范玉洪
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摘要：机械工程是一个涵盖多种学科的综合性学科。为了能够使机械工程能够实现不断地革新和发展，科研技术人员就要针对这些不同的门类进行分析，积极寻找新的技术突破。同时，这些专业技术人员也在不断地提高自身的专业技能水平，推动机械工程发展进入了一个新时期。
关键词：机械工程；研究进展；展望
前言：在现今的社会之中，我们在机械工程这门科学上已经有了跨越式的进步，但是我们仍要清醒的认识到，由于我国机械工程起步较晚，对该科学的认识还不够深入，同时我国机械工程的相应高科技技术专利程度不高，自主创新能力不足，所以在未来的发展上，我国机械工程科学仍有较大的提升空间。为了能够尽快的提升我国机械工程的有生力量，还需要我们的研究人员更要投入更大的精力、物力、财力，以此缩短逐渐与发达国家之间的差距。
1 机械工程的认识
机械工程学是由机械学和制造学组成的，研究的内容也围绕着这两部分展开，主要有机械系统、产品性能、设计制造理论、方法与技术等等。这其中，机械的结构和性能成为了研究的重点内容。同时，与之相关的机械设计理论和方法，又涉及到很多的学科。比如本文将要提到的摩擦学、机械动力学、数字制造和机械测量学等。这些不同门类的学科所涵盖的系统科学知识也将是以下要讨论的内容。
2 我国机械工程研究进展综述
2.1 摩擦学领域
纳米摩擦学、生物摩擦学、极端环境下的摩擦学和界面摩擦学是近年来摩擦学的主要发展趋势和前沿。某学者发现在动力润滑和边界润滑之间存在一个过渡区，提出了薄膜润滑的概念、发明了纳米薄膜测量技术、建立了薄膜润滑的物理和理论模型。薄膜润滑研究架起了动力润滑和边界润滑之间的桥梁，被国际上著名专家GRANICK等评价为"是对润滑研究的一个重要贡献"。摩擦学国家重点实验室近来又在纳米尺度界面微观粘着摩擦与生物运动的关系中，建立了壁虎爬行中快速粘附和脱附理论模型；将分子膜气体润滑理论与表面力作用相耦合，发现了磁头运动方程中范德华力对磁头飞行特性的影响规律，使磁头滑块的承载能力和俯仰转矩明显减小，改善了磁头飞行运动的稳定性；在界面减阻研究中，提出了微旋涡、微凸体、微空泡减阻新理论及新技术，大幅度降低了表面摩擦阻力，该技术已经成功用于国家重要工程中。
2.2机器人机构学领域
有学者提出少自由度并联机结构综合的普适性方法和通用自由度计算公式，主螺旋解析识别模型，一阶和二阶运动影响系数模型，以及性能与构件尺度空间模型。利用上述理论综合出数十种新机构，开发出多维力传感器、微操作机器人、地震模拟器，并为锻造操作机、伺服压机、电铲等装备的自主设计提供了重要的理论依据。
某学者提出基于线性空间理论的少自由度并联机构雅可比矩阵普适性建模方法，及包括运动/力传递特性和优质尺度域在内的多种性能评价与参数优化设计方法，攻克了运动学标定，轨迹规划、运动/力控制，动态性能检测等关键技术。利用上述理论和关键技术，开发出5轴联动大型龙门混联机床、飞行模拟器、柔性支撑装备、高速包装机器人、5自由度混联机器人作业单元等多种工程化装备，并在大型水电叶轮加工、射电望远镜重大科学工程、锂离子电池生产线中得到成功应用。宗光华等建立了一套以柔度矩阵为核心的全柔性并联精微机构设计理论，开发出若干微纳操作/装配并联柔性微动平台。
2.3机械动力学领域
非线性动力学、复杂机电系统的故障预示和智能维护是机械动力学的前沿研究领域。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆陈予恕等在高维非线性系统的分又研究中，提出了约束分叉理论、时变产生系统的安全域侵蚀理论、非线性转子系统的稳定性量化分析方法，提出了转子系统非线性故障诊断的系列方法和技术，解决了国内十几个发电机组的振动疑难问题。
