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机械工程杂志范文

机械工程杂志

机械工程杂志范文第1篇

关键词:特色栏目;科学基金;期刊品牌;《中国机械工程》

栏目是期刊的眼睛,是刊名与文章内容的接口;栏目是编者审视学科发展的精炼概况,又是读者审视期刊内容的窗口;栏目虽是期刊的局部,但它反映出的期刊文化又使其具有全局性的意义。而特色栏目是栏目中的精品,是期刊中最富有生命力、感染力的单元,它构成了期刊品牌的骨架,展示着期刊的气魄,是期刊用以吸引读者的磁石。如何选择、办好特色栏目,使其成为期刊亮点,甚至推动期刊在行业中起引领作用,一直是办刊人探索的重点。“科学基金”是《中国机械工程》(以下也成“本刊”)1994年推出的特色栏目,经过20多年的编辑实践,对期刊品牌的成功打造起到了巨大的推动作用。本文将对“科学基金”特色栏目进行回顾、分析,并加以提炼,以期为同行们建设特色栏目提供参考。

1开设“科学基金”专栏的背景与目的

《中国机械工程》是我国机械学科的综合性科技期刊。机械学科是一个发展成熟的传统的学科,从这个学科衍生出的200多种学术期刊中,绝大多数是专业细分的产物。众所周知,专业面越窄的期刊,越容易聚集该细分专业的资源(如高水平专家群、高水平作者群等),从而越容易达到“高、精、专”的水平,而专业面较宽的期刊正好相反。《中国机械工程》是中国机械工程学会(以下简称“学会”)会刊,肩负着中国机械工程学会喉舌的使命,以我国机械工程领域的整体发展为报道范围,这就界定了其综合性强、覆盖面广的特性。另外,《中国机械工程》自创刊起就牢固树立了创办高水平学术期刊、创立名牌期刊的指导思想。该思想要求其正确处理好机械工程领域各专业之间的复杂关系,并兼有高屋建瓴的气势。因此,如何成为机械工程领域的权威期刊并维持其权威地位,在学术中起到引领作用,一直是本刊思索和实践的重点。自然而然地,栏目成了工作的突破口,特色栏目成了重要的实践形式。在学会的支持下,《中国机械工程》创刊不久就推出了若干具有时代特色的栏目,如“高新技术”、“科技应用”、“专家成就”、“学科发展”等,迅速提升了《中国机械工程》在机械工程领域的地位。然而,学会不可能完全覆盖机械学科,大量机械工程的新成果并都不来自学会系统,所以《中国机械工程》又必须走出学会系统,进入机械学科的所有领域,才能有高屋建瓴的展示。在长期的办刊实践中,本刊产生了与我国相关的权威机构联合办特色栏目的想法。那么,什么样的信息主体需要我们?本刊需要怎样的合作对象?本刊要办怎样的特色栏目?如何达到双赢的目的?经过反复咨询、比较,本刊认为国家自然科学基金委员会(NSFC)材料与工程科学部是本刊最合适的合作对象。这是因为,一方面,我们双方其实已经处在合作之中,本刊不定期刊发他们撰写的若干特约稿件,还不时NSFC项目资助方面的信息与指南,已在学术界产生了很好的口碑,这就有了合作办专栏的基础;另一方面,目前还没有哪家科技媒体向他们提出合作办专栏的想法,这就产生了合作办专栏的可能。

2“科学基金”专栏的启动与发展、选题与组稿

2.1栏目的启动与发展

1994年9月,在学会的支持下,本刊联系了NSFC材料与工程科学部,并表达了栏目合作的意向。NSFC材料与工程科学部立刻对该意向产生了浓厚的兴趣。很快,双方经过一系列的磋商,最后以协议的方式约定了专栏的责任和使命。经过短暂的准备,“中国科学基金”栏目于1994年第5期(10月),以NSFC材料与工程科学部原负责人雷源忠研究员的撰文《机械工程科学前沿及优先资助领域设想》为开篇,正式与读者见面,开始了每期必有的征途。该栏目一开始创建,就奠定了它的高端性、权威性和广域性,迅速成为本刊最有特色、最炙手可热的栏目。该栏目很快引起了学术机构的关注,吸引了读者的眼球,也使本刊迅速成为NS-FC机械学科学术宣传的喉舌之一,从而也为本刊在机械工程领域中权威地位的奠定起了进一步的推动作用。随着该栏目的精心实践,“科学基金”在机械行业内的影响越来越大,成为机械学者发表NSFC资助论文的主要阵地之一。由此,本刊的NSFC资助论文比率迅速提升,高水平的作者群逐渐建立起来。在该栏目的推行中,本刊时时关注作者及机构的反馈,并特别在1999年组织过大型的反馈调研活动,效果很好。1998年,期刊由双月刊改为月刊,栏目也进行了优化调整,均以四个字命名,经协商,“中国科学基金”改名为“科学基金”,一直沿用至今。

2.2栏目的选题和组稿

质量是期刊的生命线,是期刊发展的重要保障。随着国家对机械学科资助的资金越来越多,资助的方向越来越广,基金产文也相应地越来越多,而“科学基金”专栏的容量有限,因此,进入该专栏的论文必须经过两点严格考核:选题方向和学术水平。本刊始终坚持如下5个选题方向:跟踪机械学科的学术前沿组织报道;坚持以国家目标、以服务经济建设和科技创新为原则来组织选题;对当前热点问题展开讨论;注重稿件的创新性及工业应用性;跟踪报道机械工程重大课题。“科学基金”专栏刊发的是NSFC资助的高质量论文。我们一方面通过建设高效的审稿专家库来保证论文的学术水平,另一方面采取了如下措施来吸引高质量论文:(1)根据每年NSFC材料与工程科学部的申报和结题情况,我们选出若干课题进行跟踪,尽量了解他们的研究进展,并利用中国机械工程学会的资源(如国际会议、高级会员),建立与科研者的良好关系,积极组约优质稿件。(2)对NSFC资助的优秀论文进行适当奖励,如针对高水平稿件实行减/免版面费、优稿优酬优发措施等,以吸取高质量的论文。(3)积极为作者服务,增强作者对期刊的归属感,建立高水平作者群,从而获得高质量的论文。

