航空機電工程論文精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的航空機電工程論文主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：航空機電工程論文范文

關鍵詞：創新訓練；實踐體系；信息化

基金項目：湖南省教育科學“十二五”規劃2011年項目（湘教科規領[2011]003號）湖南省機電工程及控制大學生創新訓練中心、湖南省機械類校企合作人才培養基地、湖南省機電工程虛擬仿真實驗教學中心建設項目。

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

實踐教學是加深理論認識、鞏固理論知識和夯實理論基礎的有效手段，是拓展知識視野、培養創新意識的必要環節，是理論聯系實際、培養學生掌握科技技術和提高工程實踐能力的重要平臺。系統的實踐教學和專業的應用能力培訓，能有效幫助大學生挖掘潛在的興趣，引導和激發他們的求知欲、培養他們的探索精神和探索能力，讓他們在理論學習和工程實踐中成長為社會需要的人才[1]。湖南理工學院機械電子工程（集成化傳動控制、機電運動控制方向）、材料成型及控制工程（模具、焊接方向）和機械設計制造及其自動化（機械設計、機械制造方向）等專業一直注重培養本科生的工程實踐能力、創新意識和創新精神，提出了“基礎實踐―綜合提高―課外拓展―工程創新”分步驟、分層次的大學生創新訓練體系。依托湖南省機電工程及控制大學生創新訓練中心，通過在時間、空間等方面全方位開放實驗室、提供與課程內容銜接緊密的自主實踐活動等方式，探索和構建基于信息技術的開放性實踐育人模式，實現教-學-研―用互動共贏，切實為地方經濟發展培養機械類高素質應用型人才。

本文以信息技術環境和活動理論為基礎，分析了它們的開放特性和分布特性。通過揭示信息技術環境下的實踐活動實質，研究地方理工院校如何針對培養具有創新精神工程技術人才構建實踐訓練體系。

1 信息技術視域下的實踐活動分析

底只是信息技術環境最突出的特征。因此可以說基于信息技術的實踐活動是一種數字化的學習實踐。“數字化實踐”是一種新型的、以先進的信息技術為重要支撐的學習形態[2]。要想開展以數字化技術為支撐的實踐活動，人們必須創建多種多樣的信息化平臺。活動理論不僅為我們提供了分析傳統實踐活動中所存在問題的理論基礎，還為我們提供了信息技術背景下學習創新、工程創新和教學改革的思路。

1.1 活動的交互性

新學習觀認為：學習是信息技術支撐下主客體社會性的交互活動[2]。這觀點包括兩個方面的含義：首先，活動理論認為學習是學習者主體的一種主動的自覺的活動；其次，這種活動可以以當前先進的信息技術作為支撐。有學者把活動當作一個維度，把技術當作另外一個維度，從而建立了一個二維坐標，并以此把學習活動分為四種類別：低技術含量且學生消極被動的學習活動，傳統的填鴨式教學方式就是如此；中等技術含量，但學習者卻比較主動自覺的學習活動，傳統課堂環境下的發現式教學學習方式便是這種活動的代表；高技術含量但學習者消極被動的學習活動，一些技術神化思潮下的教育信息化所帶來的書本搬家、黑板搬家、課堂搬家就屬于這一類；技術含量高且學習者積極主動的學習活動，這種信息技術背景下的學習活動集成了前述幾種學習活動的優點，摒棄了它們的不足[3]。

活動理論認為人類的所有經驗都或多或少的受到其所用工具和符號系統的制約[4]。信息技術背景下的活動理論認為學習是一種以目標為導向的積極主動活動，這種活動非常重視學習者之間的分工和合作，并且強調以工具、技術來加強和促進學習對象和學習者之間的主體、客體交互以及社會交互。對于信息技術背景下的學習實踐來說，理清以下內容非常重要：學習者應如何借助信息技術手段與學習內容進行有效的交互；學習者主體之間如何開展有效的社會互；學習者主體之間如何創建和諧的共同體及共同體的社會性發展。

1.2 活動的類型

活動理論認為：信息技術環境下的學習活動是以學生為中心的活動，必須充分發揮學習者的主觀能動性或者說主體性。信息技術背景下的學習活動具有開放性、分布式特點，這些特征不僅克服了傳統教學所固有的制度方面約束，還消除了教師在這種帶有集權式特征教學形式的權威，使學習者主體所享有的權利實至名歸。以活動理論作為指導，以信息技術為支持的學習環境于是便能突破傳統思維的框架，從而形成以學習者積極主動活動為重要核心的新型實踐教學范式。

以活動理論作為框架，我們可以將信息技術背景下學習者主體的活動分為三種類型：① 以外在的客體為對象的主體活動。這種活動主要是學習科學知識，了解生產的活動。這是學習者主體與作為客體的學習內容之間的交互；② 以外在的其他主體、團隊共同體和社會作為對象而開展的主體性活動。這是學習者主體之間的一種社會互；③ 以內在的客體自我為對象開展的主體活動。相對于前兩種活動，這是一種層次更為深刻的活動，說明學習者主體已經經歷了一個否定之否定的發展、提升過程。經過這一自我意識和自我超越的過程，學習者便能獲得最深層次的情感體驗[2]。

