導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇機械工程博士論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

記者昨天聯系上了南京理工大學的相關工作人員，校方表示，目前周建偉博士畢業的事情經過機械學院的老師和他本人的溝通，已經圓滿解決。學校承諾讓周建偉在春節前畢業。這位工作人員說，并不存在導師不讓周建偉畢業這回事，只是學生因為找到了工作后比較心急，要求立即答辯。學校的博士畢業也有一定的時間表安排，要按部就班地來。

記者隨后聯系到了周建偉的導師，這位博導還沒有聽完記者的問題，就在電話里咆哮著說：“我不想談這個事情。”說完就掛了電話。記者還發了短信給這位博導，想聽聽他的說法，但直到記者發稿時，也沒有收到他的任何回復。

讀博只為逃避現實壓力

據了解，周建偉從武漢理工大學本科畢業后，先在南京廣州路上一家軟件公司工作了五年，后因感到工作的壓力太大，于是考上了南航車輛工程的研究生，3年研究生畢業后，周建偉又輾轉到南理工的機械工程學院繼續攻讀車輛工程系的博士。

熟悉周建偉的同學說，周建偉的性格還算開朗，不像是那種想不開的人，平時大家聊天的時候，他聊過為什么要讀博的想法。他說工作的壓力比學習的壓力要大得多，他本科畢業后每個月的工資近5000塊錢，但他覺得在私營企業工作沒有保障，5000多元的收入在付完房租、水電以及平常的應酬后所剩無幾。

這位博士同學說，大家聽了他的話后都覺得不能理解，博士的月收入連補貼加上導師發的工資，也就900左右，怎么能和5000元比呢？周建偉則有著這樣的解釋：900多塊錢如果不談戀愛自己開銷也夠了，博士畢業后如果能到高校里工作，除了工資之外，學校還會給安家費30萬元，科研啟動經費5到10萬元，這些都包括在收入之內，比在軟件公司工作壓力小多了。讀博士也是對現實工作壓力的一種逃避吧。

博士就是替導師打工

篇2

中圖分類號：G72 文獻標識碼：A

工程博士專業學位研究生教育是適應我國現代化建設對高層次工程技術人才需要而設置的，是將高層次的人才培養與國家重大需求相結合的一種新型專業學位。工程博士專業學位的設置對提升學校專業學位辦學層次、完善學位授權體系結構具有極其重要的意義。面對這種新型的專業學位類型，華中科技大學機械學院（以下簡稱“學院”）試圖探索行之有效的工程博士培養質量保障體系。

一、加強培養過程的規范化管理

對于培養單位來說，規范管理主要是在工程博士教育過程中明確培養目標，建立科學的管理體系，從而達到不斷提高教育質量的目的。學院秉承“育人為本、創新是魂、責任以行”的辦學理念，針對工程博士教育的特殊性，制定了一系列的管理規章制度，有效保證了工程博士的教育質量。

（一）從學術方面到實際應用能力，明確工程博士的培養目標

知識方面：應該具備機械工程領域堅實寬廣的理論基礎和系統深入的專業知識；

能力方面：要具有科技開拓創新精神和獨立研究的能力，對新技術具有敏銳的洞察力；能夠引領企業在技術進步和技術創新中不斷前進，持續推動企業的技術進步；

素質方面：具有相對專業的領導能力、組織能力和溝通能力，團結并能領導企業的研發團隊，實現企業的組織創新；具有對市場的適應能力以及對企業生產發展的改革能力。

成果方面：在推動產業發展和工程技術進步方面要做出創造性成果。

（二）從硬件到軟件，注重導師團隊的建設

目前，學院擁有數字制造裝備與技術國家重點實驗室、制造裝備數字化國家工程研究中心、國家數控系統工程技術研究中心、國家CAD支撐軟件工程技術研究中心、教育部制造技術國際標準研究中心等5個國家級研究平臺；擁有國家工科機械基礎課程教學基地、國家機械實驗教學示范中心等2個國家級基礎教學平臺；擁有2個國家級教學團隊和擁有機械基礎課程實驗中心、機械學科專業課程實驗中心、先進制造與裝備技術綜合實驗中心等3個教學科研實驗平臺。

除此之外，學院教師隊伍中有20多人次分別擔任國家“973”項目首席科學家、“863”重點項目負責人、重大專項負責人。學院專門從這些專業教師中選聘承擔過國家重大專項的教授、博導擔任工程博士的導師。無論是硬件還是軟件環境，學院都為工程博士的教育質量保駕護航。

二、探索建立適應工程博士教育特點的課程體系

博士生的課程學習階段擔負著夯實基礎、拓寬視野的重要作用，是博士生進行后續課題研究、論文寫作的前提和基礎。學院根據培養對象的特點和培養目標設計了個性化的工程博士專業學位課程體系，實行多學科交叉培養。學院為此特開設了以下學位要求課程：先進制造工程學、現代設計學、現代優化方法及應用、計算制造工程學、現代管理理論與方法。學生在其課程學習期間， 除校級公共必修課程與跨一級學科選修課程外， 在自己的專業領域從學院設置的學科課程中選修2～3門專業課程進行學習。

依托高檔數控機床與基礎制造裝備、極大規模集成電路制造裝備與成套工藝等國家重大專項招收的先進制造工程領域工程博士生，必須實質性地參與國家科技重大專項的研究，是為了服務國家重大專項需求。學院專門為工程博士開設了《先進制造工程學》課程，該課程強調信息學科與傳統機械制造學科的融合，要求教師以精密技術和自動化為核心，以制造學科為基礎，以數字化裝備、汽車工業及信息產業為支撐， 加強先進制造技術在信息產業、生命科學、環境工程等領域中的應用及教學， 并要求逐步加大應用性案例教學的比重。典型科研案例講座關鍵在于注重學科交叉，著眼于科研方法的創新、研究思路的拓展， 這種案例教學法近年來在國外的一些博士課程中廣泛采用， 并已證明有助于學生創新思維的形成，從而提高工程博士生的綜合科研素質。特色課程《先進制造工程學》不僅涵蓋了學院的優勢與特色專業領域，而且依托學院在機械制造學科發展上的經驗和探索，凝煉了眾多學科專業博士生導師多年科研成果和學科經驗，使得該課程成為工程博士專業學習逐步向科研創新能力培養轉化的橋梁。

工程博士各專題課程的設置是根據學科發展動態變化的，具體內容由各授課教師策劃。近年來，數字制造及微納制造技術已成為先進制造領域的熱門，這在授課教師開設的專題講座上也得到了充分體現。例如，學院在《先進制造工程學》博士生專業課程中設置的專題講座有：數字化制造與智能控制類專題講座、微納制造類專題講座、其它先進制造類專題講座。這些學術專題講座主要突出一個“新”字，包括本學科最新科研動態、學科領域國內外最新研究進展或前沿性問題的新發現、新學說，以及教師本人的最新科研進展。該課程對學生專業領域創新思維培養是具有一定效果的。

由于工程博士的培養目標是要培養引領企業技術創新的工程技術領域的領軍人才，因此與學歷博士生相比，工程博士的課程體系還專門增加了15個學分的實踐環節，其中，專業課程實習實踐4個學分、專業設計3個學分、工業實習8個學分。為工程博士量身定置的實踐環節學習年限要求不少于3年，單從時間上看，這在工程博士培養年限中占了相當大的比重，更凸顯出工程博士在培養過程中注重工程實踐能力的拔高。

三、嚴把工程博士學位論文關

工程博士的培養實行學校與企業的雙導師制，由雙方組成指導小組共同指導工程博士生的學位論文。與學歷博士相比，工程博士更注重實際科研能力的培養，而工程博士學位論文是這種能力的綜合體現，并且最能反映工程博士培養質量的高低，所以，學院擬從以下3個方面保證學位論文的質量：

（一）學位論文的選題與開題

學位論文的選題應在課程學習階段后期或結束時啟動。校、企導師組根據學員的自身條件、企業的實際需求以及企業的未來發展方向，指導學生正確選題；學生在對學位論文的選題進行調研和可行性論證的基礎上，形成書面開題報告。開題報告由培養單位組織導師及來自企業的專家進行審議，重點考察學員擬進行的學位論文研究是否有可能達到機械工程領域工程博士專業學位論文的水準。

