前言：中文期刊網精心挑選了機械原理的定義范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
機械原理的定義范文1
基本概念
1、壓力(F)：垂直作用在物體表面上的力叫壓力。
2、壓強(P)：物體單位面積上受到的壓力叫壓強。
單位：帕斯卡(Pa):1Pa=1N/m2
3、液體壓強產生的原因：是由于液體受到重力,具有流動性。
4、測量液體壓強的儀器：壓強計
通過U形管中液面高度差顯示薄膜受到的壓強大小
5、根據液體壓強公式：
可得，液體的壓強與液體的密度和深度有關，而與液體的體積和質量無關。
6、大氣壓強產生的原因：
空氣受到重力作用而產生的，大氣壓強隨高度的增大而減小。
7、證明大氣壓強存在的實驗是：馬德堡半球實驗。
測定大氣壓強值的實驗是：托里拆利實驗。
8、測定大氣壓的儀器是：氣壓計，常見氣壓計有水銀氣壓計和無液氣壓計(金屬盒氣壓計)
9、標準大氣壓=760毫米汞柱=1.013×105帕=10.34米水柱。
10、連通器
定義：上端開口，下端連通的容器
原理：連通器里裝同一種液體且液體不流動時，各容器的液面保持相平
應用：茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等
基本公式
1、壓強通用公式：P=F/S
2、液體壓強計算公式：P=ρgh
基本規律
1、液體壓強特點：
①液體對容器底和壁都有壓強，
②液體內部向各個方向都有壓強;在同一深度，液體向各個方向的壓強相等;
③液體的壓強隨深度增加而增大，
④在深度相同時，液體密度越大，壓強越大。
2、增大壓強方法:
①S不變，F②F不變，S③同時把F，S
減小壓強方法則相反。
3、液體壓強主要類型
4、沸點與氣壓關系：
一切液體的沸點，都是氣壓減小時降低，氣壓增大時升高。
5、流體壓強大小與流速關系：
在流體中流速越大地方，壓強越小，
流速越小的地方，壓強越大。
6、升力
原理：飛機前進時，由于機翼上下不對稱上凸下平，機翼上方空氣流速大，壓強較小，下
方流速小，壓強較大，機翼上下表面存在壓強差，這就產生了向上的升力。
1、實驗方案
①原理：F浮=F向上-F向下
②器材：溢水杯、小桶、彈簧測力計、
③步驟：
㈠測出物體重力G
㈡測出小桶的重力G0
㈢把物體浸入水中，測出物體完全浸沒后測力計示數F和排開水和小桶總重力G1
2、計算物體的浮力進行驗證：
物體受到的浮力：F浮=G-F
排開液體重力：G排=G1-G0
基本概念
1、杠桿
①定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點轉動，這根硬棒就是杠桿。
②支點：杠桿繞著轉動的點。
③動力：使杠桿轉動的力。
④阻力：阻礙杠桿轉動的力。
⑤動力臂：從支點到動力作用線的距離。
⑥阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。
2、定滑輪
①定義：軸固定不動的滑輪叫定滑輪。
②原理：定滑輪實質是等臂杠桿，不省力，但能改變力的方向。
3、動滑輪
①定義：軸可以隨物體一起移動的滑輪叫動滑輪。
②原理：動滑輪實質是動力臂(滑輪直徑D)為阻力臂(滑輪的半徑R)2倍的杠桿。動滑輪省一半力。
4、滑輪組
①定義：由幾個滑輪組合在一起使用就叫滑輪組。
②原理：既利用了動滑輪省一半力又利用了定滑輪改變動力的方向。
③承擔物重的繩子有幾段，所用拉力為物重的幾分之一。
5、機械功(J)
①功的初步概念：力作用在物體上，物體在這個力的作用下通過了一段距離，
