電子機械工程系本科畢業(yè)論文

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電子機械工程系本科畢業(yè)論文（通用5篇）

　　轉(zhuǎn)眼間充滿意義的大學生活就即將結(jié)束，眾所周知畢業(yè)生要通過最后的畢業(yè)論文，畢業(yè)論文是一種比較正規(guī)的檢驗學生學習成果的形式，畢業(yè)論文應該怎么寫呢？以下是小編為大家整理的電子機械工程系本科畢業(yè)論文，僅供參考，歡迎大家閱讀。

電子機械工程系本科畢業(yè)論文（通用5篇）

　　電子機械工程系本科畢業(yè)論文篇1

　　摘要：針對機械工程材料課程當前課業(yè)評價存在考核方式單一、缺乏對學生綜合能力考察評價及不利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力等一系列問題，提出了課業(yè)多元化考核方案。該方案有利于提高學生自主學習能力，培養(yǎng)學生能動性與創(chuàng)新性，強化學生工程素質(zhì)及工程實踐能力。

　　關鍵詞：機械工程材料;課業(yè)評價;自主學習;工程素質(zhì)

　　機械工程材料課程是材料類及機械類相關專業(yè)的基礎課，是一門理論性和實踐性很強的課程，即強調(diào)知識的綜合性、實用性、又強調(diào)創(chuàng)新能力、綜合分析和解決生產(chǎn)實踐問題的能力[1]。該課程從材料的工程應用角度出發(fā)，闡述工程材料的基本概念、理論，以及材料的成分、加工工藝對材料組織結(jié)構(gòu)及性能的影響。使學生通過學習，理解并掌握機械工程材料的基本理論和基本知識，從而具備根據(jù)機械零件的性能要求和服役工況，對機械零件進行合理地選材并正確制定零件加工工藝路線的初步能力[2]。因此該課程是理論與實踐的紐帶，是學生從理論學習走向工程應用的橋梁，是成為“卓越工程師”的必由之路。“卓越工程師”的培養(yǎng)目標，要求高校畢業(yè)生具有良好的工程意識、工程素質(zhì)、工程踐能力及創(chuàng)新意識[3-,4]，這也是我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展，各學科之間相互融合交匯，學科相互滲透、交叉背景下對當代大學生提出的必然要求，但當前機械工程材料的課業(yè)評價方式存在一定缺陷，制約了學生綜合素質(zhì)的提高與發(fā)展，不利于卓越工程師的培養(yǎng)，因此有必要進行課業(yè)評價方式的改革，建立更加科學合價體系。

　　1、機械工程材料課業(yè)評價現(xiàn)狀及存在問題

　　當前，機械工程材料課業(yè)評價仍以傳統(tǒng)的考試為主，考試內(nèi)容大部分偏重及知識的記憶，缺乏對學生綜合能力的考察及評價，這種單一的考核模式不僅不能客觀反映出一個學生的真實水平，而且存在下列問題。

　　1.1 教師教學的功利性

　　傳統(tǒng)課業(yè)評價方式單一，以卷面成績?yōu)槲ㄒ坏?評價標準，亦是教師教學效果的最終體現(xiàn)，導致部分教師存在教學的功利性，即“考什么教什么”“怎么考則怎么教”，大都只注重相關理論的研究和論述，工程實際應用練習不多，重基礎、輕應用，不能很好培養(yǎng)學生解決實際問題的能力;而這種教學的功利性又導致教學內(nèi)容的片面性及局限性;出現(xiàn)“一門課僅讀一本書”的現(xiàn)象[5]，嚴重制約了學生自主學習能力的提高，阻礙了學生能動性與創(chuàng)新性的培養(yǎng)，降低了學生分析解決實際生產(chǎn)問題的能力。

　　1.2 學生學習的應試性

　　傳統(tǒng)的考試方式，學生成績主要由平時成績及期終試卷兩方面組成，其中試卷成績占百分之八十以上(甚至百分之百)，這樣的考核方式片面，脫離工程實際[6]，學生為應付考試而背誦的都是相互獨立的“點”，沒有理解貫通成“線”，對知識的相互關系、相互影響及如何應用知識解決問題，學生并沒有掌握，而恰重要的。