3“科学基金”专栏的得失分析

不定时地对专栏进行得失分析,有益于栏目建设策略的调整。“科学基金”专栏的推行的收获主要表现在以下五个方面:

(1)创建了一种机构合作办专栏的成功典范。机构合作办专栏的条件是“能否获得双赢”。一方面,NS-FC材料与工程科学部通过该栏目其资助项目的进展、成果、论文,公布批准的项目,刊登学科进展、发展战略对策、资助政策、项目管理、读者建议等,拓展了宣传口径,加强了NSFC与读者的联系。另一方面,该栏目迅速成为高聚焦点的特色栏目,对推进本刊品牌建设有直接的推动作用。

(2)提升了NSFC资助的论文比例,建立了高水平作者群。从1994年到现在,《中国机械工程》每期刊发的NSFC资助的论文的比率,从14%左右上升到62%左右。这也说明,“科学基金”专栏在机械工程领域的广大学者中有着很高的学术地位。在“科学基金”专栏推行5年后,本刊组织了一次反馈调研活动,各机构和学者纷纷给出了很好的评价,借此机会,本刊随即出版了一期合刊(2000年1-2期),该期作者中汇聚了16名院士(当时已是院士)以及科技部、教育部、NSFC等的领导,该专刊的成功出版,是高水平作者群建立的标志。

(3)集聚了优秀的NSFC项目论文,在学术传播中发挥了重要作用。在NSFC的各种内容中,NSFC材料与工程科学部撰写的具有指导性的综述论文是该栏目的精华所在,是学者们基金申报和基金产文的参考主线。“科学基金”专栏自建立起,NSFC材料与工程科学部发表综述论文20余篇。这些论文在学术界产生了非凡的影响,推动了NSFC资助论文的进一步集聚,在学术传播中发挥着重要的作用。

(4)得到了机械学科专家和机构的好评。“科学基金”栏目的推出和推行,得到了机械工程界广大科技工作者的肯定,特别是获得了一些知名的专家和机构的赞赏。例如,在对“科学基金”专栏调研的反馈资料中,杨叔子院士说:“《中国机械工程》与国家自然科学基金委员会共同设立的‘科学基金’栏目,就属于一个创新型栏目,它迅速、准确、完整地将科学研究的国家目标展现到机械工程学科领域,对我们按照国家目标,组织科研力量进行科学研究有极大的推动作用。”谢友柏院士说:“组织‘科学基金’专栏,报道国家自然科学基金等的支持与机械工程基础研究的发展中间的互动关系,也是《中国机械工程》的一个特色。”清华大学精密与仪器系评述:“(‘科学基金’专栏)极大地支持了基金项目的研究工作,促进了基金项目的高质量完成,也有力地向各界宣传了基金的工作,同时促进了科研成果的转化,为我国机械学科的研究做出了重要贡献,这确实是一个好栏目。”天津大学、大连理工大学、东南大学的机械学科和科研处等也都给出了很好的评述。

(5)推动了期刊品牌的提升。“科学基金”专栏多年的实践,将《中国机械工程》的品牌推向了一个又一个高端点。在该特色栏目推行的时间轴上,《中国机械工程》先后入选(获得)了国家期刊方阵“双高”(高学术水平、高影响力)期刊、三届国家期刊奖、三届全国百强科技期刊、四届湖北十大名刊,以及三届湖北十大名刊成就奖。同时,在2016年,该栏目被评为湖北省报刊精品“专版专栏专题”,并入选“8•20”精品工程。“科学基金”专栏也有不足的地方,主要表现在两个方面。一方面,没有适时地推出科学基金的专辑,也没有按照基金项目的支持力度(重大项目、重点项目、面上项目)和机械学科细分专业分类,并做出相应的报道;另一方面,没有生成相关的衍生品。

参考文献

[1]蔡玉麟.栏目———期刊的眼睛[J].中国科技期刊研究,2003,14(6):597-601.

[2]王昌栋,陈翔,幸建华.突出优势学科打造特色栏目[J].编辑学报,2007,19(3):224-225.

[3]周佑启,卢湘帆.强化特色力创名牌———《中国机械工程》选题策划与组稿实践[J].编辑学报,2006,18(4):297-299.

[4]潘鑫瀚,蔡玉麟.回眸十年路迎面世纪风———《中国机械工程》办刊实践与思考[J].中国机械工程,2000,11(1/2):1-5.

[5]蔡玉麟.感悟历史走进历史———《中国机械工程》杂志及其前身的20年[J].中国科技期刊研究,2004,15(1):118-121.