功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離。
②功的計算：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：功=力×距離
③功的單位：焦耳，簡稱焦，符號為J。
力的單位是N，距離的單位是m，功的單位就是N·m
6、功率(W)
①功率的概念：單位時間里完成的功，叫做功率。功率表示做功的快慢。
②功率的計算：公式為功率=功/時間，
③功率的單位：功率的單位是J/s瓦特。簡稱瓦，符號W。
功的單位是J，時間的單位是s，功率的單位就是J/s。
7、機械效率(η)
①有用功跟總功的比值叫機械效率。公式：η=W有用/W總×100%
②機械效率總是小于1。
③注意機械效率跟功率的區別
機械效率和功率是從不同的方面反映機械性能的物理量，它們之間沒有必然的聯系。功率大的機器不一定效率高。
8、動能和勢能
①動能：物體由于運動而具有的能量。一切運動的物體都具有動能。運動物體的速度越大，質量越大，它的動能就越大。
②勢能：勢能可分為重力勢能和彈性勢能。
重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量。物體的質量越大，舉得越高，它具有的重力勢能就越大。
彈性勢能：物體由于發生彈性形變而具有的能量。物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。
③機械能：動能和勢能統稱為機械能。
9、能和勢能的轉化
動能可以轉化為勢能，勢能也可以轉化為動能。
基本公式
1、杠桿的平衡條件：
動力×動力臂=阻力×阻力臂，F1·L1=F2·L2
2、功的計算：W=Fs
3、功率的計算：P=W/t
4、滑輪組拉的大?。篎=G/n
5、滑輪組機械效率：
基本實驗
一、測滑輪組的機械效率
1、實驗方案
①原理：
②器材：彈簧測力計、刻度尺
③步驟：
㈠使彈簧測力計豎直向上勻速提升重物，測量繩子移動距離s、物體上升高度h
㈡測出拉力F、物體重力G
㈢計算滑輪組的機械效率
2、實驗結論
①滑輪組中動滑輪個數越多越省力，但機械效率越低;
②同一機械，提升的重物越多，機械效率越高
③重物提升高度不影響滑輪組的機械效率
基本規律
1、杠桿分類
①省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠桿。例如：起子、扳手、撬棍、鍘刀等。
②費力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿。例如：鑷子、釣魚桿，賽艇的船漿等。
③等臂杠桿：動力臂等于阻力臂的杠桿。例如：天平。
特點：省力杠桿省力，但費距離(動力移動的距離較大)，費力杠桿費力，但省距離。等臂杠桿不省力也不省距離。既省力又省距離的杠桿是不存在的。
2、功的原理
使用機械時，人們所做的功都等于不用機械而直接用手所做的功，也就是使用任何機械都不省功。這個結論叫做功的原理。
3、常見不做功的三種情況：
①有力無距：如搬而未起，推而未動;
②有距無力：如物體在光滑的水平面上做勻速直線運動;
③力距垂直：水平方向運動的物體，由于運動方向與重力方向垂直，故重力不做功。
機械原理的定義范文2
1.1在教學中應用的理論依據
