机械硕士论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇机械硕士论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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关键词： 数控机床 制造强国 发展趋势

数控技术是先进制造技术中的一项核心技术，由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受制造业的关注，其设计、制造和应用的水平在某种程度上代表了一个国家的制造业水平和竞争力。近年来，国内机床设备和技术的发展在市场需求旺盛的情况下，设备以满足市场和用户需求为主，在高性能加工的设备和技术上并没有进行很好的研究和技术储备，在市场趋于平稳的时期，我国的机床工业势必会更加缺乏竞争力。因此，国家将数控机床作为重点支持的产业项目，在发展规划中明确了发展高速、高精度数控加工设备作为主要的支持发展方向，将提升装备水平和核心技术放在重要的位置。

“机床是装备制造业的工作母机，实现装备制造业的现代化，取决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业，首先要振兴机床工业，要大力发展国产数控机床”。振兴装备制造业，机床工业需先行，这是一条经济发展的客观规律。在国民经济快速发展的拉动和国家产业政策的正确引导下，中国机床工业行业发展迅速，产销两旺，行业综合水平落后的面貌得到改变。进入21世纪以来，随着我国国民经济实力的快速增长，我国制造业在国际上的地位日益提高。目前，我国正处在工业化的中期阶段，制造业仍然是国民经济的主体和支柱。但从总体上看，我国制造业与先进国家的差距还比较明显。有人坦言：“无论今后科学技术怎样进步，发展先进的制造业将是人类社会永恒的主题，制造业也将永远是人类社会的‘首席产业’。”在当今世界上，高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平的最重要标志。制造业最重要的基础是装备制造业。现在我国已是制造业大国，但并不是制造业强国。目前我国的装备制造业水平有限，以至于不能很好地满足现代化机械生产的需要。而现代制造业发展的主要方向体现在信息化制造方面，其中自动化、智能化制造则是装备制造业中的主导技术，这对于高速、高精度、低消耗的产品制造来说尤为重要。

数控机床是近展起来的具有广阔发展前景的新型自动化机床，是高度机电一体化的产品。随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品零部件生产设备――机床也相应提出了高性能高精度与高自动化的要求。大批量的产品，如汽车拖拉机与家用电器的零件，以及航空航天、内燃机、军工、汽车、船舶等行业需要的重要加工设备，尤其是高刚性、高精度、高稳定性、高复合型的精密数控卧式铣镗床更是航天和军工企业急需的关键设备。

“十一五”期间，国家对装备制造业提出要求：变“制造大国”成为“制造强国”，调整产业结构，重点开发高档数控机床，提升行业水平。自主开发高速精密卧式机床，研究其相关的设计和制造技术并取得突破，对国家在高端装备领域拥有自主知识产权和核心竞争力，将起到至关重要的影响。随着工业技术的发展，各行各业对高速数控机床的需求也越来越多。2010年9月8日国务院召开常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，高端装备制造、节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新材料和新能源汽车七个产业作为重点领域将集中力量加快推进，国家将加强财税金融等政策扶持力度。国务院发展研究中心产业部部长冯飞预计，未来十年将是战略性新兴产业蓬勃发展的十年，到2020年，战略性新兴产业占工业增加值比重可望达到20%以上。机床工业由于技术含量和工艺要求极高，属于技术和资本密集型产业，行业壁垒很高，无论在国内还是全球范围，行业格局变化都比较缓慢。机床本属于机械行业，而机械行业与下游行业固定资产投资密切相关。下游行业每年固定资产投资中，约60%用于购买机械产品。设备工器具购置在固定资产投资中的比例保持在20％左右，并长期保持稳定。因此在机床行业下游产业中，固定资产投资的主要部分都是用来购买装备制造工具――机床。通过统计发现，机床下游行业固定资产投资增速远快于全社会平均增速水平。数控机床的需求来自于下游的机械行业固定资产投资，2011年汽车及零部件、航空航天设备、高速列车、军工、电子信息、电力设备、船舶、工程机械、模具等高端装备业崛起，行业产能高速扩张，继续带动数控机床消费的高速增长。罗百辉表示，2011年高端装备自主创新势头将更为强劲，继续带动机械工业15%以上的增速。目前我国正处于重化工业化时期，这是超脱于经济短期波动、在近几十年里对中国经济产生巨大影响的因素，对我国机械工业的发展也起着促进作用。它与长期向好的中国宏观经济一样，成为机械工业近30年来持续快速发展的最好注解。所谓重化工业化时期，也就是工业化的中期，即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变，煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲，构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。中国已经超过德国，成为世界第一大机床市场。数控机床已成为机床消费的主流。预计2015年数控机床消费将超过60亿美元，台数将超过10万台。数控系统的发展趋势是：①平台数字化。②运行高速化。③加工高精化。④功能复合化。⑤控制智能化。⑥伺服驱动高性能控制。中高档数控机床的比例会大幅增加，经济型数控机床的比例不会有太大变化，而非数控的普通机床的需求将会大幅度减少。

