機(jī)械工程畢業(yè)論文范文
隨著全球化進(jìn)程的加快及新型工業(yè)化道路的發(fā)展,我國勞動力市場對機(jī)械工程人才的就業(yè)能力提出了更高的要求。以下是小編為大家搜集整理提供到的機(jī)械工程畢業(yè)論文，希望對您有所幫助。歡迎閱讀參考學(xué)習(xí)！
機(jī)械工程畢業(yè)論文范文1
《機(jī)械工程材料教學(xué)實踐 》
【摘要】機(jī)械工程材料是機(jī)械類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。對這門課的特點和教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的培養(yǎng)目標(biāo)和要求，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實訓(xùn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探索和改進(jìn)，取得了一定成績。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械工程材料 教學(xué)改進(jìn) 實踐教學(xué)
《機(jī)械工程材料》是機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，是為后續(xù)學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)、機(jī)械加工工藝等課程做鋪墊，是進(jìn)行各種機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計和加工制造，必要考慮的部分�？梢�，這門課十分重要。根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，要求課程內(nèi)容、教學(xué)方法方式體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生“能力”，即不僅培養(yǎng)學(xué)生能熟練掌握理論知識能力，還要培養(yǎng)學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力。如何利用現(xiàn)有資源開展這門課理論和實踐教學(xué)，以達(dá)到“卓越工程師”培養(yǎng)計劃的基本要求，是值得探索的問題。
1機(jī)械工程材料特點和教學(xué)現(xiàn)狀
這門課安排在第三學(xué)期上，是學(xué)生開始接觸到專業(yè)課階段。它涉及到機(jī)械、設(shè)計、材料和加工四方面。主要包括材料種類和性能，材料的微觀結(jié)構(gòu)、凝固與變形，鐵碳合金相圖及應(yīng)用，熱處理，金屬材料和非金屬材料特性及選材。其知識面廣，內(nèi)容多，專業(yè)術(shù)語多，概念抽象，理論性強，但邏輯聯(lián)系不強。學(xué)生們感覺內(nèi)容頭緒太多、記憶多。由于專業(yè)學(xué)時調(diào)整，課時現(xiàn)削減為32學(xué)時，其中理論教學(xué)僅為24學(xué)時，需要在短時間內(nèi)掌握大量信息，學(xué)生接受難度大。加之，由于此門可前期沒有認(rèn)知實習(xí)，而金工實習(xí)通常又在此課之后，學(xué)生沒有實踐經(jīng)驗，缺乏感性認(rèn)識，很難把它與實際工程聯(lián)系起來。實驗教學(xué)多為普通驗證性實驗，設(shè)備老舊數(shù)量少，5—6人用一臺，教學(xué)效果不好。因此，學(xué)生感覺學(xué)習(xí)空洞、乏味，興趣低，考試就死記硬背。沒有達(dá)到牢固掌握理論知識目的，也沒有達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析問題能力和解決工程問題能力。
2機(jī)械工程材料的改革措施與實踐
2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)效果
機(jī)械工程材料，本科生培養(yǎng)目標(biāo)是保證掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)理論，運用它進(jìn)行工程選材和幫助設(shè)計工藝流程等。因而教學(xué)內(nèi)容設(shè)計，應(yīng)與機(jī)械工程類緊密相連。對金屬學(xué)部分，基礎(chǔ)為材料的性能和結(jié)構(gòu)，重點為材料成形的組織變化和性能，如鐵碳合金相圖。對熱處理部分，重點為熱處理的原理和工藝過程，改善材料的性能。對金屬材料部分，重點為常用的機(jī)械材料的牌號、性能、熱處理方式，及選材。而對于非金屬材料部分，可不作為重點，但要了解，可精選些前言的新材料、新技術(shù)、新工藝講解，如高分子復(fù)合材料、陶瓷材料等，開闊學(xué)生的眼界。壓縮材料組成和微觀結(jié)構(gòu)，如晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。
2.2采用多種靈活的教學(xué)方法，聯(lián)系工程實際，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