　　2、機械工程材料課業(yè)評價改革實施方案

　　針對當前存在的問題，文章提出了機械工程材料課業(yè)評價多元化考核方案，即以學生為單元的自主學習考核占10%，以小組為單元的案例討論考核占20%，大作業(yè)考核占20%，考試考核占50%。改革后的課業(yè)評價方案以提高學生自主學習能力，培養(yǎng)學生能動性與創(chuàng)新性，強化學生工程素質(zhì)及工程實踐能力為目標，各組元所占分值比例均以上述培養(yǎng)目標為基礎，是上述目標的綜合反映，并為多年的教學實踐所證明，具有科學性、合理性、可行性。

　　2.1 以學生為單元的自主學習考核

　　對材料類相關專業(yè)學生，該課程前幾章與材料科學與基礎課程有較多的重復，但該部分是基礎知識點，亦是材料后續(xù)選材及熱處理的理論依據(jù)，結(jié)合各校學生實際掌握情況，該部分內(nèi)容并不能完全刪除，因此采用引導式教學，以學生自主學習為主，學生的作業(yè)、章節(jié)總結(jié)及隨堂小測驗為考核標準，教師僅對重點，難點知識做講解，相應減少該部分課時量的分配。同時，自主學習考核可包含學生日常出勤、課堂討論，其目的是鼓勵學生提高課堂參與度，活躍課堂氛圍。

　　2.2 以小組為單元的案例討論考核

　　在工程項目化分組討論教學中，每個小組(5～8人為一組)會收到一份工程項目任務書，任務書中說明了某機械部件的名稱及部件的結(jié)構(gòu)，學生根據(jù)具體的任務，以小組協(xié)作的形式查詢相關資料，明確該部件的服役條件、失效形式，并依此進行選材及工藝路線分析，制定合理的熱處理工序，闡明熱處理后材料的組織及性能，最后完成相應的工藝報告。該過程中不僅是對整個教學內(nèi)容的概括、總結(jié)和應用，更是需要學生將理論與實踐良好的結(jié)合，是一個發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的探究式學習過程，同時培養(yǎng)了學生團隊合作精神，組織協(xié)調(diào)及分工協(xié)作能力，是該課程主要教學目標和要求的集中體現(xiàn)。

　　2.3 大作業(yè)考核

　　該部分給出大作業(yè)題目，要求學生查閱相關文獻，獨自完成相關作業(yè)要求。此過程中提高學生自主解決問題的能力，同時大論文的考核可以打破學生單純應試學習，有利于調(diào)動學生學習的積極性和主動性，提高學生查閱文獻，獲取知識的能力，對培養(yǎng)學生系統(tǒng)分析問題，解決問題有很大的幫助。

　　2.4 考試考核

　　當前，考試考核雖有局限性，但仍不失為對學生理論知識掌握情況進行客觀評價的一種公平有效的方式。精心設計的考試題目涵蓋了該課程的主要知識點，能夠準確反映學生對基本知識點，基本理論的掌握情況，而基礎知識的掌握是學生完成熟練選材及材的基礎。

　　3、課業(yè)評價改革實施效果

　　通過對機械工程材料課業(yè)評價進行系列改革，在提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生工程能力方面起到顯著效果：第一，實現(xiàn)了全程化管理。多元化考核方式從考勤、作業(yè)、課堂討論、分組討論、大作業(yè)和考試等方面貫穿整個教學過程，該過程不但評價了學生的學習方法、學習態(tài)度，而且引導學生積極參與課堂教學，活躍了課堂氣氛，促進了師生的交流，顯著提高了學習效率。第二，培養(yǎng)了學生的自學能力。在引導式教學，探究式教學及小組協(xié)作學習過程中，學生為解決生產(chǎn)問題，探索問題的外在表現(xiàn)與內(nèi)在關聯(lián)，積極查閱相關資料，獲取所需信息，該過程中不但讓學生對所學知識及不同學科知識進行融會貫通，而且培養(yǎng)了學生對新知識的獲取、理解、歸納及應用創(chuàng)新的能力，并從中收獲成功的快樂。通過對比發(fā)現(xiàn)學生的自學能力較課業(yè)評價改革之前得到顯著的提高。第三，提高了學生的工程應用能力。以實際工程為背景，工程項目為主線的教學模式，鍛煉了學生的工程素質(zhì)及工程實踐能力，提高了學生的工程意識，使機械工程材料成為學生走向企業(yè)、走向的橋梁。

　　4、結(jié)束語

　　機械工程材料學業(yè)改革實踐結(jié)果表明多元化考核方式是提高學生學習興趣，培養(yǎng)學生自學能力，提高學生工程素質(zhì)的有效途徑。但改革后對教師的教學水平、教學精力及教學理念提出更高的要求，這是一項系統(tǒng)工程，需要全體教學工作者的共同努力，方能為我國卓越工程師的培養(yǎng)添磚加瓦。

　　參考文獻

　　[1] 高為國,董麗君,吳安如.“機械工程材料”課程中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].中國大學教學,2011(11):43-45.