参考文献：

［1］张江华.TK7640数控铣镗床的运动误差分析及其补偿（硕士论文），2007.

［2］畅越星.数控落地铣镗床主轴箱动力学分析与结构设计研究（硕士论文），2007.

［3］李军华，数控机床主传动齿轮综合啮合刚度研究（硕士论文），2007.

［4］张利平主编.液压气动技术速查手册.北京，化学工业出版社，2006.

［5］姚银歌.大型数控落地铣镗床CAE与主轴箱优化设计研究及应用（硕士论文），2010.

［6］姜华.高速精密卧式加工中心开发的关键技术研究（博士论文），2007.

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投稿须知

1.专题评述 能够反映某个学科或研究领域的最新成果的研究进展、存在的问题以及今后的方向，论文篇幅不限。作者本人或所在室验室在本领域有相当的研究经历和科研成果。

2.研究论文 反映我国植物分子生物学和分子育种领域在基础理论、应用研究和高新技术开发方面的、在国内外公开出版的刊物上尚未发表过的原始研究工作报告。

3.研究报告 为争取时间以简要的形式发表的原始研究工作报告。论文篇幅要求在5-8个印刷页面左右。

4.专题介绍 主要介绍植物分子生物学与分子育种领域的文献综述性论文。论文篇幅要求在6个印刷页面以上。

5.学位论文简报 主要刊登博士学位论文及优秀硕士论文之大摘要。篇幅要求在2个印刷页面。中英文同时刊登。

6.新基因、新种质、新品种 主要刊登具有自主知识产权的新基因，经过鉴定或品种审定的新材料及品种。篇幅要求在6个印刷页面左右。

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从1991年开展专业学位教育至今，我国专业学位硕士研究生的培养规模逐年扩大，在培养高层次复合型应用人才方面日益发挥着重要的作用。2009年，为进一步加快研究生教育结构调整步伐，增强研究生教育服务国家经济社会发展的能力，教育部决定自2009年起，扩大招收以应届本科毕业生为主的全日制专业硕士范围，大力推行将硕士研究生教育从以培养学术型人才为主向以培养应用型人才为主的转变政策，拟在“十二五”期间，实现研究生教育结构的历史性转型和战略性调整，将专业硕士和学术性硕士的数量控制在1：1的比例[1]。

一、全日制专业学位研究生培养的必要性

全日制专业学位硕士研究生培养作为我国研究生培养的重要组成部分，迎合了我国经济建设和社会发展对高层次复合型应用人才的迫切需要，缓解了人才培养模式单一化与社会人才需求多样化之间的矛盾，加强了人才培养院校与社会用人单位之间的联系，对于完善我国专业学位教育制度、增强专业学位研究生的综合能力、加快培养高层次复合型应用人才具有重要意义。目前，全日制专业学位硕士研究生的招生刚实施了两年，全国各高校均无成熟的培养模式和经验可借鉴，如何积极发展全日制专业学位硕士研究生教育，使以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生掌握坚实的专业理论基础，具备良好的综合素养和实践能力，成为满足培养质量标准的高层次应用型专门人才，并探索出一套全日制专业学位研究生的创新型培养模式，已成为相关培养院校的一个亟需深入研究的课题。

二、培养具有石油特色机械工程全日制专业学位研究生的重要性

1.石油石化行业的发展要求石油高等教育培养高层次应用型专门人才。随着我国经济的快速发展和世界能源供应形势的日趋紧张，我国石油石化行业面临着前所未有的良好发展机遇，同时也面临着在全球范围内激烈竞争的严峻挑战。为抓住机遇，迎接挑战，石油企业近年来迅速扩张，大量引进人才，对人才质量的要求也不断提高。这不仅反映了石油石化行业和石油科技高度综合和高度分化对人才复合型的要求，也体现了石油石化行业对人才适应性和服务能力的期望。因此，石油石化行业的发展要求石油高等教育必须迅速改革创新人才培养模式，重视复合式、创新型的高层次应用型专门人才的培养，主动适应并积极引导石油石化行业的发展趋势，在新的能源经济形式下制定出一套科学的石油人才培养机制，为国家“十二五”和中长期石油规划和发展提供人才保障。