（二）學位論文中期考核

論文中期考核安排在開題報告后約一年左右進行。學員根據論文研究進展完成如下內容的考核報告：論文研究進展情況、存在問題分析、擬作調整的內容及方案、工作計劃調整等等。在研究過程中允許對論文研究范疇作適當調整或補充，凡對開題報告內容不存在顛覆性的改變，則可繼續論文研究工作，否則應重新開題。

（三）學位論文的評審

為了保證和提高博士學位論文質量，學院經過多年的探索和實踐，從1999年開始就在院系一級試行博士學位論文雙盲預審制度。博士學位論文雙盲預審指的是評閱人、論文作者及與作者相關的一些信息均予以匿名，然后在博士學位論文正式提交審核之前，所在學院的研究生主管部門對論文所做的最后一次把關。多年的探索充分證明了推行雙盲預審制度確實對提高博士學位論文的質量起到了非常有效和不可低估的作用。因此，學院決定沿用博士學位論文雙盲預審制度來控制工程博士的學位論文。

四、結語

與學歷博士相比，工程博士的答辯增加了論文評閱專家、答辯委員會成員，這在一定程度上提高了工程博士最后答辯管理的監控力度。總之，學院從工程博士的招生到培養以及最后的學位授予，都建立了一系列切實可行的培養質量保障管理條例。盡管如此，工程博士專業學位是我國研究生教育領域的一個新生事物，亟待提高與完善，以便工程博士培養更適應企業的需要和社會的發展。

參考文獻

[1]程宜.《先進制造工程學》博士生特色課程建設的探索與實踐[J].理工高教研究，2009，（5）.

[2]范巍.中國博士發展質量調查[J].學位與研究生教育，2011，（1）.

篇3

生物機械工程，融合了生物學、機械學和電子學等多項學科，目的是發明能植入或接入身體的機器，讓機器幫助殘缺的身體執行正常的生理功能，讓殘障人士實現身體的“自愈”，重新融入正常的社會生活。休·赫爾便是該領域的領軍人物之一。

“下面，我們歡迎來自MIT的休·赫爾教授（Hugh Herr）。”

在掌聲中，休·赫爾大步流星走上臺去。他身材修長，禮貌地與主持人握手，然后走向演講臺的中央。如果不是已經知道他受過截肢手術，鮮有人會關心他深灰色的褲子里到底有什么異樣。在一些演講中，他會挽起自己的褲子，讓觀眾看到他的機械腿：“多么漂亮和性感。”他稱呼自己是“由鈦、硅和碳以及各種零部件組成的生物”。

休·赫爾教授是MIT媒體實驗室（MediaLab）生物機械工程研究所主任，研究人與機器如何融合；也是“智行（iWalk）”公司的聯合創始人和首席科技官。他還有個身份，一名狂熱的登山愛好者——即使在他失去雙腿之后，仍是。

改變命運的登山事故

休·赫爾早早地便展現出了自己非凡的登山天賦。

在17歲事故發生之前，他已經因為登山而聞名全美。媒體報道他的運動成績，稱贊他為當時最優秀的登山運動員之一。1982年，發生在新罕布什爾州華盛頓山的一場暴風雪，將休·赫爾的人生軌跡徹底改變。在那場暴風雪中，他與一同登山的朋友迷失了方向，墜入峽谷，兩人在山中度過了3個溫度接近-30℃的寒夜。一直到第四天，他們才被發現并救出。“我根本顧不上管自己的身體狀況。”這是因為休·赫爾得知，在營救他們的過程中，一名志愿者因為雪崩不幸罹難，“救援人員因為我而犧牲，這樣的噩耗快要將我擊垮。”

一個醫療小組為保住這位登山天才的雙腿，對休·赫爾進行了數月的治療。但是，因為嚴重凍傷，休·赫爾雙腿膝蓋以下仍然全部被截去。“在手術之前，我已經做好失去雙腿的心理準備。但當我從術后麻醉醒來，望向我的腿，我仍然很驚訝——我的腿只剩下這么一點點。”

醫生同時對休·赫爾的登山生涯宣判了死刑。此前休·赫爾一直覺得，登山就是他生命的意義。“我對自己說，現在，我面臨著兩個選擇。”一個，是任自己墮入絕望的深淵，自怨自艾，感嘆命運的不公；另一個，是盡最大的努力，讓生命駛入充滿正能量的軌道。“我決定，一定要在有生之年做出有價值的事情，這才是對為我獻出生命的人最好的紀念。”

休·赫爾說，在這種潛在的強大情感支撐下，他得以離開病床，并重新挑戰山巔。

從頭再來設計假肢

僅僅數月之后，休·赫爾就干了一件醫生們斷言不可能的事情：重新攀登。他憑借自己設計的假肢，爬出了比事故前更好的登山成績。

雙腿健全時的休·赫爾是一個“冷漠”的學生，他并不是什么機械狂熱分子。他專注于機械修理，僅僅是因為那給他騰出了更多登山的時間。 然而事故之后，機械方面的知識突然變得“有用”了。“我第一次‘穿’上假肢的時候，身體疼痛，而且很不靈活。”那時休·赫爾已經學了一些制作方法，便開始對假肢進行改良。帶他重回登山運動的那套假肢，有堅硬“腳趾”，可以站在硬幣大小的巖石表面上。

被截去雙腿，讓休·赫爾對數學和科技的掌控能力顯現了出來。他著了迷奮發鉆研，先是在麻省理工學院獲得了機械工程碩士學位，后在哈佛大學取得生物物理學博士學位，并在做生物醫學器械博士后的時候，開始研究仿生腿的假肢機器人系統。“如何延續我的夢想？我給出的答案是，依靠科技。”

在寫博士論文期間，赫爾的雙手無法正常工作，于是他把鉛筆嵌在墨鏡框上，戴著墨鏡，用腦袋打字。曾與赫爾一同在哈佛大學共事過的教授克拉姆回憶說：“他當時快要累癱了。每走一步，他都在想著如何把假肢做得更好。”

為了讓假肢更好，在媒體實驗室內，休·赫爾也是這里各項發明的“試用者”。他的一位學生回憶道，在最近一次實驗中，新設計的一只假肢肢槽突然破裂，休·赫爾迅速抓住了旁邊的杠子才沒有摔倒。然后，他單腿蹦到最近的椅子上，坐下，和學生一起分析問題到底出在哪里。“在談話中我們仍彼此開著玩笑，幾分鐘過后，我回到電腦前，開始改進我的設計。”學生說，赫爾老師是名勇敢的實驗者。不斷嘗試、改進，無腿教授休·赫爾比健全人更能夠體察出假肢的好壞。

27年來，為了給自己一雙更好的腿，休·赫爾也設計了各種各樣的假肢。“當我還在和我的新身體打交道時，我把自己的腿看成一個巨大的鞋。一個人的鞋柜里可以有很多鞋子，所以一個人也可以有很多不同功能的假肢。”休·赫爾的衣柜里便掛著這“很多不同功能”的假肢——有的用來奔跑；有的用來走路并帶有防水功能；有的專為征服陡峭的巖壁或冰墻設計，帶有可以楔入細小石縫的腳趾——這顯然已經超過了人腿本身的功能……“經常有人問我，如果有一位仁慈的天使愿意滿足你一個愿望，你會祈禱你的雙腿回來嗎？”休·赫爾給出的答案是——當然不。“我的仿生腿已經成為我認知的一部分，”他說，“而且我會造出比人腿更好的腿來。”

改變殘疾定義

殘疾人可以擁有比正常人更好的腿？休·赫爾認為，這絕非天方夜談。

篇4

每天清晨天剛微亮，在清華大學南面的中老年網球場上，就有不少老同志開始打網球，如此的運動，他們風雨無阻地已經堅持了幾十年。在這個健康、團結、快樂的集體中，有一位白發長者：他是這個老年團隊中年齡最大(82歲)、球齡最短(10年)、球藝進步最快(這是球友們公認的)、堅持最好的(幾乎不請假)的好隊員。要問這位長者是誰?他就是中國科學院院士，清華大學工程力學系教授黃克智先生。