　　[2] 韓海梅.機械工程材料實驗教學改革[J].科技視界,2014(11):62-64.

　　[3] 曹霞.卓越計劃下機械工程材料課程實驗教學改革探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2014(19):69-71.

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　　[5] 高旭,陳曉紅.“工程材料及成型技術(shù)基礎”課程考試方法改革[J].遼寧科技大學學報,2014,37(4):436-440.

　　[6] 劉政怡,吳建國,李煒.高等學校考試模式改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011(21):43-47.

　　電子機械工程系本科畢業(yè)論文篇2

　　【摘要】機械工程材料是機械類專業(yè)重要的專業(yè)基礎課。對這門課的特點和教學現(xiàn)狀進行了分析。根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的培養(yǎng)目標和要求，對教學內(nèi)容、教學方法和實訓環(huán)節(jié)進行了探索和改進，取得了一定成績。

　　【關鍵詞】機械工程材料教學改進實踐教學

　　《機械工程材料》是機械工程類專業(yè)學生必修的專業(yè)基礎課，是為后續(xù)學習機械設計基礎、機械制造技術(shù)、機械加工工藝等課程做鋪墊，是進行各種機械產(chǎn)品的設計和加工制造，必要考慮的部分。可見，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、教學方法方式體現(xiàn)培養(yǎng)學生“能力”，即不僅培養(yǎng)學生能熟練掌握理論知識能力，還要培養(yǎng)學生工程能力和創(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，以達到“卓越工程師”培養(yǎng)計劃的基本要求，是值得探索的問題。

　　1、機械工程材料特點和教學現(xiàn)狀

　　這門課安排在第三學期上，是學生開始接觸到專業(yè)課階段。它涉及到機械、設計、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。學生們感覺內(nèi)容頭緒太多、記憶多。由于專業(yè)學時調(diào)整，課時現(xiàn)削減為32學時，其中理論教學僅為24學時，需要在短時間內(nèi)掌握大量信息，學生接受難度大。加之，由于此門可前期沒有認知實習，而金工實習通常又在此課之后，學生沒有實踐經(jīng)驗，缺乏感性認識，很難把它與實際工程聯(lián)系起來。實驗教學多為普通驗證性實驗，設備老舊數(shù)量少，5—6人用一臺，教學效果不好。因此，學生感覺學習空洞、乏味，興趣低，考試就死記硬背。沒有達到牢固掌握理論知識目的，也沒有達到培養(yǎng)學生分析問題能力和解決工程問題能力。

　　2、機械工程材料的改革措施與實踐

　　2.1優(yōu)化教學內(nèi)容，提升教學效果

　　機械工程材料，本科生培養(yǎng)目標是保證掌握材料科學基礎理論，運用它進行工程選材和幫助設計工藝流程等。因而教學內(nèi)容設計，應與機械工程類緊密相連。對金屬學部分，基礎為材料的性能和結(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，如高分子復合材料、陶瓷材料等，開闊學生的眼界。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方法，聯(lián)系工程實際，提高學生學習興趣

　　興趣是學習的動力之源，僅是枯燥的理論，學生們很難有興趣。為了激發(fā)學習興趣，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，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，也可以設立一題目組織學生討論，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?學生們提出了20多種方案，令人打開眼界。然后，由老師指導，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)動了學生學習的積極性，課堂教學效果好。

　　2.3改進實踐環(huán)節(jié)

　　實訓環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的重要教學環(huán)節(jié)。近兩年，我系更換了一批老舊設備，增添了許多新的實驗設備和儀器，如高清晰的金相顯微鏡、維氏硬度計和金相試樣拋光機等，實驗硬件能力大大提升。可以開設一些新實驗，還可以把某些理論課放到實驗室進行。如講解鐵碳合金平衡組織，可讓每位學生自行動手實驗，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，教學效果大大提高。同時，還增加了綜合實驗項目。加強對學生的動手能力和探索精神的.培養(yǎng)，能學以致用。由指導老師設定題目，題目通常涉及到的零件是學生們看得見、摸得著的，如銼刀、鋸條、自行車鏈輪等。給出機械零件的工作條件和失效形式。接著，由學生自己查閱相關資料，制定工藝流程方案;指導老師審閱、修改。然后，學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等儀器設備。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。若對設備和操作掌握不牢固，就需要花更過的時間，反復做實驗。而實驗教學一共才8學時，顯然不夠。可允許學生利用課余時間，到實驗室完成實驗。實驗室實行“開放式”管理，學生可根據(jù)自我情況安排實驗，避免因時間緊就應付了事。給失敗的同學再做機會，給有興趣的同學敢于嘗試創(chuàng)新的機會。實踐證明，綜合實驗項目，極大地鍛煉了學生的動手能力、觀察能力、分析問題和解決問題能力。另外，根據(jù)我系機械工程學生培養(yǎng)方案，機械工程材料和“金工實習”在同一學期，可讓兩者同時進行，而不是同期的一前一后。讓學生們在金工實習中，了解材料和加工工藝，增加感性認識，幫助材料理論知識掌握。如在車工實習中，實習指導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，學生提前有了感性認識，進行理論教學效時，易于接受和掌握知識。

