开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了十篇范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
1可变功能机械系统概念设计模型
可变功能机械系统由不同的分功能组成,且功能间会发生耦合。笔者基于FBS概念设计模型对可变功能机械系统进行研究,先将各分功能独立,分别建立自顶向下的设计模型,即先对功能进行分解,由功能-行为映射求解得到相应的行为层级结构,分析相应的行为模型,得出映射层结构方案。可变功能机械的FBS模型详解如图1所示。在研究可变功能机械系统时,本研究将分功能到行为和行为到结构的映射并行研究,功能总和代表了各分功能不同模型的集合,系统实现其中一个功能时,另一个分功能处于待用模式,为加以区分,用功能符号“F”+“i”(数字)代表分功能序号,用“or”(或者)连接各分功能。之后本研究建立分功能的层级结构及相应的功能分解模型、行为过程层级结构及其行为过程模型,最后进行映射求解。这种并列的设计过程存在交集,即这些分功能间具有耦合性,系统的功能分解有部分相似,例如当农用拖车的连接器连接不同的耕作设备可以完成不同的生产功能,施肥机可以进行移动施肥,洒水机完成浇灌工作等,系统的动力功能和传动功能并未发生改变,改变的仅是执行端的功能。本研究将相似的功能结构和行为结构以及方案层的具体实施构件组合用虚线连接,代表它们之间存在的特殊联系。为具体表达该设计过程中的模型联系,基于经典相似理论中对序结构的定义,本研究将系统要素按一定组成规律、一定顺序出现的序列结构称为序结构,序结构与系统有着紧密的联系。根据可变功能机械系统概念设计层次,笔者对序结构进行特征分析,分为功能序结构、行为序结构以及方案序结构。由于篇幅原因,本研究仅对功能分解和行为结构的序结构表达进行描述,并构建相似模型。
2相似模型构建
2.1功能序结构和行为序结构模型相似包括功能相似以及行为相似,功能具有相同的效果不代表行为也具有相似性。研究系统相似度时需要衡量功能相似度和行为相似度不同的权重值,建立相似模型,从系统的角度将不同的功能及其行为映射用序结构表达出来,用系统要素的方式进行模型构建。功能是表达系统特性最抽象的方式,功能的表达需满足:(1)能根据给定要求表示设计者的意图;(2)能准确描述满足设计要求的设计对象;(3)能被定性或者定量地评价,并可以测定设计意图的满意度。功能的系统要素为能量、物质和信息,每个功能要素都有其输入和输出,因此可以运用“输入流-输出流”的方法进行功能描述。功能要素在时间和空间上有一定的顺序,即功能序。本研究将功能序的关系进行分类,分别有组成关系、时序关系和因果关系如图2、图3所示。时序关系又有顺序关系,并存关系。功能序是功能序结构的基础组成。在概念设计模型中,功能是一个模糊而粗糙的概念,而行为相对而言更为具体,能激发设计者的灵感,引导设计者保证三大流(即物质、能量、信息)的有序流动,不违背自然规律。行为的系统要素包括运动学要素、力学要素和能量要素。结合目前行为结构的表达方法,本研究统一用“输入流-输出流”的方式表达行为序结构。行为可以分为基本行为和组合行为。基本行为对应基本结构,较为简单;组合行为由基本行为构成,包括运动转换行为、执行行为、检测行为、控制行为等,这些基本行为通过一定的顺序连接起来形成组合行为。行为序就是指这些基本行为和组合行为间的连接,行为序结构则表达了行为序间的连接关系。行为序结构分类如图4所示。行为序的关系有以下几种:①串联顺序关系;②并联同时关系;③选择发生关系。