2.机械工程专业的特点要求高等教育培养高层次应用型专门人才。机械工业作为国民经济的重要支柱产业，为国民经济建设和社会发展提供了各类机械装备和生产制造技术。对机械工程学科来说，它既是与工业发展相适应的传统学科，又是与高新技术同步发展的新兴学科，具有学科交叉性强、行业覆盖面广、人才需求量大、专业适应能力强的特点[2]。为了满足国家制造业和装备制造行业对复合型、应用型人才的需求，各类机械工程专业硕士研究生的培养都应以全面素质良好、专业基础扎实的技能型、复合型、应用型工程技术人才为目标，注重工程实践能力、技术研发能力和团队创新能力的培养，使其能较快地适应机械装备制造行业不同岗位的需求，能在实际工作中灵活地、富有创造性地运用各种知识和技能，有效地解决现场实际工程问题。

三、当前石油机械专业学位研究生培养中存在的问题

1.课程设置不科学。为拓宽知识结构，石油院校大批增设课程门数，但由于师资力量有限，无形中缩减了课程本身的学时和内容，使教学知识面过窄，课程内容浅显。同时，大多数选修课较为传统，不能及时反映学科前沿动态和最新研究成果，不能适应社会发展的需要。

2.学术信息匮乏。机械学科是同高新技术同步发展的新兴学科，受信息技术和高新技术的影响显著。目前，机械工程研究生的信息技术应用能力普遍较低，多数学生不能及时了解所研究领域的战略目标和科研动态，难以掌握学科的最前沿信息，严重阻碍了研究生科研成果的创新与突破[3]。

3.师资力量薄弱。近年来，虽然各石油院校都在加强师资队伍建设，但随着研究生招生规模的扩大，师资队伍建设远远赶不上研究生的发展速度。另外，从专业硕士研究生培养情况来看，新增的导师大多具有较高的学历，但缺乏实践经验，难以培养出高层次应用型专门人才，不能满足机械类硕士研究生教育面向社会、面向经济主战场的要求[4]。

四、石油石化背景下机械工程全日制专业学位研究生培养模式。

多年来，中国石油大学机械工程专业作为国家制造业和石油装备制造业人才培养的主要基地，培养了大批掌握机械专业理论和技术的优秀人才。与此同时，也逐渐暴露出工程研究能力、工程素养和创新能力的高层次应用型人才培养不足的问题。全日制专业学位硕士研究生的招生，给我校研究生教育带来了全新的机遇。为了适应国家中长期人才需求，立足于学校“强特色、求卓越，加快建设石油石化学科领域世界一流研究型大学”的科学发展主题，在现有条件下，应积极地依托校内基地，联合行业共建，寻求企业支撑，从培养计划、课程体系、学位论文、实践环节等培养过程上，对原有专业学位研究生教育方式进行了改革，构建符合全日制专业学位研究生培养要求的培养模式，进一步提高全日制专业学位硕士研究生的培养质量。

1.以行业需求为导向，确定专业学位研究生培养目标。培养目标是人才培养的总原则和总方向，设置全日制专业学位研究生教育的目标培养从事非学术研究的、知识和技术应用部门的从业人才，以满足社会对特定社会高层次应用型人才的需要。基于石油高校的行业背景和石油机械装备产业对复合式、创新型、国际化人才的需求，我国石油高校研究生人才培养必须以行业需求为导向，在分析石油工业面临挑战、发展趋势和要求的基础上，结合学校实际，创新培养理念，改革培养方式。培养过程应注重基础、增强能力、提高素质，使学生掌握专业领域坚实的理论基础，具有较强的解决实际问题的能力，能够承担管理工作和专业技术，成为具有良好的、综合素质的高层次复合型应用人才，从而适应现代石油装备制造产业的发展和石油机械装备特色应用型人才培养计划的总体设计要求。