黃克智院士今年82歲，他從40歲開始堅持每天清晨跑步，一跑就跑了26年，累計里程估計已繞地球好幾圈了。當他66歲時，有人勸他老年人鍛煉方式以太極拳最適宜，于是他66歲開始學習太極拳，并把楊氏、陳氏等各式太極拳都學了一遍，這樣堅持了幾年，他又發現太極拳對他來說運動量不夠，雖然自己已到70高齡，但精力還是非常充沛，體力也比一般同齡人要好。于是黃克智又想給自己加碼，換個運動量大些的鍛煉方式――在古稀之年，他參加清華大學初級游泳班，和一批孫子輩的小學生們在同一個游泳池內接受從零開始的訓練；游了2年，他又感到不滿意，這次可不是鍛煉的方式，而是時間不合適(因為清華游泳池只有中午對老年人開放)，游泳一次幾乎要花掉他3個小時的工作時間，這讓他覺得時間上付出太多，必須另找出路。于是在72歲高齡時，黃克智又干了一件讓人吃驚的事―學習打網球。從那時起，他每天堅持，至今已10年有余。按照黃克智自己的說法：“這是我最后一次選擇，網球給了我極大的快樂，那就是健康與友誼。打網球，這也是我最滿意的一次選擇。”

自從堅持打網球以來，黃克智自己覺得受益匪淺。體重減輕了，大肚子消失了，原有的三高老年病(高脂血癥、高血壓，高血糖)都控制住了。雖已82高齡，但他精力充沛，目前仍在教學、科研第一線滿負荷地工作。當黃克智嘗到了堅持鍛煉的甜頭，他就覺得必須把這件事告訴年輕人，讓他們認識到堅持鍛煉，注重健康要從年輕時做起。于是他一方面教育自己在國外的兩個兒子，要求他們每天鍛煉。現在在美國當教授的兒子，也和他一樣帶著妻子每天堅持鍛煉1小時；黃克智自己早晨和夫人(77歲)每天打網球1小時，他們真可稱得上模范的鍛煉之家了。另一方面，黃克智動員工作組里的年輕人參加鍛煉。介紹他們參加網協，幫助他們聯系球場；起步時，幫他們配置球拍、網球；親自上場檢查他們出席情況，有時他自己也會充當教練。

自從打網球以來，黃克智夫婦感到晚年生活十分充實。這是一個非常快樂、和諧的團隊。真如他自己所說：“打球增強了我的體質，增加了快樂，增進了友誼，保證了我精力充沛的一天工作。”

健康是工作成就的保證

現在許多同志，人未老，心先老，只要一退休，就認為自己的一切都快結束，手腳懶了，不愿動了，頭腦懶了，不再考慮問題了，于是真的很快出現老態了，并且各種老年病也相繼而來了。在黃克智身上永遠看不到“老的心態”――他自己從不服老。黃克智的一生，是不停學習、不停研究新科學技術的一生。

他的生活十分規律：清晨4點半起床就開始工作1.0～1.5小時，然后迎著晨曦前往球場鍛煉1小時。出一身大汗，回家洗澡，吃早點，然后休息半小時，上午9～12時開始工作。午睡1.0～1.5小時后，下午3～6時工作，傍晚6～7時散步。晚上除了特別任務，黃克智一般不工作，彈1小時鋼琴，晚10點開始準備休息。目前他的生活非常單一，除了工作就是打球，對于社會上的花花綠綠新聞，從不關心。他常勸有些年輕人，要看準目標，努力地、安心地工作；要做到功到自然成，不要太刻意地去追求回報，否則自己活得很累，別人還不見得對你很認可。

由于黃克智一生不懈地努力，他的工作成績顯善培養了77位研究生(兩位已當上中科院院士，兩個學生獲百篇優秀博士論文獎)，獲得過40余項國內外學術獎；出版過7部教材與專著，300多篇學術論文。他自己在學習上從不滿足，永遠要向新的學科領域進軍。平均每10年他都要更換一個新的學科方向(而且在每一個學科方向都作出了出色的成果)，緊緊跟上國際先進水平。在上世紀60年代，黃克智主要研究殼體理論；70年代研究壓力容器；在改革開放后，他主要研究斷裂力學、宏細觀力學等新領域；80年代黃克智研究智能材料相變力學，成功地與他的學生根據熱力學、細觀力學和材料相變物理機制提出了一個新的相變本構模型，解釋了屈服應力依賴于溫度曲線在轉變溫度處的異常現象，并應用于陶瓷的相變增韌。70歲以后，他轉向了微米力學和納米尺度力學的研究，并在這兩個領域的研究中，與合作者發現或創造了很多新的知識和理論。他在國際頂級力學雜志中發表的論文，多次在每年超過9000篇力學論文中被引用率位列前10名，獲得美國機械工程師協會(ASME)2004年唯一Melville大獎。80歲以后的他，又開始轉向可伸展電子元件的力學，我們相信他在這方面也一定會取得好的成果!

由于在科研和教學過程中的突出表現，黃克智連續獲得了多項獎勵，包括清華大學2004―2005年度首屆突出貢獻獎，“首屆孺子牛金球杰出獎”，“國家普通高校優秀教學成果特等獎”，“國家自然科學二等、三等獎(各兩項)”等獎項。在80華誕之際，黃克智榮獲“2007年中國十大教育英才”稱號，2008年11月5日，黃克智又榮獲第四屆全國老教授協會“科教興國貢獻獎”。

篇5

0引言

脊柱作為人體骨骼的重要部分，起著"承上啟下"的作用，它支撐著頭部，又連接著人體的盆骨，是整個人體的中軸支柱，因此其結構特征和作用顯得極其重要[53]。脊柱主要具有支撐體重、傳遞載荷、運動、保護及造血等功能[54]。脊柱主要由椎骨、椎間盤、小關節、關節囊等組成。隨著脊柱疾病的日益年輕化及嚴重化，脊柱疾病的研究顯得十分必要，通過查閱文獻可知，采用有限元法，研究脊柱力學特性，是可行的。建立完整的脊柱模型是有限元法的前提，但脊柱的結構及外形相對復雜， 要獲得準確的有限元模型比較困難，由于脊柱在結構及各部位之間的相對運動關系都與機械零部件有相似之處，因此，本文根據人體脊柱的數據，將脊柱的各個部位簡化成一個個機械零件，利用Solid edge軟件，建立脊柱的機械簡化模型。

1脊柱的解剖結構特征

脊柱處于人體背部中間位置，主要由7塊頸椎、12塊胸椎、5塊腰椎、5節融合骶椎和3-4節融合的尾椎以及連接各椎骨的椎間盤、處于椎骨后方的小關節、關節囊、韌帶和肌肉組織等組成。

1.1椎骨的結構特征

人體脊柱主要由頸椎段、胸椎段、腰椎段和骶椎段組成。脊柱的每塊椎骨組成是一致的，都是由一塊椎體和一塊椎弓組成的，椎弓通過椎弓根與椎體連接在一起，椎弓根部分一般比較細，椎體和椎弓之間形成的孔為椎孔，脊柱從上之下的每一個錐孔依次連接，形成椎管，保護著脊髓。

1.2小關節的結構特征

脊柱的每兩塊椎骨之間通過上面椎骨的下關節突和下面椎骨的上關節突連接起來，構成處于椎體后部的關節囊關節，臨床上又名小關節。

1.3椎間盤的結構特征

除了小關節之外，椎間盤也是連接相鄰椎體不可或缺的結構，椎間盤位于上下椎骨的椎體之間，正常人體一般有24塊椎間盤，高度約占人體脊柱總高度的30%。由上下軟骨終板、纖維環和中間的髓核構成，軟骨終板通常由透明軟骨構成，厚度小于1mm；纖維環由膠原纖維構成的25個同心環狀結構組成；

1.4關節囊的結構特征

關節囊是指生長在小關節周圍的結締組織，由外面的纖維層和里面的滑膜層組成，纖維層由結締組織構成，堅硬而不乏韌性，具有良好的延伸性，滑膜層能夠分泌一定的滑夜，對關節運動起著一定的作用，可以減小摩擦，減低小關節的損傷率。

1.5肋骨的結構特征

肋骨作為人體整個胸腔的構架，起著保護肝臟、心臟及肺部等重要器官的作用。正常人體共有12對肋骨，左右對稱。肋骨后端與胸椎骨連在一起，前端借助軟骨與胸骨長在一起的第1-7根肋骨稱為真肋；第8-12根肋骨叫做假肋，其中第8-10根肋骨借肋軟骨與上一根肋骨的軟骨相連，形成肋弓，第11、12根肋骨前端游離，又稱浮肋。

