机械装置建模

Ⅰ 机电一体化系统仿真的模型主要有哪几种分别应用于系统设计的哪个阶段

机电一体化系统的仿真模型主要有：物理模型、数学模型和描述 模型。当仿真模型是物理模型时，为（全）物理仿真；是数学模型时， 称之为数学（计算机）仿真。用已研制出来的系统中的实际部件或子 系统代替部分数学模型所构成的仿真称为半物理仿真。

计算机仿真、 半物理仿真、全物理仿真分别应用在分析设计阶段（软件级）、部件 及子系统研制阶段（软件-硬件级）实时仿真、系统研制阶段（硬件级） 实时仿真阶段。

请好评

~在右上角点击【评价】，然后就可以选择【满意，问题已经完美解决】了。
如果你认可我的回答，敬请及时采纳，
~你的采纳是我前进的动力~~
~如还有新的问题，请不要追问的形式发送，另外发问题并向我求助或在追问处发送问题链接地址，答题不易，敬请谅解~~
O(∩_∩)O，记得好评和采纳，互相帮助
祝学习进步！

Ⅱ 关于机电一体化的详细介绍

机电一体化技术 机电一体化技术 即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技更多>>具体包括以下内容：

机械技术 计算机与信息技术 系统技术 自动控制技术 传感检测技术 伺服传动技术
机电一体化专业是一个宽口径专业，适应范围很广，学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外，还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，充分体现重视技能培养的特点。学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司，从事加工制造业，家电生产和售后服务，数控加工机床设备使用维护，物业自动化管理系统，机电产品设计、生产、改造、技术支持，以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。
目录 1图书机电一体化 2内容简介 3作者简介 4目录 5发展方向 图书机电一体化 作者:(日)武藤一夫 译者:王益全 滕永红 于慎波
出版社：科学出版社
页码：258 页
出版日期：2007年
ISBN：9787030193810
装帧：平装
开本：16开
市场价：￥35.00 编辑本段内容简介 本书是介绍机电一体化实用技术的入门书，重点介绍机电一体化所必需的6项技术，即计算机技术、传感器技术、传动技术、接口技术、软件技术及网络技术等，最后对作为机电一体化典型应用的机器人技术和CNC技术作较为详细的说明。本书内容深入浅出、简明易懂、图文并茂。
本书可供从事机电一体化工作的现场工程技术人员参考，也可作为高等院校电气系、电子系、机械系本科生的教学参考书，以及专科学校或职业高等学校学生学习机电一体化的自学教材。 编辑本段作者简介 武藤一夫，1955年生于福岛县。1980年劳动部所管职业培训大学机械专业毕业。1982年山梨大学工学部工学研究科研究生院精密工程专业毕业。1993年东京农工大学工学部工学研究科研究生院机械系统工程专业工学博士现，在独立行政法人雇用一能力开发机构，职业能力开发综合大学精密机械系统工程系，兼任福祉工学系教授，岩手县、枥木县、福岛县、茨城各县技术顾问。厚生劳动部中央职业能力开发审议会专门调查会委员、经济产业部FA开放推进协议会open controller专门委员会委员、经济产业部FA开放推进协议会XML实证委员会委员、汽车技术会制造部门委员会委员长、机械振兴协会加工数据文件企划委员。 编辑本段目录 第1章 机电一体化概述
1.1 机电一体化及其基本要素
1.2 机电一体化的基本技术及其发展史
1.3 传感器
1.3.1 什么是传感器
1.3.2 传感器的种类
1.3.3 模拟信号与数字信号
1.3.4 传感器信号
1.3.5 传感器的选择方法
1.4 接口电路(电子电路及信号处理系统)
1.5 控制器
1.5.1 什么是控制器
1.5.2 继电器控制
1.5.3 半导体继电器(无触点)控制
1.5.4 顺序控制器
1.5.5 控制器信号
1.5.6 在控制器中把模拟信号转换成数字信号
1.5.7 控制器信号的电平(TTL电平)
1.6 传动装置
1.6.1 什么是传动装置
1.6.2 电动机
1.6.3 电磁驱动机构
1.6.4 气压驱动装置