转贴于

2.以能力培养为核心，创新专业学位研究生培养方案。培养方案是对一种专业学位的界定，体现其性质和特点，一般包括课程设置、教学方式、论文标准等内容[5]。石油机械类专业学位硕士培养在组织形式上应着眼于“实用、创新、复合”的培养目标，积极摆脱学术型学位硕士突出理论学习的影响，深化专业领域基础理论和专业知识的学习。理论学习主要在校内完成，夯实专业基础，实习、实践主要在现场或实习单位完成，提高实践能力，在学位论文内容要求和实习实践基地建设方面，实施改革创新，以提升专业学位硕士培养的整体质量。

3.以实际应用为主线，构建科学的课程培养体系。课程设置是研究生掌握专业领域基础理论和专业知识、具备科学研究和实践工作所需要的知识结构的主要环节，只有拥有一个新颖的适用面宽广的课程体系，才能培养出具有新时代知识结构特征的研究生。机械工程专业具有学科交叉性强、行业覆盖面广、专业适应能力强的特点。因此，机械工程硕士研究生课程既要有一定的专业性和基础性，又要有一定的综合性、交叉性和前沿性。其课程体系应以实际应用为主线，以职业需求为目标，从增强知识结构的合理性和知识体系的完整性出发，加强基础课的宽广性、综合性和专业课的先进性、实用性，突出研究方向。同时，增加选修课门数，尤其是设置边缘学科、新兴学科的相关课程和反映石油机械专业领域最新知识、最新技术、最新成果的前沿性课程，以此体现对实际工作的指导作用。

4.以协作培养为突破，构建高素质复合型师资队伍。研究生受教育的过程最主要依靠导师知识的传授，科研活动的指导、学术问题的探讨等。因此，导师的自身素质、导师的言传身教不仅影响研究生的学术研究，而且影响研究生的世界观和科学学风[6]。目前，针对高校全日制专业硕士研究生“校企合作”、“工学结合”、“订单培养”等人才培养理念，“双导师制”为多方协作培养、构建高素质复合型师资队伍提供了一种思路。这种研究生培养模式是在充分利用校内导师学术理论指导的基础上，大力引进既有理论水平、又有实践经验的专家、企业家和工程技术人员，为学生配备两个导师，共同承担课程实践过程、项目技术研究、课程与论文等多个环节的指导工作[7]。在人才培养过程中，校内导师侧重在理论知识和技术方法上的指导，校外导师则侧重于职业道德、专业技能等实践工作能力的培养。“双导师制”充分利用学校、社会两种教育资源和教育环境，解决“双师型”教师力量不足的同时，体现出了专业硕士研究生教育的特色，构建了学校与社会协作培养人才的一系列载体，切实提高了人才培养质量。

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作为人才培养的主体，地方高校面向地方大中型企业，在机械工程领域已经招收了大量工程硕士研究生，培养一大批应用型高层次人才，但在培养过程中也出现了一些问题，主要体现在五个方面。

1.培养条件差异化较大对于地方高校而言，一方面，相当于国内一流高校和各种强大资源，其硬件条件（如实验条件、经费支持、信息资源等）和软件环境（师资力量、管理体系、研究氛围、校企合作、公共关系等）处于相对劣势。但另一方面，与重点大学相比，地方高校更为重视工程硕士培养，在导师选聘、学生待遇、学习环境上或能提供更有优越的条件，且政策层面更加灵活。以某地方高校2009届机械工程领域工程硕士为例，共29人，学院在授课方式、生活学习条件等方面实行政策倾斜，并为每位研究生配备双导师，研究生论文全部来源于企业生产实践。因此，地方高校工程硕士培养条件往往呈现很大的差异性。

2.生员质量参差不齐（1）知识背景各异：由于机械行业是一个技术密集型行业，涉及材料、机制、电气、测控、管理等诸多学科，生员专业差异性大、毕业院校也各自不同，因此该领域的生员背景知识差异较大。（2）文化基础较为薄弱。工程硕士研究生大多来自地方大中型企业的产品研发、生产一线及管理部门，具有极为丰富的产品开发设计、生产、管理经验，但绝大部分人员离开高校较长时间，加之工作繁忙，没有时间、精力学习本领域的前沿理论，存在一定知识陈旧现象，且英语、计算机等文化课基础较为薄弱。（3）学习积极性高但往往“心有余而力不足”，参加工程硕士学习的学员绝大多数都是是单位的技术骨干和中层管理干部，甚至有些担任重要的行政职务，往往很难保证充分的学习时间和精力。