2 Solid edge軟件介紹

Solid Edge是美國EDS公司的中端CAD-PDM產品，具有強大的功能模塊和廣泛的適用范圍，是目前最優秀的三維機械設計軟件之一。其卓越的性能、優異的實體和曲面造型功能、專業化的設計環境和有口皆碑的易學易用性，贏得了業界廣泛的贊譽。Solid Edge功能強大，方便易用，物美價廉，可以說是中小企業進行計算機三維機械設計的首選。Solid Edge主要功能模塊包括：零件設計、裝配設計、鈑金設計、焊接設計、工程制圖、管道與線纜設計、干涉分析及測量工具、運動模擬、 虛擬現實、機構運動仿真、數據轉換、INSIGHT PDM、二次開發接口、CREAT 3D（二維轉三維）、工程設計手冊、網絡、特征識別等。因此，本文選用Solid Edge建立脊柱的機械簡化模型。

3脊柱機械簡化模型的建立

根據上述部分的真實結構，保持各個結構之間的連接關系和相對位置，查閱成年男性脊柱腰骶段外形結構數據，將椎骨、椎間盤、關節囊和肋骨簡化，表1為成年男性脊柱結構參數。在Solid edge軟件界面下，圖1為椎間盤及關節囊的機械簡化模型、圖2為肋骨與椎骨的機械簡化模型，且保持了肋骨與椎骨之間的連接關系，由于人體脊柱不同節段結構幾乎相同，考慮到工作量及電腦性能，本文建立了脊柱部分結構的簡化模型。圖3為本文建立的脊柱部分結構的機械簡化模型。

表1為成年男性脊柱腰骶段結構參數

圖1 椎間盤及關節囊的機械簡化模型

圖2 椎肋骨及椎骨的機械簡化模型

圖3 脊柱部分結構的機械簡化模型

參考文獻：

[1]趙迪.成人退變性脊柱側凸有限元模型的建立及后路三維矯形生物力學研究[博士論文].湖南，中南大學，2010

篇6

中圖分類號：S624文獻標識碼： A

Several improvment ofGuarantee ability for Perfuming and charging equipment

Zhao mei-sheng

1、LingLingcigarette factory hunan tobacco industry CO.LTD

Keyword:Controloftemputure , Prevent errors, Quality

Abstract:Improvement forthedefectof Perfuming and charging equipment.Improve the controlabilitywith improvementofcontrolmode.Improve theequepmentability of Prevent errors.To achieve the purpose of Prevention of quality accident

前言：現在煙草行業香料廚房系統，加熱罐較多的采用夾層加熱溫度控制的穩定性有待提高，設備無防錯的功能。我們為提高此系統的工藝保障能力進行了針對性的研究，提出并實施相應的改進措施。

一、容易發生的問題

1、糖料的配置與貯存過程需要保持60℃左右的溫度，為保持此溫度要設置一套升溫與控溫系統。現系統是采用蒸汽夾層加熱的方式，這種加熱的方式具有升溫快的特點，但由于夾層中的蒸汽繼續與罐體進行熱交換，導致很大的升溫慣性。從而導致溫度超過工藝允許的±5℃允差范圍。

2、現場操作人員由于失誤或疏忽導致加香加料的比例設置錯誤，糖香料的牌號與現場生產的牌號不一致導致批次牌號施加了錯誤的糖香料，從而導致批次性材料報廢，造成重大的損失。

二、改進措施

1、溫度控制的技術改進及效果驗證

針對溫度控制超差的問題，目前我們的控制模式有兩種，一種是通過蒸汽盤管對貯存罐加熱，一種是通過罐體夾層直接通蒸汽加熱。這兩種模式各有利弊，通過蒸汽盤管對罐體加熱效率低，但穩定性好。通過罐體夾層加熱效率高，但溫度控制不穩。為了既保證效率又能控制穩定，我們選擇夾層加熱的罐體進行溫度控制改進，具體做法在接近溫度設定值時（一般差兩度左右）關閉加熱蒸氣，同時通過控制球閥向夾層注入壓縮空氣，將夾層中的蒸汽吹出，達到溫度控制穩定的目的。如果夾層中的蒸汽沒有有效排出，通過熱交換將有較大的溫升（料液不超過一半液位時表現更為明顯，達到10℃左右）具體見改進示意圖與溫度控制效果對比表。

A : 壓空吹掃溫度控制示意圖

B：料液貯存罐改進后，料液溫度變化數據跟蹤如下表

日期 料液溫度變化（℃） 備注

3月2日 1～3 深度保養后開機，對料液進行升溫。

3月4日 1～3 深度保養后開機，對料液進行升溫。

3月6日 2～4 單休卡料，料液液位偏少。

3月9日 1～3 深度保養后開機，對料液進行升溫。

3月11日 1～3 深度保養后開機，對料液進行升溫。

3月13日 2～4 單休卡料，料液液位偏少。

3月16日 1～3 深度保養后開機，對料液進行升溫。

3月18日 1～3 深度保養后開機，對料液進行升溫。

3月20日 2～4 單休卡料，料液液位偏少。

3月25日 2～4 月底卡料，料液液位偏少。

注：改進前，深度保養后開機，對料液進行升溫，料液溫度變化3～7℃；單雙休卡料或月底卡料，料液液位偏少，料液溫度變化4～10℃。

2、防呆法的技術改進

操作人員在操作過程中，或多或少受情緒和精神狀態的影響，于是在操作過程中使操作人員象使用傻瓜相機一樣得心應手。我們總結了幾種操作人員參數設置錯誤可能導致的質量問題：

1）調制罐或貯存罐的溫度設置錯誤，有時操作人員由于數字或小數點按錯導致溫度超標，我們通過軟件按照工藝參數進行識別，超過工藝參數設定范疇參數設置無效，并在界面上予以提示，達到防錯的目的

2）對現場牌號與使用糖料牌號不一致可能造成的批次糖料使用錯誤，因為現場牌號與中控系統是一致的，但香料廚房的貯存罐的選用是人為操作的，如果選罐錯誤，那么整批煙葉都錯加糖料，我們通過遠程數據的傳送，將現場的牌號與香料廚房的貯存罐牌號進行對比，如不一致則出現報警，在沒過料之前將現場設備停止。調制罐調制好后輸送料到貯存管進行牌號對比，如貯存罐有料并有牌號且不一致則不能輸送到貯存罐。

3）各牌號的加香加料比例不一致，如操作工疏忽可能比例設置錯誤導致加香比例錯誤。為防止此類問題，根據工藝控制要求比例與品牌捆綁，如選擇牌號比例不對，則會報錯，此段設備則不能運行。

三、結論

1、通過對罐體加熱系統的改進，很好的解決了原系統升溫慣性的問題，提高了溫度控制穩定性問題。

2、通過對防錯軟件的開發，徹底杜絕了操作工出錯的可能性，防止了質量問題與事故的發生。提高了糖香料廚房設備對質量控制的保證能力。

參考文獻

篇7

2009年當選中國工程院院士。

“扎扎實實做事，踏踏實實做人”，是周玉說得最多的一句話。“無論做什么事情，都要老老實實，不要投機，一分勤力一分酬。”周玉淡淡而堅定地說。對于此次當選院士，他說：這要感謝國家、感謝學校、感謝前輩、感謝導師和自己的團隊，沒有大環境及大家的支持就不會有今天的結果。

周玉的“勤”

1978年，周玉考入哈工大金屬材料及熱處理專業學習。1984年，周玉從金屬材料及熱處理專業碩士畢業后留校任教。1985年，周玉開始在職攻讀博士學位，師從著名材料學家、中國工程院院士雷廷權教授。從此，周玉開始了他的陶瓷人生。

1986年6月，雷廷權教授為周玉確定了陶瓷材料研究的博士論文研究方向，并與日本東北大學著名陶瓷專家佐久間健人教授取得聯系。1987年，周玉作為國家教委中日聯合培養的博士生，來到了東京大學。見過佐久教授的第二天他就開始了實驗工作。周玉工作十分勤奮，每天早出晚歸。實驗室晚上的電壓比較穩定，有利于電子顯微鏡觀測，許多重要的實驗周玉就在夜晚完成，有時通宵達旦。