1.3 活動的動機激發與知識內化

信息技術背景下的以外在的客體為對象的主體活動類型要求學習者必須有明確的目標，以此為導向從而實現作為客體的知識在學習者主體上實現內化[5]。信息技術背景下的學習活動明確要求學習者主體必須以具體明確的目標為導向。這意味著在面對具體學習內容時，學習者主體時時刻刻應保持強大而純正的學習動機以及濃厚高漲的學習興趣。信息技術背景下學習者主體學習動機的激發，雖然包含了傳統教學環境下學習者主體動機的激發過程和保持持續性，但更為重要的是要怎樣讓眾多學習者主體所組成的目標共同體始終保持高昂濃厚的學習動機。只有這樣，才能夠讓學習者主體在社會性實踐活動中敢于面對不同挑戰，并一直保持和充滿好奇心；也才能讓學習者主體所組成的目標共同體中的個體在這些實踐活動中既能維持良性的競爭態勢，又能促進個體相互之間的親密無間的協同合作。

對于信息技術背景下學習活動的其它兩種類型，他們不單單涉及到知識內化，還要涉及到有關社會往的其它問題。活動理論指出個體心理機能的發展過程，主體和與之起中介作用的人造制品和社會情境的互動作用有著非常重要的影響。同時很多學者也一致認為人類所有經驗在不同程度上都受到我們所使用的工具和相應符號系統的制約[3]。以信息技術作為技術支撐的信息化學習環境附有多種數量龐大的技術工具，從而幫助學習者主體來完成知識內化。這些技術工具（如認知工具）可以幫助學習者搭建知識體系，并獲得可以遷移的、相對更有意義的知識。學習者主體還可以充分利用這些工具來分析當前社會和現實世界，并建構出新的知識或體系，從而展示學習成果和水平；甚至可以進行批判性反思，并進一步實現個體自身知識的內化。同時，信息技術支撐的學習環境還配有大量的供協同學習的即時通信工具和移動終端，這些工具和裝置既是學習者個體或所組成的共同體賴以存在以及今后發展的基礎，也是學習者主體之間開展協同合作以及進行社會往的載體。學習者可以在實踐活動中利用這些工具相互之間進行交流探討，并以此來傳遞顯性和隱形的學習內容和經驗，從而達到促進自身知識轉化和社會往順利開展的目的[6]。

2. 信息技術視域下大學生創新訓練體系構建

信息技術環境下基于工程教育的大學生創新訓練體系的建立將會有效地促進學生工程素質的提高[7]并激發學生的創新精神。依據按照活動理論框架，工程實踐教學強調學生能力培養，體現在在工程實踐教學中就是要打破陳規，在學生掌握基本實驗技術的基礎上，更加注重學生在動手實踐的同時多動腦思考。通過采用現代信息化的教學手段，增強實踐訓練的趣味性，使學生認識到具備工程實踐能力對于今后自身發展的重要性。同時使學生形成自我創新的意識。

2.1 創新工程訓練過程分析

大學生創新訓練過程應注重學生基礎理論的積累、沉淀和創新思維的培養。通過改革訓練內容和訓練方法，利用信息化技術手段，將實踐訓練化繁為簡、化難為易，使學生在訓練中加深對基礎理論的理解，同時提高實際動手能力，促使學生逐步形成主動思考的意識。工程訓練過程應注重實踐教學內容和質量評價的建設。涉及到訓練大綱和訓練內容的完善，訓練資源的設計和制作，甚至包含學生從自主設計到動手制作出作品的過程。

人才培養是高校的重要功能之一，而社會對高校人才培養質量的評價是最為客觀的。其中學生就業能力便是重要指標之一。因此，刨新型工程訓練過程還應著重關注學生在就業能力方面提升的實效。就業能力的強弱，不但反映出社會對學生認可的程度，還反映出學生在自身綜合素質的高低。為達到這一目的，湖南理工W院機械工程學院在本科四年的創新實踐訓練中，圍繞“基礎實踐―綜合提高―課外拓展―工程創新”的層次開展教學實踐，通過信息技術手段讓學生在虛擬和真實的工程氛圍中去體驗，通過體驗提高自身的工程素質，激發自身的創新意識。

由此可見，信息技術環境下的創新訓練過程應體現出四方面的特點：① 數字化課程訓練資源應有連續性，在本科四年的培養過程中，學生均有條件和機會參與訓練；② 訓練內容應結合技術發展不斷更新，在保留必要的傳統訓練內容前提下，應突出以計算機應用為基礎的虛實結合的新技術、新工藝訓練；③ 創新訓練學方式應靈活多樣，以激發學生參與的興趣和積極性；④ 評價體系應多元，既包含實踐理論知識的評價，更應包含工程實踐能力的評價。

2.2 基于工程的創新訓練體系構建

工程創新訓練也就是通過運用工程實踐的手段和方式，將主體所掌握的專業知識和專業技能充分的消化吸收，最后被掌握者轉化為社會經濟發展和個體發展所需要的能力[8]。對于大學生特別是工科專業大學生而言，實施工程創新訓練的主要目的就是牢牢鞏固和適當拓展專業理論知識，使工程實踐能力得以鍛煉和提高，同時使創新意識、創新精神得到激發和培養，從而提高自身綜合素質和工程創新能力。地方本科高校實施旨在培養學生工程創新能力的工程訓練體系的改革，是實現學校人才培養目標的重要前提和培養工程創新型人才的必要手段。在當前技術環境下，也就是必須和信息技術深度融合。湖南理工學院機械工程學院經過多年的探索，構建了基于信息技術環境的創新訓練體系，如圖1所示。

