的教学绿色通道和重金奖励的教学模范奖，将教学成绩、学生评价作为考核指标。
（三）课外学习资源的建设与应用。课外学习的硬件资源包括场地（如开放教室、实验室、机房等）和慧鱼组合模型、常用工具、常规机床等设备设施;软件资源包括课外大作业的项目和本科生创新计划、机械设计创新大赛等活动。
四、结束语
为从知识、能力和素质三个层次上提高机械原理课程教学质量，进行了课程体系梳理、教学方法改革与实践，构建有机统一的课程教学模块，实践基于慧鱼组合模型、网络教学资源、计算机和编程技术的新型教学方法，有效提高了学生知识水平、专业能力、工程意识和科研素养。
[ 注 释 ]
[1] 孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2013.
[2] 于晓红，王小群，邱丽芳.机械原理与机械设计课程体系的优化整合[J].中国大学教学，2008（7）：34-36.
[3] 赵京，赖德华，门淑贵.以认知学习理论指导机械原理和机械设计课程的教学改革[J].大学教育科学，2004（2）：50-52.
[4] 陈文华，陈秀宁.“机械原理”课程改革的实践与探索[J].机械工业高教研究，2001（1）：71-74.
[5] 于晓红，韩建友，邱丽芳，等.深化机械原理课程教学改革[J].中国大学教学，2005（4）：25-26.
[6] http：// / details？uuid=8a833996-18ac928d-0118-ac9291e8-0636 / 2014-02-20.