由于在國內準備充分，國內外導師悉心指導，再加上勤奮的工作，僅用一年多的時間，周玉就完成了博士學位論文的兒乎全部試驗工作，受到了雙方導師的好評。

1988年10月，周玉回國的日期到了。當一些中國學生為回國還是留在日本而痛苦抉擇時，周玉帶著自己的全部實驗結果資料按時回到了母校。

回憶起這件事，周玉說，當時我沒有想什么，只覺得時間到了，就回來吧!日本的科研環境和條件雖然比較優越，但母校哈工大有我的老師、同事，他們替我承擔著我應該承擔的任務，讓我出國學習。母校有我的學生，還有我的工作、我的責任。

回國后，周玉充分利用自己對電子透射顯微技術的技能，同時發揮金屬材料專業對相變研究和微觀組織結構分析的特長來研究陶瓷材料的相變，與硅酸鹽專業相互補充。在涉及高溫區的c-t相變和低溫區的t-m相變兩個方面，主要研究了相變過程、化學成分和熱處理工藝等對相變及其產物微觀組織結構的影響規律與機理。

對于自己在氧化鋯基陶瓷領域的研究帶來的國際影響是周玉開始時沒有想到的。1991年，世界著名的美國《陶瓷學報》高度評價并且刊登了他從事的氧化鋯基陶瓷無擴散相變方面的論文。英國的《材料科學學報》、《國際陶瓷》、《機械工程學報》、《硅酸鹽學報》、《航空學報》也分別刊登了周玉關于氧化鋯基陶瓷研究的多篇論文。

周玉的“聚”

金屬材料及熱處理教研室第一代主任雷廷權院士，學術成果享譽國內外，是出名的“伯樂”。1997年5月，周玉繼楊德莊教授后擔任了第三任教研室主任。

周玉用個人的人格魅力感召凝聚著特種陶瓷研究所團隊中的每位成員。目前研究所的許多老師都是因為周玉的熱情相約而留了下來。1996年，賈德昌在攻讀博士學位期間提前留校了。當時，博士生找工作非常容易，很多同學不愿意留校，賈德昌也找好了北京一家研究院。周玉覺得在課題組的建設中，急需一個像賈德昌這樣的助手，希望他留下來工作。賈德昌說：“當時，周老師找我談話后。我覺得雖然條件艱苦了一些，但能和周老師一起從事先進陶瓷材料方面的科研工作有挑戰、有意思，就義無反顧地留下了。”也正如周玉所希望的，他日后成了課題組科研及管理的骨干，并逐漸成長為所里多功能航天防熱陶瓷復合材料及應用研究方向的帶頭人。

洪堡學者、黑龍江省杰出青年基金獲得者、教育部“新世紀優秀人才支持計劃”人選者葉楓教授是雷廷權院士的博士生，畢業后到西北工業大學張立同院士手下作博士后，1999年到德國卡爾斯魯厄大學陶瓷研究所作洪堡學者，2002年又在日本產業技術綜合研究所JSPS作高級訪問科學家。2004年，正當葉楓教授在國外項目即將結束，面臨是繼續在國外打拼還是回國效力的抉擇時，周玉教授及時和他取得聯系，向他介紹了學校良好的發展環境，說研究所的后續發展需要他的加盟，動員他回校效力。于是，葉楓在結束相關的合同后，很快就登上了歸國的航班，成為黑龍江省最早回國工作的洪堡學者之一，成為所里塞隆陶瓷及其復合材料研究方向的帶頭人。

同樣被周玉教授吸引回國的還有歸國洪堡學者、教育部“新世紀優秀人才支持計劃”入選者歐陽家虎教授，他曾在美國、德國、日本留學工作，在高溫陶瓷涂層方面取得了不少成果。2004年，周玉教授利用到日本開會的機會同歐陽家虎見了面，動員他回校效力。在周玉的鼓勵下，2005年，歐陽家虎重新回到了闊別已久的哈工大。歐陽家虎回校當年就申請了一項國家自然科學基金，2006年又申請了一項“863”項目，已經進入了工作狀態，成為所里熱障涂層和高溫自陶瓷涂層研究方向的帶頭人。

在周玉的推動下，在雷廷權院士和周玉1985年創建的材料科學系陶瓷材料課題組的基礎上，哈工大特種陶瓷研究所于2002年5月成立了。現在特陶所主要從事新型航天防熱材料、先進結構陶瓷、信息功能陶瓷、納米材料、生物材料等方面的科研與教學工作。特陶所先后承擔國家自然科學基金、國家“863計劃”、國家高新工程及航天工業部門科研項目40余項。出版專著／教材7部，500余篇(SCI收錄350余篇、EI收錄350余篇)，論著被引用2600余次；獲國家和省部級科技獎勵10余項、申報國家專利50余項(已授權10余項)；培養博士40余名、碩士96名，出站博士后3名；畢業生遍及美、英、澳等國及國內著名高校、研究所和大中型企業，絕大多數已成為所在單位的中堅力量。

特種陶瓷研究所副所長賈德昌教授非常感慨地說：“當時包括雷廷權院士、周玉教授，整個課題組一張桌兒就能坐下，現在整個所已有師生近百人，其中教授5人、副教授6人，博士生導師6人；這里有‘中國青年科學家獎’獲得者、國家級有突出貢獻的中青年專家，省級優秀中青年專家、國家杰出青年科學基金獲得者，教育部跨世紀及新世紀優秀人才支持計劃

入選者、歸國洪堡學者等等……”

2008年1月，特種陶瓷研究所入選國防科工委優秀科技創新團隊。

周玉的“智”

從最初的先進陶瓷材料相變與韌化研究，到防熱復合材料設計、制備、抗熱震和耐燒蝕性能研究及其在航天防熱部件上的應用研究，周玉不斷拓展著課題組和自己的研究方向，而這正是周玉不斷智克難關、時刻把握科學和尖端工程應用前沿的結果。

1992年12月，當周玉的課題組從事設計研制項目后，面臨著一個新的考驗。設計部門提出的設計要求十分苛刻：短短的一兩秒鐘內，氣動熱使防熱部件表面要由室溫乃至零下幾十度升到很高溫度，防熱部件面臨的熱沖擊非常惡劣，同時還要經受高溫速氣流的沖刷燒蝕。

先進陶瓷材料與傳統的金屬材料相比在耐高溫、耐燒蝕方面得天獨厚，但如何提高抗熱震性，是擺在課題組面前必須解決的關鍵問題。

從1992年冬開始，周玉的課題組飽嘗了--失敗的痛苦。挑戰不僅來自技術難度大，更來自于對研究人員毅力和心理因素的考驗。“尤其是在發動機震耳欲聾的怒吼聲中，透過觀察窗眼見自己煞費苦心制成的樣件，一下子就被高溫高壓燃氣流吹得炸裂粉碎的時候，心都要跟著碎裂了，對身心真是一種摧殘和蹂躪!”參與項目的賈德昌這樣說。

周玉意識到了這種心理上的危機，他鼓勵課題組人員要有信心。參與項目的溫廣武教授說：“當我們都感到成功那么遙遠的時候，周玉老師卻十分自信。他說，必須要有自信，只要方向對頭，方案正確，就一定能夠成功。他那種樂觀的態度和拼搏的精神感染了大家。”在雷廷權院士的共同指導下，從材料體系的選擇優化，到制備工藝與材料性能之間的關系，再到一次性部件的熱壓成型的完成，多少個日日夜夜的實驗與重復，多少次肯定與否定……

冬去春來，寒暑易節。1995年9月，經過大量有規律的實驗和嚴格的科學篩選，努力終于有了回報。

利用他們的科研成果的陶瓷基復合材料制造出的航天器防熱部件模擬件，先后5批次通過小樣、中樣及1：1樣件的地面模擬試驗，達到了預研的設計要求，最后被確定為惟一方案。相關成果獲得了1996年航天工業總公司科技進步一等獎。

在配套研制階段，從初樣到中樣、再到正樣，由于設計方案變化，設計部門不斷提出一個又一個新的技術要求：由不透波到透波又回到不透波，足寸由小到大……在周玉的骷領下，課題組不斷地改進和修正實驗方案，終于克服了產品在批量化生產過程中存在的增強相均勻分散、構件燒結成型、抑制基體析晶、構件機械加工、產品無損檢測等多項技術難關……產品又先后多次順利通過地面臺架試驗，并最終通過多次實際飛行考核。在此基礎上，課題組進行了深入研究，相關產品獲得正式應用，獲得較高評價。因此，上述成果獲得2005年國家技術發明二等獎。