虛擬仿真技術可將學習對象、學習資源、學習情境和學習工具進行有機結合，將一些看得見表面但摸不著實際的學習對象，通過某些技術和工具，使學習者能看得清其實質，還能感覺到其實際，為學習者創設良好的學習情境，有效促進了學習者的體驗學習。關于體驗學習，美國心理學家庫伯(DavidKolb)用4個元素建立起了4階段理論模型:具體的經驗、觀察與反思、形成抽象的概念和普遍的原理以及在新情境中檢驗概念的意義。對學習者而言，其學習過程應遵循“學習圈”(learningcycle)。學習的起點或知識的獲取首先是來自人們的經驗或者感性的認知，有了“經驗”，學習者的下一步邏輯過程便是對已獲經驗進行“觀察”與“反思”(reflection)，把“有限的經驗”形成抽象的概念和普遍的原理。在教學過程中，特別是高等教育中的機械類課程，學習者即學生很難在有限的時間對其學習對象如一些機械裝備進行感性認識，虛擬仿真技術在教學中的應用恰恰滿足了學生在學習中感性體驗的需求，在情景中體驗概念的意義，使得知識外延擴大。
1.2在機械類課程中教學的效果
機械基礎類課程通常由《機械制圖》、《機械原理》和《數控機床》等課程組成。在這些課程的教學中，既需要演示大量的實物、機械運動過程、加工、制造、檢驗方法和過程等，又需要將工程實際中提出的理論問題用虛擬仿真手段演示。采用虛擬仿真技術的CAI課件可以為教學提供很好的資源。如《機械制圖》課程中，除了強調學生的識圖繪圖能力之外，空間想象與空間思考能力尤為重要。作為教學重點與難點，傳統的文字講解與配圖很難讓學生在腦中具體地構造模型，而虛擬仿真技術的應用可以直接將三維立體圖展現在課堂之上，化抽象為具體。學生可從內部、外部以及各角度觀察立體模型，再與平面繪圖相結合，利于學生的理解。在《機械原理》課程中，運動機構的認知與理解為教學的核心，如何將教材中靜止的機構配圖的運動情景理解為真實的場景成為學習《機械原理》的關鍵。如在機構自由度的分析和計算過程中，復合鉸鏈很難講解透徹，若用設計出復合鉸鏈實際的裝配，學生會一目了然看到在3個桿件的結合點有2個鉸鏈，而避免因平面圖形看上去只有1個鉸鏈的錯誤感覺。采用虛擬仿真技術，將機構運動做成虛擬動畫，即可達到更好的教學效果，還可節省成本，符合教學改革發展的趨勢。在《數控機床》課程中，機床加工過程用純文本加圖片的教學方式不易被學生理解，最佳的學習方式就是實際操作，但很多學校辦學規模有限，缺少相應的實習基地，且實際操作具有一定風險。采用虛擬仿真技術進行設計加工的模擬，既可以避免真實教學給人帶來的危險，又可以減少相應投資的成本，同時可以系統、完整地為學生呈現出整個工藝過程，極大地幫助學生的理解和記憶。
2棉花制缽機的仿真動畫制作
教學過程中向學生展示農業棉花制缽機，實物成本高，體積大，不適合作為課堂教具，虛擬仿真技術在教學中的應用，可以利用Pro?E軟件對棉花制缽機進行實體建模，并以其機構部件的實際連接為基礎，對其進行裝配。在設置了機構連接方式和運動方式的前提下，利用Pro?E的“機構”模塊對制缽機工作過程進行了仿真，進而分析了制缽機構工作過程中的運動特點，使得學生更加直觀地了解其工作原理。
2.1制缽機主要結構的三維建模
制缽機由傳動機構、填料機構、壓料機構和輸出機構等部分組成。
(1)傳動機構:制缽機傳動機構由單相異步電動機、離合器、減速器和鏈條等機構組成。實現了速度的調速以及運動的配合，使壓料機構和送料機構的動作能夠匹配。
(2)填料機構:由進料斗、間歇齒輪和缽模盤組成。
(3)壓料機構:由偏心輪頂壓結構和曲柄滑塊結構組成。偏心輪頂壓結構和曲柄滑塊結構的兩沖頭做直線往復運動，在?？字袑⑼寥罃D壓成型和沖出缽體。
(4)輸出結構:主要由鏈輪組成，將成形的營養缽輸出。
