機械方面理論有哪些 機械知識學什么

機械化的理論，機械動力學都有哪些內容，☆機械類技術理論課指哪些。

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• 機械化帶來的好處
• 機械知識學什么
• 機械專業(yè)的主干課程有哪些

機械化帶來的好處

針對吳景超在《中國工業(yè)化的途徑》一書中仍然把工業(yè)化理解為單純的機械化，1938年12月，著名工業(yè)史專家、南開大學經濟研究所教授方顯廷提出了一個新認識：工業(yè)化并非只是機械化生產，還意味著整個經濟領域的變革。他提出，所謂工業(yè)化，不只是工業(yè)領域，還包括農業(yè)、礦業(yè)、交通、貿易、金融和財政等所有經濟領域，“工業(yè)化之要義，在以現代工業(yè)所實施之科學技術及大規(guī)模組織，普遍引用于一切經濟部門中”?！凹淳徒洕欢搜?，亦必須工業(yè)以外之一切經濟活動，如農、礦、交通、貿易、金融以及財政等，均已循工業(yè)發(fā)展之途徑，引用新式技術與大規(guī)模組織，始得謂為已臻工業(yè)化之境。”[9]其后，方顯廷又于12月16日針對《中國工業(yè)化的途徑》寫了一篇書評。他對吳景超把工業(yè)化只指為“機械化”頗有異義，提出了一個狹義和廣義的工業(yè)化概念①。他認為，“就其全書所探討之對象觀之，則仍不脫狹義的工業(yè)化之范疇”，并強調說，“工業(yè)化一詞，有廣狹二義。狹義之工業(yè)化，專指工業(yè)本身。凡一國之工業(yè)，已引用機械動力及工廠組織以從事生產者，稱為已臻工業(yè)化。廣義之工業(yè)化，則指一國所有之生產事業(yè)，均已追隨工業(yè)化工業(yè)之后，利用新式機械與大規(guī)模之組織方式而言?！盵10]方顯廷的論述，為抗戰(zhàn)時期中國知識界從更廣義的角度認識工業(yè)化問題，提供了一個先導。不過，他的這個觀點在抗戰(zhàn)前期并未引起知識界的普遍注意。大家普遍從整體經濟變革角度闡述工業(yè)化問題，則是1943年的事情了。1943年4月，霍寶樹和顧毓瑔分別以各經濟部門間的關聯性為視角，分析工業(yè)化的整體性，從而超出了機械化概念。霍寶樹闡述了工業(yè)、礦業(yè)等工業(yè)生產與其他經濟領域的關聯性。他分析說，“工礦事業(yè)之發(fā)展必須有待于其他互有關聯之事業(yè)，如交通、農林、水利、墾殖、貿易、金融等等，一一進展，始可完全達到目的?！盵11]此時，顧毓瓊也不再把機械化和工業(yè)化完全等同，而是把機械化視為工業(yè)化的一種“基礎”。他指出，工業(yè)化是一個“組織體”，可以比作經緯交織的織物，而且是一個復雜的“組織體”或“聯環(huán)體”。在現代工業(yè)的大規(guī)模體系中，“供給其他工業(yè)制造所必需之材料、機器及動力”的重工業(yè)是一種“基本工業(yè)”[12]。雖然顧毓瓊所言工業(yè)化內部的關聯性重點還在于工業(yè)生產自身，不像霍寶樹那樣從工礦、交通、農林、貿易和金融等角度分析問題，但這種看法畢竟超越了單純的機械化概念。正式從整體經濟變革角度全面闡釋工業(yè)化概念的是劉大鈞。在完成于1943年9月的《工業(yè)化與中國工業(yè)建設》一書中，他明確指出，一般論者把工業(yè)化僅視為工業(yè)本身的發(fā)展，是不正確的。工業(yè)化的含義，并非專指工業(yè)一項，其他一切經濟事業(yè)、組織以及政治、社會文化等，在工業(yè)化時代中都要發(fā)生相應變化。他把工業(yè)化概念定義為：“各種生產事業(yè)機械化及科學化，而其組織與管理亦科學化及合理化”，亦即以生產的機械化和科學化為核心，生產的組織與管理也要科學化及合理化。以此定義為基礎，他把工業(yè)化的內容概括為以下十個方面：①工業(yè)本身機械化與科學化；②礦產之大量開發(fā)；③運輸事業(yè)機械化與動力化；④(農業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)等)各種生產事業(yè)以工業(yè)為中心而發(fā)展，工業(yè)化之影響遍及各種生產事業(yè)；⑤動力(主要指電力)之普遍利用；⑥大規(guī)模生產；⑦產品標準化；⑧事業(yè)組織及管理科學化與合理化；⑨各種生產事業(yè)資本化；⑩工業(yè)都市之形成。方顯廷于1938年所提到的整體性的工業(yè)化，還只能算是一般性的泛泛而論，尚未形成系統的理論論說，而劉大鈞此時所闡述的工業(yè)化概念，在抗戰(zhàn)時期則是從整個經濟層面詮釋工業(yè)化概念較早的一次努力。而且，劉大鈞對工業(yè)化概念的闡述，并非他一人的主張，也不是國民經濟研究所一家之言，而是當時知識界許多人士的普遍看法。據劉大鈞稱，他關于工業(yè)化的含義等基本問題的論述，“在著手編撰本叢書(系指國民經濟研究所丙種叢書——引者)之前，曾經本所同人與特約撰述者一再研討，且更將所得結論，送所外專家多人，經其指正，酌加修改”，“并非筆者個人之意見，而為專家多人之共同主張?！