“教學科研要強調投入產出比，在提高成果水平和創新上下功夫。要把工作重心由爭取經費的數額轉移到高質量地完成任務、出高水平的成果上。”由以量取勝，到以質稱雄，當許多人還沉浸在成績中時，周玉等教師卻在思索教學、科研中普遍存在的一個深層次問題。學校的教學科研成果水平較高，但出類拔萃、能夠“問鼎中原”的一流成果卻相對較少。如何出“問鼎中原”的一流成果呢?周玉思索著。正是這樣的思索，讓周玉帶著課題組取得了一個又一個成果。

周玉的“勇”

“當初我們課題組實驗室還在機械樓地下室時，對面實驗室的隔壁就是學校的配電房。有一次，大家正在做實驗，突然聽見外面有人喊失火了。當時，正好在實驗室的周玉老師，還在大家發愣的時候，二話沒說，抄起滅火器，跳出對面屋的窗戶，沖進了往外冒煙的隔壁配電房……”周玉的勇敢至今仍讓賈德昌記憶猶新。而周玉的勇敢卻不僅僅表現在生活中，在科研中，他更是敢于迎接挑戰。

雞西柳毛碳素公司有亞洲最大的優質天然石墨礦。20世紀90年代初，經過國內專家充分論證，公司確立了生產天然石墨電極、代替人工石墨電極的構想。為實現這個振興地方經濟的計劃，雞西市政府和民間共計籌措了資金約1.2億元。然而生產線建成后，生產出的天然石墨電極卻不合格。企業陷入了困境，心急火燎地派人四處求援。國內許多高校、科研院所以及俄、德等國的專家都對這項生產技術難題束手無策。

1997年下半年的某一天，碳素公司的代表焦急地來到哈工大，找到了周玉。當時，周玉課題組的幾個重要的科研項目正處在攻關階段，任務十分緊。他詳細了解情況后對公司代表說；“讓我們試試吧，我們會利用掌握的所有技術能力，盡最大的努力解決這個問題，但是我們沒有十足的把握!”

接下了這個項目就等于埋藏下一個潛在的危機。如果這個項目失敗，勢必對課題組的信譽造成一定的負面影響。

周玉對課題組人員說：“如果這個項目搞成功了，就會給雞西多少工人帶來工作和希望，給地方帶來多少財政收入啊!科研工作者不能忘記自己的使命，我們身上同樣肩負著重大的社會責任!”

在周玉的指導下，課題組從1997年9月開始接手這個項目，經過一年多艱苦的技術攻關，終于在提高導電性和抗氧化性等方面取得了突破，勝利完成了項目的預期目標。雖然后來由于種種原因，項目未能順利投入中試，他也深表遺憾。但他勇往直前、不畏艱險的精神還是深深打動了合作組雙方的每位成員。

周玉的“勇”還表現在他敢于承擔重責，在國際學術舞臺充分展示中國學者的風范。作為我國陶瓷界的知名年輕學者的代表之一，周玉在國際陶瓷界具有一定的影響力。他多次應邀參加國際學術會議并擔任組織／學術委員會主席、委員或作邀請報告，包括連續4次擔任亞太斷裂與強度國際會議(APCFS)組織／學術委員會委員，并擔任APCFS 2006大會主席、APCFS 2009副主席；分別在第8屆環太平洋陶瓷與玻璃技術國際會議、2008年第9屆國際能源與環境陶瓷材料及構件研討會等國際會議上作邀請報告。

周玉的“嚴”

采訪周玉的學生時，他們反映最多的是周玉老師的“嚴”。

周玉十分信任學生，沒有太多的框框，他經常和學生一起制定實驗方案，然后讓學生自己動手去獨立完成。周玉對學生要求十分嚴格，他定期檢查學生的課題進展情況，如果學生沒有按時完成任務，他就會給予嚴厲批評。

當論文工作接近后期的時候，他勉勵教導學生，越到后期，越是收獲的“季節”，但不能急于收秋，要乘勝追擊打殲滅戰，以求論文的成果和自身科研能力的提高獲得最好效果。周玉的博士生馮海波在論文初稿完成后提出答辯要求。看了馮海波的論文，周玉提出，你的論文還有很大的挖掘空間，如果再深入分析一下，效果會更好!后來，馮海波通過努力鉆研，論文最后獲得校優秀論文

周玉“嚴”，但更善于因材施教。他的博士生、2007年入學的孫振淋告訴筆者，他非常感謝他的導師周玉老師和賈德昌老師。他的論文是關于用化學法制備一種耐高溫抗氧化的新型陶瓷材料方面的。前一年多的時間一直在失敗一探索一失敗中徘徊，結果并不理想。但兩位導師不僅沒有給他壓力，而且還經常鼓勵他。孫振淋還記得2008年的一次組內匯報，由于沒有經驗，孫振淋報告作得不好，但周玉鼓勵他說：“這種材料，在一個相對低的溫度下能夠長期使用，也是有成果的!”這句話讓他備受鼓舞。孫振淋說：“這句話我會記住一輩子!”目前，經過不斷探索，他的論文已經有了頭緒。此后，孫振淋又作了一次報告，周玉提出了中肯的意見和建議，認為他在方法和穩定性等方面做得比較好，但要進一步研究工藝的可重復性、材料的抗氧化性、應用前景……周玉的教導讓孫振淋很受啟發。

篇8

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.058

0 前言

目前，車輛碰撞安全性問題也成了一大隱患，主動安全防護措施已難以提供充分的安全保障，小型輕量化的被動安全防護裝置例如吸能器也越來越受到人們的重視，車輛在事故發生的瞬間通過吸能減震裝置將巨大的撞擊動能耗散，從而最大可能地保護乘員生命安全的目的。該技術的發展對于提高我國軌道車輛的安全性能具有不可忽視的現實意義。

1 吸能器技術原理

交通車輛碰撞時常發生，顯然，應該設計出能夠忍受碰撞沖擊的結構，結構輕量化和高的吸能減震能力已經成為當今的發展趨勢，所以各種吸能器相繼產生。目前，車輛用吸能器主要分為以下幾類：（1）薄壁金屬管吸能器，薄壁金屬管是傳統的吸能結構，其主要是通過圓形管道消耗動能的常見方法就是通過兩個板之間的圓形管道的塑形變形來吸收沖擊能的，這取決于金屬管的幾何物理特性、加載條件等因素。它具有結構簡單、工作可靠等優點；（2）切削式吸能器，其是一個非常復雜的能量轉換和物料消耗的非線性過程，切削式吸能器就是利用這一原理吸收車輛碰撞能量的；（3）脹管式和縮管式吸能器，其是由兩種不同的圓環組成。將外部沖擊的能量轉換為脹環或縮環的彈塑性變形及摩擦熱能，從而達到緩沖吸能的目的，它具有結構簡單、緩沖力平穩、適應工作環境能力強等優點；（4）金屬蜂窩吸能器，對于金屬蜂窩吸能器主要是應用金屬蜂窩的塑形變形從而達到緩沖吸能的目的。金屬蜂窩吸能結構具有工作可靠、質量輕、壓縮變形能力大且變形可控等優點，在各種防撞結構中有廣泛的應用；（5）泡沫鋁填充結構吸能器，對于泡沫狀材料是蜂窩狀材料的三維形式，最近泡沫金屬作為一種新型高級的材料，具有密度小、耐熱性好、抗沖擊、良好的剪切和斷裂強度等優點，在吸能方面上有很大的潛能，（6）碳纖維吸能器，碳纖維吸能器是利用編織纖維的強韌性吸能的，具有緩沖吸能效果優良、緩沖吸能效率高、工作可靠等無可比擬的優點，其吸能效率甚至高于金屬材料4-5倍，目前碳纖維吸能器在賽車領域具有廣闊的應用。

2 車用吸能器專利基礎狀況分析

2.1 全球范圍車用吸能器專利分析

2.1.1 各國申請量統計與分析

在SIPOABS對分類號F16F7/12下的專利進行統計，得到關于車用吸能器位居前10名的各國專利的申請量，如圖1所示。從圖1可以看出，該技術在德國的申請量最大，此外，除了車輛吸能器，德國在車輛其它結構方面的技術基本上都是屬于世界領先的，其次為歐洲、美國，而我國車輛技術研究相對較落后，中國的申請量排在第9位。