創新訓練體系的實施顯著增強了學生的創新實踐能力，所培養學生實踐能力得到社會的高度認可。近五年來，學生發表在學術刊物和學術會議論文集30多篇，獲批專利5項，學生主持國家級大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目5項，主持省級大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目27項，主持校級大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目100多項，獲得市級以上各類獎項多項，包括獲國家級競賽獲獎12項。近五屆機械類專業學生就業率一直保持在96%以上，其中，前往北京、上海、廣州、深圳等一線城市就業約55%，并逐年成上升趨勢；所培養學生因實踐能力較強，大大提升了考研競爭力，以機械設計制造及其自動化專業為例，考研錄取率從2011屆的14.3%，提高到2013屆的24.7%，錄取學校包括浙江大學、中南大學、湖南大學、南京航空航天大學等985、211高校。

3. 結論

地方高校多以培養高級應用型人才為目標。基于信息技術的工程創新訓練的教學實踐改革應以培養學生現代工程意識和工程能力為要旨，將知識傳授、能力培養、素質提高結合起來，依托虛擬仿真實驗教學中心、大學生創新訓練中心等實踐教學平臺，達到學生自我管理、自發實踐、自主提升。經過幾年的努力，湖南理工學院機械工程學院在創新訓練方面形成了以真實體驗為主體，虛擬仿真為重要補充的創新訓練體系，有效地提高了學生的工程應用能力和創新精神。

參考文獻

[1] 別榮海，俞海洋.地方“211工程”高校建構新型實踐教學體系的研究與實踐[J].實驗技術與管理，2013（3）： 1-3.

[2] 嚴莉. 信息技術環境下的學習活動研究[D]. 華中師范大學博士學位論文，2011.

[3] 鄭太年. 從活動理論看學校學習[J]. 開放教育研究， 2005， 2： 64-68.

[4] 柴少明， 趙建華， 李克東. 基于活動理論的CSCL意義建構研究[J]. 電化教育研究， 2009（7）： 96-10.

[5] Seth Chaiklin， Jean Lave. Understanding practice： perspectives on activity and context[M]. Cambridge， MA： Cambridge University Press， 1996.

[6] 嚴莉. 信息技術環境下的學習活動研究[D]. 華中師范大學博士學位論文，2011.

[7] 林健.面向卓越工程師培養的課程體系和教學內容改革[J].高等工程教育研究， 2011（5）： 1-9.

第2篇：航空機電工程論文范文

論文關鍵詞：Lycoming活塞發動機配氣機構維修特性研究現狀綜述

 

發動機的換氣過程直接影響發動機的性能。良好的配氣機構不僅要求氣門開啟有盡可能大的時面值，而且要求其配氣正時在任何情況下都能使發動機性能最佳。在設計中，配氣機構的布置與發動機整體結構布置密切相關，要達到總體設計要求，布置緊湊，協調合理。同時提高進、排氣工作性能與改善機構動力學特性常常是設計中的主要矛盾。對配氣機構進行有效的分析研究，不僅能有效防止機械故障的產生．而且有利于維修方式從定期維修向“以可靠性為中心”的視情維修發展．控制維護成本，提高經濟效益。

一、 國內外對配氣機構研究狀況

配氣機構是發動機的重要組成部分，配氣機構的維修特性，直接影響到發動機的經濟性、動力性和可靠性，并與發動機的噪音與振動有著直接的關系。配氣凸輪、氣門，氣門彈簧是配氣機構的心臟，在配氣機構中起著決定性的作用，其維修特性對機構的充氣性能和動力性能具有決定性的影響。其維護與使用直接影響發動機的可靠性及維修特性指標。這些指標不僅包括動力性、經濟性，也包括運轉性能，如發動機的振動、噪聲及排放指標。此外，它對發動機的耐久性和可靠性也會產生直接影響。因此，研究發動機的配氣機構維修特性，對發動機的發展格外重要。隨著現代航空活塞發動機技術的迅猛發展，發動機轉速和功率逐漸要求更加安全可靠，配氣機構各零件的負荷不斷增加，這種由于構件本身彈性所導致的工作異常機械論文，很可能使配氣機構正常工作遭到嚴重破壞，直到發動機不能正常運轉。只有在知道了氣門及其驅動零件的真實運動和載荷變化情況后，才能對其工作條件和日常維護做出正確結論。

人類對配氣凸輪機構的使用要追溯到18世紀，直到19世紀末，對凸輪機構還未曾有過具有詳細歷史記載的系統研究。隨著人類文明的進步和工業化的逐步發展，對高效的自動機械的需求大大增加。特別是在發動機誕生之后，以發動機為動力的機械逐漸增多，大大提高了人們對凸輪機械的重視程度。隨著發動機動力機械的逐漸普及和發展，發動機配氣機構的特性對工作性能的影響逐步被認識期刊網。在20世紀40年代以后，由于發動機轉速增加，配氣凸輪乃至配氣機構引起的故障日益增多，人們開始對配氣機構的深入研究。研究的方法也從經驗性的設計過渡到有理論依據的運動學與動力學的分析研究隨著技術的發展，計算機輔助設計和輔助制造技術也逐步得到了應用。目前，配氣凸輪機構設計己廣泛采用各種專用軟件借助計算機來完成，用數控機床完成加工。氣門和氣門座在工作中承受極高的機械負荷、熱負荷及腐蝕性氣體的沖刷，狀態極為不良，因而在工作中磨損比較嚴重，常造成氣門下沉，燃燒室的有害容積增大，使發動機性能變壞，嚴重時氣門一氣門座的密封作用失效，影響發動機的正常工作和大修期，因此在發動機配氣機構設計中應給予足夠的重視。氣門和氣門座處于燃燒室和氣道之間，由于缺乏有效的油供應，在氣門工作表面上不可能形成油膜，從而使摩擦運動產生嚴重的磨損作用。通過對配氣機構的動態模擬可以知道各零件的真實運動情況和載荷變化規律;通過對氣門副破壞方式的分析與研究，找出其規律，以便對氣門副材料的選取、表面加工，以及對配氣機構的優化和配氣間隙的調整提供更為有效的理論依據和實踐經驗。這樣既研究了配氣機構整體性又研究了配氣機構的薄弱環節。