机械工程杂志范文第2篇

关键词:科技期刊;碎片化传播;短阅读;新媒体

近年来,随着社会互联网信息技术快速发展,传播载体不断丰富,信息内容碎片化传播逐渐成为当前信息传播中一种重要的形式。所谓的信息内容碎片化传播主要指将独立和完整的内容加工和整理,分解成分散的知识单元,借助新媒体传播工具进行传播。

1科技期刊与碎片化传播

2000年前,大部分科技期刊传播方式为纸介质传播。从2000年到2010年,科技期刊开启了数字化出版征程。最初几年,期刊“数字化”传播仅仅将纸质期刊转变为电子格式,借助互联网工具传播而已。2010年后,随着App阅读终端不断丰富,科技期刊传播方式开始出现个性化的趋势。当今,碎片化阅读已成为大众阅读的一种习惯和特点,即读者更喜欢精阅读、短阅读。同时,碎片化传播也成了科技期刊转型升级,获得发展的重要途径。对于科技期刊而言,碎片化传播根本上是为读者提供精准信息内容,省去读者挑选和甄别的时间。可见,科技期刊碎片化传播需要对文章内容进行加工和标引后,再根据某些标准,将知识单元进行精心挑选、有机组合、打造出新的知识链条或者知识组合,以节约读者的时间,满足读者的个性化阅读需求。

2科技期刊碎片化传播类型

科技期刊碎片化传播主要有三大类型:服务型、引领型和推介型。

2.1服务型

行业资源比较丰富的科技期刊具有比较独特的行业特点和丰富的资源优势,对纸质期刊内容进行深入挖掘,依托期刊建立相应的新媒体平台,比如网站、微信公众号、App等,打造成为信息、专业咨询、交流培训等为一体的服务平台,服务范围远远超过期刊本身。如实用技术性杂志《智能制造》,依托期刊本身建立了“智能制造全媒体平台”,集专业网站、微信订阅号和微博等多种传播载体,提供信息、行业资讯、高峰论坛、会展活动等服务,在智能制造领域占据了较为明显的市场优势。《中国激光》以杂志为依托,打造了中国光学期刊网数字出版平台,提供文献推送、打造“光学前沿”品牌学术会议、举办专项技术培训等服务,为中国光学领域科研工作者提供权威、便捷的服务。

2.2引领型

学术影响力比较高的科技期刊,其刊载的文章经常能引领行业研究方向,特别是新能源、机器人、汽车制造、装备制造业等专业领域的科技期刊,由于其文章的专业性和技术性比较强,可以成为最新专业科技信息的平台。如中国科学技术协会主办的《机械工程学报》编辑部创办了“机械工程学报”微信订阅号,将精选的机械工程领域具最权威、最前沿的科技信息、行业资讯、技术成果及时地进行,推动了专业领域内相关课题研究的向纵深方向开展,起到了引领学术科研热点和前沿话题的引领作用。

2.3推介型

大部分科技期刊新媒体运营人员比较匮乏,特别是既懂编辑出版常识和学术科研热点,又懂新媒体技术开发和新媒体运营的人才比较匮乏。因此,从当前大形势来看,大部分科技类期刊更多地适合推介型的碎片化传播,推介刊载的文章和专业领域相关的科技信息,但传播的信息一定要与杂志专业技术领域相关,具有自身的特色。如《金属加工冷加工》《金属加工热加工》杂志,依托自身60年的行业资源,创办了金属加工微信公众号矩阵,通过推介行业内的专业内容和信息,粉丝已经超过100万人,成为传统媒体转型和发展的成功典型。

3科技期刊碎片化传播应具备的特点

科技期刊的碎片化传播不是机械地将期刊文章内容简单地“电子化”,而要根据读者的阅读习惯和新媒体传播的特点对期刊文章内容进行再次加工和创作,对期刊文章内容进行深入挖掘和发展,产生新的知识单元或比较新的知识链条。碎片化传播的本质决定了科技期刊碎片化传播应具有的特点。

3.1定位精准

信息时代,社会拥有海量的信息,但是大众缺乏有价值的内容。碎片化传播就是要解决这个问题,力求要达到精准传播的目的。因此,定位要准确;要明确读者和内容的定位。以“金属加工”微信订阅号为例,它依托杂志资源创办,读者定位为:面向机械制造业科研生产一线的中高级技术人员和管理人员;内容定位为:报道国内外先进的金属加工技术,突出创新性和实用性,有助于提高企业金属加工工艺水平和产品质量,提高生产效率,节约生产成本。由于定位精准,内容被推送到有阅读需求的受众,传播效果非常好。当下,该微信公众号已成为行业内领先的新媒体,每个月的文章中,能产生多篇10W+阅读量的文章。

3.2内容有用、有趣

科技期刊碎片化传播只有做到有用、有趣,才能激发读者的阅读、互动和分享的欲望。“内容为本”的理念永远不过时。没有好内容,即便传播技术再先进,传播效果都不会好。内容有用,才能满足读者的学习欲望和生产一线科技人员的实际工作需求。内容有趣才能激发读者分享和转发的兴趣;音频、视频、文字、图片多媒体组合展示,使科技信息内容更加直观和易懂;结合新闻热点,及时推动与之有关的科技内容,更容易在读者中产生共鸣,提升传播效果。

3.3碎片化内容与杂志内容融合

新媒体上点击量高的文章是经过专业读者验证过的,是看得见的阅读数据和阅读效果。科技期刊可以根据这些线索进行选题策划,将之融入到杂志内容中,往往能够提升杂志内容的选题质量。从而达到传统期刊和新媒体互动式、融合式发展的目的。

3.4互动性强

传统的科技期刊是科研成果、技术革新等内容的载体,是作者与读者交流的桥梁,但是这种互动往往时效性比较差,沟通起来也不直接、不透彻,费时费力。新媒体时代,信息内容碎片化传播具有互动性强的特点,可以随时随地使读者、作者、编辑实现全方位的沟通。微信公众号、App阅读终端等新媒体传播载体具有在线沟通和交流的功能,科技期刊可以借助新媒体与读者、作者、审稿专家进行多方位沟通。有不少期刊单位成立了微信群、QQ群,与读者和作者进行在线沟通,节省了时间和成本,提高了工作效率。