2.1.2 申請人所在國申請量統計與分析

在SIPOABS對分類號F16F7/12下的專利進行統計，得到關于車用吸能器專利的申請人所在國的申請量，如圖2所示，德國的申請量是最大的，其次依次為美國，日本和法國，該四強在國際上都屬于汽車技術研究大國，且遙遙領先于其它國家。

2.1.3 申請量發展趨勢

在SIPOABS中，對上述F16F7/12分類號下的有關車輛專利采用年份進行統計，得到專利申請量隨年份的變化趨勢，如圖3所示，在1995年到2004 年十年間該項技術呈現發展的黃金時期，申請量也達到了高峰，隨后的2005年至今，申請量下降很快，說明該技術已經基本成熟，需要在更廣的思路上對其進行探索。

2.1.4 主要申請人統計與分析

在SIPOABS中，對上述分類號下的專利依據申請人進行統計，取前10位排名如圖4所示，其中美國的ENERGY ABSORPTION SYSTEM INC公司的申請量最大。其次為日本的豐田和本田公司，除了該三個公司，其它公司的申請量上下波動并不是很大，相對較為平穩，由此可見，美國的ENERGY ABSORPTION SYSTEM INC公司對該方面的投入較大。排名第二和第三的分別為日本的本田和豐田汽車集團，該兩家汽車集團的汽車產量和規模也名列世界十大汽車廠家之列，屬于全球化名牌企業，其技術研發實力也不容小覷。

3 總結

通過前面章節對車輛吸能器的相關技術原理、專利分布的分析，一方面對其現有的技術有了整體的把握，對吸能器的研究具有重大的參考意義。

參考文獻：

篇9

中圖分類號:TG156文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)21-0005-02

在傳統的機械制造過程中,人們為了降低切削溫度、延長刀具使用壽命、改善加工質量和提高生產率,通常澆注大量的切削液。切削液在給人們帶來利益的同時,也帶來了一系列的負面影響,主要表現在如下三個方面:首先,切削液會造成環境污染,切削液在使用過程中揮發、飛濺及滲漏會造成生產現場環境惡化,使用完的切削液如未經處理或處理不當直接排放會污染水、土壤和空氣,影響動植物的生長,破壞生態環境;其次,切削液的購買、管理、使用、處理及廢棄排放需消耗大量的能源和資源;再次,危害工人健康。目前廣泛使用的切削液或多或少都含有對人體有害的化學成分,例如亞硝酸鹽、鉻酸鹽、氯化合物等。在高速或重載切削條件下,切削液破碎、汽化或發生化學反應,形成煙霧,釋放有害氣體和油霧,使得車間內空氣污濁,引發操作工人肺部與呼吸道的多種疾病,甚至是癌癥。面對降低成本,改善條件和保護環境的要求,“綠色切削”越來越受到人們的青睞,其中最小量技術MQL應用最為廣泛,是現代高新技術發展趨勢之一。

一、MQL技術的作用原理和特點

MQL切削技術的實現原理是利用噴嘴將壓縮空氣和微量的環保型切削液混合霧化后噴射到加工區,對加工區提供精確量的懸浮微粒,即懸浮微粒的直徑被保持到精確公差范圍內以保持最佳潤濕和屬性,對刀具和工件進行冷卻,減小刀具和工件之間的摩擦,抑制溫升,提高切削性能,如圖1所示。MQL加工技術,具有一系列優越性:(1)MQL技術所使用的切削液用量極少,一般為0.03～0.2L/h,而一臺典型的加工中心在進行傳統澆注式切削時,切削液用量高達20～100L/min,為MQL切削液用量的幾萬倍左右;(2)MQL技術所使用的切削液為環保型切削液,減少對人員和環境的危害;(3)切屑上幾乎無油,清潔和干凈的切屑經過壓縮還可以回收使用,不會污染環境。加工后的工件上附著的油很少,簡化工件清洗工序,或大幅度延長清洗劑的壽命;(4)省去消耗大量能耗的冷卻循環系統;(5)不需要切削液管理;(6)安裝方便;(7)提高生產率和加工質量。綜合考慮加工成本、生產效率、環境保護和勞動者健康等方面,MQL是一種綜合優化的切削加工方法。

二、MQL技術的研究和應用

20世紀90年代,美國W?Donald等學者對切削加工中有關切削液的適量問題進行了研究,在滿足加工要求的條件下,對切削液的濃度、工件材料、刀具類型等進行觀察,并對切削力、刀具磨損和表面粗糙度進行分析,得出了最適當的切削液用量。近十幾年來,在各國學者和工程師的努力下,MQL技術得到了深入的研究和廣泛應用:

巴西的Durval U.Braga等學者對鋁-硅合金A356進行了鉆削試驗,比較傳統澆注式切削(切削液:濃度4%的乳化液,流量:2.4m3/h)和MQL切削(切削液:礦物油,流量:10mL/h,空氣壓力/流量:4.5×105Pa/72m3h-1)的加工效果。MQL可以獲得比傳統澆注式切削更小的表面粗糙度,相同的刀具壽命。

ELID(Electrolytic In-process Dressing)是一種超精密鏡面磨削技術,日本的Y.Pan等學者為了減少磨削液對環境污染的影響,將MQL技術應用于ELID磨削中(磨削液流量:49mL/min,

27mL/min,6.4mL/min,空氣壓力:0.2MPa)。結果表明,通過MQL可以實現穩定環保的ELID磨削。

美國的C.Ju等學者對MQL的加工經濟性進行了研究,與傳統澆注式切削相比,MQL可節約20%的制造成本。

在傳統鉆削鋁-鈦多層復合板時,由于鉆削切屑的摩擦磨損作用,會導致鋁板孔呈喇叭形,質量難以保證。我國王成勇等學者將最小技術應用于鉆削多層復合板,結果表明,MQL技術能保證孔的加工質量。

三、MQL技術的關鍵點

(一)MQL噴霧系統

要進行MQL切削加工,其前提是配置相應的MQL切削液噴霧裝置,簡單地說,就是精密控制切削液量的噴液裝置。目前世界上主要應用兩種供液系統,每種系統分別有兩種形式,如圖2所示。(1)外置式供液系統:將切削液送入高壓噴射系統并與氣體混合霧化,然后通過噴嘴將霧滴尺寸達微米級的氣霧連續不斷地噴射到切削區,對刀具進行冷卻和;(2)內置式供液系統:通過主軸和刀具中的孔道直接將冷卻氣霧送至切削區域,進行冷卻和。根據加工需要,可將兩種冷卻方式配合使用,以獲得最佳冷卻效果。

在應用外置式供液系統時,切削液霧滴性質隨噴嘴與切削區方位、距離的不同而不同,進而影響切削加工質量。從噴嘴中噴出后的切削液霧滴顆粒在運行到切削區的過程中受到氣體宏觀流動和湍流脈動的強烈影響,從而不斷地與周圍流場進行質量、動量和能量交換,使得其運行速度和顆粒大小不斷地發生變化。如果噴嘴對準前刀面,霧滴逆著切屑流動的方向注入,滲透效果不佳。如果噴嘴對準后刀面,會受到后刀面處負壓區氣流場的卷吸作用,使切削液進入切削區較為容易。如果噴嘴對準刀刃兩側,會受到切削區周圍氣流場的有利載入作用,也可以取得良好的加工效果。因此,在實際切削加工過程中,噴嘴通常應位于后刀面或刀具側面處。此外,噴嘴距切削區的距離也是影響加工效果的一個重要因素,霧滴從噴嘴噴出后到達切削區,與刀具、工作接觸,出現噴霧撞壁現象。如果噴嘴距切削區距離過短,霧滴撞壁速度過高,則易反彈,不利于滲透,如果距離過長,霧滴撞壁速度過低,不能沖破切削區周圍氣流場的阻礙,也不利其進行切削區。只有距離恰當時,霧滴的速度和大小適中,切削液才能沉積在壁面進而滲透,才能起到良好的冷卻效果。

當鉆削、鉸孔和攻絲等長度/直徑比較大時,使用內置式供液系統比較合適。不管刀具的位置如何,刀刃上不斷有切削液的供給。正因為如此,內置式供液系統適用于不同尺寸的刀具。在深孔鉆削中,大的長度/直徑比使內置式供液系統成為絕對必要。但是當刀具或工件轉速較高時,切削液霧滴易粘在管壁上,并不能到達切削點。此時,可采用雙管道系統或將主軸內霧液通道改為非回轉結構,以抑制離心力的作用。

