機械工程概論

第1章 機械工程概述1
1.1 機械工程內(nèi)涵及發(fā)展簡史 ……………………………………………………………1
1.1.1 機械工程的內(nèi)涵…………………………………………………………………1
1.1.2 機械工程的發(fā)展簡史……………………………………………………………1
1.2 機械工程教育知識架構(gòu) ………………………………………………………………5
1.2.1 專業(yè)教育的組成…………………………………………………………………5
1.2.2 專業(yè)知識體系的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………5
1.2.3 知識領(lǐng)域、子知識領(lǐng)域及其對應(yīng)的主要課程 ………………………………7
1.2.4 課程體系……………………………………………………………………………8
1.3 機械工程學(xué)科的教育…………………………………………………………………11
1.3.1 機械工程教育的起源 …………………………………………………………11
1.3.2 機械工程教育在中國的發(fā)展 …………………………………………………11
1.3.3中國機械工程教育發(fā)展的未來 ………………………………………………14
參考文獻 ………………………………………………………………………………………15
第2章 機械基礎(chǔ)16
2.1 概述………………………………………………………………………………………16
2.1.1 機械系統(tǒng)模型化與數(shù)據(jù)化 ……………………………………………………16
2.1.2 機械系統(tǒng)幾何表達與構(gòu)建 ……………………………………………………17
2.1.3 機械系統(tǒng)材料表達與建模 ……………………………………………………18
2.1.4 機械系統(tǒng)物性表達與建模 ……………………………………………………19
2.2 專業(yè)核心知識點和要求的能力………………………………………………………20
2.2.1圖學(xué) ……………………………………………………………………………………20
2.2.2力學(xué) ………………………………………………………………………………………28
2.2.3 材料 ………………………………………………………………………………34
2.2.4 熱流體 ……………………………………………………………………………40
2.3 前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢…………………………………………………………………45
2.3.1圖學(xué)前沿技術(shù) ……………………………………………………………………45
2.3.2 力學(xué)前沿技術(shù) …………………………………………………………………47
2.3.3 材料前沿技術(shù) …………………………………………………………………48
2.3.4 熱流體前沿技術(shù) …………………………………………………………………49
參考文獻 ……………………………………………………………………………………52
第3章 機械設(shè)計54
3.1 概述………………………………………………………………………………………54
3.1.1 機械設(shè)計的一般過程 …………………………………………………………54
3.1.2 機械設(shè)計知識架構(gòu) ……………………………………………………………54
3.2 專業(yè)核心知識點和要求的能力………………………………………………………55
3.2.1 機械設(shè)計基礎(chǔ)理論 ……………………………………………………………55
3.2.2 機械零部件設(shè)計 ………………………………………………………………61
3.2.3 精度設(shè)計與公差檢測 …………………………………………………………69
3.2.4 計算機輔助設(shè)計 …………………………………………………………………75
3.3 現(xiàn)代設(shè)計方法……………………………………………………………………………80
3.3.1 創(chuàng)新設(shè)計 ………………………………………………………………………80
3.3.2 虛擬設(shè)計 …………………………………………………………………………82
3.3.3 快速設(shè)計 …………………………………………………………………………83
3.3.4 優(yōu)化設(shè)計 …………………………………………………………………………84
3.3.5 仿生設(shè)計 ………………………………………………………………………86
3.3.6 綠色產(chǎn)品設(shè)計 …………………………………………………………………87
3.3.7 全壽命周期設(shè)計 …………………………………………………………………88
參考文獻 ………………………………………………………………………………………89
第4章 機械制造91
4.1 概述……………………………………………………………………………………91
4.1.1 機械制造的定義 ………………………………………………………………91
4.1.2 機械制造的內(nèi)涵 …………………………………………………………………91
4.1.3 機械制造需要解決的問題 ……………………………………………………92
4.2 專業(yè)核心知識點和要求的能力………………………………………………………92
4.2.1 成型原理 …………………………………………………………………………92
4.2.2 制造工藝設(shè)計 …………………………………………………………………98
4.2.3 工裝原理與設(shè)計………………………………………………………………103
4.2.4 制造過程質(zhì)量管理……………………………………………………………109
4.3 前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢 ………………………………………………………………113
4.3.1 柔性智能制造…………………………………………………………………113
4.3.2 增減材復(fù)合制造………………………………………………………………117
4.3.3高能束與多能場制造……………………………………………………………121
參考文獻………………………………………………………………………………………126
第5章 機械電子與控制128
5.1 概述 …………………………………………………………………………………128
5.2 專業(yè)核心知識點和要求的能力 ………………………………………………………129
5.2.1 機電控制理論與技術(shù)…………………………………………………………129
5.2.2 傳感器與信息處理技術(shù)………………………………………………………134
5.2.3 機電傳動技術(shù)…………………………………………………………………139
5.2.4 機電一體化系統(tǒng)………………………………………………………………146
5.3 前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢 ………………………………………………………………153
5.3.1人工智能…………………………………………………………………………153
5.3.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)………………………………………………………………………155
5.3.3 機器視覺…………………………………………………………………………157
5.3.4 智能傳感器………………………………………………………………………159
5.3.5智能控制……………………………………………………………………………160
參考文獻……………………………………………………………………………………161
第6章 車輛工程163
6.1 概述 …………………………………………………………………………………163
6.2 專業(yè)核心知識點和要求的能力 ………………………………………………………164
6.2.1 汽車結(jié)構(gòu)…………………………………………………………………………164
6.2.2 汽車發(fā)動機原理………………………………………………………………165
6.2.3汽車行駛原理……………………………………………………………………166
6.2.4 汽車設(shè)計………………………………………………………………………167
6.2.5 汽車制造技術(shù)…………………………………………………………………168
6.3 前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢 ………………………………………………………………171
6.3.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車………………………………………………………………………171
6.3.2 新能源技術(shù)……………………………………………………………………180
6.3.3汽車智能制造技術(shù)……………………………………………………………182
參考文獻………………………………………………………………………………………184
第7章 機器人185
7.1 概述 ……………………………………………………………………………………185
7.1.1 國外工業(yè)機器人行業(yè)現(xiàn)狀……………………………………………………186
7.1.2 國內(nèi)工業(yè)機器人行業(yè)現(xiàn)狀……………………………………………………186
7.1.3 行業(yè)前景…………………………………………………………………………188
7.2 機器人技術(shù)的發(fā)展歷程 ……………………………………………………………188
7.2.1 機器人的啟蒙時期……………………………………………………………188
7.2.2 現(xiàn)代機器人的發(fā)展…………………………………………………………188
7.2.3 中國機器人發(fā)展戰(zhàn)略…………………………………………………………189
7.2.4 機器人工程的熱點問題………………………………………………………191
7.3 機器人工程專業(yè)的核心內(nèi)容 ………………………………………………………192
7.3.1 機器人機構(gòu)學(xué)…………………………………………………………………192
7.3.2 機器人驅(qū)動技術(shù)………………………………………………………………195
7.3.3 機器人感知技術(shù)………………………………………………………………197
7.3.4 機器人操作系統(tǒng)………………………………………………………………202
7.3.5 機器人控制技術(shù)…………………………………………………………………207
7.3.6 機器人技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用……………………………………………209
7.4 前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢 ………………………………………………………………212
7.4.1 協(xié)作機器人…………………………………………………………………212
7.4.2 軟體及自修復(fù)機器人…………………………………………………………213
7.4.3 微納機器人…………………………………………………………………214
7.4.4 人工智能賦能機器人…………………………………………………………216
7.4.5 云機器人……………………………………………………………………216
參考文獻……………………………………………………………………………………216