2.2基于序结构的相似模型构建由相似第一定律即序结构定律可知,不同类型、不同层次系统存在一定的序结构,当系统序结构存在共同性时,系统之间出现相似特性,相似性大小随序结构的共同性程度增大而上升,反之则下降。上节已将可变功能机械系统概念设计中的功能层和行为层用序结构进行表达来探索功能和行为的相似性,本节在此基础之上运用数学建模对相似度进行计算。可变功能机械系统具有一定的相似性,即相似度大于零,某些功能或行为能通过改变一些系统组成就能形成新的功能系统,若是没有相似性即相似度为零,那么整个分功能系统就转变成了多功能的单个系统的集合,不在本研究的研究范围之内。本研究将系统或者系统的一部分进行序结构构建和分析之后,为每个序进行编码,用eik表示序要素的集合,要素包含属性和特征值,属性由所属功能或者行为的输入输出流决定,i是分功能编号,k是序的编号。相似序的概念是将分功能序结构的要素和特征联系形成两两组合的有序偶,用(e1k,e2k)表示。相似度由相似序的个数和相似序对相似的影响权重所决定,相似度以q表示,相似序个数决定的相似度为q1,影响权重决定的相似度。权重的分配也是相似度量的重要环节之一,主要包括主观权重分配方法和客观权重分配方法。相似序模型分析之后根据经典相似理论进行数学建模,系统的总相似度由功能、行为和结构的相似度综合得出。本研究根据所建立的序结构进行系统知识表达,计算可变功能间的相似性,设机械系统共有两个可变分功能,特征参数取自输入输出流的类型和数值,如功能的能量类型和所代表的数值等,对整个系统进行相似模型构建,并计算相应的相似度数值。相似求解模型如图5所示。建模的一般步骤可表述如下:(1)分别对分功能系统进行层次划分,建立基于功能或者行为结构的模型。可用输入流输出流的方式按2.1节所述分别建立分功能的具体模型,对应的序结构统计如表1所示。
3实例分析
笔者选取典型的可变功能机械系统进行研究,选取如图6所示的机床作为研究对象,通过更换不同的刀具执行机构可以获得钻孔,扩孔和铰孔3个不同的功能。可以看出,这是一种通过改变系统执行机构达到改变功能的情况。本研究按上文所述的步骤进行分析,首先由系统的可变功能得到功能的序结构模型,所建立的模型如图7所示。表3所示机床的可变功能由更换执行机构来实现,在系统层面上达到了改变功能的要求。本研究按上文所述,根据所建立的序结构模型,通过分析相似要素应用公式(1~3)得到系统功能级的相似度数值。
4结束语
本文作者:胡阔海 单位:山东能源肥矿集团曹庄煤矿
大量的实践研究结果证实,机械自动化技术的应用显著提升了整个机械制造行业的产品质量,明显强化了生产效率,有效控制了产品的生产周期,并提高了产品的更新速度,从而使得整个机械制造行业的生产成本得到了有效控制,有效地提升了经济效益。另外,工作人员的劳动强度明显下降,作业环境得到有效改善,并且有效地支持了相关技术的发展。综上所述,在当前技术条件发展环境的支持下,机械自动化技术已成为机械制造行业应用性技术改造、升级以及发展的最为关键因素,同时也在一定程度上决定着整个机械制造行业未来的发展方向。还有一点更值得相关工作人员注意,即机械自动化技术能够确保机械制造行业的生产效率、产品质量以及成本因素均实现最优化的资源配置。
机械自动化技术是一门综合多种学科且有着广泛应用空间的学科技术。一般而言,将机械自动化技术理解为系统工程的一种表现方式,其主要由程序单元、作用单元、传感单元、制定单元以及控制单元这5个方面共同构成。(1)程序单元:程序单元作为整个机械自动化系统工程中最主要的单元部分,主要用于解决系统应当“做什么”以及“怎样做”的问题。(2)作用单元:作用单元是整个机械自动化控制系统的前期性单元部分,主要对系统进行能量施加和定位明确。(3)传感单元:传感单元则是整个机械自动控制系统的基础性单元部分,主要对系统在工作过程中的实时状态以及性能参数进行检测。(4)制定单元:制定单元可以说是整个机械自动控制工程中的核心单元部分,通过对传感单元所传输的信息数据进行分析和比较,从而制定并发出相应的动作信号。(5)控制单元:控制单元是整个机械自动化控制系统工程的保障性单元部分,其主要用于解决单元制定和动作调节。