2.2制缽機裝配模型的建立
裝配時，用應用程序的“標準”界面操作。點擊“插入”中“元件”后的“裝配”，選擇保存路徑中元件，根據實際情況選擇連接方式。如減速箱內軸與減速箱體，齒輪與軸之間連接類型為銷釘連接、制缽機機架與填料箱頂桿為剛性連接。制缽機的動態虛擬仿真除標準裝配模式外，還需要采用Pro?E“應用程序”中的“機構”功能，可選擇齒輪間的連接以及添加伺服電機。制缽機裝配過程應按如下順序進行。
(1)插入機架，連接方式設置為缺省，即為完全約束。
(2)電機支架、輪胎桿，以及各個頂桿與機架間連接方式為剛性連接。
(3)輪胎與輪胎桿之間連接方式為銷釘連接，需設置旋轉軸與連接平面。
(4)制動桿與電機軸間為圓柱連接。
(5)減速箱內軸與減速箱殼體為剛性連接，軸上齒輪與軸為銷釘連接，而相互嚙合的齒輪間為“機構”功能中的“齒輪連接”。
(6)料斗與機架之間采用平面連接，制缽機構通過連桿的滑動桿連接與機架相連。
2.3制缽機虛擬仿真運動模型的建立
制缽機的工作原理:電動機為動力輸出源，通過膠帶與減速箱相連。減速箱中裝有錐齒輪，動力分水平與豎直兩方向輸出。水平方向通過鏈輪與沖壓裝置相連，構成曲柄滑塊機構，豎直方向通過不完全齒輪機構帶動料斗間歇運動。同時通過另一鏈輪與滾輪相連，帶動輸出膠帶的傳動。料斗中的營養土在刮板帶動下進入缽體，壓料機構桿向下運動壓實缽體中的營養土，再轉一個角度，缽體下方設有托盤，接著另一個壓料機構桿輕壓落入膠帶后被膠帶傳輸至儲存處。根據機構裝配所建的仿真裝配文件，選擇“應用程序”中的“機構”進入Pro?E的機構模塊，仿真設置過程如下。
(1)檢測裝配模型，進入系統機構設計環境，然后點擊“拖動模型”工具，并拖動各運動機構看是否按預期的運動方式運動。
(2)添加伺服電動機，在工具欄中選擇“定義伺服電機”，根據需要在電動機類型中選擇“運動軸”或者“幾何”，再選擇“輪廓”中的參數，通過位置、速度和加速度3個參數與時間的函數關系來定義電機。同時可根據設定“模”來實現精準的電機控制。“圖形”功能可以直觀地顯示電動機的運動模型。
(3)電機運行，使用工具欄中的“機構分析”功能，在分析定義中的“電動機”中設置各電機的起始與終止時間，仿真過程中電機數量較多，需根據需要一一設定。
(4)創建動畫。簡單動畫制作可使用機構樹中的“回放”功能，可選擇“捕獲”按鈕將動畫輸出?；蚋鶕?ldquo;應用程序”中的“動畫”模塊進行更為生動的運動動畫。通過“定時視圖”與“定時透明”功能實現多角度、全方位的觀察視角的變化，從而更具體細致地觀察制缽機的工作過程。
3結束語
機械原理的定義范文3
關鍵詞：機械制造 自動化 發展趨勢
1 機械自動化的定義
對于現代機械的定義，由于研究的角度不同，進而給出不同的定義。例如美國機械工程師協會，在1984年將其定義為：“現代機械就是通過計算機信息網絡協調與控制的機械和（或）機電部件相互聯系的系統，該系統可以完成機械力、運動和能量流等動力學任務”。而國際機器與機構理論聯合會將現代機械定義為：機電一體化是精密機械工程、電子控制和系統思想在產品設計和制造過程中的協同結合。
2 機械設計制造及自動化的設計原則
2.1 滿足機器的功能要求 機械自動化系統通過處理進入系統的物質、能量和信息等，進而在一定程度上輸出所需特性的物質、能量與信息。
2.2 利用先進技術進行創新 基于物料搬運、加工、能量轉換、信息處理等功能構成原理，便于對各種機械自動化的產品進行設計或分析。
3 機械自動化系統的應用
3.1 鍋爐汽包水位控制
3.1.1 單沖量控制系統
