机械工程发展现状与趋势

机械工程发展现状与趋势

机械工程作为一门传统的学科，具有极为悠久的历史。长期以来，普遍地认为，它是一门技术，其主要内涵为工艺!装备的创新，多辅以宏观的研究，以至于有人怀疑，机械工程是否存在科学问题? 近些年来，情况正在发生改变，其核心内容改变为以微观机理为基础和数字化工具为支撑的传统工艺和装备的优化以及新工艺的探索和新装备的发明，其服务对象已经从传统的制造业扩展到电子信息、能源、生物医学、人类健康等更加广阔的领域，其中更加需要大量的基础科学和理论的支持。机械工程除了继续保持“技术”的特征外，更多地添加了“科学”的内涵。

对目前机械工程学科的发展有3个宏观的印象：1）机械工程的传统领域与高新技术正密切结合，展现出新的面貌；2）新的交叉技术不断涌现，出现了一些新兴学科分支，机械工程研究!应用领域不断扩展；3）随着机械工程的数字化、微纳化发展，其数学、物理、化学等基础科学的支撑日显重要，其学科基础已经从“技术”为主转为“技术、科学”并重。

在后工业化时代，机械工程的研究内容领域有了新的拓展，研究手段和方法在不断创新，它仍然是支撑国民经济发展的基础和支柱技术之一。目前机械工程发展的最显著特点是：信息化、微纳技术、与生物医学的结合、可持续发展等等。

1、机械工程的数字化

机械工程与信息技术的全方位结合，使这古老的学科焕发出新的生命力，这是当前机械工程发展的一个最为显著的特点) 系统建模!仿真，计算机辅助设计!优化!制造，计算机控制等，仍然是其中的热点问题。不仅如此，数字化技术几乎渗透到每个专题，特别是数字化技术在微观领域研究的开发和应用成为重要发

展趋势之一。

2、机械工程与生物医学的结合

按照一般粗浅的理解，生物医学与机械工程具有不同的科学基础，前者的基础是化学而后者的基础为数学和物理学。传统的机械工程技术!研究方法和生物医学正密切结合，以解决生物医学中的诸多问题，已经形成了一个内容十分丰富的机械工程和科学新的分支。

3、机械工程的可持续发展

可持续发展已经成为了全球的共同呼声，作为一个国际会议，可持续发展自然也是关注重点之一。能源、资源和排放是实现可持续发展的三个重要方面，其中能源问题对机械工程具有十分重要的意义。

4、机械工程的人才培养

机械工程的人才培养科技的发展离不开人才的培养，充分体现对机械工程人才培养的关注。在机械工程高速发展的今天，作为制造业大国的中国，机械工程界对机械工程教育与人才培养的问题研究应该给予充分的重视。

关于机械工程的现状和未来的研究，主要研究机械工程的现状和未来预期的变化。未来的尖端研究领域有7个方面：（1）替代能源；（2）生物工程/生物医学；（3）水；（4）计算机；（5）电子；（6）能源；（7）纳米技术；而最需要加强研究的领域是；（1）纳米技术；（2）再生能源；（3）太阳/风。下面浅述楔横成型的研究情况：

楔横轧成形过程不同于传统的车、铣、刨、磨等去除金属的加工方法，楔横轧成形是一个非常复杂的大弹塑性变形过程，轧制过程比较短，但轧制速度比较快，轧件成形过程非常复杂，影响其变形过程的工艺参数很多，任何工艺参数的改变都可能直接或间接影响轧制工艺的正常运行。

随着楔横轧技术的不断发展，铝合金楔横轧技术越来越受到关注，国内相关单位的联合攻关已取得一定进展，但要解决体积成形生产和应用中的各种问题，形成我国的专有技术和创新成果，尚有大量的技术工作有待深入进行。楔横轧技术在汽车行业的应用最为广泛，如汽车变速箱的传动轴，汽车半轴，发动机凸轮轴，油泵齿轮轴等。由于楔横轧工艺的高效性以及质量好、耗材少等优点，在实际生产中逐渐替代了传统的冲压锻造和车削工艺，如火车车轴每年需求量达30万根，目前国内的主要加工方法是自由锻和精锻，具有耗材高、质量低、产品缺陷多等弊端，采用楔横轧技术则可以很好地解决这些问题。轧制成型作为机械工程这门学科中的一种技术，具有广阔的研究前景。

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