　　3、結(jié)論

　　通過對機械工程材料的教學不斷改進，學生的學習積極性大大提高，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)。在今后的教學中，還要不斷的探索和改進教學方式方法，夯實理論知識，能“舉一反三”，提高學生工程能力和創(chuàng)新能力。

　　參考文獻：

　　[1]張有強,羅樹麗,周嶺.機械工程材料課程教學探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2013,2:56-58.

　　[2]崔國明，李興霞.機械工程材料課程的實踐教學探索[J].中國冶金教育,2011,5:72-73,77.

　　[3]楊大春,汪通悅.機械創(chuàng)新設計綜合能力培養(yǎng)模式的研究[J].裝備制造技術(shù),2011,3:183-185.

　　電子機械工程系本科畢業(yè)論文篇3

　　1、本課題的背景及意義

　　目前，在工程起重機械領域，歐洲、美國和日本處于領先地位。歐洲作為工程起重機的發(fā)源地，輪式起重機技術(shù)水平最高。該地區(qū)的工程起重機械業(yè)主要生產(chǎn)全地面起重機、履帶式起重機和緊湊型輪胎起重機，也生產(chǎn)少量汽車起重機。其中，全路面起重機、履帶起重機以中大噸位為主；緊湊型輪胎起重機則以小噸位為主；汽車起重機一般為通用底盤組裝全地面上車，即以改裝為主。其產(chǎn)品技術(shù)先進、性能高、可靠性高，產(chǎn)品銷往全球。

　　起重機械用來對物料作起重、運輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機械設備，它可以完成靠人力無法完成的物料搬運工作，減輕人們的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率，在工廠、礦山、車站、港口、建筑工地、倉庫、水電站等多個領域部門中得到了廣泛的使用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，特別是現(xiàn)代化、專業(yè)化的要求，各種專門用途的起重機相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過程中的輔助機械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機械設備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟建設起著積極的促進作用。起重機械是起升，搬運物料及產(chǎn)品的機械工具。起重機械對于提高工程機械各生產(chǎn)部門的機械化，縮短生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本，起著非常重要的作用。

　　意義：橋式起重機在工廠車間起著非常重要的作用，為了保證它能安全、有效運行，科學的進行故障診斷并有針對性地做好日常維護和保養(yǎng)工作十分必要。據(jù)此，我結(jié)合起重機的結(jié)構(gòu)及工作原理，歸納出橋式起重機的常見故障及其產(chǎn)生的原因，并提出故障的預防和排除措施。

　　2、本課題的基本內(nèi)容及關鍵問題

　　本次課題主要內(nèi)容：

　　學習起重機的通用結(jié)構(gòu)，重點學習QD20/5雙梁橋式起重機的組成機構(gòu)，日常維護保養(yǎng)，常見故障診斷與解決措施。

　　關鍵問題：

　　認真學習雙梁起重機的知識，詳細閱讀QD20/5雙梁起重機的資料，在使用操作過程中，注意收集各種故障現(xiàn)象，學會故障分析的方法，并總結(jié)好完成論文。

　　3、本課題調(diào)研情況綜述

　　起重機械用來對物料作起重、運輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機械設備，它可以完成靠人力無法完成的物料搬運工作，減輕人們的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率，在工廠、礦山、車站、港口、建筑工地、倉庫、水電站等多個領域部門中得到了廣泛的使用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，特別是現(xiàn)代化、專業(yè)化的要求，各種專門用途的起重機相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過程中的輔助機械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機械設備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟建設起著積極的'促進作用。起重機械是起升，搬運物料及產(chǎn)品的機械工具。