1.7 软件
1.8 网络
1.8.1 什么是网络
1.8.2 基于PLC的网络应用举例
1.8.3 网络与3维CAD/CAE/CAM/CAT/网络系统
1.8.4 网络与机电一体化
第2章 微型计算机是机电一体化的基础
2.1 什么是微型计算机
2.2 微型计算机的硬件
2.2.1 20世纪70年代的8位和16位微型计算机
2.2.2 20世纪80年代的32位微型计算机
2.2.3 20世纪90年代的微型计算机
2.2.4 21世纪初的微型计算机
2.3 微型计算机的种类
2.2.3 单板计算机
2.3.2 单片微型计算机
2.3.3 个人计算机
2.4 微型计算机系统的构成
2.4.1 CPU
2.4.2 CPU的内部结构
2.4.3 CPU内部信息处理的定时与机器周期
2.4.4 存储器及其功能
2.5 微型计算机的软件
2.6 微型计算机的接口电路
2.6.1 微型计算机接口电路内部数据信号的接收
2.6.2 输入输出(I/O)接口电路及其通信
2.6.3 并行一串行方式以及串行一并行变换
第3章 机电一体化的硬件技术
3.1 机械零部件的基础知识
3.1.1 机械运动
3.1.2 机构
3.1.3 机械零件
3.2 电子零部件的基础知识
3.2.1 电容器
3.2.2 电阻器
3.2.3 二极管
3.2.4 光电二极管
3.2.5 三极管
3.2.6 继电器
3.2.7 固体继电器
3.2.8 集成电路(IC)
3.2.9 运算放大器
3.2.10 数字集成电路
第4章 机电一体化的接口技术
4.1 接口电路的基础知识
4.1.1 接口电路概述
4.1.2 反向电流与源电流
4.1.3 逻辑“1”与逻辑“0”
4.1.4 上拉电阻和下拉电阻
4.2 接口技术
4.2.1 将数字信号转换为数字信号
4.2.2 将数字信号转换为模拟信号
4.2.3 将模拟信号转换为数字信号
4.2.4 将模拟信号转换为模拟信号
4.3 实用数字IC的读法与用法
4.3.1 逻辑校验
4.3.2 脉冲振荡电路
4.3.3 脉冲延迟电路
4.3.4 双稳态触发器电路
4.3.5 使用74LS393的计数器电路
4.3.6 防振电路
4.3.7 微分与积分电路
4.4 微型计算机与传感器的接口电路
4.4.1 传感器放大电路
4.4.2 振动传感器放大电路
4.4.3 光传感器(光电晶体管)放大电路
4.5 微型计算机与传动装置的接口电路
4.5.1 传动装置的驱动电路
4.5.2 达林顿连接
4.5.3 传动装置驱动用光电耦合器的用法
第5章 机电一体化的软件技术
5.1 软件概述
5.2 机器语言
5.2.1 什么是机器语言
5.2.2 位(bit)
5.2.3 机器语言是微型计算机的信号
5.2.4 为掌握机器语言和汇编语言所作的准备
5.2.5 汇编语言
5.2.6 程序流程图
5.3 C语言、C++和Java
5.4 XML语言
5.5 UML语言
第6章 机器人与CNC技术
6.1 什么是机器人
6.1.1 机器人的定义
6.1.2 机器人的结构
6.1.3 机器人发展史
6.1.4 机器人的种类
6.2 机器人技术
6.2.1 机器人控制技术
6.2.2 机器人的用途
6.3 CNC机床
6.3.1 什么是CNC
6.3.2 CNC机床及其构成
6.3.3 CNC机床工具路径的控制方式
6.3.4 伺服机构的结构
6.3.5 CNC机床简史
6.3.6 CNC机床的特点和种类
6.3.7 CNC机床的功效
6.3.8 CNC机床的程序设计
参考文献
机电设备安装试运行异常现象分析与对策在工程机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下，按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转，与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可靠性，对设备性能作一次检测，并将检测的数据与设备制造出厂记录的数据进行比较，对设备工程的质量作出评价。在实际工作中设备的试运行住住会碰到意想不到的异常现象，使电动机起动失败而跳闸，较大容量的电动机机会便多一些。为了便于事后分析，在电机起动之前，我们就应做好事前准备工作（尤其是大型电动机更需要重视），并对检查的结果加以分析。