4存在的问题与建议

当下科技期刊碎片化传播主要存在以下几个问题。

4.1新媒体人才匮乏

在传统科技期刊单位新媒体技术开发、维护和运营的人才比较匮乏。新媒体传播载体是新媒体技术的集中呈现,其阅读终端程序的开发和维护需要专业的软件开发与维护人才。传统期刊单位的编辑人员很难熟练地掌握较为专业的编程技术,且难度比较大。即使通过一定的培训,也少有人能胜任此岗位。科技期刊单位一般为事业单位,由于机制、体制、待遇等因素,很难招聘到和留住优秀的新媒体运营人才。这使得很多期刊单位在开展媒体碎片化传播工作时,处于力不从心的状态。

4.2碎片化传播过于机械

有不少科技期刊为了“碎片化”而碎片化,只是简单地将期刊文章拆分成零散的知识点,没有对知识点进行重新的、有机的组合。这些零散的知识点既不系统,也不全面,仅仅是“碎片化”,不能满足读者个性化阅读的需求,也不能节省读者筛选知识的时间,既占用了编辑人员大量的时间,又不能得到读者的认可,是一种人力资源和时间成本的浪费。

4.3相应制度跟不上

当下,传统期刊编辑不仅要编辑加工文章,还要负责新媒体内容的编辑加工,与传统期刊编辑工作量相比较,工作量剧增,但是相应的薪酬激励体制并未跟上现实的发展,在一定程度上严重地影响了编辑的积极性和主动性。

5结论

碎片化传播是科技期刊在数字化传播时代面临的挑战,也是其转型升级,赢得发展的重要突破口,对期刊的发展具有重要意义。当然,科技期刊单位因历史、机制、体制等因素,在碎片化传播中存在一定的问题和困难。但是碎片化传播的大趋势是不可改变的,也是期刊发展的大好机遇期,传统的期刊单位要在做好传统期刊工作的同时,要树立数字化传播理念,想办法引进、培养并留住新媒体人才,使科技期刊碎片化传播成为科技期刊转型升级的推动力。

参考文献

[1]彭兰.碎片化社会背景下的碎片化传播及其价值实现[J].今传媒,2011(5):9.

[2]李秀红.新媒体写作在新闻报道中的应用[J].重庆理工大学学报(社会科学),2015(9):102.

[3]刘鑫.新媒体视角下的科技期刊发展策略研究[J].出版广角(社会科学),2014(11):69.

[4]魏艳君.学术期刊的碎片化传播[J].编辑学报,2016(8):378.

机械工程杂志范文第3篇

1模具加工工艺设计

本校工程训练中心以金工实习教学为主,加工范围较小。普通铣床和数控铣床的装夹最大尺寸为120mm,只有加工中心能装夹较大尺寸,可加工200mm以下工件。根据本校的实际加工能力,模具的加工工艺设计如下:1)在普通铣床上铣好各模板的4个侧面,加工过程中注意打表保证各个面与上下平面的垂直度。2)加工定模座板9。加工中心加工出导柱孔(准16mm)及台阶、浇口套孔(准12mm)及台阶、塞打螺钉孔、螺母避空孔;反转工件,加工弹簧避空孔。普车修正浇口套长度,压入定模座板。3)加工定模8。(1)加工中心:加工型腔轮廓、导套孔(准24mm),塞打螺钉孔、排气槽;反转工件,加工导套孔台阶、弹簧避空孔,并用中心钻预钻点浇口定位孔;再旋转工件至各侧面,钻冷却水通道(准6mm)。(2)电火花加工:点浇口、型腔耳朵部位。电极图分别见图3和图4。(3)钳工:钻M8止水塞和水嘴螺纹孔并攻牙;钻吊模孔M10,并攻牙;型腔抛光。4)加工型芯11。数控铣床加工型芯外形轮廓及固定台阶,用准5.8mm的钻头钻推杆孔后,将推杆孔铰至准6.0mm。5)加工动模5。(1)加工中心:加工型芯固定沉孔、导套孔、塞打螺钉避空孔、钻复位杆孔准7.8mm,再反面加工导套台阶孔、固定型芯的螺钉孔。(2)钳工:将复位杆铰至准8.0mm;钻吊模孔M10,并攻牙。6)装配型芯。将型芯压入动模板,通过动模板背后的螺钉孔引钻型芯的螺孔准3.3mm,再通过型芯引钻动模板上的推杆孔,攻型芯后的螺牙M4。7)压入导柱、导套。将导柱压入定模座板,导套压入定模和动模,保证导向,滑动顺畅。8)加工推板16。以一侧面为基准画线,在普通铣床上钻4个螺钉孔,并铣对应沉孔。9)加工推杆固定板15。通过推板引钻螺钉孔后攻牙,再通过动模板引钻推杆固定板上的推杆和复位杆孔,只钻出锥孔以做定位,在普通铣床上钻出推杆和复位杆孔,同时铣出对应沉孔。10)组装推出机构。11)加工动模座板1。在加工中心上直接加工出螺钉孔及其沉孔、顶棍孔。12)加工垫块2。在数控铣床上加工导柱孔、螺钉孔(准11mm和准6.8mm),再对准6.8mm的孔攻牙M8。13)引钻动模板上的螺钉孔M10,并攻牙。14)组装动模部分。修正推杆和复位杆的长度。15)完成装配。

2注意事项和经验总结

1)定模座板、定模和动模需要双面加工,而反面加工时,两次对刀不可避免地存在误差,从而影响孔的同轴度。若虎钳安装不正,将会加剧同轴度的偏差。所以,在加工之前,必须先对虎钳的夹板进行打表,校正其平行度,以减小虎钳安装造成的偏差。2)因为导套与型腔、型芯之间都有装配关系,为了保证它们之间的位置,加工时,定模的导套孔必须与型腔同一面加工,动模的导套孔也必须与型芯固定孔同面加工。不能为了保证导套孔与导套轴肩孔的同轴度,而将留在型腔/型芯固定孔背面加工。3)加工动模的型芯固定沉孔时,可尝试将型芯放入。若型芯放不下去,可通过调整加工余量进行修正。若遗漏这一步,造成型芯放不进沉孔,为了方便,可对型芯配合端进行修整。