(二)MQL切削液

應用于MQL加工的切削液與傳統澆注式加工的切削液有著本質的不同,MQL中所使用的切削液除了應具備傳統切削液的冷卻、、清洗、防銹等功能外,還應具備無毒、不傷害操作者、不污染環境及不容易腐敗變質等性能。其可生物降解性、氧化安定性、儲存穩定性、冷卻性等指標均遠遠優于傳統切削液。目前MQL切削加工中常用的切削液為合成酯和植物油。

(三)切削液的最佳用量

應用MQL技術是在保證有效的前提下,盡可能減少切削液的用量,提高切削液利用的有效性。因此,切削液用量的確定是MQL技術中的核心問題。切削過程中的屬于邊界,邊界的效果與油量密切相關。對切削區進行有效,并不是切削液越多越好,而是存在一定的量值范圍,目前在實際應用通常切削液用量通常選為0.03～0.2L/h。

(四)切削用量

在切削過程中,切削液要起到有效的作用,切削液所形成的邊界膜必須保持一定的溫度。邊界膜的強度受切削區的溫度、載荷、化學變化多種因素影響。當切削區的壓力、溫度、摩擦副的相對運動速度超過了一定的范圍,則邊界膜不斷磨損、破裂并脫落,失效,摩擦副處于無的干切削狀態。因此,要保證的有效性,必須使切削區的溫度、壓力控制在一定的范圍內,而切削區的溫度、壓力反過來又受到切削液的冷卻效果、工藝參數的選取的影響,這也就是說切削區的溫度、壓力與切削液的冷卻效果、切削參數的選取相互牽連,相互制約。由此可見,要取得良好的切削效果,切削用量的選擇十分重要。實驗研究表明:在MQL中,較高的切削速度,較低的進給速度,較小的切削深度有利于良好的表面質量。

四、結語

MQL技術可以用極微量的切削液代替傳統的需澆注大量切削液的澆注式切削,減少與切削液相關的費用和工藝,保護環境和工人健康,實現綠色加工,它將是現代高新技術的發展趨勢之一,在制造業具有廣闊的工程應用前景和良好的社會經濟效益。

參考文獻

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篇10

工作對象的最基本素材便是數據。黃國華經常和同事們說，我們的報告需要有靈魂，那就不僅僅是把數據簡單地擺出來，必須要像藝術一樣有創作性，要讓數據出思想。

工作之初，黃國華組織完成的統計分析報告，經海關總署報國務院，逐漸成為影響外貿政策的重要依據。“成就感由此而生，組織撰寫分析報告的干勁就更足了了。”

好的統計報告要不刻板、有思想而又清晰精煉，出這樣的報告是黃國華的長項，這源于他“文理兼修”的學生時代的鍛煉與積累。1988年，黃國華考入北京科技大學，學的是機械工程，完全的工科專業。但同時他又是學校文學社的風云人物，典型的文學青年，詩歌、小說、散文經常在文學雜志上發表。1992年考入中國人民大學，跨專業地學了統計學。統計是經濟學中與理工科較近的專業，黃國華的選擇是不想徹底棄理從文，他還是要文理兼具。期間，邊讀書邊做兼職記者。通過對企業、企業家的采訪，他一方面用當下的社會現象來印證所學理論，另一方面也用所學理論來剖析社會現狀。這是他理論學習盡快升華的過程。

黃國華來自湖北農村，成長的年代正是農村經歷重大改革的時期，因此對農村的經濟變化比較了解，但對城市相對陌生，無論是經濟現狀還是生活本身。通過采訪，增加接觸社會的機會，讓他對都市經濟和社會發展的認識也越來越清晰。

和所有經歷過這個時期的人一樣，大學和研究生這七年，是他知識、學識與對社會認知全面成長的時期。文理并進，黃國華主動鍛煉了自己既嚴謹又靈活的思維習慣，不散漫又不拘泥。“更重要的是形成了視野開闊的世界觀的基礎。”除卻年少激情和內心揮灑的需求，對文學、文字的熱愛讓黃國華在統計學的學習與工作中，更勇于創新、開拓，甚至漫卷不羈。

1995年，黃國華畢業的時候，市場經濟快速發展，社會對人才的渴求明顯。市場中人才缺乏，名牌大學的碩士，有很多可以選擇的職業道路，比如出國，跨國公司、大國企，部委公務員等。對改革開放有所認識的黃國華認為，開放必將是我國長久堅持的大方向，海關系統可以接觸對外開放的最前沿信息，因此，他選擇了海關。

剛到海關總署統計司的時候，盡管計算機已經有所應用，但傳統工作方式依然占主流，不少人單手單指在鍵盤上動作，做的也就是打字寫報告的工作。而數據的電子化、網絡化都遠沒有普及，查詢、分析功能更是困難。不過，黃國華還是積極寫報告，出研究統計分析的產品。真正能夠將快速發展的計算機技術與數據挖掘工作結合起來，實現人機互動，并取得顯著成果，還要到本世紀之初。

1998年，黃國華有機會去日本學習。那是一個由國際貨幣基金組織在東京舉辦的，面向全球招生的專業學習課程，在中國只錄取了六人。當時，黃國華以滿分的考試成績，成為其中一員。國際專家授課，黃國華全面系統地接觸了西方的經濟學和政策科學理論，這與他在研究生期間學習的帶有計劃經濟轉型時期的經濟學內容有很大不同。新知識只是收獲之一，更重要的是開闊了視野。世紀初的日本正延續著經濟輝煌，日本的社會以及國際化的課堂，都讓黃國華斬獲頗豐。

2000年，日本的學業結束。在職業道路上，黃國華再次面臨艱難選擇。與研究生畢業時的選擇有所不同的是，這次更突出物質的誘惑。這個時期，正是跨國公司在中國快速發展的階段，企業對高端人才的需求迫切。像黃國華這樣有外貿工作經驗、有經濟學專業背景，有對國內進出口企業和市場數年的了解，確實是企業需求的最佳人選。不過，最終黃國華還是放棄了留在國外和跨國公司的機會，繼續回到海關統計司工作。2001年，中國正式加入WTO，他更加堅信，進出口統計分析、監測預警等對中國經濟發展意義愈加重大。海關統計能做什么？必須做什么？這是當時黃國華不斷思考的問題。

監測預警，是他思考的一個火花。2002年，中國海關開始獨立開發進出口監測預警系統，黃國華是這一項目的組織者和主要完成人。“在項目建設之初，希望能夠得到美歐等發達國家和地區的技術和經驗支持，但被婉拒了。”黃國華說。因此，這套系統完全由海關自行開發設計，三年后建成并運行。采集基礎數據，通過統計描述、分析集成、模型運算，發出市場預警信號，準確及時有效。運行之后，迅速成為對外貿易行業最重要的數據源和權威的分析信息。對國家宏觀調控和外貿行業企業來說，這套監測預警系統意義重大。目前，第二期也正在著手開發。

期間，黃國華取得了中國人民大學經濟學博士的學歷和學位，其博士論文便是《國家進出口預警理論及實踐》。

在此基礎上，中國海關又建立了監測預警應急機制，在全國各地建立起立體的監鋇4分析網絡，對外貿進出口進行實時監測，快速反應，科學預測和動態預警。

海關統計對外貿形勢的分析報告獨家、專業、權威，得到其他部委的廣泛認可和媒體的關注，影響力越來越大。2008年金融危機后，海關統計分析報告預測2009年出口將下降16%左右，一時轟動。媒體大都認為海關統計有些聳人聽聞，因為人們對金融危機的影響估計不足，或者認為外貿增長一般會保持與GDP同步。但事實上，最終2009年的出口確實下降了16.0%。

“今年，我們將會中國外貿出口先導指數，具有很強的前瞻性，就如同外貿領域的天氣預報，是企業、行業、政府制定戰略規劃、措施政策的重要參考和依據。”黃國華信賴這些數據以及由此而來的分析預測。

在進出口監測預警系統建設期間的2003年10月，黃國華開始任統計處副處長，2006年4月升任處長。在這樣的崗位上，他更強調團隊的力量。這些年，全國海關培養了一支強大的“統計分析隊伍”，專兼職人員達1080人，專業小組人員75，應急機制小組46人。