一. 电动机起动前的检查与试运行检查

1 启动前的检查

（1） 新安装的或停用三个月以上的电动机，用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻，测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。通常对500V以下的电动机用500V兆欧表测量，对500~3000V电动机用1000V兆欧表测量其绝缘电阻，按要求，电动机每1kV工作电压，绝缘电阻不得低于1兆欧，电压在1k伏以下、容量为了1000千瓦及以下的电动机，其绝缘电阻应不低于0.5兆欧。如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。

（2） 检查二次回路接线是否正确，二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次，确认各环节动作无误，包括信号灯显示正确与否。检查电动机引出线的连接是否正确，相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零是否良好，导线截面积是否符合要求。

（3）检查电动机内部有无杂物，用干燥、清洁的200-300kPa的压缩空气吹净内部(可使用吹风机或手风箱等来吹)，但不能碰坏绕组。

（4） 检查电动机铭牌所示电压、频率与所接电源电压、频率是否相符，电源电压是否稳定（通常允许电源电压波动范围为±5%），接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动，还要检查起动设备的接线是否正确。

（5） 检查电动机紧固螺栓是否松动，轴承是否缺油，定子与转子的间隙是否合理，间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物，电动机和所传动机械的基础是否牢固。

（6） 检查保护电器（断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等）整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适，熔体是否完好，规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。。

（7） 电刷与换向器或滑环接触是否良好，电刷压力是否符合制造厂的规定。

（8） 检查启动设备是否完好，接线是否正确，规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴（如水泵、风机等），检查转动是否灵活，有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好，转动无碍。

（9） 检查传动装置是否符合要求。传动带松紧是否适度，联轴器连接是否完好。

（10）检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。观察是否有泄漏印痕，转动电动机转轴，看转动是否灵活，有无摩擦声或其它异声。

（11）检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。

2．电动机试运行过程中检查。

启动时检查

（1）电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意，传动部分附近不应有其它人员站立，也不应站在电动机及被拖动设备的两侧，以免旋转物切向飞出造成伤害事故。

（2）接通电源之前就应作好切断电源的准备， 以防万一接通电源后电动机出现不正常的情况时（如电动机不能启动、启动缓慢、出现异常声音等）能立即切断电源。使用直接启动方式的电动机应空载启动。由于启动电流大，拉合闸动作应迅速果断。

（3）一台电动机的连续启动次数不宜超过3~5次，以防止启动设备和电动机过热。尤其是电动机功率较大时要随时注意电动机的温升情况。

（4）电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时，应迅速停机检查。

（5）使用三角启动器和自耦减压器时，软启动器或变频启动时必须遵守操作程序。

试运行时检查

（1）检查电动机转动是否灵活或有杂音。注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。

（2）检查电源电压是否正常。对于380V异步电动机，电源电压不宜高于400V，也不能低于360V。

（3）记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。

（4）检查电动机所带动的设备是否正常，电动机与设备之间的传动是否正常。

（5）检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。

（6）用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。

（7）检查电动机外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常，轴承温度是否符合制造厂的规定（对绝缘的轴承，还应测量其轴电压）。
编辑本段发展方向 机电一体化向智能化方向迈进.20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。 关注六个发展方向: 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。未来机电一体化的主要发展方向有： 1.智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而必要的。 2.模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.网络化。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system，CIAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 4.微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 5.绿色化。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。 6.系统化。系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，特别是“人格化”发展引人注目，即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。机电一体化的人格化有两层含义。一是机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。