二、配氣機構維修診斷特性現狀

隨著發動機新品種的不斷出現和新技術新產品的引進，配氣機構經常出現這樣或那樣的問題，據英國發動機工程師和用戶協會提供的發動機停機故障表明，造成發動機停機故障的各種原因中，配氣機構的故障在發動機的故障中占有比例達11.9%。它也日益引起從事發動機生產、研究和有關教學方面的重視。目前國內外對于配氣機構的零星報導不少，但完整的資料或書刊卻未見到。航空配氣系統故障的原因往往是多方面的，而故障的發展也受多方面因素的影響。因此，航空的配氣系統故障診斷技術應是針對整個系統的綜合診斷。現在已經投入實用的故障監測與診斷系統大多功能單一，系統化、智能化水平低，診斷準確度不高。目前與汽車及船用活塞發動機比較，使用在航空上的活塞發動機較少使用電子控制裝置，在使用過程中測量的參數也較少，維護檢修主要依靠維護人員的經驗和維護手冊提供的排故程序。根據這種情況，航空活塞發動機的配氣系統故障診斷可以利用人工智能結合排故手冊和經驗豐富的維護人員的排故經驗開發采用基于故障樹的故障診斷系統，用于日常維護中故障的快速準確的排除。由于發動機自身的工作原理，凸輪與挺柱之間、氣門與氣門座圈之間不可避免的存在碰撞作用，配氣機構工作條件十分惡劣;而且機械論文，隨著發動機轉速不斷提提高，配氣機構各零件的負荷不斷增加，這種由于構件本身彈性所導致的工作異常，很可能使配氣機構正常工作遭到嚴重破壞，例如:凸輪與挺柱之間、氣門與氣門座圈之間的早期磨損;而且凸輪與挺柱之間的磨損將導致噪聲增加，甚至影響換氣性能;同時氣門與氣門座圈過早的磨損現象，會造成氣門強度降低，進一步發生氣門掉頭，氣門頭與活塞運動干涉產生撞擊，最終導致發動機故障。利用試車臺測試的大量參數，采集發動機的各種具有某些特征的動態信息，并對這些信息進行各種分析和處理、區分、識別并確認其異常表現，預測其發展趨勢及潛在的故障，查明其產生原因、發生部位和嚴重程度，提出針對性的維修措施和處理方法。

航空使用及維修性能指標主要是依據動力性、經濟性和廢氣排放指標。動力性指標主要以輸出的有效功率表示，經濟性指標主要用燃油消耗率表示，廢氣排放量指標主要用C0，HC.NO、和碳粒表示。配氣機構是的主要組成部分.在各種配氣機構中，其主要零件都包括為氣門組和氣門驅動組。氣門組包括氣門座、氣門、氣門導管、氣門彈簧及座和鎖瓣等，其主要功用是維持氣門的關閉。氣門驅動組是指從正時齒輪開始至推動氣門動作的所有零件，包括凸輪軸，氣門挺桿，推桿和搖臂等，其主要功用是定時驅動氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和氣門間隙。配氣機構的主要作用是按照每個氣缸的作功順序，按時打開和關閉各氣缸進氣門和排氣門，以保證各氣缸及時吸入清潔空氣和排出廢氣;同時在壓縮和作功行程中維持燃燒室的密封，保證正常工作。實踐表明，航空功率下降、排氣冒黑煙、燃料消耗率增加等問題均與配氣機構的技術狀態緊密相關。而配氣相位和氣門間隙是配氣機構技術狀態的主要方面，對的工作可靠性能影響極大。由于的轉速較高，活塞每一行程所經歷的時間極短，如Lycoming四沖程轉速20O0r/min時，一個行程時間只有0.01，再加上氣門開啟有一個過程，氣門全開的時間就更短，在這樣短的時間內，要使進氣充足、排氣干凈是比較困難的，為了增加氣門開啟和時間斷面，并充分利用氣流的流動慣性以及減少換氣過程的損失，從而改善換氣質量，提高充氣系數，的進氣門和排氣門都要“早開晚關”，即進氣門要在活塞位于上止點前便提前打開，而推遲到下止點后再關閉;排氣門都是在活塞移動到下止點前便提前打開，而推遲到上止點后才關閉。表示進、排氣門開始開啟和關閉終了時刻及其持續過程的曲軸轉角機械論文，稱為配氣相位。它是設計單位經過反復實驗而確定的，雖然近年來己可采用計算分析的方法來選擇最佳的配氣相位，然后經實驗驗證，但大多數配氣相位仍是經過試驗確定的。不同型號發動機的，因結構參數不同，配氣相位也不同。正確的配氣相位應能滿足下列要求:(l)良好的充氣系數，以保證的動力性;(2)合對于上磨損故障，國內外的科研工作者已經進行了長期的研究與探索，取得了一定成果。其中，對于滑油零部件的磨損故障，已經形成了較為成熟的監測與診斷技術體系；而對于氣路磨損故障，尚未形成很有效的解決方法。適的充氣系數特性，以適應發動機扭矩特性的要求;(3)較小的換氣損失，以改善的經濟性;(4)必要的燃燒室熱氣，適當的排氣溫度，以降低受熱零件的熱負荷，保證運轉的可靠性。由上可見，正確的配氣相位是保證氣缸內有足夠的空氣充量，以保證燃油的完全燃燒，使發動機有良好的動力性、經濟性和廢氣排放為目的。發動機工作時，氣門實際開閉的時刻是由凸輪的形狀和配氣機構各零件的正確裝配保證的。在使用和維修過程中，由于零部件制造偏差、使用過程產生的磨損偏差及修理裝配過程各種工藝誤差等，一般都不同程度地改變了原規定的配氣相位值，如氣門間隙調整過小或凸輪外形加工太肥，使氣門早開晚關，氣門開啟延續時間過長期刊網。配氣相位誤差將導致的動力性下降、經濟性變壞及排放惡化。相位差很大時，根本不能起動:嚴重時造成氣門和活塞碰撞，氣門桿頂彎、凸輪軸變形及打壞活塞。有資料顯示，某系列發動機因配氣相位的誤差使最大功率下降13%，最大扭矩下降11%，最低燃油消耗率增加19%。我院Lycoming發動機氣門的結構形式為頂置式和。氣門間隙是指氣門處于關閉狀態時，氣門尾端與搖臂之間留有的一定間隙值。氣門間隙的作用是保證氣門、推桿等傳動桿件受熱膨脹時留有余地，當氣門在關閉時與氣門座緊密貼合，這對發動機是一個非常重要的因素，對其正常工作有很大影響。發動機在使用過程中，由于配氣機構某些零件的磨損和緊固件的松動，氣門間隙會發生變化，氣門間隙過大會使氣門遲開早閉，縮短開放時間，減小開啟高度，造成氣缸內進氣不足，廢氣排放不徹底，燃燒的準備條件變壞，燃燒不完全，發動機的動力性下降機械論文，起動困難，怠速時發出“噠、噠、噠”氣門敲擊聲。隨發動機轉速的升高噪聲也隨之增大，單缸斷火試驗時聲響不變。若氣門間隙過小或沒有(液壓式配氣機構除外)，當氣門及傳動桿件受熱膨脹后氣門桿端抵觸搖臂，使氣門關閉不嚴發生漏氣，造成氣缸壓縮壓力降低、氣門與氣門座容易燒損，使發動機起動困難，動力性和經濟性下降，排放污染增加。