3结语

机械工程杂志范文第4篇

1主车架结构应力分析

工况①、②主要考察主车架在运用状态下的应力分布,工况③、④、⑤主要考察主车架在修理、起吊状态下的应力分布。主车架在各工况下的最大应力值及出现位置见表2。主车架最大应力出现在工况②,由此可以看出:主车架整体纵向力主要通过牵引梁、底架及上悬中梁进行传递(见图3),在纵向力从底架向上悬中梁传递过程中,车辆前端主要通过立柱进行传递,后端则通过异形梁和转接梁进行传递。主车架最大应力位于车辆前牵引梁补强板筋板处(见图4),此位置由于纵向力的传递路线发生变化,故产生了应力集中现象。计算结果表明,主车架在各工况下节点最大应力均小于标准规定值,静强度满足标准的要求。

2主车架静强度试验工况

2.1垂直载荷试验在已经贴好应变片的条件下,在车架上均布等同于车架自重的配重,测得的应力即为车架自重载荷下的应力。在已经贴好应变片的条件下,在车架上机构安装位置铺设等同于机构重量的配重,测得的应力即为车架机构载荷下的应力。车辆在运行过程中还会受到垂向动载荷的作用,按照标准规定垂向动载荷下的应力由垂直静载荷下的应力乘以垂向动荷系数Kdy得到。

2.2侧向力试验按照TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》中的相关规定,在计算或试验车体侧梁、枕梁以及侧墙的强度时,可不施加侧向力而以加大垂向载荷来考虑侧向力的影响。由于标准中并没有详细规定大型养路机械的垂向载荷增加数值,根据运用条件的相似性,参照货车为垂向静载荷的10%来考虑。

2.3纵向拉伸载荷试验根据标准规定,采用1125kN的纵向拉伸载荷,该力沿车钩中心线一端作用于车辆前从板座上,在另一端联接叉处施加约束。由于主车架为上悬中梁结构,在拉伸及压缩载荷加载过程中容易出现较大变形,所以试验加载时需缓慢加载,并检测车架纵向变形及上悬中梁垂向变形。

2.4纵向压缩载荷试验根据标准规定,采用1180kN的纵向压缩载荷,该力沿车钩中心线一端作用于车辆后从板座上,在另一端联接叉处施加约束。

2.5扭转载荷试验根据标准规定,心盘支重式结构的车体不考虑斜对称载荷,但必须在第一工况中考虑40kN/m的扭转载荷[4]。

2.6修理和起吊试验修理工况试验用于模拟修理时施加于车架上的载荷。在贴好应变片的条件下,通过纵向铁鞋约束车辆纵向移动,利用架车机在一端顶车位架起整备重量下的车架,并在另一端架车位重复测试。起吊试验用于模拟维修、吊装运输及救援时的情况。将转向架固接在车架上,使用吊车在起吊点将整车吊起,直至转向架脱离钢轨。

3仿真与试验数据对比分析

3.1仿真与试验数据对比该车架在静强度试验中,应变片主要选取车架结构的1/2进行布点,重要部位则布置对称测点。车架测点约为110个,主要布置在上悬中梁、枕梁、侧梁、牵引梁及立柱上。这里主要就纵向压缩工况的仿真结果与试验数据进行对比,见表3。由表3可以看出,仿真值与试验所测得的应力分布趋势相同,且相对误差比较小,只有枕梁上相对误差较大,但相差数值仍然在13MPa以内,其他各测点数据相对误差在10%以内。

3.2误差分析通过对以上数据及主车架模型的分析,现将可能造成有限元仿真结果与试验结果差异的原因总结如下:(1)建模误差。有限元模型建立时,考虑的几何模型为理想模型,不存在制造误差。但在实际制造过程中,加工过程及工艺情况都会对主车架有一定的影响[5]。在建模过程中将车架等效为了壳单元,在理论计算及尺寸处理方面存在一定的误差。(2)所选节点与应变片位置差异。试验时贴应变片的位置一般选在距离截面突变处或焊缝5mm~10mm处。但在根据应变片位置查找有限元模型相应节点时,无法做到位置上的完全重合,只能选取位置相近的节点近似位置,从而导致了仿真结果和试验结果的差异。(3)加载方式及应力合成方式差异。仿真时,各工况组合载荷是同时施加在车架有限元模型上进行计算的,应力值是按照有限元理论进行计算产生的。试验时,受试验条件的影响,各工况的载荷是分别施加,测得单向应力,并进行线性叠加得到该工况的应力值。而实际情况下,测得的单向应力并不能完全代表该位置应力情况,且应力值与所施加载荷也不是线性关系,这也造成了一定的误差。

4结论

机械工程杂志范文第5篇

1.美国高校。仅为大四学生开设顶峰(又译高峰)体验课程,基于工程学开设,绝大数高校(如麻省理工、加州理工等)是(专业)必修课,从3学分到9学分,学生自行选择,有的甚至长达三个学期,学分也从9学分到18学分不等。还有课程属于选修课,通常能拿到3~4个学分,教师提出课题,学生解答,不要求写毕业论文。教学的模式是接受(Receive)—联系(Relate)—反思(Reflect)—提炼(Refine)—建构(Reconstruct)。接受指教学内容和方法。打通学生知识和技能之间的壁垒。科目基础上选择恰当的主题,整合经验。专家评估后,编写课程大纲———课程目标、考核方案等。