　　目前，在工程起重機械領域，歐洲、美國和日本處于領先地位。歐洲作為工程起重機的發(fā)源地，輪式起重機生產(chǎn)技術(shù)水平最高。該地區(qū)的工程起重機械業(yè)主要生產(chǎn)全地面起重機、履帶式起重機和緊湊型輪胎起重機，也生產(chǎn)少量汽車起重機。其中，全路面起重機、履帶起重機以中大噸位為主；緊湊型輪胎起重機則以小噸位為主；汽車起重機一般為通用底盤組裝全地面上車，即以改裝為主。其產(chǎn)品技術(shù)先進、性能高、可靠性高，產(chǎn)品銷往全球。隨著我國經(jīng)濟建設步伐的加快，生產(chǎn)和生活各個領域的建設規(guī)模的逐年擴大，也促進了施工機械化程度的迅速提高。先進的施工機械已成為加快施工速度，保證工程質(zhì)量和降低成本的物質(zhì)保證。

　　起重機行業(yè)也因此得到了很大的發(fā)展。為促進社會主義建設事業(yè)的發(fā)展，提高勞動生產(chǎn)率，充分發(fā)揮其中運輸機械的作用是具有重要意義的。

　　雙梁橋式起重機是由一個有兩根箱形主梁和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架，在橋架上運行起重小車，可起吊和水平搬運各類物體，它適用于機械加工和裝配車間料場等場合。橋架的結(jié)構(gòu)主要有箱形結(jié)構(gòu)，空腹桁架式結(jié)構(gòu)，偏軌空腹箱形結(jié)構(gòu)及箱形單主梁結(jié)構(gòu)等，中小起重量系列起重機一般采用箱形結(jié)構(gòu)，且為保證起重機穩(wěn)定，我選擇雙梁結(jié)構(gòu)作為橋架結(jié)構(gòu)。參考為了操縱和維護的需要，在傳動側(cè)走臺的下面裝有司機室。司機室有敞開式和封閉式兩種，一般工作環(huán)境的室內(nèi)采用敞開式的司機室，在露天或高溫等惡劣環(huán)境中使用封閉式的司機室。

　　4、本課題的方案論證

　　對QD20/5雙梁橋式起重機的結(jié)構(gòu)進行詳細分析，介紹各個部件的結(jié)構(gòu)及作用，介紹日常使用中的維護保養(yǎng)。通過舉例，列舉出常見的故障現(xiàn)象及解決故障的方法及措施。

　　電子機械工程系本科畢業(yè)論文篇4

　　摘要：文章簡單介紹了虛擬樣機技術(shù)的概念及其特點，對機械工程設計中虛擬樣機技術(shù)的應用，尤其是在農(nóng)業(yè)機械設計中的應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。

　　關鍵詞：機械工程;設計;虛擬樣機;技術(shù)分析

　　隨著經(jīng)濟和科技的迅猛發(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)適應市場需求的新產(chǎn)品，并縮短研發(fā)周期、優(yōu)化設計性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低開發(fā)成本。虛擬樣機技術(shù)相較于傳統(tǒng)的物理樣機技術(shù)而言，以其卓越的性能受到企業(yè)和研發(fā)者的青睞。以虛擬樣機取代物理樣機進行新產(chǎn)品開發(fā)中的前期設計和測試評估，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)品的設計效果，尤其在機械工程設計中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

　　1、虛擬樣機技術(shù)的概念及其特點

　　虛擬樣機技術(shù)相對傳統(tǒng)物理樣機而言的顯著特點是;虛擬，即通過計算機借助特定的軟件程序幫助工程師建立三維模型，依靠先進的仿真模擬系統(tǒng)實施仿真模擬實驗，對機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計不足和缺陷，并采取針對性的措施加以改進，提高機械設計的效率和質(zhì)量[1]。簡單地講，該技術(shù)是在計算機基礎上，運用CAD等設計制圖模型，借助仿真模擬技術(shù)進行機械設計的一種新技術(shù)。該技術(shù)的特點是：在機械設計整個過程中借助高科技的設計和管理技術(shù)實施開發(fā)、分析和設計，極大地縮短了研發(fā)設計周期，提高了機械設計的質(zhì)量和效率，同時也降低了設計成本，有助于提高企業(yè)的市場競爭力。