三、配氣機構研究技術的發展趨勢

對于專門用于發動機的配氣機構的研究，一直是該領域的研究前沿。研究

摘要進一步了解配氣機構各零件的真實運動情況，氣門彈簧的顫振和高次振型時配氣機構的異常振動，從而明確機構中的薄弱環節，單質量模型則無能為力。因而隨后出現了多質量動力學模型。根據使用者目的的不同，有三質量、四質量、五質量，以至更多質量的模型。多質量動力學模型的建立、參數的確定、方程的求解等雖然較困難，但它可以分析傳動鏈中的各零件的真實運動規律以及對整個機構的影響，并能計算出氣門內、外彈簧圈的大致振動情況，使模擬值更接近實際情況，故近年來多質量模型的應用遠比單質量模型的應用廣泛。為了進一步提高配氣機構動力學模擬精度，有人采用變剛度、變搖臂比進行多質量模型的模擬計算。當然其模擬精度又有一定程度的提高，多質量動力學模型也得到了進一步的發展和完善

四、目前在配氣機構維修特性方面存在的不足：

課題的難點是收集數據是一項艱難復雜的工作，本身發動機結構復雜，引起失效的原因也復雜。維修特性技術在航空活塞發動機中應用理論體系不完整。磨損機理分析采集數據多為實驗得，對于實際使用中以參數變化收據不足。

參考文獻

[1]Cessna172R飛機機型培訓教材 中國民航飛行學院機務處, 2007

[2]吳增輝編,TB-20飛機發動機構造講義,中國民航飛行學院,1990.

[3]萊康明《航空器》主要文獻匯編,中國民航飛行學院機務處編釋,1996.

[4]運五(B)型飛機使用維修經驗匯編,中國民用航空總局適航司,1998.

[5]李柱國編著,機械與診斷,化學工業出版社,2005.

[6]民用航空器維修人員執照基礎培訓教材,中國民航學院機電工程學院,2002.

[7]楊可楨、程光蘊主編,機械設計基礎,高等教育出版社,1989

[8]尚漢翼.配氣凸輪機構設計與計算.復旦大學出版社，1988

[9]TEXTRONLYCOMINGDIRECT DRIVE ENGINE OVERHAULMANUAL, 1999

[10]TEXTRON Lycoming AIRCRAFTENGINES IO-360 PARTS CATALOG ,2005;

[11]TEXTRON Lycoming AIRCRAFTENGINES IO-540 PARTS CATALOG ,2005;

[12]Lycoming Flyer TEXTRON Lycoming， 1996;

[13]TEXTRONLYCOMING SERVICE INSTRUCTION NO.1492C, 2000.

[14]TEXTRONLYCOMING SERVICE INSTRUCTION NO.1193A, 1970

[15]TEXTRON LYCOMING SERVICE LETTER SL - L180B, 2001.