对于机械制造而言,其集成化主要是指技术经营和技术功能的集成。在信息技术作用下,计算机集成化制造能够对企业参与制造的全过程进行整体性优化。企业在经营管理过程中所涉及的动态集成能够将企业内部动态集成为一体,从而强化其与全球化竞争过程中的关键性需求的融合。在机械制造技术的发展过程中,通过机械自动化技术的合理应用,能够将计算机辅助设计技术、企业管理信息系统应用技术以及数控加工技术逐步引入到制造系统中。现阶段,以CAD/CAM为主的CIMS工程应用方式实现了对机械制造行业的有效覆盖,未来必将成为机械制造行业中最核心的生产方式之一。
柔性化最显著的特点在于其能够根据外界因素作用力的差异表现出与之相对应的适应能力。换句话说,在柔性化应用过程中,生产出的产品能够较好地适应市场的更改特性。现代机械制造行业必须针对终端用户的各类需求及时精确地做出反应,进而对机械制造产品类型和结构属性做出相应调整。从这一角度上来说,柔性化应用可以很好地解决该问题,其在确保必要生产柔性的基础上,对人机交互界面进行了合理优化,并在构建产品制造信息系统的基础上将计算机管理的工作效益发挥到最大。在当前技术条件的支持下,敏捷制造已成为柔性化应用的必然选择与发展趋势,其最显著的应用优势体现在以下几个方面:(1)提高产品生产质量和生产效率;(2)确保产品交货期,满足客户需求;(3)强化信息系统运行全过程的可靠性;(4)优化企业内部和外部的应变性能,并在此基础上充分满足机械制造产品个性化和多样化的发展需求。
智能化机械制造技术融合了包括机械制造技术、自动化技术、人工智能技术以及系统工程管理技术均在内的多项技术。通过与专家系统的结合,智能机械能够根据机械制造生产过程中的环境进行智能化转变。智能化应用的关键在于以智能化技术方式对人类专家的智力活动进行模拟,进而对机械制造过程进行专家化运转。与此同时,由于智能化技术的引入,系统还能够针对自身的实际运行情况进行实时性检测,确保运行的最优化。
从宏观角度上来说,各个行业领域在整个发展大环境中所面临的机遇和挑战也是不尽相同的。但是有一点可以肯定,即企业乃至整个行业领域要想在剧烈的市场竞争中谋求稳定的生存和发展,其根本在于以技术进步和更新为动力,支持企业的优化和升级。对于机械制造行业而言,加大机械自动化技术的应用才是根本。
【摘要】可靠性设计也被称为机械概率设计,被广泛地应用在机械零件结构设计过程中,它建立在传统的机械设计分析的基础上。机械零件结构因自身的独特性,无法象常规电器元件借助实验获取相应可靠性数据。因此,为更好地满足机械零件结构设计的实用需求和规范性要求,应对其进行可靠性分析。本文先对可靠性进行概述,然后介绍了可靠性分析中的理论依据,最后探讨了机械零件结构设计的可靠性分析中的相关问题,希望能为机械零件结构设计提供一定的参考。
【关键词】机械零件;结构设计;可靠性;分析
很久以来,人们便利用可靠性分析评判产品质量,在初始评判阶段,单纯地依赖人们的工作经验来评判产品是否可靠,此时并没有规范化的衡量指标。可靠性分析从以概率论为基础的随机可靠性过渡到以模糊理论为基础的模糊可靠性,又过渡到非概率可靠性,直到今天的混合可靠性,现阶段的可靠性主要包含结构系统、模糊以及非概率这三种理论,这表明可靠性发生了一定的转变,并取得了进步,对于结构繁琐的复杂参数而言,由最初的概率以及非概率可靠性分析到现在的可靠性灵敏度分析,将可靠性分析理论变得日益成熟,并被广泛地应用到不同领域中。目前,可靠性已经成为影响产品效能的主要因素之一,它与国民经济发展和国防科技紧密相连,具有宽泛的研究范围和广阔的应用前景。
一、可靠性概述