　　2、機械工程設計中虛擬樣機技術(shù)的應用

　　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技術(shù)的基礎和前提，后續(xù)的仿真實驗都要在這個基礎上進行[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、扇葉等外形復雜的零部件進行詳細的細部設計，還要對各種機械內(nèi)部的每種部件間的相關驅(qū)動聯(lián)系予以充分考慮，以此為基礎再借助CAD等軟件程序搭建完整的機械系統(tǒng)的虛擬樣機。早期的CAD以二維為主，這種方式的設計過程復雜且不容易操控，在生產(chǎn)中不具有優(yōu)勢，科技發(fā)展使得當前的三維CAD得到了普遍推廣，機械產(chǎn)品內(nèi)部的每個部件的轉(zhuǎn)動慣量、質(zhì)心位置和搭接的細節(jié)都能得到詳盡的設計和明確表述，設計深度和效率都得到了顯著提高，軟件應用更加便捷人性化。

　　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，在對各個部件進行連接時要添加適當?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。當前，國內(nèi)使用的三維CAD設計軟件多配有相關的動力學插件，通過這些插件對約束關系和裝配關系加以映射，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軟件進行預裝配，繼而在ADAMS運動分析軟件中導入已經(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先設計好的運動情況進行運動。

　　2.1.4虛擬樣機仿真驅(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，如速度和加速度、作用力和反作用力以及位移等，為后續(xù)有限元的分析做準備。

　　2.2有限元分析

　　有限元的分析方法能對機械內(nèi)部各構(gòu)件的強度和運動特性指標等進行全面、精準的分析，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)形狀等力學問題的專業(yè)解答，目前在機械設計中得到了比較廣泛的應用。有限元的分析方法運算速度和可靠性都比較高，在虛擬樣機技術(shù)中是不可或缺的設計工具。

　　2.3優(yōu)化設計

　　為提高機械使用的工作效率，在對機械模型進行必要的校驗后，還要對其設計進一步優(yōu)化。目前，國內(nèi)在對機械模型進行優(yōu)化時主要方法包括：在滿足各項機械設計的條件、變量的變化區(qū)間也適宜的基礎上，通過自動選擇系統(tǒng)來選擇機械模型設計中涉及的變量;在求解目標函數(shù)的最大值時可以通過分析函數(shù)進行計算;通過計算機計算系統(tǒng)改變設計參數(shù)的變量范圍并加以求解，并可進行多次仿真[5]。特別是在每一次的仿真模擬完成后，要對模型的參數(shù)變量進行多次更改，通過反復的模擬實驗，求得待求物理量的最優(yōu)解。

　　2.4控制、機械系統(tǒng)聯(lián)合仿真

　　在機械開發(fā)的傳統(tǒng)模式中，機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)不管是在設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，從而導致機械設計的實際效果并不理想。虛擬樣機技術(shù)可將機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)實現(xiàn)一體化控制，將二者進行有效融合和統(tǒng)一，切實解決了傳統(tǒng)的機械開發(fā)中控制效能低下等問題。虛擬樣機技術(shù)中機械和控制系統(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'力學及動力學特性，再利用矩陣實驗室等控制軟件加以控制計算。這種設計思路中，控制軟件將控制命令作用于運動學的仿真軟件，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，虛擬樣機技術(shù)應用的范圍和領域非常廣，例如船舶加工、武器制造和包裝機械設計及農(nóng)業(yè)機械設計等。下面以其在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用為例加以分析。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雜多樣，動力學方面的計算難度大，借助虛擬樣機進行仿真研究是當下的一個重點。比如在聯(lián)合收割機的改良實驗中，比較成熟的是對收割機的內(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行完整模型的建立以及柔體模型與收割機內(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)，即將各個學科的模擬仿真工具加以結(jié)合，進而構(gòu)建復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)不同領域的開發(fā)人員進行高效配合，實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)的多元化和復合化。現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機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)機械設計中所涉及的學科及領域也越來越多、越來越廣，比如，如何把農(nóng)用拖拉機的控制系統(tǒng)和機械系統(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，虛擬樣機技術(shù)在長期的研發(fā)和應用過程中以其設計周期短、效率高和產(chǎn)品性能穩(wěn)定等優(yōu)勢在機械工程設計領域得到了普遍推廣和普及，但仍需進一步完善和改進，從而更好地為機械工程設計及其他學科和領域提供更大的便捷和更優(yōu)質(zhì)的服務。

　　參考文獻

　　[1]盧建湘.虛擬樣機技術(shù)在機械設計過程中的應用[J].赤峰學院學報(自然科學版)，2015，31(9)：45-47.

　　[2]張鳴，任建平，等.基于虛擬樣機的機械設計方法[J].機械設計，2006，19(11)：49-51.