2.德国高校。应用型大学课程设置和内容多偏重于应用,毕业设计以校企合作的方式为主。联邦政府和州政府均提供经费、制定法规和优惠企业的政策,学生可以从多种渠道选择自己感兴趣的题目。(1)本科生教育分两个阶段,第一阶段一般为两年,通过考试进行选拔和淘汰。第二阶段学生选择专业方向,完成必修课、选修课和任选课程的学习任务,还要完成规定实验、课程设计、专题报告、实习和毕业论文,第五学年,学生花3~6月时间写毕业论文[5]。(2)毕业设计选题。①大企业在网站或报纸杂志上贴出课题信息,学生申请企业选择是否录取。②小企业由校内相关部门企业需求信息和课题内容。③一些校内课题信息。(3)毕业设计管理方式。①一旦学生被企业选中,企业就会派一名工程师指导学生的毕业设计工作,包括给出具体的课题名称、任务要求、课题截止时间、预期结果等。②学生在设计课题一段时间后,要找导师审查课题。(4)毕业设计基本要求。①大约100页的文字材料、论文格式、需要的图表说明。②对于论文的质量控制,坚持应用为本。即使课题未能完成,以科学的方法进行课题研究,也可以获得通过。(5)毕业设计成绩评定。五分制评定。毕业论文分数加上专业考试分数而得出的平均分数是毕业的总分。评定毕业论文原则上有两位考官,其中一位是毕业论文题目的指定者,另一位(教师或毕业设计单位工程师)由考试委员会主席委派。两位考官在评定毕业论文中发生意见分歧时,以地方性考试规则的评分办法为准。成绩由学校教授给出,毕业设计单位不参与成绩评定。

二、机械工程专业毕业设计教学模式探讨及实践

提出毕业设计与生产、科研、教学相结合的教学模式。以指导老师为中心、学生为主体管理,对毕业设计全程质量监控。

1.时间安排。工科院校的毕业设计基本都是安排在大四下学期,16周,每周5天,要求学生每天必须保证8学时,学时总数是640学时,便于集中做好毕业设计,管理与指导学生。缺点是学生没有充足自由安排时间,设计质量得不到保证。暑期期间,重点学习冶金工艺、相应重点设备结构、传动原理及零件或材料加工机理。大四上学期,基础知识学习、夯实及拓展专业知识、研究及设计工具掌握。如本课题组研究重要方向之一,金属材料控冷强韧化,就需要学生学习流体力学、传热学及材料相关理论,并且熟悉研究及设计工具,如流体仿真软件Fluent、有限元软件ANSYS、设计软件CAD二维或三维等掌握及熟练应用。大四下学期,进入学校规定的毕业设计阶段,重点是研究及设计方案的创新。

2.结合生产实际或者实验室建设任务,努力做到真题真做。本专业选题绝大多数仍然以冶金行业中课题进行设计及研究。作者所在的“金属材料控冷强韧化”研究团队,分为钢板、钢管、棒材及型钢等方面控冷题目的设计或研究,根据品种规格,在一大题目下,分若干小专题。如“浸入式钢管淬火装置研究与设计”题目下,有几小专题“浸入式钢管淬火装置影响因素研究”、“浸入式钢管淬火装置上料装置设计”等,这样选题能对学生进行流体力学、传热学、液压传动及机械等各专业的综合训练。对于已经明确就业意向或者是找到就业单位的学生来讲,作为指导教师必须要根据学生在就业时的选择以及需要设计相关的毕业课题,如准备读研学生分配做论文(研究)类题目,拟到公司就业学生分配做设计类题目。

3.借鉴国外高校做法,以小组为单位进行毕业设计。培养团队合作精神。如“浸入式钢管淬火装置研究与设计”题目的几个专题,研究题目可以为设计题目提供设计合理结构参数,设计题目又可为液压设计或研究题目提供合理结构模型。

4.国内设计成果主要有二类:设计类提供图纸,设计类课题的设计图纸工作量,一般控制在4~7张(折合A1);机类专业学生必须有用计算机绘制的图纸;研究类提供毕业设计(论文),要求使用计算机打印。将毕业设计成果多样化。只要能反映学生的创新成果,达到学生锻炼的目的成果形式均可。

5.采取“专题讲座”、“学术汇报”、“个别辅导”、“科研实践”、“小组讨论”等多种指导方式指导学生。第三类是校企联合指导毕业设计,提高设计质量。但必须组织得当,在校企联合中“以我为主”,坚持学校主导作用。

6.毕业答辩时,一般会根据专业大类分成几个小组,学生单独答辩,答辩组对学生的态度、能力水平、论文质量及应用价值给出评定意见,给出成绩。以答辩组成绩为最终成绩。建议还是建立指导教师、评阅教师及答辩组共同给学生成绩较为合理,当然可以给答辩组成绩更高的权重,有的高校达到50%。作者所指导本科生中,优良率一直较高,尤其是在设计方面,图纸规范,结构合理,较好地传承了我们工科院校对本科生进行良好设计综合训练的传统。

三、结语

机械工程杂志范文第6篇

1并联换档机械手力学分析

通常并联机构的移动速度较低,惯性力对机构性能的影响不大,因此静力学特性成为并联机构性能的重要体现。目前,静力学研究的方法主要有两种:几何法和分析法。几何法又称为拆杆法,将机构拆分为杆组,在各个杆的连接处以约束力代之,根据平面任意力系或空间任意力系的平衡条件列出关于未知力的平衡方程组进行求解;分析法又称分析静力学,它以虚功原理为理论基础,从功的角度出发寻求主动力之间的关系。