[16]TB20 MAINTENANCE MANUAL EADS SOCOATA,2003;

[17]TEXTRONLycoming Aircraft EnginesOPERATORS MANUAL ，SERIES IO-540,1999;

[18]TEXTRONLycoming Aircraft EnginesOPERATORS MANUAL ，SERIES IO-360.1999;

第3篇：航空機電工程論文范文

關鍵詞：機械工程；MSU；SAU；課程設置；培養體系

中圖分類號：G40-059.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）20-0046-02

沈陽航空航天大學（SAU）和美國密西西比州立大學（MSU）在聯合培養學生、交流訪問學者和科研合作方面建立了良好的合作P系。筆者在密西西比州立大學工程學院學習期間了解了該校和其他一些院校機械工程專業的課程設置和部分重點課程的授課安排，與我校機電工程學院機械工程專業的課程體系進行對比分析，從發達國家的課程體系設置得到啟示，對合理配置我校機械工程專業課程結構提出改進建議。

一、比較與分析

（一）總體培養計劃

兩校的本科學制為四學年八學期，都采用學分制，課程設置包括公共基礎課程、專業基礎課程、專業課程和選修課程等。密西西比州立大學機械工程專業總學分為128學分（筆者同時調查了美國其他一些高校如普度大學、卡內基梅隆大學、威斯康辛大學、密舒里大學等高校，學分設置都在120―130學分），每學分學時數為16學時。我校機械工程專業總學分為200學分，一些課程或教學環節，例如軍訓、軍事理論、體育課等，共計12學分，在密西西比州立大學和其他國外大學的課程表中并未發現，略去這些課程，總學分為188學分。

我校課程設置在英語、政治、專業課程、課程設計、畢業設計和生產實習較MSU安排多，MSU在力學方面的課程較多。兩校都重視數學課程，我校在大學剛開始連續三學期都開設有數學課程，但沒有很好地建立培養學生數學、力學、設計能力的有效課程體系，缺乏工程模型和計算方面的應用數學知識和實踐，以至于學生不清楚對數學知識如何應用。密西西比州立大學重視數學知識的應用，內容由基礎數學知識及工程簡單模型應用，到工程學科中的數學技術方法和計算，直至工程數學及其在機械、化工、環境等領域的應用。

（二）課程設置

1.母語寫作技能。在密西西比州立大學的課程設置中，英語寫作、科技寫作課程12學分，占總學分的9.4%，是學生寫學術論文和作學術報告的基本要求，筆者同時調查了卡內基梅隆大學、威斯康辛大學、密舒里大學等高校課程設置中的母語寫作和表達都占有一定的學分。由于國內現在對英語課程的普遍重視，對英語學習和寫作技能較為重視，而對于漢語寫作類課程沒有安排，在母語類課程的設置上存在欠缺。

2.力學知識。美國大學重視力學知識，課程設置中除了包括工程靜力學、工程動力學、材料力學等力學課程，還設置了熱力學、流體力學及傳熱學等課程共12學分，占總學分的9.4%。我校機械工程專業力學課程只開設了理論力學和材料力學課程，關于熱力學、流體力學及傳熱學方面的課程沒有涉及到。

3.實踐環節。密西西比州立大學沒有制定學生到工廠實習環節內容，但很多學生利用暑假時間到工廠去見習或者到學校相關研究實驗室去工作，學生在工廠或實驗室見習期間，通常還可得到一定的報酬。我校學生有單獨的生產實習實踐環節，學分為3學分，時間為3周，集中安排學生到相關工廠進行生產實習。

密西西比州立大學沒有單獨設置課程設計時間和學分，但對機械原理、機械設計、機械工程材料設計、機械系統設計、能源系統設計等課程均有設計課題，設計基本安排在課后進行，集中在第3學年和第4學年。設計課題安排學生分組進行，每組5―6人，要求口頭答辯和書面報告。我校課程設計學分單獨計算，共計12學分，包括機械原理、機械設計、機械制造工藝學、金屬切削刀具及機床構造與設計等課程設計。

（三）考核方式

密西西比州立大學學生考核成績包括作業、平時測驗和期末考試，一些課程還要求學生小組合作項目。國外課程教材內容較多，教師課堂講解主要內容之后，課后給學生留大量作業，通過作業來加強學生對本課程的學習。對于小組合作項目，要求學生有書面報告和口頭陳述，培養學生在完成項目期間的團隊合作精神。作業、平時測驗和小組合作項目通常占總成績的60%左右。

二、啟示與建議

美國密西西比州立大學開設的普通化學、計算機編程、力學、傳熱學等基礎課，加強了學生對專業課的橫向了解，有助于提高學生的科研素養和擴寬學生視野。我校應當加強學生對專業課的深度理解，加強培養學生基礎課聯系專業課的能力。培養學生應用基礎學科知識解決實際工程的能力，使學生具有一定的專業知識和科研素養，面對實際的工作問題能夠提出解決問題，在實際的工作學習環境中不斷地成長，為學生能夠更好地升學深造或盡早地步入工作崗位提供有利的保障。

國內過多的學時數將使學生疲于應付上課和考試，不利于培養學生獨立思考的能力和自學能力，并使學生難以對自己感興趣的知識進一步學習，抑制了其學習的積極性，因此應進一步改變教學方法，適當減少課堂教學時間，課程內容向綜合化方向發展，等等。這些措施將為進一步加強學生工程素質的培養、增設部分專題討論課和提供個性化的培養方案提供時間上的保證。鼓勵將行業新知識、新成果、新技術引入主干課程中，拓寬學生的知識面。貫徹先進教育理念，加強各課程間的協調優化。