　　[3]彭廣林.機械設計中虛擬樣機技術(shù)的有效運用[J].科技導向，2011，28(11)：119-120.

　　[4]李杰，閆楚良，等.農(nóng)業(yè)機械設計中虛擬樣機技術(shù)的應用與展望[J].中國農(nóng)業(yè)機械協(xié)會，2013，13(3)：820-821.

　　[5]王剛，楊鶯，劉少軍.虛擬樣機技術(shù)在工程機械領域的應用[J].工程機械，2003(8)：11-13.

　　電子機械工程系本科畢業(yè)論文篇5

　　摘要：本文介紹了國家電動工具制造行業(yè)骨干企業(yè)寧波經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)中強電動工具有限公司cims工程實施與應用過程中的經(jīng)驗，為寧波市、浙江省制造企業(yè)實施cims提供了可借鑒的模式。

　　關鍵詞：cims；cad；pdm；erp

　　1 cims工程概況

　　中強公司的cims工程主要由計算機網(wǎng)絡 / 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)、工程設計（cad）分系統(tǒng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（pdm）分系統(tǒng)、企業(yè)資源計劃（erp）分系統(tǒng)等四部分組成，包括：

　　工程設計（cad）分系統(tǒng)：二維cad繪圖設計已完全普及，引進三維設計軟件并逐步應用在新產(chǎn)品造型設計、總體設計、結(jié)構(gòu)設計、零部件設計及總體裝配等工作中，大大加快了設計開發(fā)進程，并提高了設計質(zhì)量，優(yōu)化了產(chǎn)品設計，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。

　　產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（pdm）分系統(tǒng)：采用上海思普信息技術(shù)有限公司開發(fā)并由寧波聯(lián)科電腦技術(shù)有限公司實施的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（sipm / pdm）系統(tǒng)和圖檔管理系統(tǒng) edm，有效地解決了設計流程、技術(shù)資料的規(guī)范化，技術(shù)信息傳遞、流轉(zhuǎn)、反饋快速流暢，并保證了數(shù)據(jù)的完整性、安全性和保密性，目前已運行在公司產(chǎn)品設計部門，實現(xiàn)了產(chǎn)品設計、工作流程的無紙化管理。

　　企業(yè)資源計劃（erp）分系統(tǒng)：采用寧波萬通軟件公司erp系統(tǒng)，并分批實施了制造數(shù)據(jù)管理、銷售管理、技術(shù)工藝管理、生產(chǎn)計劃、車間作業(yè)、物料需求計劃、采購管理、庫存管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、設備管理、計件工資成本管理、pdm接口等一系列子系統(tǒng)，此外還開發(fā)實施了基于internet的訂貨管理子系統(tǒng)，作為銷售管理子系統(tǒng)的上游子系統(tǒng)，為其提供數(shù)據(jù)。

　　系統(tǒng)集成：在基本完成各分系統(tǒng)應用后，對整個項目的系統(tǒng)集成進行了安裝和調(diào)試，目前，整個系統(tǒng)已經(jīng)可以集成運行，實現(xiàn)了cad、pdm和erp的信息集成。

　　通過cims工程的實施，中強公司在管理上已逐步形成一套快速響應市場變化、滿足客戶需求的企業(yè)內(nèi)部運行機制，實現(xiàn)了產(chǎn)品銷售、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)計劃、物料管理、財務管理等各個部門業(yè)務管理計算機化。

　　2 軟件產(chǎn)品的選擇

　　在中強公司cims工程中，主要應用軟件均采用了國產(chǎn)軟件，如intelcad和pdm軟件是上海思普信息技術(shù)有限公司的自主軟件產(chǎn)品，erp系統(tǒng)選用的是萬通軟件有限公司自主研究開發(fā)的erp系統(tǒng)軟件，國產(chǎn)軟件費用占軟件總費用的70%以上。選用國產(chǎn)軟件主要是基于以下考慮：

　　2.1 考慮中國國情。國外有許多好的管理軟件，但是拿到中國后多數(shù)都不太適用，有些企業(yè)就是勉強用了也用不好。究其原因，主要是中國的企業(yè)管理水平和現(xiàn)狀很難與國外軟件的標準管理模式融合。企業(yè)花了很大的代價，花了很長的時間，實施的結(jié)果是棄之不舍，留之難用。中強公司選用的這些應用軟件有較多的國情化處理，比較符合中國企業(yè)的實際情況，技術(shù)上較成熟，在國內(nèi)有廣泛的用戶，且軟件公司具有雄厚的技術(shù)實力和豐富的實施經(jīng)驗，技術(shù)支持力度強。