机械零件结构设计的可靠性建立在传统设计之上,将与待设计对象相关的参数等要素进行一定的处理,使之转变成随机变量,参照设计原则构建概率数学模式,依据概率论、统计学理论和强度理论,计算出机械零件出现破坏的概率公式,然后参照公式明确该可靠性条件下的零件外观尺寸、使用寿命,在满足基本的运行使用要求的同时,还能获得最理想的设计参数,这有效填补了常规设计中的缺陷,并使得设计方案更加真实、可行。现阶段,可靠性设计被大范围地应用在飞机、汽车等关键产品以及机械零件结构设计中,它具有以下特点:
1.人为应力以及强度均属于随机变量,在设计的过程依据不同标准的设计要求,合理选择相应的特征函数,除了要考虑均值,还应考虑离散性,通过概率统计方法计算;
2.人为设计的机械产品不可避免地存在失效概率,在实际设计过程中应依据实际需求提前监控失效概率可靠性,全面考虑所有参数的随机性和分布规律,进而准确映射机械零件的实际工作状态;
3.可靠性设计分析与普通的安全系数法相比,更加合理,通过这种设计方法可获得最理想的设计,而安全系数法较为保守。由此可知,机械零件结构设计的可靠性分析可获得较为理想的结构,并节省材料成本、缩减加工制作时间,为机械加工制造创造更多的经济效益。
摘要:本文基于概念整合理论,探讨了机械专业英语阅读中的隐语意义,以帮助学习者更好翻译本专业的英文资料,为机械专业英语翻译提供了新的理论方法。
关键词:概念整合理论 隐喻 机械英语
0 引言
在机械英语中,专业术语繁多,专业术语的词意与普通英语意义不同,其句法又有其引申意义。对于学习者来说,正确理解,词汇及句法,任务繁重。由此,本文引入了概念整合理论,探讨其在机械专业英语阅读中的作用。
1 概念整合的定义及运作机制
概念整合理论探讨的就是将来自不同认知域的各种要素和关系进行整合的一系列认知活动。Fauconnier认为语言即是概念融合的结果。根据他的理论,概念整合网络模式是由两个输入空间、一个合成空间以及一个共有空间构成,其运作机制如图1。
2 概念整合理论在词汇上的应用
隐喻属于概念整合理论中心理空间映射的应用。一般来讲,隐喻化与两个域、两种概念有关,这样一个单词就产生了新义项。不同概念域在不同语境的转换就会产生多义词现象。
摘 要:在互联网技术出现的这几年时间里,有人曾经做过统计,利用计算机科学技术而产生的数据是曾经几千年里人类手工而产生数据的几千万倍。计算机的运行速度之快、之准,确实让我们人类惊服。而机械恰恰是一种对于数据要求精准,对于制作要求精良的产品。利用计算机来完成机械的大量生产,也绝不是什么难事。
关键词:机械加工工艺;本体论知识;检索实现
习惯于网络检索知识的人都知道,网络能够存储的信心量是非常庞大的。而针对于某一个特定的机械来说,其小零件的制作工艺,其的制作步骤,其的制作要求都可以在计算机中进行存储。虽说,利用互联网技术进行存储确实方便,但是如何才能够让我们检索的时候也得到同样的便利呢?谷歌搜索引擎今天之所以能够受到大家的喜爱,正是其的关键词检索功能比其它的搜索引擎要强大很多。发挥出现代信息处理技术的最大优势,才能促进机械加工工艺知识检索的最大进步。
1. 本体论的基本介绍
1.1什么是本体论
本体是一个源于哲学的概念,原意是指事物的本源及本性。后来被人工智能领域引入,特指对概念化的显式说明(an ontology is an explicit specification of a conceptualization.)。有的哲学家,如柏拉图学派认为:任何一个名词都对应着一个实际存在;另外一些哲学家则主张有一些名词并不代表存在的实体,而只代表一种集合的概念,包括事物或事件,也有抽象的,由人类思维产生的事物。例如“社团”就代表一群具有同一性质的人组成的集合;“几何”就代表一种特殊知识的集合等。在计算机科学与信息科学领域,理论上,本体是指一种“形式化的,对于共享概念体系的明确而又详细的说明”。本体提供的是一种共享词表,也就是特定领域之中那些存在着的对象类型或概念及其属性和相互关系;或者说,本体就是一种特殊类型的术语集,具有结构化的特点,且更加适合于在计算机系统之中使用;或者说,本体实际上就是对特定领域之中某套概念及其相互之间关系的形式化表达(formal representation)。