為保證本科教學的培養質量，勢必需要學校加強對平時課堂教學質量的監督，改進傳統的考核方式，注重平時的學習情況，調動學生的學習主動性，將學生接受的課堂內容與課后的學習充分結合起來，加深學生對學習內容的理解。同時加大平時的考核力度，細化平時成績的評定標準，以避免課后作業的抄襲和期末考試突擊的現象。

為提升本科教學的質量，工程實踐應當培養學生解決問題的能力，應當重視知識與能力的協同。在保證學生掌握一定基礎知識的前提下，加強實踐環節的深入有助于學生將理論知識與實踐相結合，有助于學生把理論知識進行轉化和拓展，增強學生解決實際問題的能力。加強實踐環節的深入，可以讓學生對自己所學專業和從事工作的發展前景有更加深刻的認識，可以增強學生團隊合作和與人溝通的能力。同時，在實踐過程中，學生不能作為旁觀者來進行，要真正融入到實踐內容和實踐角色中去，只有這樣才能達到培養學生綜合性工程素質、創新意識和創新能力的目的。

三、結語

通過對美國密西西比州立大學和沈陽航空航天大學課程設置的對比分析，揭示出兩個學校在教學理念和培養目標上的差異。美國的高校更看重學生本身的發展和素質的提升，當然也包括專業技能的培養，而我校在相當程度上還停留在專業訓練和專業素質上，對全面的關注性不夠。美國高校重視母語寫作課程的開設和對學生語言表達能力的培養，重視力學和熱學等基礎課程的開設，這些課程對于學生個人科研素養培養和綜合素質的提升必不可少。因此，我們應對美國高校的課程設置和相關背景進行進一步研究，以利于我們有效借鑒、取長補短，追求我們自身課程設置體系的完善。

參考文獻：

[1]張建.美國普度大學機械工程本科教育的啟示[J].大學教育科學，2003，（4）：94-96.

第4篇：航空機電工程論文范文

關鍵詞 磁法技術 磁導率 壓力 磁信號 磁感應強度

中圖分類號：TG142.71 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.12.073

Abstract Magnetic is a technique by which can evaluate stress concentration and degree of fatigue damage by testing the permeability of ferromagnetic components. The technique can reflect the stress changes in component precisely. In order to measure the permeability accurately， the high sensitivity testing platform and the algorithm between the signal and the permeability are setup. The results demonstrate that the permeability and micro-strain of the material increase with the residual stress.

Key words magnetic technique； magnetic permeability； stress； magnetic signal； magnetic induction intensity

殘余應力是材料內部維持自身相互平衡的一種應力系統。①殘余應力的存在會對構件的相關性能產生直接的影響，②如機械性能、強度、抗腐蝕力、尺寸與使用壽命。在各工業領域如機械、水利水電、熱電核電、航空航天、石油化工、冶金、鐵路、交通等行業，③殘余應力測試技術及其應用研究始終受到高度重視。為此，各國研究者從不同的角度出發，針對殘余應力測試技術進行了研究。④

目前殘余應力檢測技術主要有以下幾種：射線衍射法、磁性法、超聲波檢測法及電子散班法等，⑤但這些方法都在不同程度上存在著局限性。1929年俄國學者AKCEHOB首先提出X射線應力測定構想，最終形成了成熟X射線衍射法，可是在實驗和實際應用過程中發現，該方法對檢測表面的要求比較高，穿透深度小，只有30 m左右，⑥且操作程序繁瑣。⑦中子衍射法是一種較新穎的檢測方法，但只有反應堆中才可以得到所需的熱中子流，且在反應堆或者中子加速器中，才能獲得較高分辨率，⑧儀器設備非常昂貴，同時測試條件要求非常高，因此在實際的測試及應用還存在許多困難。⑨而磁性法： 可靠性和精度都比較差，量值標定困難，對材質較敏感，且應用范圍較窄，僅只限于鐵磁材料。 超聲波法 對應力的檢測受到材料的性能、機械構件的形狀和組織結構影響， 測量的靈敏度相對較低， 同時須采用高精度設備及儀器進行測定聲速變化，測定過程較為煩瑣。 同樣只能對材料表面應力情況進行測量的電子散斑干涉法， 且對抗震性要求很高，及工作環境要求限制較大。

針對殘余應力的檢測中缺乏簡便而有效手段的問題，本文提出采用基于地球磁場的微磁檢測技術。該方法不受材料性質的限制，具有速度快、無輻射、操作簡單，同時可以對石羊內部和外部進行應力檢測。

1 微磁檢測原理

微磁檢測技術是利用高精度磁矢量傳感器，進而對檢測試樣表面不同區域的地磁場磁感應強度變化情況，以不同區域磁感應強度改變情況進而判斷試件中的殘余應力分布，并經過對數據處理和分析，預測試樣中應力較為集中的區域位置和應力分布的一種新穎無損檢測技術，是一種基于地磁場為磁源的被動式檢測技術。其基本原理是：

將構件置于以地磁場為背景環境中，若試樣中存在應力集中時，該區域與試樣的相對磁導率會產生一定程度的差異，為及。圖1所示，當試樣中存在應力集中，試樣表面所采集的磁感應強度B則會發生相應的變化；反之則會均勻分布，不會發生異常變化。

應力集中會對試樣所采集的磁感應強度產生不同程度的影響，當>時，如圖2（a）所示，試樣壓力集中區的磁感應強度信號值會顯示一個異常的向上凸起；當

2 檢測系統結構框架圖

該應力檢測系統的采集磁信號傳輸框架圖如圖3：

系統中，使用CAN總線進行下位機與上位機之間的數據傳輸。基于CAN的可靠性和獨特的設計，以及采用了高性能的USB采集數據卡，保證了正常工作情況下，對檢測系統進行實驗時的數據采集和存儲。