3.培养目标难以实现协调一致地方高校机械领域工程硕士培养目标的实现需要高校、企业、研究生本人三方通力协作才能得以实现。然而，在具体实践过程中往往会出现一些问题。（1）企业迫切需要学校培养出创新能力强、能够理论联系实际、为企业创造大量经济效益的应用型人才，但是往往很难将上述目标转化为具体的培养方案并落实在具体的培养过程中。（2）大多高校在工程硕士的培养过程中受以往惯性影响，往往会倾向于更为重视研究生的理论及学术水准提升，未能有效与企业沟通，协调一致，从而难以满足企业对于人才的要求。（3）绝大多数学员都是抱着很强的求知欲来学习的，但是往往低估了学习过程的艰苦性，加之家庭、工作方面的影响，往往会降低自己的要求，演变成为仅仅为了毕业证和学位证而学习，把获得更高层次的学位而有利于自身发展作为学习目的。

4.过程管理不够建全和完善工程硕士研究生往往是企业的技术、管理骨干，承担着繁重的科研、生产、管理任务，而工程硕士培养过程又是“进校不离岗”，因此在硕士生培养阶段的学员往往在学习时间、学习地点、投入精力上会出现工作与学习之间的冲突；此外，学习内容与学员自己的知识背景差距大，学习难度大；同时，导师往往在学校承担有其他教学科研任务，难以全身心投入。其次，在实际培养中往往沿用学术型培养模式，学院负责研究生的理论课教学、论文开题、中期检查、答辩等工作，企业很少能参与人才培养的各个环节，往往造成企业对人才的质量要求与研究生的培养脱节。另外，“双导师制”是针对工程硕士特点而实施的，但由于学员是在职学习，大部分时间在企业，学校导师往往很难像指导学术型研究生那样细致指导，企业导师则往往是业务骨干或高层管理人员，难以抽出有效时间进行科学指导，从而使得工程硕士指导过程出现空档。

5.评价标准难以把握工程硕士培养是为工业企业培养具有创新能力的应用型人才，内容侧重于应用能力和工程实践能力。因此毕业论文中应强化解决工程问题的新思路、新设想、新工艺、新方法、新技术，而不一定要求具有较高的理论研究水平。而校内指导老师往往沿袭以往惯例，重学术水平轻工程应用、重理论轻实践，如何客观科学地评价工程硕士论文质量仍需要进一步厘清，因此对工程硕士论文客观评价有一定难度。

二、提高机械工程领域工程硕士质量的探讨

针对机械工程领域工程硕士培养的现状和区域内产业发展趋势，结合师情、生情、校情，湖南科技大学在机械工程领域工程硕士的培养过程中主要做了以下几个方面的工作：

1.完善培养体系，强调实用性和可操作性针对省情、校情、生情，依照“突出实践能力”、“强化应用能力”、“提高综合能力”及“夯实基本素质”原则，学校、企业单位、学员（导师）三方面结合协商制订了具有学校特色的机械工程领域工程硕士培养方案。在具体实践中，开学前邀请研究生院主管领导、企业专家、部分导师和学员代表进行沟通，根据生产、开发、制造过程中的具体问题，经现场专家、导师的交流和学员的面谈后，学员可以结合自己从事的具体工作，选择合适的课程满足自身需要。

2.改革授课方式，强调灵活性和实用性湖南科技大学工程硕士大都来源于本地大型工业企业，生产任务繁重，学员无法脱产学习。针对这一情况，学校采取了以下措施：（1）确立班主任责任制，每个班级配备1名硕士生导师为固定班主任，负责日常管理和联系。（2）多时段集中授课。由班主任提前调研，确定合适授课时间，然后提前通知各位学员。对于因特殊情况未能参加授课的学生则利用周末、节假日进行单独补课。（3）现场授课。对于部分距离较远的学员，湖南科技大学采用教师现场授课。如学校多次组织相关教师到学生较为集中的企业等进行集中授课，取得了较好的教学效果。