1.2计算机中本体论的表述
就现有的各种本体而言,无论其在表达上采用的究竟是何种语言,在结构上都具有许多的相似性。大多数本体描述的都是个体(实例)、类(概念)、属性以及关系。在这一节当中,我们将分别依次论述本体的这些构成要素。常见的本体构成要素包括:一、个体(实例):基础的或者说“底层的”对象。二、类:集合(sets)、概念、对象类型或者说事物的种类。三、属性:对象(和类)所可能具有的属性、特征、特性、特点和参数。四、关系:类与个体之间的彼此关联所可能具有的方式。五、函式术语:在声明语句当中,可用来代替具体术语的特定关系所构成的复杂结构。六、约束(限制):采取形式化方式所声明的,关于接受某项断言作为输入而必须成立的情况的描述。七、规则:用于描述可以依据特定形式的某项断言所能够得出的逻辑推论的,if-then(前因-后果)式语句形式的声明。八、公理:采取特定逻辑形式的断言(包括规则在内)所共同构成的就是其本体在相应应用领域当中所描述的整个理论。这种定义有别于产生式语法和形式逻辑当中所说的“公理”。九、事件 (哲学):属性或关系的变化。
以皮亚杰认知理论为基础发展起的建构主义认为[1]:学生学习新的概念之前,头脑中已经有大量的、在日常生活基础上形成的相关知识经验,这些知识经验称之为前概念;学生的学习过程就是通过新旧经验的相互作用来建构自己的知识的过程。在促使学生建立科学的物理概念的教学中,教师应当关注学生的前概念,并采取适当的教学策略有效的促使学生建立科学的物理概念。“概念变化”正是基于此的一种教学策略,它通过对学生前概念进行发展、修正、改变等手段去建构完整的科学物理概念。其教学设计的一般流程如下[2]:
下面以高中物理[3]《波的形成与传播》为例简析如何运用概念变化策略运用于教学当中。
1本节教学主要内容
参照教材及近几年的高考考试说明,本节教学内容中,学生要建构的物理概念主要有:
(1)在介质中,前面的质点带动后面质点,后面的质点重复前面质的运动而形成机械波。
(2)机械波是机械振动在介质中的传播,传播的是机械振动这种形式,质点不会随波迁移。
(3)机械波是大量质点的集体表现,是宏观现象。
2学生的机械波前概念调查分析
摘要:机械设计专业是一门与实践紧密联系的学科,因此学科的理论教学与实践相结合十分重要。本文主要在总结自身机械设计教学经验的基础上,联系理论与实践的结合研究现状,对机械设计教学理论与实践进行系统论述,以期促进自身教学水平的进步。
关键词:机械设计 教学理论 教学实践
机械设计课程是一门老课程,人们已经积累了丰富的教学经验,但也存在传统的习惯和间题。机械设计及制造专业(简称机械设计专业)是一个新专业,人们具有许多教学创新的机会,却也存在不同的看法和做法。这种情况促使作者在教学研究中注从理论上探索设计教育与设计教学的规律,三年连续写出数篇论文。从局部的、具体的教学问题开始做深入的理论分析到从总体的教育规律和策略方法出发做系统的理论研究,取得了认识上和观念上的飞跃。
综合设计教育理论研究的内容有:
(1)运用拓扑理论的基本概念,构筑人类设计思维的拓扑模型,从而得出培养设计人才的实质内容和必由之路,使之成为教学改革的理论依据。
(2)运用系统理论的基本方法,建立高校设计教育的策略进程,从而澄清了各门课程的分工联系,确定了机械设计专业的教学进程和机械设计课程的边界、联系及教学秩序。
(3)运用信息理论的主要论述,分析教学过程中信息传递的本质、质量、数量、通道和空间,进行教学方法的改革和课程教学的荃本建设。
