機(jī)械工程概論

第1章 機(jī)械工程概述1
1.1 機(jī)械工程內(nèi)涵及發(fā)展簡(jiǎn)史 ……………………………………………………………1
1.1.1 機(jī)械工程的內(nèi)涵…………………………………………………………………1
1.1.2 機(jī)械工程的發(fā)展簡(jiǎn)史……………………………………………………………1
1.2 機(jī)械工程教育知識(shí)架構(gòu) ………………………………………………………………5
1.2.1 專業(yè)教育的組成…………………………………………………………………5
1.2.2 專業(yè)知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………5
1.2.3 知識(shí)領(lǐng)域、子知識(shí)領(lǐng)域及其對(duì)應(yīng)的主要課程 ………………………………7
1.2.4 課程體系……………………………………………………………………………8
1.3 機(jī)械工程學(xué)科的教育…………………………………………………………………11
1.3.1 機(jī)械工程教育的起源 …………………………………………………………11
1.3.2 機(jī)械工程教育在中國(guó)的發(fā)展 …………………………………………………11
1.3.3中國(guó)機(jī)械工程教育發(fā)展的未來(lái) ………………………………………………14
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………………15
第2章 機(jī)械基礎(chǔ)16
2.1 概述………………………………………………………………………………………16
2.1.1 機(jī)械系統(tǒng)模型化與數(shù)據(jù)化 ……………………………………………………16
2.1.2 機(jī)械系統(tǒng)幾何表達(dá)與構(gòu)建 ……………………………………………………17
2.1.3 機(jī)械系統(tǒng)材料表達(dá)與建模 ……………………………………………………18
2.1.4 機(jī)械系統(tǒng)物性表達(dá)與建模 ……………………………………………………19
2.2 專業(yè)核心知識(shí)點(diǎn)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(shì)…………………………………………………………………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(xiàn) ……………………………………………………………………………………52
第3章 機(jī)械設(shè)計(jì)54
3.1 概述………………………………………………………………………………………54
3.1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程 …………………………………………………………54
3.1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)架構(gòu) ……………………………………………………………54
3.2 專業(yè)核心知識(shí)點(diǎn)和要求的能力………………………………………………………55
3.2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論 ……………………………………………………………55
3.2.2 機(jī)械零部件設(shè)計(jì) ………………………………………………………………61
3.2.3 精度設(shè)計(jì)與公差檢測(cè) …………………………………………………………69
3.2.4 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) …………………………………………………………………75
3.3 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法……………………………………………………………………………80
3.3.1 創(chuàng)新設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………80
3.3.2 虛擬設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………82
3.3.3 快速設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………83
3.3.4 優(yōu)化設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………84
3.3.5 仿生設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………86
3.3.6 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì) …………………………………………………………………87
3.3.7 全壽命周期設(shè)計(jì) …………………………………………………………………88
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………………89
第4章 機(jī)械制造91
4.1 概述……………………………………………………………………………………91
4.1.1 機(jī)械制造的定義 ………………………………………………………………91
4.1.2 機(jī)械制造的內(nèi)涵 …………………………………………………………………91
4.1.3 機(jī)械制造需要解決的問題 ……………………………………………………92
4.2 專業(yè)核心知識(shí)點(diǎn)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(jì) …………………………………………………………………98
4.2.3 工裝原理與設(shè)計(jì)………………………………………………………………103
4.2.4 制造過(guò)程質(zhì)量管理……………………………………………………………109
4.3 前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì) ………………………………………………………………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(chǎng)制造……………………………………………………………121
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………126
第5章 機(jī)械電子與控制128
5.1 概述 …………………………………………………………………………………128
5.2 專業(yè)核心知識(shí)點(diǎn)和要求的能力 ………………………………………………………129
5.2.1 機(jī)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(jī)電傳動(dòng)技術(shù)…………………………………………………………………139
5.2.4 機(jī)電一體化系統(tǒng)………………………………………………………………146
5.3 前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì) ………………………………………………………………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(jī)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(xiàn)……………………………………………………………………………………161
第6章 車輛工程163
6.1 概述 …………………………………………………………………………………163
6.2 專業(yè)核心知識(shí)點(diǎn)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(dòng)機(jī)原理………………………………………………………………165
6.2.3汽車行駛原理……………………………………………………………………166
6.2.4 汽車設(shè)計(jì)………………………………………………………………………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(shì) ………………………………………………………………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(xiàn)………………………………………………………………………………………184
第7章 機(jī)器人185
7.1 概述 ……………………………………………………………………………………185
7.1.1 國(guó)外工業(yè)機(jī)器人行業(yè)現(xiàn)狀……………………………………………………186
7.1.2 國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)現(xiàn)狀……………………………………………………186
7.1.3 行業(yè)前景…………………………………………………………………………188
7.2 機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展歷程 ……………………………………………………………188
7.2.1 機(jī)器人的啟蒙時(shí)期……………………………………………………………188
7.2.2 現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展…………………………………………………………188
7.2.3 中國(guó)機(jī)器人發(fā)展戰(zhàn)略…………………………………………………………189
7.2.4 機(jī)器人工程的熱點(diǎn)問題………………………………………………………191
7.3 機(jī)器人工程專業(yè)的核心內(nèi)容 ………………………………………………………192
7.3.1 機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)…………………………………………………………………192
7.3.2 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)技術(shù)………………………………………………………………195
7.3.3 機(jī)器人感知技術(shù)………………………………………………………………197
7.3.4 機(jī)器人操作系統(tǒng)………………………………………………………………202
7.3.5 機(jī)器人控制技術(shù)…………………………………………………………………207
7.3.6 機(jī)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(shì) ………………………………………………………………212
7.4.1 協(xié)作機(jī)器人…………………………………………………………………212
7.4.2 軟體及自修復(fù)機(jī)器人…………………………………………………………213
7.4.3 微納機(jī)器人…………………………………………………………………214
7.4.4 人工智能賦能機(jī)器人…………………………………………………………216
7.4.5 云機(jī)器人……………………………………………………………………216
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………216