1.1汽车变速器换档力的形成与传递

图3为变速器的组成。它由输入轴、输出轴、齿轮系、换档拨叉和换档杆组成,其中换档杆是整个变速器的控制器。在换档过程中,通过前、后、左、右摆动换档操作杆来实现汽车的换档。传统的换档机械手采用直接控制拨叉来模拟换档过程,这种控制方式不仅破坏了箱体的结构,还无法真实准确地模拟汽车换档的过程,因此,本课题采用直接控制换档操作杆的方式来模拟人手换档的过程。在整个换档过程中,换档操作手柄要完成选档和换档两个动作,即以换档杆与换档器连接点为旋转中心,在选档和换档两个方向上来回摆动。换档过程中的阻力有自锁和互锁装置的阻挡力、拨叉轴和轴座之间的摩擦力、拨叉轴和轴座的变形、锥形弹簧的变形、高低速齿轮啮合时产生的冲击力等。这些阻力最终都要传递到操纵杆的球形手柄上,通过驾驶员的作用力来平衡。由于操纵杆只能在换档和选档两个方向上运动,因此可以用这两个方向上作用于球形手柄的两个等效力f1和f2来对阻力进行平衡。换档过程中的阻力种类较多,很难用公式计算出精确的数值来,因此这两个等效力的数值只能通过实际测量来得到。

1.2机构力雅克比矩阵模型

以整个并联机构为研究对象,作用在该机构上的外力包括等效于球形手柄上的力f1和f2,伸缩杆L1和L2的驱动力F1和F2,机构自身的重力以及各关节处的摩擦力。为简化受力分析,我们将机构自重和摩擦力忽略掉,这样作用在并联机构上的外力只剩下等效力f1,f2和驱动力F1,F2,其受力分析简图如图4所示。忽略掉重力和摩擦力之后,整个机构所受约束为理想约束,满足虚功原理的应用条件。在球销副的中心点处建立直角坐标系OXYZ,应用虚功原理可列出机构的虚功方程:JT为4×4方阵,称为并联机构的静力雅可比矩阵,很显然速度雅可比矩阵和静力雅克比矩阵之间存在着转置的关系,揭示了速度传递关系和静力传递关系之间的内在联系。采用虚位移法对机构进行静力学分析,推导出机构的输出力和驱动力之间的映射关系,验证了力雅克比矩阵实际意义。下面我们通过仿真来进一步分析验证最大驱动力和外部载荷之间的关系。

2并联换档机械手静力学仿真

并联机构的静力学仿真以前文推导的静力学逆解为数学模型并假定在整个运动过程中作用于球形手柄的外载荷不发生变化。仿真过程中,作用于球形手柄的换档力设定为50N,选档力定为50N,仿真时间为10s。静力学仿真程序流程见图5。其中,[Xs,Ys]为运动起始点坐标,[Xe,Ye]为运动终点坐标,f=[0,50]表示换档力在[0,50]上离散。档位变换时并联机械手换档力与选档力的静力仿真结果如图6所示。由图6可以看出:在选档方向上L1杆为主要作用杆,F1小于50.4N;在换档方向上L2杆为主要作用杆,F2小于50N,最大驱动力和外部载荷基本相等。在换档方向上,驱动杆的驱动力呈二次曲线变化,符合实际换档过程中的受力情况。

3结论

机械工程杂志范文第7篇

1基于案例的工业产品设计方法

工业设计是艺术与技术并重的学科,其行为活动是由感性思维与理性思维共同主导的,而造型设计的要求、结果、操作规则往往都是不确定的、模糊不清的。因此,产品造型设计行为没有统一的法则,很难通过纯粹的规则推理来解决,往往需要借助领域内的专家知识和设计经验来完成。研究统计表明[5],绝大多数新产品开发都是在原有产品基础上做的产品改良设计。针对这类设计通常采取的策略就是在求同中创新,尽可能利用已有的设计知识,结合客户需求解决设计问题。基于案例推理[6](Case-basedReasoning,CBR)就是通过对已有案例的显性和隐性知识的重用,结合现有设计项目中的客户需求和设计约束,提出新的设计方案。将CBR理论运用到工业产品造型设计中,就产生了基于案例推理的工业产品造型设计方法(Case-basedIndustrialDesign,CBID)。

2知识工程在工业产品设计中的应用

将知识工程引入工业设计领域,一方面是为了有效对接结构设计、工艺设计、加工制造等企业运营环节,提高设计研发的速度和效率,另一方面是为了规范设计师显性和隐性的设计知识,以便在后续设计中加以重用。工业设计知识通常以2类形式表达出来:一类是用于表达对象的陈述性知识,如设计概念、设计草图、功能模型等,另一类是基于这些知识推理产生的过程性知识,如设计方法、设计经验等。在产品造型设计过程中,知识的转化是以客户需求知识为目标,以设计案例知识库为基础,设计知识在设计委托者、设计者和客户三者之间转化的过程,如图2所示。图2产品造型设计知识转化过程

3CBID产品创新设计方法

工业产品造型设计作为一项人类有目的地改造自然的活动,从意向认知角度体现了造型的价值功能。然而不同产品对象的各个价值因素及其权重取向是不同的,因此应建立与行业相适应的工业产品造型领域知识库。CBID系统就是基于领域知识库解决现有问题的一种创新设计方法,它是一种开放的基于案例的创新设计方法,不仅已有的设计方案会存储在实例库中,新产生的设计问题解也会自动录入到实例库中,另外重复冗余的案例及案例组件会在系统中删除。CBID的关键技术是如何建立适应快速有效检索的实例表达模型、如何实现实例的快速有效检索、如何重用检索到的设计实例,即实例表达、实例检索、实例重用关键技术。利用基元模型及其可拓变换能有效重用已有设计案例中的领域知识、设计方法、设计经验等设计知识。本文将可拓学知识用于CBID产品造型实例表达,用三元组物元表示产品造型实例:以客车造型设计为例,产品特征既包括“车型尺寸”、“车型轴距”、“驱动形式”、“乘员人数”、“最高车速”、“车厢内高”等关键产品信息,也包括“风格空间特征”、“材质特征”、“色彩特征”、“形态特征”等审美特征信息。这些特征信息组成的物元模型即表示这个设计实例。实例检索就是要在实例库中找到符合设计需求并与之最接近的实例。本文研究用隶属度概念来表示设计解与实例的相似度,隶属度L的取值区间为[0,1]。例如,在比较两款汽车色彩相似度时,色彩完全一样则记为隶属度L=1,色彩截然不同则记为隶属度L=0,其它隶属度记为0<L<1。隶属度的值越接近1,相似度就越大。实例检索之前,还要综合考虑并确定输入检索因子(评价目标),这些检索因子是由设计委托需求和设计者自身知识共同决定的。在计算隶属度函数前应根据检索因子的重要性分别确定它们的权重,隶属度的计算式为通过对隶属度阈值的设定可有效控制检索到相似实例的数量。即使是检索出来的最相似实例也不能完全满足客户的最新需求,因此设计师还需结合客户的需求、现有约束条件对相似案例进行修改。可根据实例物元表达模型,通过置换、分解、增删、扩缩等多种可拓变换手段实现实例的适应性修改,修改的结果还需要进行可用性测试与评价。