Ⅲ 现代机械的设计方法有哪些

1）信复息论方法, 如信息分析法、制技术预测法等。它是现代设计方法的前提。

2）系统论方法, 如系统分析法、人机工程以及面向产品生命周期的设计。

3）控制论方法, 如动态分析法等。

4）优化论方法, 它是现代设计方法的目标。

5）对应论方法, 如相似设计、反求工程设计等。

6）智能论方法, 如CAE 、并行工程、人工智能等是现代设计方法的核心。

7）寿命论方法, 如可靠性设计、价值工程和稳健性设计等。

8）离散论方法, 如有限元和边界元方法。

9）模糊论方法, 如模糊评价和决策等。

10）突变论方法, 如创造性设计等。它是现代设计方法的基础。

11）艺术论方法 , 如艺术造型等。

Ⅳ 在catia中，如何将几个机械装置同时进行模拟

用时间驱动命令。欢迎关注微信公众号“catia那点事儿”，里面会有关于catia的一些实用分享

Ⅳ abb机器人如何加装气动抓手

abb机器人加装气动抓手步骤：

1）导入左抓手，右抓手和底座

2）建模-创建机械装置

3）设置名称，类型选择工具

4）添加链接

5）选择底座，并设置为BaseLink，点击箭头添加，然后应用

6）同理添加左抓手和右抓手，添加接点

7）类型因为抓手直线运动，选往复，第二个位置表示方向，左抓手沿Y负方向运动，设置上下限

8）设置工具数据

9）设置依赖性，编译机械装置

10）测试

Ⅵ 设计一个机械传动传动装置需要哪些软件

二维的常用AutoCAD，如果搞机械的话推荐用CAXA（版本2007R3企业版）；建模用Pro/E或Solidworks，先画出二维图内再用三维软容件把各个零部件画出来，最后装配，至于仿真以上两个三维软件可以仿真。

机械传动在机械工程中应用非常广泛，主要是指利用机械方式传递动力和运动的传动。分为两类：一是靠机件间的摩擦力传递动力与摩擦传动，二是靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动。另有同名《机械传动》杂志。

Ⅶ 什么是机械装置

那就要用完全不延时的、灵敏度超前、手感空前的下一代键盘，国际市场上还没有商品，终将要出现！
如果你能将其送上2010年上海世博会、每年的德国汉诺威信息展览会、每年8月份德国柏林国际消费电子展IFA，可以借用。
中国人在1982年提出的，本人下岗，就不坚持了，昨天还有西洋人来参观过,向他展示了核心图纸，全模拟计算机控制的，关键材料国产。
这就是宣传奥运，展现中国的实力！

这个键盘吧
http://..com/question/57263068.html
楼上说的是1980年时期的IBM公司286型、386型号计算机用的键盘，是机械键盘，当时都是原装进口，后来国内基本未生产过，现在有少量走私的旧机械键盘，比普通键盘要贵很多，其结构合理，制作成本高，旧的可以是50元一个，新的一般要上千元为公道。
相比之下，现在的键盘都是低成本制造，就普通的花胶（指的是透明或半透明和软的胶，硅橡胶就是其中一种，薄膜接触键盘内部用的结构键，产生键向上复位弹力，将所有的键结构连接在一起）而已。
昨天，一个有长期工作经验的斯坦福大学毕业的硕士到本人家里来作客，这个西洋人能明白本人的下一代键盘的性能。
你上网络检索就是了。
国际上还没有商品，其造价一万元还下不来，作为奢侈品合适，是中国创新核心价值的体现，是创意设计和产业结构转型的范例，是民族精神的象征，是独立创新的象征，具有明确的和不可替代的政治含义。
打的是品牌，就是要强势展现，要做高端市场。
国内的联想、腾讯、新浪等等CEO自己不做，本人也不会认真做这些活，点到就可以了。
如果有人能将其送上2010年上海博览会、每年的德国汉诺威信息展览会、每年8月份德国柏林国际消费电子展IFA，本人可以自费制造，国内的专用键盘制造商和普通键盘制造商都参加这些展览会，他们只关心订单，无所谓企业文化，本人何必认真？
那个西洋硕士能当场看懂本人的键盘控制模拟计算机的局部单元部分，现在国内名牌大学的对口专业博士后却不懂，本人何必较真？
如果毛泽东、周恩来在世，一定有生机。现请示侨办主任。