興趣是學(xué)習(xí)的動力之源，僅是枯燥的理論，學(xué)生們很難有興趣。為了激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，可采用多種生動的形式，如啟發(fā)式、討論式等方法，把枯燥的理論與工程實際聯(lián)系起來，明白理論與生活密切相關(guān)，把抽象概念立體化、生動化，運用它可解決很多實際中難題。如在講解它碳素鋼時，含碳量對鋼性能的影響，可以啟發(fā)學(xué)生們思考：家中用的傳統(tǒng)菜刀和砍刀，為何菜刀不能砍骨頭，砍刀不能來切菜，原因是什么?若都用碳素鋼，具體成分有何不同?通過層層剖析，讓學(xué)生明白，含碳量大小影響材料的強度、硬度，從而影響用途。理論與實際聯(lián)系起來，抽象概念具體化，易理解。再者，也可以設(shè)立一題目組織學(xué)生討論，通過討論發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。如：自行車外殼和車軸選材，哪些材料可以滿足要求?材料加工工藝路線是什么?學(xué)生們提出了20多種方案，令人打開眼界。然后，由老師指導(dǎo)，理清思路，同大家一起對方案討論，優(yōu)劣對比，得出最佳方案。大大的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，課堂教學(xué)效果好。
2.3改進(jìn)實踐環(huán)節(jié)
實訓(xùn)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。近兩年，我系更換了一批老舊設(shè)備，增添了許多新的實驗設(shè)備和儀器，如高清晰的金相顯微鏡、維氏硬度計和金相試樣拋光機(jī)等，實驗硬件能力大大提升�？梢蚤_設(shè)一些新實驗，還可以把某些理論課放到實驗室進(jìn)行。如講解鐵碳合金平衡組織，可讓每位學(xué)生自行動手實驗，觀察組織，總結(jié)材料性能，得出結(jié)論，老師僅從旁輔助。把原課堂難理解的知識放到實驗室講解，教學(xué)效果大大提高。同時，還增加了綜合實驗項目。加強對學(xué)生的動手能力和探索精神的培養(yǎng)，能學(xué)以致用。由指導(dǎo)老師設(shè)定題目，題目通常涉及到的零件是學(xué)生們看得見、摸得著的，如銼刀、鋸條、自行車鏈輪等。給出機(jī)械零件的工作條件和失效形式。接著，由學(xué)生自己查閱相關(guān)資料，制定工藝流程方案;指導(dǎo)老師審閱、修改。然后，學(xué)生獨立自個動手完成實物操作，得出硬度分析和金相圖，完成實驗報告。最后，參加口試答辯，做為這課成績考核的重要部分。在整個過程中，學(xué)生需要能熟練操作硬度計、金相顯微鏡、電阻爐和金相試樣拋光機(jī)等儀器設(shè)備。像金相試樣制備難度較大，可能需要失敗多次，才能做出合格的試樣。若對設(shè)備和操作掌握不牢固，就需要花更過的時間，反復(fù)做實驗。而實驗教學(xué)一共才8學(xué)時，顯然不夠�？稍试S學(xué)生利用課余時間，到實驗室完成實驗。實驗室實行“開放式”管理，學(xué)生可根據(jù)自我情況安排實驗，避免因時間緊就應(yīng)付了事。給失敗的同學(xué)再做機(jī)會，給有興趣的同學(xué)敢于嘗試創(chuàng)新的機(jī)會。實踐證明，綜合實驗項目，極大地鍛煉了學(xué)生的動手能力、觀察能力、分析問題和解決問題能力。另外，根據(jù)我系機(jī)械工程學(xué)生培養(yǎng)方案，機(jī)械工程材料和“金工實習(xí)”在同一學(xué)期，可讓兩者同時進(jìn)行，而不是同期的一前一后。讓學(xué)生們在金工實習(xí)中，了解材料和加工工藝，增加感性認(rèn)識，幫助材料理論知識掌握。如在車工實習(xí)中，實習(xí)指導(dǎo)教師可引入使用的各類刀具的材料，高速鋼和硬質(zhì)合金區(qū)別;加工工藝中，零件的調(diào)質(zhì)處理方式，就是熱處理的淬火和回火。實踐表明，學(xué)生提前有了感性認(rèn)識，進(jìn)行理論教學(xué)效時，易于接受和掌握知識。
3結(jié)論
通過對機(jī)械工程材料的教學(xué)不斷改進(jìn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提高，知識掌握更牢固、全面，動手能力加強，分析問題和解決問題能力得到鍛煉，創(chuàng)新能力得到激發(fā)。在今后的教學(xué)中，還要不斷的探索和改進(jìn)教學(xué)方式方法，夯實理論知識，能“舉一反三”，提高學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)：
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機(jī)械工程畢業(yè)論文范文2
《機(jī)械工程設(shè)計中的虛擬樣機(jī)技術(shù)探析 》
摘要：文章簡單介紹了虛擬樣機(jī)技術(shù)的概念及其特點，對機(jī)械工程設(shè)計中虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，尤其是在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用做了深入分析和探討，以期為技術(shù)研發(fā)提供方向性的參考。
關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;設(shè)計;虛擬樣機(jī);技術(shù)分析