盵13][p1、3—6、97)_______________________①方顯廷所言“廣義工業(yè)化”和“狹義工業(yè)化”，與楊叔進于1943年10月所言“狹義工業(yè)化”和“廣義工業(yè)化”的含義并不相同。方顯廷所言“狹義工業(yè)化”指工業(yè)本身的“機械化”，“廣義工業(yè)化”是指整個經濟領域的“工業(yè)化”；而楊叔進所言的“狹義工業(yè)化”是指整個經濟領域的工業(yè)化，而“廣義工業(yè)化”指以工業(yè)化為導向的整體社會改造。參見楊叔進《中國的工業(yè)化與資本來源問題》(《經濟建設季刊》第2卷第2期，1943年10月，第136頁)。與此同時，1943年10月，楊叔進也在探討一種以機械生產為核心的涵蓋整個經濟領域的工業(yè)化概念。他以技術進步和資本積聚為切入點分析說，工業(yè)化是指社會生產由手工方式轉變到機器生產方式的經濟事實。而機器生產與手工生產相比，要使用更優(yōu)的技術和更多的資本。所以，“‘工業(yè)化’包括進步的技術和大量的資本兩個重要因素?！盵14]以此立論，他將工業(yè)化進程分為兩個層面。第一個層面，是由工業(yè)生產的技術進步和資本積聚，來帶動整個經濟領域其他產業(yè)的技術進步和資本積聚。例如，“農業(yè)工業(yè)化”使農業(yè)生產由原始工具轉為使用現代機械設備，而購置現代農業(yè)生產設備就需要比以前更多的資本，“這種由使用更多資本的生產方法，來代替使用較少資本的生產方法，而獲得產品大量增加的結果，便是農業(yè)更工業(yè)化了”。第二個層面，是使用先進生產技術和使用更多生產資本的生產事業(yè)，在整個國民經濟中比重的增加，“生產力較大、使用資本較多的生產事業(yè)的總產量和產品總價值，必然相對于生產力較小、使用資本較少的生產事業(yè)的總產量和產品總價值而增加?！盵14]那么，所謂使用資本較多、技術含量較高的工業(yè)產業(yè)都包括哪些經濟領域呢?他引述了英國經濟學家科林·克拉克(Colin Clark，楊叔進譯為寇林·克拉克)于1940年在《經濟進步的條件》(C．Clark：The Conchtions of Economic Pro- gress)一書中把產業(yè)結構分為第一產業(yè)、第二產業(yè)和第三產業(yè)(楊叔進譯為初級、次級和第三級產業(yè))的說法：第一產業(yè)包括農業(yè)、林業(yè)和漁獵業(yè)；第二產業(yè)包括制造業(yè)、礦業(yè)、電業(yè)、建筑業(yè)和公用事業(yè)；第三產業(yè)包括商業(yè)、運輸業(yè)、服務事業(yè)(公共管理以及私人服務)及其他經濟活動。據此，楊叔進認為，所謂資本較多、技術含量較高的工業(yè)產業(yè)，主要是第二產業(yè)中的制造業(yè)、礦業(yè)、電業(yè)、建筑業(yè)和公用事業(yè)，以及第三產業(yè)中的交通運輸業(yè)。同時，農業(yè)因為也會隨著工業(yè)化的實現，出現“農業(yè)工業(yè)化”的趨勢，也具有工業(yè)化意義[14]。楊叔進此說，實際上是以機械生產為中心，以高資本、高技術含量為基礎，為工業(yè)化所包括的經濟產業(yè)劃定了一個大致的產業(yè)范圍。這與劉大鈞對工業(yè)化概念內涵的闡述，可謂異曲同工。1944年8月，朱伯康也表示，工業(yè)化意味著一種整體性的經濟變革。他首先指明，所謂現代工業(yè)，主要指工廠工業(yè)，它有三個特征：即機器生產、大規(guī)模制造、管理的嚴密化?！肮S工業(yè)的特征，為利用自然力及機械力之集中的大規(guī)模制造，一切分工及生產程序，均有嚴密之組織，人力勞動被視為不重要，且已改變其性質，成為思想之工作，及指導與駕馭機械之工作?！彼M而分析，“工業(yè)化”建設不僅限于“工業(yè)”建設，其范圍應擴及于農業(yè)、商業(yè)和交通運輸等行業(yè)，亦即一切生產方法和經營技術都要機械化，進而整個經濟制度也要以工業(yè)為中心發(fā)生變革，“農業(yè)、商業(yè)、財政、金融等等各部門，均必起相應之變化，人口漸由鄉(xiāng)村移至城市，由農田移至工廠，大都市隨之興起，人民之經濟生活、心理、態(tài)度與思想觀念亦有根本之改變”[15](p54、178-179)。美國哥倫比亞大學博士曹立瀛于1945年8月從整體經濟層面對工業(yè)化概念所作的闡述，在20世紀三四十年代中國知識界的論說中頗具典型意義。他指出，所謂工業(yè)化，并不僅僅是工業(yè)生產本身的機械化和科學化，而是指社會整個經濟體系的工業(yè)化轉型?！啊I(yè)化’的含義很廣。理論上，包括工業(yè)本身的機械化與科學化，礦產的大量開發(fā)，動力的普遍利用，運輸事業(yè)機械化與動力化，各種生產事業(yè)以工業(yè)化為中心而發(fā)展，大規(guī)模生產，產品標準化，事業(yè)資本化，組織與管理科學化與合理化，以及工業(yè)都市之形成與社會心理之轉變?！盵16]顯然，曹立瀛不僅分析了整個經濟體系的工業(yè)化轉型問題，還道出了工業(yè)化的另一個層面，即都市化與社會心理的轉變，亦即工業(yè)化社會轉型問題。