　　2.2 考慮投入產(chǎn)出。企業(yè)做任何事情都要考慮投入產(chǎn)出，要考慮風險，國外軟件動則幾十萬上百萬美元，對國內(nèi)企業(yè)來講是一個不小的負擔，同時也增加了軟件實施的風險，還有軟件今后的升級費用等問題，都需要企業(yè)認真考慮。目前，國產(chǎn)軟件（如兩維cad、pdm、erp等）的水平有了很大的提高，已能夠滿足國內(nèi)企業(yè)實際工作的需要。

　　2.3 考慮售后服務。軟件特別是象erp、pdm這樣大型軟件的實施都會有一個較長的周期，企業(yè)應用咨詢、軟件原理培訓、軟件應用培訓、軟件客戶化修改都是必不可少的，國外軟件高昂的技術(shù)支持費用是國內(nèi)企業(yè)難以承受的，更難長時間承受。同時國外軟件的封閉性使國內(nèi)企業(yè)的軟件人員很難進行修改和變動。而國產(chǎn)軟件則不同，盡管國產(chǎn)軟件也要收取技術(shù)支持費用，但其收費標準國內(nèi)企業(yè)可以承受，而且國產(chǎn)軟件其源代碼相對開放，較大的客戶化變動委托給軟件公司，一般性的修改完全可以由企業(yè)自己來解決。

　　當然，國產(chǎn)應用軟件也不是十全十美，今后應該在專用界面、決策支持、特別是pdm軟件在工程項目中的管理與控制、安全性管理、工作流的并發(fā)機制處理、多bom視圖形成等方面還須不斷改進和提高。

　　3 cims工程的綜合效益

　　中強公司應用國產(chǎn)軟件實施cims工程，不僅提高了企業(yè)管理水平，同時也獲得了良好的`經(jīng)濟效益。直接經(jīng)濟效益如表一所示。

　　表一：直接經(jīng)濟效益

　　響應市場的速度

　　提高了30%，對快速占領市場發(fā)揮了重要作用。

　　新產(chǎn)品開發(fā)

　　開發(fā)速度加快25%以上，為新產(chǎn)品及早占領市場搶得先機。

　　生產(chǎn)率

　　提高生產(chǎn)率17%。

　　資金周轉(zhuǎn)率

　　提高資金周轉(zhuǎn)率0.2次，公司每年可節(jié)省開支90萬元。

　　間接經(jīng)濟效益則表現(xiàn)在：

　　l 規(guī)范了企業(yè)的基礎管理和運作方式，使公司建立起科學的管理體系和快速反應的企業(yè)經(jīng)營機制，推動了企業(yè)管理流程的規(guī)范化、制度化，使各部門職責更加明確、科學合理。

　　l 大大提高了工作效率，增加了管理工作的深度，提高了管理工作水平。

　　l 提高企業(yè)的聲譽，增強了市場的競爭能力和應變能力。

　　此外，中強公司cims工程所產(chǎn)生的社會效益也是顯著的，一方面為寧波市、浙江省制造企業(yè)實施cims提供了可貴的經(jīng)驗和可借鑒的模式，具有廣泛的示范意義和推廣應用價值，另一方面，為國產(chǎn)軟件的發(fā)展和完善提供了機遇和舞臺，樹立了國內(nèi)企業(yè)使用國產(chǎn)軟件的信心，促進了國產(chǎn)軟件的不斷發(fā)展和提高。同時，實施cims工程，使中強公司產(chǎn)品更具有市場競爭能力，能以較高性價比的產(chǎn)品滿足日益增長的市場需要，為加速我國電動工具行業(yè)的發(fā)展貢獻了力量。

　　4 結(jié)論

　　中強公司cims工程的實施與應用，使中強公司建立了高速、通暢的計算機通訊網(wǎng)絡，實現(xiàn)了cims各分系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)了公司內(nèi)部的信息以及與internet信息的集成，初步實現(xiàn)網(wǎng)上的供應鏈管理及售后服務管理，同時，為公司發(fā)展成為以寧波為管理、技術(shù)、銷售中心，以各地的生產(chǎn)基地為基礎，通過internet和intranet，實現(xiàn)對生產(chǎn)基地的營銷、技術(shù)、資金等方面的管理，實現(xiàn)與國內(nèi)外客戶和供應商的廣泛聯(lián)系與合作，能快速響應市場變化的敏捷制造型企業(yè)奠定了堅實的基礎。

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