http://..com/question/61675798.html
西洋人的精髓，亚洲人能吃透吗？
他宣传了中国在钢琴上的创新了吗？
他将中国人制造的原型带到国际音乐会上和国际乐器展览会上了吗？
是否爱国、是否坚持原则、有无民族气节，一测试就暴露无遗了！
这要产生键盘完整的标准、新的演奏方法、律制、音效的变革等等。
本人对到中国的外国乐器人士、工程技术人员面对面地宣传中国的独创，叫板欧美人士！

http://..com/question/70238496.html
钢琴的质量主要取决于哪个零件的质量
这是整体质量所决定的。
各部分的木材处理的工艺、费用。
基本结构就决定了音质，例如音板、琴弦、钢骨架、梁的结构方式，这就是西方工业发达国家的工业基础、文化积淀，企业的核心技术，不是实行各种技术标准，花上2万元一天请西方的钢琴技师就能学到的，例如，国际上有钢琴技师协会，那里的技师都花钱请来，而真本事是学不到的。
中国人都在国外钢琴企业见到人家的击弦机构、键盘是在消声室内调整的，国内就完全没有这个必要，技师也没有这个水平和耐心，而且中国加工质量也犯不着再修整。
就算是国外生产的钢琴，你踩下踏板，压制弦的振动，都能听见击弦机构、键盘的冲击噪音，你平时不在意而已。而且，不同的击键力度和击键方式，这个噪音的特点和大小也在变化之中。
现在中国的琴锤国家标准就十分简单，更不要提击弦机构、键盘的标准了，如何制定完善的标准，研制出完整的检测仪器，这就要看××××****&&&同志的改革魄力了。

Ⅷ 沈阳哪能学习工业机器人

1、兴趣是最好的老师，根据自己的兴趣爱好选择适合自己的专业回
2、专业选择好了选择好的答学校，关键是能学到技术的学校，出来有个好的工作
3、选择学校首先看学校开设的课程符不符合市场需求
4、学校设施设备是不是贴近市场
5、学技术关键是要动手练习，学校的实训课程安排情况
6、学校管理怎么样
7、学校的老师怎样
8、学校的就业怎么样
通过以上的对比选择，我相信你能选择一个不错的学校，希望我的回答能帮助你！！！