機械知識學什么

機械動力學是研究機械在力作用下的運動和機械在運動中產生的力，并從力與運動的相互作用的角度進行機械的設計和改進的科學。機械動力學的內容：
機械動力學是研究機械在力的作用下的運動和機械在運動中產生的力的一門學科。機械動力學研究的主要內容概括起來，主要有如下幾個方面。
一、共振分析
隨著機械設備的高速重載化和結構、材質的輕型化，現代化機械的固有頻率下降，而激勵頻率上升，有可能使機械的運轉速度進入或接近機械的“共振區(qū)”，引發(fā)強烈的共振。所以，對于高速機械裝置(如高速皮帶、齒輪、高速軸等)的支承結構件乃至這些高速機械本身，均應進行共振驗算。
這種驗算在設計階段進行，可避免機械的共振事故發(fā)生；而在分析故障時進行，則有助于找到故障的根源和消除故障的途徑。
二、振動分析與動載荷計算
現代的機械設計方法正在由傳統的靜態(tài)設計向動態(tài)設計過渡，并已產生了一些專門的學科分支。如機械彈性動力學就是考慮機械構件的彈性來分析機械的精確運動規(guī)律和機械振動載荷的一個專門學科。
三、計算機與現代測試技術的運用
計算機與現代測試技術已成為機械動力學學科賴以騰飛的兩翼。它們相互結合，不僅解決了在振動學科中許多難以用傳統方法解決的問題，而且開創(chuàng)了狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、模態(tài)分析、動態(tài)模擬等一系列有效的實用技術，成為生產實踐中十分有力的現代化手段。
機械動力學的各個分支領域，在運用計算機方面取得了豐碩成果，如MATLAB、AnAMS、CATIA、ANSYS等大型仿真軟件得到了廣泛的運用。
四、減振與隔振
高速與精密是現代機械與儀器的重要特征。高速易導致振動，而精密設備卻又往往對自身與外界的振動有極為嚴格的限制。因此，對機械的減振、隔振技術提出了越來越高的要求。所以，隔振設備的設計、選用與配置以及減振措施的采用，也是機械動力學的任務之一。
機械動力學在近年來雖然得到了迅速的發(fā)展，但仍有大量的理論問題與技術問題等待人們去探索，其中主要包括以下幾個方面。
1、振動理論問題
這類問題主要是指非線性振動理論問題。工程上的非線性問題常常采用簡化的線性化處理，或在計算機上進行分段線性化處理。在這方面還有待進一步探索。
工程中的大量自激振動(如導線舞動、機床顫振、車輪振擺、油缸與導軌的爬行等)，目前還缺乏統一成熟的理論方法，許多問題尚待研究。
2、虛擬樣機技術
機械系統動態(tài)仿真技術又稱為機械工程中的虛擬樣機技術，是20世紀80年代隨著計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一項計算機輔助工程(CAE)技術。運用這一技術，可以大大簡化機械產品的開發(fā)過程，大幅度縮短產品的開發(fā)周期，大量減少產品的開發(fā)費用和成本，明顯提高產品的質量，提高產品的系統及性能，獲得最優(yōu)化和創(chuàng)新的設計產品。因此，該技術一出現，就受到了人們的普遍重視和關注，而且相繼出現了各種分析軟件，如MATLAB、ADAMS、ANSYS、CATIA、UG、Pro/E、SolidWorks等。對于這方面的工作，目前我國還有相當大的差距。