3.强化校企合作，深化“双导师制”湖南科技大学针对“双导师制”进行了以下改进：（1）师生双向选择：入学前组织师生见面会，加强交流，保证学员、校内导师、现场导师研究方向的一致性。（2）重视论文开题。由学位分委员会统一组织、集中管理、集中审核、严格把关。（3）加强中期考核。由校内导师和现场导师组成评议组，互相检查监督，保证论文质量。4.加强管理，保证质量为保证工程硕士研究生的培养质量，湖南科技大学建立了研究生院、学院、导师三级管理体制，主要包括：（1）研究生院严把生源质量。在招生中全面考核学生理论水平、科研能力、综合素质，严把招生质量关。（2）学院负责日常教学管理。课程教学是工程硕士教育的核心环节，课程设置、内容选择、教学方式上有效结合学员实际工作内容、突出个性，实行学分制和选修制相结合的考评体系，充分调动学生的积极性；考核方式采取读书笔记、笔试、研究报告、综合分析等多种方式。（3）导师负责督促研究生学习、培养过程。由专家组集中组织学生开题、期中检查，答辩过程由导师初审、预答辩、匿名评审等环节组成，确保研究生论文质量。

三、结语

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关键词：驱动桥壳；ANSYS Workbench；疲劳寿命

驱动桥桥壳作为装载机的主要传力件和承载件，使用频繁，故障率较高，其生产质量和性能直接影响到车辆的整体性能和有效使用寿命。疲劳断裂是机械部件的主要破坏和失效形式之一[1]。因此桥壳必须具有足够的强度、刚度和良好的动态特性。合理地设计桥壳也是提高汽车平顺性和舒适性的重要措施。由于还必须保证车辆在加速、紧急制动和各种不同路面条件下的正常工作，所以桥壳是车辆上工作环境最恶劣的部件。本文应用ANSYS Workbench有限元分析软件对驱动桥壳工作过程中的疲劳寿命进行分析，计算桥壳的最大和最小疲劳破坏位置，以此来确定桥壳是否能满足实际工作中的要求。

1.驱动桥壳有限元模型的建立及计算

1.1驱动桥壳的参数

有限元分析采用三维实体模型[2]，ZL50装载机型的驱动桥为研究对象。驱动桥壳材料为[3]桥壳体ZG270-500、轮边支撑轴40Cr、连接板16Mn。其参数分别如下：弹性模量E=175GPa ，泊松比μ=0.3，密度ρ=7840kg/m3，屈服极限σs=270MPa，抗拉极限σb=500MPa；弹性模量E=207GPa ，泊松比μ=0.277，密度ρ=7870kg/m3，屈服极限σs=785MPa，抗拉极限σb=980MPa；弹性模量E=212GPa ，泊松比μ=0.31，密度ρ=7850kg/m3，屈服极限σs=345MPa，抗拉极限σb=660MPa。

1.2单元选择及网格划分

驱动桥壳采用solid186单元，该单元是一个高阶3维20节点固体结构单元，SOLID186具有二次位移模式可以更好的模拟不规则的网单元通过20个节点来定义，每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度。Solid186可以具有任意的空间各向异性，单元支持塑性，超弹性，蠕变，应力钢化，大变形和大应变能力。在建立完几何模型后，通过网格划分工具定义线的单元尺寸，进行映射网格划分。有限元分析后划分完网格模型共有90968个单元和186026个节点。

1.3边界条件及加载

驱动桥壳受到的主要是弯曲变形，选择左右两侧轮边支撑轴上的轴承处作X、Y和Z方向的约束，在弹簧座四个表面处添加Z轴负方向的受力载荷。本文研究约束驱动桥壳的轮边支撑轴的轴承位置处，在板簧座处施加2.5倍额定载荷下的力。

2.计算结果

3.结果分析

通过驱动桥壳疲劳寿命分布云图可得：驱动桥壳寿命的变化范围为4.7882e7次～1e8次，最低疲劳寿命值为4.7882e7次，在轮边支撑轴的台阶处，但均满足符合桥壳疲劳寿命高于80万次的国家标准。因为需要满足80万次的国家标准[4]，在求解安全系数结果Safety Factor时，设置设计寿命Detail life为8e5，因此通过安全系数结果得出，驱动桥壳最小安全系数为1.7051，大于1，满足设计要求。

4.结论

用ANSYS Workbench有限元分析得到的驱动桥壳在2.5倍额定载荷下的受力下的疲劳寿命分析的情况，提供驱动桥壳的疲劳寿命云图， 可以在设计阶段提前判断出驱动桥壳的应力集中的地方，并且通过对设计的修改，避免出现不合理的应力分布。因此， 使用有限元分析方法，能够减少实际中检测驱动桥壳的时间和成本，缩短产品的开发周期， 而且提高驱动桥壳的设计水平， 确保驱动桥壳的使用寿命。

参考文献：

[1]徐灏.疲劳强度[M].北京：高等教育出版社，1998：1-9.