Ⅸ 机械动力学的理论及应用

1.分子机械动力学的研究：作为纳米科技的一个分支，分子机械和分子器件的研究工作受到普遍关注。如何针对纳机电系统(NEMS)器件建立科学适用的力学模型，成为解决纳米尺度动力学问题的瓶颈。分子机械是极其重要的一类NEMS器件．分为天然的与人工的两类。人工分子机械是通过对原子的人为操纵，合成、制造出具有能量转化机制或运动传递机制的纳米级的生物机械装置。由于分子机械具有高效节能、环保无噪、原料易得、承载能力大、速度高等特点，加之具有纳米尺度，故在国防、航天、航空、医学、电子等领域具有十分重要的应用前景，因而受到各发达国家的高度重视。已经成功研制出多种分子机械，如分子马达、分子齿轮、分子轴承等。但在分子机械实现其工程化与规模化的过程中， 由于理论研究水平的制约，使分子机械的研究工作受到了进一步得制约。 分子机械动力学研究的关键是建立科学合理的力学模型。分子机械动力学采用的力学模型有两类，第一类是建立在量子力学、分子力学以及波函数理论基础上的离散原子作用模型。在该模型中，依据分子机械的初始构象，将分子机械系统离散为大量相互作用的原子，每个原子拥有质量，所处的位置用几何点表示。通过引入键长伸缩能，键角弯曲能，键的二面角扭转能，以及非键作用能等，形成机械的势能面，使系统总势能最小的构象即为分子机械的稳定构象。采用分子力学和分子动力学等方法，对分子机械的动态构象与运动规律进行计算。从理论上讲，该模型可以获得分子机械每个时刻精确的动力学性能，但计算T作量十分庞大，特别是当原子数目较大时，其计算工作量是无法承受的。第二类模型为连续介质力学模型。该模型将分子机械视为桁架结构，原子为桁架的节点，化学键为连接节点的杆件，然后采用结构力学中的有限元方法进行动力学分析。该模型虽然克服了第一类模型计算量庞大的缺陷，但无法描述各原子中电子的运动状态，故没有考虑分子机械的光、电驱动效应和量子力学特性．所以在此模型上难以对分子机械实施运动控制研究。有学者提出将量子力学中的波函数、结构力学中的能量函数以及机构学中的运动副等理论结合，建立分子机械动力学分析的体铰群模型。在该模型中，将分子机械中的驱动光子、电子、离子等直接作用的原子以及直接构成运动副的原子称为体，联接体的力场称为铰，具有确切构象的体铰组合称为群。将群视为相对运动与形变运动相结合的杆件．用群间相对位置的变化反应分子的机械运动，而群的形变运动反映分子构象的变化，借助坐标凝聚对群进行低维描述。该模型的核心思想来自于一般力学中的子结构理论和模态综合技术。
2.往复机械的动力学分析及减振的研究：机械产生振动的原因，大致分为两种，一种是机械本身工作时力和力矩的不平衡引起的振动，另一种是由于外力或力矩作用于机架上而引起机械的振动。下面只研究机械本身由于力和力矩的不平衡而引起的振动问题。往复机械包含有大质量的活塞、联杆等组成的曲柄-活塞机构，这些大质量构件在高速周期性运动时产生的不平衡力和气缸内的燃气压力或蒸气压力的周期性变化构成了机器本身和基础的振动。这样产生的振动通过机架传给基础。此振动只要采用适当的方法克服不平衡力这一因素，便可减小振动。然而由曲柄轴的转动力矩使机架产生的反力而引起的振动将是最难解决的问题。 通过一系列的动力学分析，将产生新的减小振动的思路，即想法将往复机械工作时产生的惯性力和力矩的不平衡性，尽量在发动机内部加以平衡解决，使其不传给机架。以往解决平衡的办法是在曲柄轴中心线另一侧加上适当配重即可平衡，对多缸发动机虽然也可按同样办法来处理，但比较麻烦，且发动机结构笨大。由曲柄-活塞动力学分析可知，若作用于往复机械的力之总和等于零(静平衡条件)和上述作用力对任意点的力矩之总和等于零(动平衡条件)，则作用于往复机械的力和力矩就完全平衡。从理论分析上是可行的，在实际应用上也是可以实现的，即对于多缸发动机的平衡，只要合理安排曲柄角位置和适当选择曲柄、连杆、活 塞构件的质量，则可完全满足关于转动质量的两个平衡条件，因而可达到减小整机振动的目的。
3.机械系统的碰撞振动与控制的研究：机械系统内部或边界间隙引起的碰撞振动是机械动力学的研究热点之一。该领域研究成果有：