(4)运用耗散、突变与协同理论的基本观点,分析创造性设计思维的内部因素、外部条件、观念更新和行动指南,作为教师对学生进行创新思维能力培养的指导思想。根据设计教育理论确定的设计教学规范.大大地提高了教学改革的目的性和自觉性,必然引导教学水平的大幅度的提高。这种以科学理论为依据,以大量生产实践为基础的教学研究取得了预期效果。根据“实体概念集合是设计思维空间的支柱”这一原理,坚定地在机械设计课程中引进认识实习。进行实习基地课程建设和组织教学,这样从根本上解除了长期存在的由于学生缺乏感性认识和实体概念所带来的一系列的教学间超,并使学生提离觉悟,开始树立工穆愈识和生产观念,参加这一教学活动的青年教师也得到锻炼和培养。同理,在机械设计专业生产实习中,作者着重地进行实习基地选择和课程建设,针对所选的现代大工业厂矿的特点,不断地改革传统的实习内容和指导方法,大大提高了机械设计专业生产实习的教学质量。
摘要:由于科学技术的不断发展,现代化的机械生产可靠性面临着更加巨大的考验,尤其是当前人们对于机械性能寄予更高的要求,对于产品的可靠性运行更加重视,那么开展以机械可靠性的设计研究势在必行。本文主要结合当前机械生产过程中我国的设计在可靠性的内涵与递进过程的一些特点和发展进行论述,为促进我国机械可靠性设计的发展提供有力的建议。
目前我们正处于科学急速发展的时代,对于新产品的要求更加高,而且对于机械生产上的可靠性越发重视。因为机械的可靠性直接关系到生产过程中的安全问题,如果生产过程中面临着安全的隐患,那么则很有可能造成生产事故。所以针对机械的可靠性设计上需要我们进行深入的研究,促进我国的机械设计水平可靠发展,从而实现了机械制造在国际竞争力以及对于机械的可靠性技术研发上的突破。另外机械的可靠性设计可以提升机械在国际竞争中的地位,它可以为机械在生产过程中提供安全的技术保障,为实现安全生产打下了坚实的基础。下面就机械可靠性设计过程中的内涵与递进进行论述。
1.机械可靠性设计的现状探究
所谓的可靠性主要是指产品在一定的环境条件下,可以在规定的时间范围内完成其相应的工作,具有很高的连续性和重复功能。可靠性设计是上个世纪被提及并且随着科学技术的发展该项技术也在不断的发生着变革。机械可靠性设计主要还是依据计算机的概率统计和随机理论,通过计算机完成结构分析,对该系统的可靠性进行运算。根究相关的研究表明,机械结构的设计可靠性是保障该机械稳定的主要因素,因此我们在进行机械的设计对于其可靠性的研究就显得非常重要。只有设计的可靠才能够确保机械在制造和安装过程中的安全,这样才能够有效的提升工业生产水平,从而实现产业化优化。
虽然我国对于机械的可靠性设计的研究已经取得了一些成就,但是这些的主要研究活动还是集中在学校的研究上,难以在实际的工作设计领域进行研究,即研究仅仅属于理论上的研究,而实践上的研究明显还不足。我国在机械的可靠性设计上的研究还是与世界先进水平存在着差异,亟需我们努力对其进行改善,实现理论实践共同发展。我国的机械可靠性设计无论是管理还是技术应用上都还存在着不足,管理上没有建立起相应的管理体系,而技术的应用则也没有进行推广和创新使用,形成这些问题的关键主要是对于可靠性理论的一些研究实践短,并且没有广泛的传播,综合各个方面我国的机械可靠性设计明显不足,需要我们不断进行努力,从而实现我国的机械可靠性稳步发展。
2.机械可靠性的常用设计方法
2.1.基于概率方法的机械可靠性设计
概率设计方法主要是以概率设计作为理论指导,然后形成的一种机械设计的零部件和构件的设计方法。概率设计时,需要对原材料的强度、大小、性能等进行概率统计分析,接着对其采用干涉模型进行计算。设计过程中要在干涉模型的帮助下完成对随机变量的计算,实现零部件可以达到预期的可靠度指标。概率设计方法可以保证机械的可靠度,此种设计方法并不是以最小强度大于最大应力作为指标,而是通过概率描述应力和强度分布。采用概率设计方法可以有效的克服传统方法中由于应力和强度之间变化而产生的可靠性缺陷。概率设计在机械可靠性中的应用可以满足定量的可靠度要求,其主要是由于此种概率设计方法可以预见性的承认了零件故障的问题,并且可以对零件的故障给予正确的解释。