汽包水位控制是通過對給水控制來實現的，單沖量控制系統如圖1所示：
3.1.2 雙沖量控制系統
引入蒸汽流量信號，購入雙沖量控制系統，如圖2所示：
3.1.3 三沖量控制系統
在實施方案方面，三沖量控制系統比較多，典型控制方案如圖3所示：
三沖量控制系統的方框圖，如圖4所示：
加法器可以接在控制器之前或者之后，如圖5（a）、（b）所示：
3.2 冷卻器控制方案的研究
3.2.1 冷卻劑流量的控制
如圖6所示：
物料出口溫度與液位的串級控制方案，如圖7所示，對液位的上限進行限制。或者采用選擇性控制方案，如圖8所示：
3.2.2 控制氣氨排量
4 機械自動化的優勢
4.1 提高工作質量 根據設計的要求，機械的執行機構完成預定的動作，自動化控制系統提供了精確地保證，工作質量和產品合格率得到有效地保證。
4.2 安全和可靠性高 機械自動化產品在工作過程中，由于使用電子元器件，可動構件和磨損部件在機械產品中明顯減少，在一定程度上確保了靈敏度和可靠性。
4.3 調整和維修方便 借助被控對象的數學模型和外界參數的變化，高級機械自動化產品在一定程度上尋找最佳的工作程序，進而對自動化操作進行最優化。
4.4 復合功能 自動化控制，以及自動補償、校驗、調節、保護等，以及智能化是機械自動化產品必須具備的基本功能，通常情況下都能滿足用戶的需要。
4.5 改善勞動條件 機械自動化產品自動化程度高，工廠、辦公、農業、交通等的自動化，以及家庭的自動化等，在一定程度上都可以實現。
4.6 節約能源 對于機械自動化產品來說，通過降低驅動機構的能耗，通過調節控制，在一定程度上提高了能源的利用率，實現節能效果。
5 機械設計制造自動化的發展方向
5.1 機電一體化 機械工業發展的唯一出路就是向著機電一體化的方向發展和延伸。
5.2 智能化 機械自動化產品具有低級智能或人的部分智能。
5.3 模塊化 電氣產品的模塊化在一定程度上為機械自動化企業指明方向。
5.4 網絡化 以計算機為中心，將各種家用電器利用家庭網絡進行連接，構成計算機集成家電系統，讓人民享受高科技帶來的便利和快樂。
5.5 微型化 微機械自動化具有不可比擬的優勢。
5.6 綠色化 通常情況下，機械自動化產品的綠色化是指使用時不對環境構成污染，報廢后能回收利用。
5.7 人性化 一方面人是機械自動化產品的最終使用者，另一方面結合生物機理、研制機械自動化產品。
6 結論
綜上所述，我們可知，機電一體化的發展從本質上就是機械自動化的發展，為此，廣大設計人員需要對機械設計制造提高認識，因為只有機械自動化設計制造才是未來的發展方向。
參考文獻：
[1]劉武發，劉德平.機電一體化設計基礎[M].北京化學工業出版社，2007.5.
機械原理的定義范文4
創新教育的目的就是培養和提高受教育者的創新素質和創新精神。要實現此目的,首先從改變教學內容入手,重視介紹學科發展的新動態、新方向、新內容,注重激勵學生的學習欲望,調動學生的積極性,讓學生了解更多更新的理論、技術與方法。例如,在緒論部分的講述中,以往的內容主要是針對本課程的研究對象、基本概念、課程的地位和作用以及本課程的學習方法等展開的。但是,為了培養學生的創新意識,調動學生的創新積極性,除了經典部分的闡述外,還有必要結合現代科學技術的飛速發展,重點闡述機械原理學科的發展動向。如在機構的結構理論發展發面,可以讓學生了解:為了廣泛應用機電一體化技術,當今社會也迫切希望開展包括對液壓、電磁、光電等非機械傳動元件的廣義機構設計。