隨著經(jīng)濟(jì)和科技的迅猛發(fā)展，企業(yè)在激烈的市場競爭中要想謀求長期穩(wěn)定的發(fā)展，就要不斷研發(fā)適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品，并縮短研發(fā)周期、優(yōu)化設(shè)計性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低開發(fā)成本。虛擬樣機(jī)技術(shù)相較于傳統(tǒng)的物理樣機(jī)技術(shù)而言，以其卓越的性能受到企業(yè)和研發(fā)者的青睞。以虛擬樣機(jī)取代物理樣機(jī)進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)中的前期設(shè)計和測試評估，可有效縮短開發(fā)周期和降低開發(fā)成本，同時能優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計效果，尤其在機(jī)械工程設(shè)計中發(fā)揮著舉足輕重的作用。
1虛擬樣機(jī)技術(shù)的概念及其特點
虛擬樣機(jī)技術(shù)相對傳統(tǒng)物理樣機(jī)而言的顯著特點是;虛擬，即通過計算機(jī)借助特定的軟件程序幫助工程師建立三維模型，依靠先進(jìn)的仿真模擬系統(tǒng)實施仿真模擬實驗，對機(jī)械在實際運行中的情況加以分析和評估，幫助工程師及時找出設(shè)計不足和缺陷，并采取針對性的措施加以改進(jìn)，提高機(jī)械設(shè)計的效率和質(zhì)量[1]。簡單地講，該技術(shù)是在計算機(jī)基礎(chǔ)上，運用CAD等設(shè)計制圖模型，借助仿真模擬技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的一種新技術(shù)。該技術(shù)的特點是：在機(jī)械設(shè)計整個過程中借助高科技的設(shè)計和管理技術(shù)實施開發(fā)、分析和設(shè)計，極大地縮短了研發(fā)設(shè)計周期，提高了機(jī)械設(shè)計的質(zhì)量和效率，同時也降低了設(shè)計成本，有助于提高企業(yè)的市場競爭力。
2機(jī)械工程設(shè)計中虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
2.1模型建立
2.1.1三維模型的建立建立三維的實體模型是運用虛擬樣機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)和前提，后續(xù)的仿真實驗都要在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行[2]。建立數(shù)字化的三維模型過程極其繁雜，除了對諸如齒輪、扇葉等外形復(fù)雜的零部件進(jìn)行詳細(xì)的細(xì)部設(shè)計，還要對各種機(jī)械內(nèi)部的每種部件間的相關(guān)驅(qū)動聯(lián)系予以充分考慮，以此為基礎(chǔ)再借助CAD等軟件程序搭建完整的機(jī)械系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)。早期的CAD以二維為主，這種方式的設(shè)計過程復(fù)雜且不容易操控，在生產(chǎn)中不具有優(yōu)勢，科技發(fā)展使得當(dāng)前的三維CAD得到了普遍推廣，機(jī)械產(chǎn)品內(nèi)部的每個部件的轉(zhuǎn)動慣量、質(zhì)心位置和搭接的細(xì)節(jié)都能得到詳盡的設(shè)計和明確表述，設(shè)計深度和效率都得到了顯著提高，軟件應(yīng)用更加便捷人性化。
2.1.2添加約束建成數(shù)字三維模型后，為了規(guī)范和限制物體之間的相對運動，在對各個部件進(jìn)行連接時要添加適當(dāng)?shù)募s束。添加約束時，要從實際情況出發(fā)注意所添加約束條件的合理性。當(dāng)前，國內(nèi)使用的三維CAD設(shè)計軟件多配有相關(guān)的動力學(xué)插件，通過這些插件對約束關(guān)系和裝配關(guān)系加以映射，可實現(xiàn)對虛擬裝配和添加約束的過程相統(tǒng)一。另一種方式是，借助三維CAD軟件進(jìn)行預(yù)裝配，繼而在ADAMS運動分析軟件中導(dǎo)入已經(jīng)完成的數(shù)據(jù)模型，通過ADAMS實現(xiàn)對產(chǎn)品運動情況的如實分析[3]。
2.1.3對模型施加驅(qū)動通過設(shè)置合理的約束在模型的各零部件之間實現(xiàn)連接，在確定各種機(jī)械運用的情況后，對模型施加驅(qū)動力及驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，以使模型能夠按照預(yù)先設(shè)計好的運動情況進(jìn)行運動。
2.1.4虛擬樣機(jī)仿真驅(qū)動施加完成后，模型已基本建成，已經(jīng)具備仿真模擬的實驗條件。進(jìn)一步，對產(chǎn)品模型實施模擬仿真的實驗操作，分析計算各項物理指標(biāo)，如速度和加速度、作用力和反作用力以及位移等，為后續(xù)有限元的分析做準(zhǔn)備。
2.2有限元分析
有限元的分析方法能對機(jī)械內(nèi)部各構(gòu)件的強度和運動特性指標(biāo)等進(jìn)行全面、精準(zhǔn)的分析，其顯著特點是通用性強[4]。另外，有限元的分析方法還能實現(xiàn)對諸如邊界條件和結(jié)構(gòu)形狀等力學(xué)問題的專業(yè)解答，目前在機(jī)械設(shè)計中得到了比較廣泛的應(yīng)用。有限元的分析方法運算速度和可靠性都比較高，在虛擬樣機(jī)技術(shù)中是不可或缺的設(shè)計工具。