有学者在国际上率先提出振动利用工程的概念，提出了概率一等厚筛分理论、振动同步和控制同步理论，采用动态设计方法，设计研制了数十种工程振动机械，创建了振动利用工程学科。某学者等针对大型机组转子振动难题，提出了全息谱的概念、发现了转子平衡过程在全息谱上的表现，提出了用全息谱技术识别和诊断机组故障、实现转子全息动平衡的方法和技术，在机组故障分析诊断中发挥了重要作用。
3 机械工程在科技创新领域的研究进展
3.1机械工程在自动化领域创新的研究进展
在我国，机械自动化一直是机械工程的一个核心组成部分，高新的科研技术都依赖于自动化技术。我国一直以来都是投入大量的时间、精力、金钱来致力于提高我国在自动化领域的创新能力。由于未来在制造业发展的大体趋势为：全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化，所以我国在近些年的机械工程在自动化的领域中一直不断的创新。我们本着研究要 “有所为、有所不为”的方针，坚持科研创新，使得我国在数字控制机床制造和应用的自动化水平有了很大的提高，而这又为我国在科技创新中提供了有力武器。科技创新离不开实际应用，在以前我国尚未开展机械自动化的时候，更多的企业、单位、工厂都致力于提高传统的机械加工技术，而在现在机械工程字自动化高速发展的阶段，越来越多的前沿技术在实际生产中得到应用，从而使科技创新有了新的动力，而一些墨守成规的企业和单位，都已经逐渐的被淘汰，而自动化机床、自动化工厂都得以快速发展，从而形成良性循环，既提高了在机械自动化领域科技创新的效率，又提高了市场竞争力，从而使我国在世界占有一席之地。而现在，在自动化领域中，越来越多的技术关卡得以突破，在科技创新中机械自动化有着空前的发展速度。
3.2机械工程在学科交叉的研究进展
近些年来，学科交叉一直是科技创新的一大领域，机械工程在近年来更多的开始学科间的创新发展，例如和信息科学和管理科学之间的交叉结合，既使得在信息与管理学获得新的发展空间，加速了各个学科之间的通力合作，又使原有的机械工程科学体系得到相当程度扩展，在近年来这些技术创新都获得了相当可观的研究成果。例如“型 MIG 焊接电弧控制法、等角速万向联轴器、超精密加工表面微观形貌在位检测仪、”而这些成果的获得与这些学科之间的交叉、合作、创新都有密不可分的联系，机械工程在今后的发展过程中，也同样离不开这些学科的支撑。
3.3机械工程在专业综合化的研究进展
机械工程在我国起步较晚，前些年我国对其研究较多是局限于本专业，对其周边学科重视不足，从而出现了过度专业化的现象。但是近些年来，我国的研究人员越来越多的重视综合化的研究，使得专业在各个领域开始扩展，同时也获得了其他学科的技术支持，在各个学科的配合下，我们取得了“稀土化合物摩擦学特性、微机化现场动平衡仪、磁盘精密沙袋研抛机理、SiC 陶瓷刀具、高温密栅云纹法、高温下材料力学性能测量装置”等一系列令人瞩目的研究成果。
结语：
综上所述，可知我国机械工程研究某些方面已经跻身于世界前列，在新时代发展下，更需加紧研究步伐，以便拥有更多的自主产权，节省购买核心技术的成本，正是因为现阶段我国的研究成绩斐然，我国才能够对其进行展望，也有里有相信在机械工程方面，我国将发展的更好。本文是笔者多年研究经验的总结，希望对我国科学领域的未来发展有所帮助。
参考文献：
[1]王海.传输网技术的研究与发展方向[J].科技情报开发与经济，2010（25）.
[2]机构学研究现状与发展趋势的思考[J].机械工程学报，2011-3-17.
论文作者:范玉洪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/2
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