在對機構的平衡問題進行介紹時,引申到機構的動力學研究,進而讓學生了解到大型機械設備的故障診斷和在線監測都是現代研究者關注的重點。有意識地將一些機械原理學科前沿的研究引入教學內容中,如微型機械的研究,它不是將傳統的機械直接微型化,而是已經遠遠超出了傳統機械的概念和范疇,是涉及多學科的綜合技術的應用,也推動了處于機械原理學科前沿的微型機構學分支的產生。結合一些相關視頻資料,學生在課堂上獲取到這些知識的同時,興趣也被調動了起來,拓寬了知識面和視野。讓學生意識到“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力”,“一個沒有創新能力的民族,難以屹立于世界民族之林”[3]。此外,在教學內容的創新改革中,還可以嘗試重心的轉移,強調創新設計能力的培養,突出計算機的應用。教師在教學過程中逐漸實現淡化圖解計算分析,強化解析法內容的教學,進一步加強學生對機械系統設計的綜合認識。這種重心轉移體現在:由圖解法為主向解析法為主轉變,使計算理論與計算機技術統一起來,提高機構設計的效率和正確性;由手動設計計算向計算機自動計算轉變,提高學生計算機應用能力;由過去重機構分析計算向重機構綜合轉變,提高學生機構方案構思與設計創新能力和綜合應用知識解決實際問題的能力。在教學中不斷地營造創新環境,大大提高了學生的創新積極性。
二、教學方法的創新
教學方法應該能夠配和教學內容的改革。創新素質就是指由知識結構、智慧品質、人格品質三種成分有機結合構成的綜合素質。創新教育就是要培養具有這種綜合創新素質的學生。在當前課堂教學中,以知識傳授為主導的教學方法并未根本改變,教與學的關系是以教師為主導、為中心的,這種方式在某種程度上制約了學生的學習主動性及其創新潛能的發揮。在機械原理課程的教學方法上,應加強與學生的互動,要將以教師為主的“灌輸式”教學向以啟發式、問題式、討論式教學為主的新的教學方法轉變,讓學生從被動學習轉變為主動學習,真正成為教學活動的主體。以學生為本的創新教育教學方法可以通過以下幾個方面來實現:鼓勵學生不迷信書本知識、不迷信權威觀點,敢于提出問題,無論課堂內外,對于任何問題都應多問幾個為什么。如對“極位夾角”的概念解釋,大部分教材上的定義是“搖桿處于兩極限位置時,相應的曲柄位置線所夾的銳角”。在教學中可以引導學生進行思考,對這個廣泛應用的定義提出質疑———是否所有的“極位夾角”都是銳角,是否有鈍角的情況存在,而不是直接給出學生更完善的定義。在這個過程中,學生開始學會發現問題,也開始嘗試如何自己解決問題。鼓勵學生的求異思維和發散思維,開闊學生的思路。當然,創新離不開科學的根基,引導學生要堅持科學的思維,在提出自己獨特見解的同時,也應該能用科學的理論對其進行解釋和驗證。鼓勵學生多參加親身實踐,只有親自動手驗證了創新思維的正確性,才能真正達到創新的目的。機械原理是一門既有高度的抽象性,又有很強實踐性的課程。如機構運動簡圖、機構運動分析與力分析模型等都是從實際機械中抽象出來的,許多的概念需要通過動態過程才能得到準確描述。原來的教學方法大多通過教師手工繪制或將靜態圖展示給學生,教學效果并不理想。因此,現在的教學方法中采用多媒體手段教學,課件中涵蓋了豐富的三維動畫、趣味的圖片、簡潔的文字等。通過教師講解、動態演示與板書相結合的方式,使學生在學習中可直觀地了解機構的運動過程及其所具有的特性、產生的各種現象,加快了學生對諸如“死點”、“急回特性”等概念、原理的理解速度,激發起學生的好奇心,強化了直覺思維,加深了學生對這些概念所表達物理意義的理解程度。
三、教學手段的創新