(1)碰撞振动的间断和连续分析，包括稳定性分析、奇异性问题、擦边诱发分叉、非线性模态等研究； (2)碰撞振动控制，特别是不连续系统的控制方法和控制混沌碰撞振动；
(3)碰撞振动分析的数值方法；
(4)碰撞振动实验研究。 在稳态运行环境下，机械系统内部或边界上的间隙通常使系统产生碰撞振动， 即零部件间或零部件与边界间的往复碰撞。这会造成有害的动应力、表面磨损和高频噪声，严重影响产品的质量。在当代高技术的机电系统中，碰撞振动有时会成为影响系统性能的主要因素。
例如：
(1)在由机器人完成的柔顺插入装配中，为避免轴、孔对中误差而引起卡阻，需要同时控制操作器的位置和它与环境间的作用力。这类柔顺操作器的关键部分由弹性元件、应变测量模块及力反馈电路组成，通过控制弹性元件的变形， 产生对负载变化非常敏感的控制力。操作器研制的难点之一是，传动误差扰动经过间隙环节后成为极复杂的运动，对高灵敏度操作器的动力学特性产生影响。
(2)大型航天器中许多大柔性结构(如空间站的天线、太阳能电池帆板)需要在太空轨道装配或自动展开，为此，在关节(或套筒)中留有一定间隙。虽然这些间隙与结构尺寸相比很小，但因关节数目很多而使整个结构呈明显的松动，其振动特性变得非常复杂。另外，这类结构往往还受主动控制， 间隙显著增加了控制的难度。 因此，深入研究间隙引起的碰撞振动，才能在高技术机电系统的设计阶段把握其动力学特性，避免后继阶段的大挫折。由于碰撞振动系统是复杂的非线性动力学系统，对它的研究既有理论难度又有重要工程实际意义，得到普遍关注。
4.流体动力学在流体机械领域中的应用：空气、水、油等易于流动的物质被统称为流体。在力的作用下，流体的流动可引起能量的传递、转换和物质的传送。利用流体进行力的传递、进行功和能的转换的机械，被称为流体机械。流体力学就是一门研究流体流动规律，以及流体与固体相互作用的一门学科，研究的范围涉及到风扇的设计，发动机内气体的流动以及车辆外形的减阻设计，水利机械的工作原理，输油管道的铺设，供水系统的设计，乃至航海、航空和航天等领域内动力系统和外形的设计等。计算流体动力学（CFD），就是建立在经典流体动力学与数值计算方法基础之上的一门新型学科。CFD 应用计算流体力学理论与方法，利用具有超强数值运算能力的计算机，编制计算机运行程序，数值求解满足不同种类流体的流动和传热规律的质量守恒、动量守恒和能量守恒三大守恒规律，及附加的各种模型方程所组成的非线性偏微分方程组，得到确定边界条件下的数值解。CFD 兼有理论性和实践性的双重特点，为现代科学中许多复杂流动与传热问题提供了有效的解决方法。
5.转子动力学理论与机械故障诊断技术：以风力发电机组、水力发电机组等大型能源装备、航天器、航空发动机、汽车等机械系统为研究对象，进行转子动力学、机械故障诊断、振动主动控制等方面的研究。对带有旋转机械中常见的动静件碰摩、部件松动、转轴裂纹等故障的转子系统的非线性动力学行为进行理论与实验研究，发展了转子轴承系统非线性动力学理论。开展了动静件碰摩、转轴裂纹等旋转机械常见故障的诊断与定位，非线性系统在线辨识技术、神经网络、专家系统、小波分析等方法的研究，在国际上较早地和较系统、全面地分析了旋转机械常见故障的动力学机理，所开发的水轮发电机组和汽轮发电机组状态监测和故障诊断系统已安装在大量的机组上，为电力行业的安全生产做出了贡献。
6.航天器动力学及智能结构技术：为了解决对含间隙展开与分离机构的全局(解锁－展开－锁定)动力学预测仿真的难题，引入单边约束和变拓扑结构理论，研究了含间隙展开机构多体动力学建模方法，基于ADAMS软件平台编制了卫星-火箭分离动力学仿真模拟系统和太阳电池阵动力学仿真模拟系统，该项技术已用于星箭解锁分离、战略导弹级间段分离、大型整流罩解锁－抛离、空间站伸展机构展开-锁定等的全局预测仿真模拟。探索研究了智能材料结构机构设计理论与方法，主要解决智能元件和典型智能机构设计与分析问题。设计了一种具有感知和驱动功能的压电主动杆；研究了典型智能材料元件（压电双晶片、SMA差动弹簧驱动器、主动杆等）的机电耦合特性；研制了3种智能材料元件驱动的组合式机构：压电驱动的微动机器人、SMA驱动的柔性手爪和压电双晶片驱动的步进转动机构；进行了采用智能材料实现飞行器的变构型研究。