3 實驗結果及分析

3.1 磁感應強度與應力大小變化

將試件放置在真空熱處理爐內，溫度設置在600℃，時間為0h、2h、4h、6h、8h、10h、12h。通過熱處理，改變試件中應力值情況，利用高精度應力測試儀，測定試件應力值大小，進而采集不同應力值下磁感應信號大小。通過實驗數據分析，在進行熱處理前，試件本身的壓應力較大。熱處理后，試件的應力逐漸變小，且可以發現恒溫4h后，與之前狀態相比較，應力減小程度大概為起始狀態的43%，之后隨著時間的增加，變化程度逐漸變小。圖4（a）顯示，通過對數據進行擬合發現，隨著熱處理時間的增加，磁信號逐漸變小，且開始變化幅度較大，恒溫8h之后幅度變化程度逐漸變小。

加載施壓實驗，壓力強度設定為160MPa，時間不同，分別設定為0h、2h、4h、6h、8h、10h、12h，通過對試件加載施壓，改變試件應力值情況，采集不同應力值下磁感應信號大小，繪制圖形，進而對數據擬合，如圖4（b）。經過相同的加載強度但時間不同，采集的磁感應信號與應力值數據分析，試件在初始2h、4h的加載時間下，應力值與磁感應信號強度變化較為明顯；加載8h、10h、12h之后，試件的應力值與磁感應信號強度變化較小。同時通過對數據分析可以發現，304不銹鋼板試件兩邊的邊緣磁信號強度變花不明顯。

將加載時間設定為2h，改變加載強度，分別為160MPa、165MPa、170MPa、175MPa、180MPa，通過高精度應力測試儀采集試件在不同加載強度后的試件應力情況，同時利用高精度磁矢量探頭對試件的磁信號進行采集，獲取應力大小與磁感應信號變化情況。對所采集的數據進行分析可以發現，170MPa加載強度后，試件的應力值變化程度加大，但非線性。對所收集的試件信號數據進行擬合，得出如圖4（c）所示數據。試件測試應力值與磁感應信號是正向關系，隨著試件應力值的增加，磁感應信號也在增大，但幅度不一，且可以看出在加載185 MPa后，與之前狀態相比較，應力增大較為明顯。

4 總結

研究表明，微磁檢測作為一種新的無損檢測技術，可以較好反應構件中應力狀態的情況，同時也可以對構件存在應力區域進行判別，對構件中應力分布及應力大小狀態的早期預判和堆疲勞損傷程度的早期評價具有重要意義。具體研究結論如下： （1）通過對微磁檢測技術原理的研究，并將該技術應用于304不銹鋼板殘余應力的監測，實現了對應力和疲勞損傷測定。將實驗結果進行對比，發現三種處理后所得結果一致，表明微磁檢測技術對殘余應力檢測的可行性。（2）應力集中區域，會導致該區域與周邊的區域磁導率發生相應的差異，磁信號強度與應力大小變化存在著一定的聯系，即隨著試件中所存在的殘余應力增加，所采集得到的磁信號強度也在增大。

注釋

① 沈軍，林波，遲永剛，等.殘余應力物理法測量技術研究狀況[J].材料導報，2012.26（19）：120-125.

② 王秋成，柯映林，邢鴻燕.板類構件內部殘余應力測試技術研究[J].浙江大學學報（工學版），2005.39（3）：381-384.

③ 王慶明，孫淵.殘余應力測試技術的進展與動向[J].機電工程，2011.28（1）：11-15，41.

④ Curfs C， Kipstein O， Studer A J， et al. Residual stress measurements in Australia： Present and future[J].Mater Sci Forum，2005，490-491：218-222.

⑤ STEINZIG M， TAKAHASHI T.Residual stress measurement using the hole drilling method and laser speckle interferometry part Ⅳ： measurement accuracy[J]. Experimental Techniques，2003.27（6）：59-63.

⑥ 陳勇，高德平，等.鈦合金平板電子束焊接殘余應力的小孔法測量[J].理化檢驗-物理分冊，2001.10（37）：18-20.

⑦ 陳會麗，鐘毅，王華昆，等.殘余應力測試方法的研究進展[J].云南冶金，2005.34（3）：52-54.

⑧ Schneider L C R， Hainsworth S V， Cocks A CF， et al. Neutron diffraction measurements of residual stress in a powder metallurgy component[J]. Scr Mater， 2005， 52（9）： 917-921.

⑨ 李峻宏，高建波，李際周，等.中子衍射殘余應力無損測量與譜僅研發[J].無損檢測，2010.32（10）：765-769.

謝大吉.磁測法測定殘余應力的研究.牡丹江全國第八屆實驗力學學術會議論文[R].1995.

劉致遠.磁致伸縮振動時效在消除金屬構件內應力上的應用[J].中國鑄造裝備與技術，2003（4）：16-18.

曾杰偉，蘇蘭海，徐立坪，等.逆磁致伸縮效應鋼板內應力檢測技術研究[J].機械工程學報，2014.50（8）：17-22.

亞敏.云紋干涉鉆孔法測量殘余應力的實驗研究與應用[D].清華大學，2003.

徐虹，滕宏春，崔波，等.殘余應力非破壞性測量技術的發展現狀簡介[J].理化檢驗-物理分冊，2003.39（11）：595-598.

Schmerr L M， Son S J. Ultrasonic nondestructive evaluation systems： Models and measurements[M].New York：Springer，2007.