在教學手段上,著重培養學生對機械系統的整體認識,注重學生的參與,與機械原理課程設計、機械原理創新實驗相結合,加強學生對所學基礎理論知識的理解。培養學生應用所學過的知識,獨立解決工程實際問題的能力,培養學生的創新設計能力,使學生得到一次較完整的設計方法的基本訓練。在機械原理課程設計中,教師通過介紹創新設計的方法和展示創造發明實例,啟迪學生創新的思維,讓學生了解設計過程,掌握設計方法。在設計過程中,能在認真思考的基礎上提出自己的見解,充分發揮自己的創造性,不是簡單的抄襲或沒有根據的臆造。教師僅指明設計思路,主要啟發學生獨立思考。設計方案確定后,安排學生向小組成員介紹自己的方案,并與其他成員討論,這樣既提高了學生學習興趣,調動了學習主動性,又破除學生對創新設計的神秘感,有助于讓學生對自己的設計方案有全面的認識,使學生受益匪淺。機械原理創新實驗是一個針對機械類或相關專業學生的開放性動手實驗。它是一個很好地培養學生主動學習能力、獨立工作能力、創造能力以及團隊協作能力的平臺。學生自己擬定、設計機構運動方案,根據機構組成原理對桿組進行拆分,再將構件正確拼裝實現機構的運動,這個過程就要求學生必須將所學的理論知識充分地運用到具體的實驗中去。例如,學生要設計并實現一個具有急回特性的送料機構,該機構就有多種搭建方案,實驗過程中學生首先提交自己根據要求擬定的設計方案,繪制該平面機構的運動簡圖,再計算所有的桿長、角度、位移等數據,然后在此基礎上將運動簡圖搭建為能夠正確運動的實驗機構。設計過程中學生將會接觸到機械原理的各大機構,也會進一步深入了解各大機構的運動特點,而搭建過程又會涉及到機械設計及零件的知識。將學生分為多組,同組學生共同擬定實驗方案、協同完成實驗,最后各自撰寫實驗報告。在設計和拼接過程中學生會遇到各種在理論學習中很少遇到的問題,在發現問題、解決問題的過程中學生各方面的能力也得到了很好的綜合培養。該創新實驗用問題法、探究式教育來培養學生的創新意識和科研能力,讓學生學習到了許多課本上學不到或曾經被忽略的知識,參加過創新實驗的學生都深有體會。
機械原理的定義范文5
1關于波的圖象
《異構》一文利用了如圖1所示的波形圖去探查學生對機械波的理解.學生被要求說出圖1中A、B、C、D、E、F各點的振幅.結果學生們都認為A、B、C、D、E的振幅都是5 cm，F點的振幅為零.接著《異構》評論說“對波形圖的理解是有局限性的，他們能認識到它反映參與波動質點的位移分布的含義，但丟失了一列波不僅是一條直線上的點在振動，而是波傳播到的地方所有質點都在振動的含義，他們曲解為波形圖上振幅大小范圍所限定那些點才有可能參與振動，而且波形曲線上的那些點才會運動.”顯然，《異構》一文認為A、B、C、D、E、F各點的振幅都是5 cm，而且在下文還把學生的錯誤歸因為“學生的機械波不完備心理模型和繩波概念原型的‘捆綁’ ”.看來對機械波的波形圖的理解不僅學生當中存在錯誤，老師當中也有問題.
錯誤在于把“波形圖”與“波的實物圖”混淆起來了.“波形圖”是在Oxy直角坐標系中把x軸的各點作為各個質點的平衡位置，亦即為某一時刻各個質點的位置的橫坐標xi，而y軸表示某一時刻各個質點偏離平衡位置的位移，亦即為某一時刻各個質點的位置的縱坐標yi，所有的（xi，yi）的集合構成了一條波動曲線，即“波形圖”.所以，在“波動曲線”上的各點與實際介質中我們所觀察的各點在某一時刻的位置有一個對應關系，但是介質中的其它未被取為觀察點的質點的位置未在“波形圖”中得到反映，所以不在“波動曲線”上的E、F點沒有意義，并不對應于介質中的什么點.