4结束语

机械工程杂志范文第8篇

1柔性体理论及创建方法

多柔性体系统动力学是研究由可变形物体以及刚体所组成的系统在经历大范围空间运动时的动力学行为[3]。它在多刚体动力学理论基础上,不仅考虑了各部件连接点处的阻尼与弹性等的影响,又进一步考虑到部件的变形,极大地提高了多体系统仿真的准确性。

1.1柔性体运动学方程在多柔性体系统动力学分析中,系统能量是一个非常重要的物理量。同时,在理论计算过程中,能量的时间历程能否遵循保守系统能量守恒的原理保持常数,是考核计算结果正确与否的一个重要的指标。柔性体的动能可表示为。运用拉格朗日乘子法建立的多柔性体运动微分方程为:其中:K,M,D分别为模态刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵;Dξ•,Kξ分别为物体内部由于阻尼和弹性变形而引起的广义力;ψ为全局坐标基相对于局部坐标基的角度;λ为有约束的拉格朗日乘子;Q为外力作用下的广义力;fg为广义重力。

1.2柔性体创建方法使用ADAMS软件创建柔性体有3种方法[5]:①利用ADAMS中柔性梁的方法,即将模型中的某一个构件离散成许多段刚性单元,经过离散化的构件之间采用柔性梁的方式连接,然后为每一段离散件赋予不同的材料、颜色等属性,指定柔性梁的参数,但这种方法仅限于外形简单的构件时才能够使用,而且离散连接的实质并不是建立了真正意义上的柔性体,只是刚性体与刚性体的柔性连接;②利用ADAMS中的AutoFlex模块,在View模式下直接建立柔性体的模态中性文件,然后再利用该文件创建的柔性体代替原有刚性体实现柔性化处理,但自ADAMS软件07版本以后,软件已淡化了本身制作柔性体的功能;③先将刚性体模型导入到有限元软件中,将其离散成细小的网格后,计算有限元模型的模态,最后将计算结果保存为MNF文件导入到ADAMS中建立柔性体。通过计算构件的固有频率和对应的模态,按照模态理论,本文采用第3种方法建立柔性臂架,建立臂架系统刚柔耦合模型的流程见图1。

2建立臂架刚柔耦合模型

2.1臂架三维模型本文选用自主研发的五节臂混凝土泵车臂架系统作为研究对象,图2为在Pro/E软件中建立的臂架系统三维模型,其总体坐标系原点置于转台与大臂连接处的旋转中心。

2.2臂架柔性化处理臂架的柔性模型是在刚性体模型上建立起来的。由于ADAMS软件具备了自动识别功能,选定刚性体臂架,导入该臂架的柔性体后,软件便可直接进行相的替换,施加在原有刚性体上的运动约束、驱动约束及负载都会自动转移至柔性体上对应的外连节点位置处。由于柔性体是由刚性体创建而来,因此,原有刚性模型的尺寸、图标、颜色和初始速度等特征仍会保留[6]。相对于臂架变形,油缸系统弹性变形忽略不计,在每节臂架都替换成柔性体后,便创建了整个臂架系统的刚柔耦合模型。图3为臂架刚柔耦合模型在某施工工况中的仿真图形。

3仿真分析

在确定整个模型运行无误后,将仿真时间设定为50s,对臂架系统在五节臂水平外伸的最危险工况下进行5臂回收的过程模拟。在该过程中,测量5臂末端的纵、横向位移和变幅油缸5的受力,并分别与同工况下臂架系统刚性模型作比较。臂架5末端点纵向位移见图4,臂架5末端点横向位移见图5。从图4、图5中可以看出:虽然刚性臂架质心位移与柔性体位移在仿真运动中大致趋势一致,但是刚体运动曲线变化非常平缓,不存在振动;刚柔耦合臂架模型仿真曲线不断波动,出现了振动现象;两种臂架模型在运动仿真的横向位移上区别更为明显,刚性臂架系统在运动过程中没有横向位移,但模型加入了柔性效应后,臂架出现了横向变形,且柔性臂架5末端振动仿真是在中心线附近较为规律地上下跳动。由于实际泵车工作过程中臂架末端也会出现类似的振动情况,从一定程度上也验证了仿真结果的正确性。图6为油缸5受力曲线。由图6可知,由于刚柔耦合模型中考虑了弹性变形,臂架系统动力学特性发生了质的改变,而这种改变显然更符合实际情况。因此,在研究泵车各项特性时对臂架系统作柔性化处理是十分必要的。另外,通过对油缸5受力仿真分析可以发现,在臂架位姿变换时,油缸受到冲击载荷的作用,且在某个瞬时时刻,柔性臂架上的冲击载荷可能会大于同时刻时刚性体上的同步载荷,这在臂架系统的优化设计时应该予以考虑。

4结论