摘要:文章谈论了单片钢板弹簧的一种新设计方法。把鞍点逼近理论融入可靠性优化设计模型之中。在基本随机参数概率分布已知的前提下,应用鞍点逼近技术,通过计算机程序可以实现了单片钢板弹簧的可靠性设计,迅速准确地得到机械零部件可靠性设计信息。
关键词:钢板弹簧;鞍点逼近;可靠性设计
中图分类号:U260.331+.4 文献标识码:A
1前言
鞍点逼近是做渐近分析的一个非常有用的工具,最早起源于复变函数,由Daniels于1954年首先提出的。它的一个很大的特点就是在小样本情况下,逼近效果依然很精确。鞍点逼近理论的重要性已体现在经济统计学中的各个方面。本文将鞍点逼近理论应用在机械零部件可靠性分析当中。
可靠性是机械产品使用过程中质量指标的重要反映,其显著特点是与产品的设计、制造和使用各个阶段密切相关。可靠性分析的准确性和效率性影响着机械产品的质量问题,而机械产品是由零部件组成,所以,为了提高机械产品的可靠性,首先必须提高零部件的可靠性。往往由于一个关键性零部件的可靠性不好,以致整个机构在短时间的运行中失效,从而造成故障与事故。本文应用鞍点逼近技术对单片钢板弹簧进行了可靠性分析,在基本随机变量概率分布已知的情况下,可以迅速、准确地得到随机响应的概率密度函数和累积分布函数,发展了机械零部件可靠性分析理论。
2机械零件可靠性设计的鞍点逼近法
Y=g(X)概率密度函数(PDF)可以由下式表示
摘 要:“机械控制工程基础”是机械工程类专业学生一门专业基础课,该课程的内容抽象、理论性强。该文结合自身教学体会,提出了提高该课程教学质量的几点注记,对于提高教学效率和促进学生学习的主观能动性有一定的参考作用。
关键词:机械工程控制基础 理论教学 实践教学 应用能力
中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(b)-0124-01
“机械控制工程基础”课程是机械工程类学生一门重要的专业技术基础课,是控制论与机械工程技术理论之间的边缘学科,研究以机械工程技术为对象的控制论问题[1-2]。由于该课程所研究的问题具有普遍性、概括性,而使该课程涉及的知识面非常广,理论性极强,且非常抽象,造成学生在学习该课程时感到“对所学内容不易消化吸收―― 比较难学、且针对性不强―― 乏味”等不良现象出现。这无疑最终使得相当一部分学生学习的主动性变差,产生厌学情绪,影响该课程的整体教学质量,也导致这部分学生知识体系链出现断链,制约其整体知识结构的全面建立。为了使学生树立起对这门课程的学习兴趣,为后续课程提供理论基础和设计分析方法,并为运用机械工程控制理分析和解决该领域实际问题奠定基础,本人根据这门课的教学经验有以下几点注记。
1 教学几点注记
1.1 教学方法应理论―实践―再理论
本课程所讨论的基本问题是在工程实践的基础上提升和抽象出来的内容,是分析和设计控制系统的共性问题,而具有高度的概括性、理论性。为了使学生较好的掌握和领会该课程的本质特性和其在研发前沿机械工程技术的重要性,首要的任务就是必须加强基本理论教学,这是这门课程的根。例如,对于“拉普拉斯变换的定义、性质和定理”这部分内容应该详细、重点的介绍,而不应该一笔带过。纵观现在的教材,有相当一部分把这部分内容并入“数学模型”这一章节,显然降低了该部分内容在这门课程中基础性和重要性。
在掌握一些基本理论的基础上,也一定要与实际结合起来,才能显示这门课的工程应用价值。在教学中多举一些机械工程应用实例,并详细地讲解如何用“机械工程控制理论”指导机械工程领域设计问题,诸如由“机床―夹具―刀具”工艺系统设计时的控制论问题、由“轮胎―车架―车体”组成车辆悬挂系统设计时的控制论问题等。