2.3優(yōu)化設(shè)計
為提高機(jī)械使用的工作效率，在對機(jī)械模型進(jìn)行必要的校驗后，還要對其設(shè)計進(jìn)一步優(yōu)化。目前，國內(nèi)在對機(jī)械模型進(jìn)行優(yōu)化時主要方法包括：在滿足各項機(jī)械設(shè)計的條件、變量的變化區(qū)間也適宜的基礎(chǔ)上，通過自動選擇系統(tǒng)來選擇機(jī)械模型設(shè)計中涉及的變量;在求解目標(biāo)函數(shù)的最大值時可以通過分析函數(shù)進(jìn)行計算;通過計算機(jī)計算系統(tǒng)改變設(shè)計參數(shù)的變量范圍并加以求解，并可進(jìn)行多次仿真[5]。特別是在每一次的仿真模擬完成后，要對模型的參數(shù)變量進(jìn)行多次更改，通過反復(fù)的模擬實驗，求得待求物理量的最優(yōu)解。
2.4控制、機(jī)械系統(tǒng)聯(lián)合仿真
在機(jī)械開發(fā)的傳統(tǒng)模式中，機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)不管是在設(shè)計還是測試上都是相互獨立的，二者之間并沒有有效的互動，從而導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計的實際效果并不理想。虛擬樣機(jī)技術(shù)可將機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)實現(xiàn)一體化控制，將二者進(jìn)行有效融合和統(tǒng)一，切實解決了傳統(tǒng)的機(jī)械開發(fā)中控制效能低下等問題。虛擬樣機(jī)技術(shù)中機(jī)械和控制系統(tǒng)的'聯(lián)合仿真思路具體如下：借助仿真軟件分析三維模型的力學(xué)及動力學(xué)特性，再利用矩陣實驗室等控制軟件加以控制計算。這種設(shè)計思路中，控制軟件將控制命令作用于運動學(xué)的仿真軟件，后者將作用結(jié)果的反饋信息發(fā)送到虛擬的位置傳感器，從而實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的有效控制。兩者綜合，機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的聯(lián)合就能順利實現(xiàn)。
3例證分析
目前，虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用的范圍和領(lǐng)域非常廣，例如船舶加工、武器制造和包裝機(jī)械設(shè)計及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計等。下面以其在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用為例加以分析。一方面是仿真技術(shù)和多柔體的系統(tǒng)建模相結(jié)合。由于多柔體系統(tǒng)中的動力學(xué)重在研究剛體運動和彈性變形之間的耦合性，所包含的運動形式復(fù)雜多樣，動力學(xué)方面的計算難度大，借助虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真研究是當(dāng)下的一個重點。比如在聯(lián)合收割機(jī)的改良實驗中，比較成熟的是對收割機(jī)的內(nèi)部各種零件等剛體的建模和仿真技術(shù)，而針對小麥、水稻和玉米等柔體作物進(jìn)行完整模型的建立以及柔體模型與收割機(jī)內(nèi)部各部件的綜合仿真模擬則是研發(fā)的重點和難點。另一方面是協(xié)同仿真技術(shù)，即將各個學(xué)科的模擬仿真工具加以結(jié)合，進(jìn)而構(gòu)建復(fù)雜多樣的模擬仿真系統(tǒng)，在充分發(fā)揮各模擬仿真系統(tǒng)的單獨作用時，協(xié)調(diào)不同領(lǐng)域的開發(fā)人員進(jìn)行高效配合，實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)的多元化和復(fù)合化�，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械越來越注重減輕農(nóng)民的操作難度，也越來越注重多種作用的綜合和集中，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中所涉及的學(xué)科及領(lǐng)域也越來越多、越來越廣，比如，如何把農(nóng)用拖拉機(jī)的控制系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)加以高效綜合的系統(tǒng)模擬仿真一直是技術(shù)研發(fā)的重點。
4結(jié)束語
綜上，虛擬樣機(jī)技術(shù)在長期的研發(fā)和應(yīng)用過程中以其設(shè)計周期短、效率高和產(chǎn)品性能穩(wěn)定等優(yōu)勢在機(jī)械工程設(shè)計領(lǐng)域得到了普遍推廣和普及，但仍需進(jìn)一步完善和改進(jìn)，從而更好地為機(jī)械工程設(shè)計及其他學(xué)科和領(lǐng)域提供更大的便捷和更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
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