机械工程学科专题报告

《机械工程学科专题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、可编辑版机械工程学科专题报告姓名：学号：专业：机械工程日期：Word完美格式可编辑版机械工程学科专题报告作为一名刚入学的研一新生，虽然还处在新鲜和好奇的第一学期，但是明年就要进入课题研究了，而目前来说我们对科学研究还没有具体的了解，深入的认识，这门课程的开设的主要目的是使我们对机械工程学科前沿有一个初步的认识，了解机械工程科学发展总趋势，对本专业以后课题的研究方向有一个总体的定位、直观的判断等。在这门课程里，不同的老师分别从不同的方面给我们讲授了有关他们自己或团队的研究方向和国内外最新的研究动态和研究成果。对于自己团队研

2、究的一些研究进展和研究成果老师们都做了详细的讲解和具体的介绍，并且还举了一些具体的例子，使我对其从理论和实践两方面充分理解了科研的一般过程，虽然还没有进行过科研，但是我认为通过这一系列的系统学习，将为明年的学习和研究打下一些基础，当以后真正进行科研工作时，就会比别人少走一些弯路，就像有些人说的：“跛足而不迷路的人能够赶上虽健步如飞却误入歧途的人。”由于研究方向不同，下面仅就柔顺机构专题方面说说我的一些体会，作一些叙述：柔性机构自20世纪80年代提出以来迅猛发展，已成为现代机构学一个重要分支。短短不足30年间，柔性机构设计

3、理论的构建与发展，为柔性机构成功应用奠定了坚实基础。随着对柔性及柔性机构认识不断深入，柔性机构得到了广泛应用，不断涌现新的成功实例。柔性机构设计方法也取得了一些较大的研究进展，老师从应用的角度探索了一下柔性机构的最新进展。通过将柔性机构的主体应用划分为精密工程、仿生机器人、智能材料结构三大主阵地，讲述柔性机构在每个阵地中的应用进展及研究热点情况。柔性机构（CompliantMechanism）的概念是在1968年由Buens和Crossley提出的，一般是指通过其部分或全部具有柔性的构件变形而产生位移，传动力的机械结构。

4、柔性机构有部分柔性机构和全柔性机构之分，其中全柔性机构又分为具有集中柔度的全柔性机构和具有分布柔度的全柔性机构。前者的特征是柔性运动代替了全部的运动副，后者的特征是无传统的铰链，柔性相对均匀的分布在整个机构之中。Word完美格式可编辑版柔性结构的优点：相对于传统的刚性结构而言，柔性结构具有以下优点：①可减少构件数目，可以整体化(或一体化)设计和加工，便于微型化、无需装配，从而降低了成本；②无需铰链或轴承等运动副，运动和力的传递是利用组成它的的某些或全部构件的变形来实现；③无摩擦，磨损及传动间隙，无效行程小，且不需要润滑，

5、可实现高精度运动，避免污染，提高寿命;；④可存储弹性能，自身具有回程反力。⑤易于小型化和大批量生产，改变结构刚度，增强环境适应性；⑥便于能量储存和转化，易于和其他非机械动力相匹配。，柔性机构的应用：由于柔性机构有以上优点，使得它在微机电系统（MEMS）,精密定位，无装配设计和仿生机械等领域中得到广泛的应用。作为柔性机构最简单形式之一的柔性铰链具有结构紧凑，体积小，无间隙，无摩擦，无需润滑，运动平滑连续喝位移分辨率高（最高可达1nm）等优点，目前已经在航空，宇航，精密测量，光学工程和生物工程领域获得重要的应用。但是由于其反

6、复变形容易引起疲劳破坏，对于具有集中柔性的柔性机构又容易出现应力集中现象，大变形引起的非弹性变形加上其设计和分析的难度，使得它在实际应用中受到一定的限制。微电子机械系统(MEMS)的机械和电子组件是由单一的过程装配在一起的,但是,在这两种组件的设计和装配的自动化方面存在着不平衡现象。总的来说,按照典型的“从功能到装配”的方式来自动化地设计微电子线路并不困难。在此过程中,机械组件要达到相同的自动化程度则要困难得多。为了完全自动化地设计和装配MEMS,以获得较好的经济效益,因此像微电子线路那样对微型机械设计过程开发恰当结构就

7、很有必要。但传统的机械结构是由刚性绞链连接组成的,它不能满足这点及以下这些微观领域内的要求:①消除装配需要;②把全部机构限制在同一平面的一个或两个层内;③减轻摩擦的不利影响。柔性机构(一种能够全面弯曲的机械)能满足以上所有的要求,并且具有系统综合的潜能。目前研究的焦点在于该机械的综合方面及寻找系统的研究方法。在柔性机构中,功能行为(如所需的弹性变形)是物质实体的拓扑结构、形状、尺寸的直接结果,这三种特性一起提供了实体在外载荷下变形及所需的运动的本质能力。Word完美格式可编辑版现在人们的许多灵感仍然来源于自然界，尤其是在

8、“产品”设计方式上。拿生物界来说，许多生物体都是通过巧妙地使用自身机体的柔性将可用能转化为精妙复杂的运动。例如蝗虫的腿部通过特定的柔性设计，将其肌肉内储存的能量快速地释放出来并产生高出自身尺寸数百倍的跳跃动作；蜈蚣依赖分布柔性完成掘洞或其他功能；许多昆虫或鸟类依靠胸腔的柔性可以用很高的频率来拍打翅膀；人类心脏的瓣膜更