[2]袁越锦，徐英英，张艳华.ANSYS Workbench14.0建模仿真技术及实例详解[J].化学工业出版社，2014..

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【关键词】文物建筑；外墙；修缮

一、项目实施背景

改革开放以来中国的社会经济迅猛发展各类建设活动迭起，城市化和现代化进程飞速推进。文物建筑作为一种文化旅游资源的载体越来越被广泛的发掘。1930年产生了中国关于古建筑保护最初的法律《古物保存法》。1980年专门了《关于加强历史文物保护工作的通知》，并批转了国家文物事业管理局、国家基本建设委员会《关于加强古建筑和文物古迹保护管理的报告》。我国文物建筑的保护工作正在逐步开展。

某高校体育馆为钢筋混凝土框架结构，长35米，宽21.3米，高15.1米，建筑面积2748平方米，建筑层数两层，上层为球类馆，下层是健身房。屋顶采用三绞拱钢架与钢筋混凝土，大跨度空间和别具一格的山墙、屋顶造型、孔雀蓝琉璃瓦屋顶随三绞拱的弧线轮廓而转折，形成轮舵式的山墙和三重檐歇山顶，四隅设亭。二层内有看台，外有观景台，利用密檐高差采光通风。整个体育馆融使用功能、建筑艺术和当时先进的建筑技术为一体，堪称我国20世纪30年代体育馆建筑经典佳作。

体育馆自建设至今已逾七十年。建筑物已至高寿。由于该建筑当时的设计、施工水平很高，建筑的基础、结构依然十分稳健。主要问题在于：屋面瓦破损严重，普遍性渗漏；内外墙粉刷层酥碱、残损，局部窗鼓、脱落，局部机械性外伤；混凝土及砂浆自然老化，收缩裂缝普遍；墙体受雨水和地下水浸害盐化严重；楼地面部分老化或使用不当引起的开裂、破损；木门窗自然碳化、受潮糟朽、开裂或变形；铁构件腐蚀生锈、机械性受伤变形；长期使用过程中对建筑物的不当干扰和功能性增删；历次修缮中的不科学干预和损害；建筑物供排水系统局部滩痪，供配电、供水系统老旧等等。外墙粉刷层酥碱、残损；混凝土及砂浆自然老化，收缩裂缝普遍；墙体受雨水和地下水浸害盐化严重。基于文物本身的特殊重要性和其面临的生存危机，抢救和保护工程不容懈怠。

二、外墙保护方式

修缮前场馆外墙体因长期受自然环境影响，出现粉刷层酥碱、空鼓；灰尘、大气污染物腐朽锈斑；局部砌体已经开裂；外墙憎水功能衰减。

实施墙体清洗分有物理、化学和物理化学相结合的几类方法，在不损伤历史建筑原有风貌的这一前提之下，选用了高压水枪清洗此物理方法来清除原有外墙涂装的乳胶漆、真石漆等当代漆料和日积月累下来的灰尘及大气污染物的腐朽锈斑。施工中采用高压水枪先进行清洗，而不是采用锐器凿铲方式，几乎没有引起墙体的修缮性伤害。

清洗后，针对现已发黑起霉、酥碱、鼓涨、裂缝等墙体，根据其损坏程度，采取择砌、剔凿挖补等方法进行加固处理局部鼓涨部位。先将其剔除干净，掸净杂物，后用改性环氧树脂结构胶填补，后用水泥砂浆抹面，批平。对于墙体裂缝部位，实际施工当中沿着裂缝走向两边切割，凿除裂缝部位，清理碎杂物，后用改性环氧树脂填补凿除部位，后用水泥砂浆抹面批平。为了取得较好的修复感官和功能效果，反复进行了不同材料和工艺的小样实验，最后选择高分子聚合物混合砂浆，突出砂面粗糙质感，最后用无色透明氟碳漆罩面防水憎水处理，前后用九道工序，既还原了墙面历史时代，又彻底修复墙体病害，增强了今后墙体表面的防水憎水功能。