3、振動疲勞機理的研究
許多機械零件的疲勞破壞是由振動產生的。如何把振動理論與振動疲勞機理結合起來仍是一個熱門課題。
4、有關測試技術理論和故障診斷理論的研究
適用、有效、廉價的測試診斷設備與技術的研究，離生產急需尚有相當大的距離。
5、流固耦合振動
流體通過固體時會激發(fā)振動，而固體的振動，如導線舞動、卡門渦振動、軸承油膜振蕩等，又會反過來影響流體的流場和流態(tài)，從而改變振動的形態(tài)。
6、乘坐動力學
對于交通機械(如汽車、工程機械、艦船等)，其結構設計、懸掛設計、座椅設計以及減振設計等都需要引入隨機振動理論，是一個廣闊且重大的課題。
7、微機械動力學問題
微機械并非傳統意義下的宏觀機械的幾何尺寸的縮小。當系統特征尺寸達到微米或納米的量級時，許多物理現象與宏觀世界的情況有很大差別。例如，在微機械中，構件材料本身的物理性質將會發(fā)生變化；一些微觀尺度的短程力所具有的長程效應及其引起的表面效應會在微觀領域內起主導作用；在微觀尺度下，系統的摩擦問題會更加突出，摩擦力則表現為構件表面間的分子和原子的相互作用，而不再是由載荷的正壓力產生，并且當系統的特征尺寸減小到某一程度時，摩擦力甚至可以和系統的驅動力相比擬；在微觀領域內，與特征尺寸L的高次方成比例的慣性力、電磁力等的作用相對減小，而與特征尺寸的低次方成比例的黏性力、彈性力、表面張力、靜電力等的作用相對增大；此外，微構件的變形與損傷機制與宏觀構件也不盡相同等。
針對微機械的研究中呈現出的新特征，傳統的機械動力學理論與方法已不再適用。微機械動力學研究微構件材料的本構關系、微構件的變形方式和阻尼機制、微機構的彈性動力學方程等主要科學問題，揭示微構件材料的分子(或原子)成分和結構、材料的彈性模量和泊松比、微構件的剛度和阻尼以及微機構的彈性動力學特性等之間的內在聯系，從而保證微機電系統在微小空間內實現能量傳遞、運動轉換和調節(jié)控制功能，以規(guī)定的精度實現預定的動作。因此，機械動力學的研究將會取得多方面的創(chuàng)新成果，這些成果不僅有重要的科學意義和學術價值，而且有很好的應用前景。
機械動力學的研究方法可分為兩類。
(1)結構動態(tài)分析
對于機械動力學正問題，動態(tài)分析一般借助于多種動態(tài)分析法(如模態(tài)分析法、模態(tài)綜合法、機械阻抗分析法、狀態(tài)空間分析法、模態(tài)攝動法及有限元法等)建立結構或系統的數學模型，進而對結構的動態(tài)特性進行分析(如動態(tài)仿真等)。
對于機械動力學逆問題，動態(tài)分析通常先進行動態(tài)實驗，在此基礎上根據一定的準則建立結構或系統的數學模型，然后借助參數辨識或系統辨識的方法進行分析。
(2)動態(tài)實驗
結構動態(tài)實驗包括模態(tài)實驗、力學環(huán)境實驗、模擬實驗等，它是產品設計和生產過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，不僅可以直接考核產品的動力學性能，也為動態(tài)分析建立可靠的數學模型提供必要的數據。

機械專業(yè)的主干課程有哪些

主要包括機械制圖，工程力學、機械理論等等。