三、工程小结

真实、全面地保存并延续了体育馆的历史信息和艺术、历史价值。主要体现在：

（一）能保则保，最小干预；文物建筑的最大价值在于传递历史信息。尽管在修缮中我们难以避免对建筑的干预，但要尽最大努力去保存其真实的历史信息；

（二）谨慎处理文物建筑的修复后可能造成的“失真”问题，工艺方法、表面质感、色彩力求与原物一致；

（三）不得不“干预”的部分尽最大努力减少其影响；历史建筑不仅仅是供人们观赏的收藏品，其本身是为人类提供使用价值的。同时，随着当代科技的进步和需求水平的提高，老式的场馆设施已经无法满足今天现代化的需要。因此提升功能也是合符时代要求的。

但是，任何增加的设施，都不可避免会对历史建筑产生“干扰”。我们所要做的工作，是要遵循文物保护的基本法则来展开，把影响减小到最低

（四）注重真实历史信息的“辨识”；妥然处理历史建筑审美价值趋向，再现民国时期建筑物的历史风貌。

（五）现代材料和技术运用于文物保护取得较好效果。对实施方案可能产生的影响进行评估。分析不同工艺产生的结果，从而决定不能实施的方案，选择最优方案。

参考文献：

[1]胡明星、董卫，《基于Gls的古村落保护管理信息系统》，武汉大学学报（工学版），2003

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[关键词]往复式压缩机 小波包分析 故障诊断 气阀

中图分类号：TH457 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0176-01

1 引言

往复式压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械，是加氢裂化装置长周期运行的关键设备。由于结构复杂，导致其故障的原因很多。据统计，往复式压缩机有60%[15]以上的故障发生在气阀上，如能及时发现气阀故障对往复式压缩机故障的诊断相当重要。

往复式压缩机工作时， 振动源较多，气阀在重复性冲击载荷和压缩气体的作用下其故障表现为复杂的瞬态的非平稳随机信号。传统设备状态监测技术和故障诊断的方法通常采用的是在线间接诊断方法，即通过二次诊断信息如温度、压力等来间接判断其中关键零部件的状态变化。由于其方法单一多以经验为主，准确率低，没有统一的判断标准；对监测信号缺乏局部分析能力，因此无法准确判断故障的特征类型。本文运用小波包分析对往复式压缩机气阀常见的几种故障信号进行进行分析，较为准确的判断出气阀故障类型。

2 压缩机气阀故障

压缩机气阀是机组的重要部件，同时也是易损件，其组成一般由以下几个部分：阀片、弹簧、升程限制器等。由于受到操作条件和操作介质的影响，导致气阀易出现弹簧断裂、阀片损伤、阀座密封损坏等故障[16]。据不完全统计，由于气阀故障造成压缩机组非计划性停车的比例高达35%。

3 小波包分析

小波包分析是一种先进的时频分析手段，它不仅继承了小波分析所具有的良好时频局部特性，克服了传统信号处理方法的局限性，而且它还将频带进行多层次划分，即对多分辨分析没有细分的高频部分进一步分解，提高了时频分辨率，并能够根据被分析的信号特征自适应地选择相应频带，使故障信号能在更加细化的频带内进行特征提取。

3.1 信号的小波包分解与重构

定义如下：设和为正交的滤波器，对信号二进小波包分解重构运算：

，

小波包重构算法：

其中为尺度参数，是平移参数，而是频率参数。

图1为运用小波包对信号S进行三层分解：

图中A1（1，0）节点代表小波包分解的第一层低频系数，D1节点代表小波包分解第一层的高频系数，依次类推每个节点都代表一定信号的特征。

3.2 小波包能谱特征提取

当设备出现故障时，经小波包分解后的振动信号各个频带内的能量会出现对应的变化，因此以各个频带信号的能量为元素构造特征向量T，可有效的提取出对应的故障信号。

式中为对应的能量，表示对应重构信号离散点对应的幅值，为对应的采样点数。

由于采集的故障信号对应的的能量值变化较大，为了便于分析将特征向量进行归一化处理。

令

得

建立能量特征变化到故障的映射关系，将正常信号与故障信号在不同频段重构能量比较，分析能量分布情况，进而诊断出可能发生故障的类型。

4 数据分析与诊断

将试验采集到阀片信号用db20小波进行3层分解，得到8个频带，并对第三层分解信号重构，提取信号在各个频段上的能量。

参考文献

[1] 袁晓宇.往复式压缩机组智能故障诊断专家系统[D]：[硕士学位论文].郑州：郑州大学，2001.