有意思的是《異構》一文把錯誤歸因為“機械波不完備心理模型和繩波概念原型的‘捆綁’ ”確實是正確的.因為在高中物理教材當中，關于機械波波形圖的介紹是以繩波為例的.而且教材中所畫出的“波形圖”與“波的實物圖”成1∶1的比例，如圖2所示 .這樣就容易誤導讀者把“波形圖”與“波的實物圖”混淆起來.實際上，當我們改變xy軸的比例，“波形圖”的形狀就與“波的實物圖”不相似了.況且，對于縱波（仍然以簡諧波為例）來說，“波的實物圖”是疏密相間的形狀，“波形圖”仍然是正弦（或余弦）曲線，更不相似了.
為了避免這種誤解，建議高中物理教材進行適當修改，畫出的“波形圖”與“波的實物圖”不要成1∶1的比例.
2關于簡諧波傳播時介質中質點的振動
中學物理教材認為，“介質中有正弦波傳播時，介質的質點[HJ1.7mm]在做簡諧運動.”這是錯誤的，而且這種錯誤的說法并不是個別現象，有些大學物理教材當中也這樣說：“該質元也做簡諧振動”. 實際上，介質中的質點的振動雖然遵循正弦（或余弦）規律，但不是做簡諧運動，因為介質中質點的振動周期不等于固有周期，而是決定于振源；能量也是在傳播之中，勢能與動能變化的相位相同，而非像簡諧運動那樣勢能與動能相互轉化總機械能守恒……因此，諸多特征表明介質中各質點不是做簡諧運動，而是做受迫振動.當然，由于波源的振動符合正弦規律，所以由它帶動的質點的受迫振動的驅動力按正弦規律變化，穩定狀態下，質點的受迫振動也符合正弦規律，依此向外傳播，介質中形成了正弦波.
3關于簡諧波的波長和波速
機械原理的定義范文6
關鍵詞：ADAMS；機械原理課程設計；仿真
中圖分類號：G622.3 文獻標識碼：B 文章編號：1009-9166（2009）017（c）-0113-01
機械原理課程設計能夠培養機械類專業學生創新能力，是學生綜合運用機械原理課程所學的理論知識解決實際問題，獲得工程技術實訓的實踐性教學環節。長期以來，各個學校來對“機械原理”課程設計的教學內容與教學方法進行了不少的改革，取決了較好的效果。但在課程設計過程中對機械機構的方案進行對比分析或變參數分析存在很多局限性，這在一定程度上影響到這門課程的教學效果和學生的學習積極性。
為進一步鞏固學生在課程階段所學的理論知識，培養其獨立分析和解決問題的能力，解決產品方案設計教學與結構設計教學相脫節的問題，獲得產品開發的綜合設計能力，筆者讓學生利用ADAMS軟件完成課程設計中的機械運動學及動力學的分析和設計，這改變了原來學生用圖解法或解析法進行機械原理課程設計的傳統做法。讓學生在設計過程中得到系統的訓練，這使學生變學生的被動學習為主動學習，教學效果很好。
一、虛擬樣機技術――ADAMS簡介
虛擬樣機技術是一項新生的工程技術。借助于這項技術，工程師們可以在計算機上建立機械系統的模型，伴之以三維可視化處理，模擬在現實環境下系統的運動和動力特性，并根據仿真結果精化和優化系統的設計與過程。ADAMS是由美國MDI公司開發的一套應用最為廣泛的機械系統運動學和動力學仿真分析軟件，用戶可以運用該軟件非常方便地對虛擬樣機進行靜力學、運動學和動力學分析，利用ADAMS軟件建立參數化模型可以進行設計研究、試驗設計和優化分析，為系統參數優化提供了一種高效開發工具。因此，利用ADAMS軟件可對機械原理中凸輪機構、齒輪機構、曲柄連桿機構等常用機構的靜力學、運動學和動力學特性進行仿真，使學門了解現代計算機輔助機械設計的高效、直觀、快捷的特點，從而提高他們的學習積極性。
二、ADAMS在機械原理課程設計中應用
機械原理課程設計的內容和步驟如圖1所示。以機械運動方案設計與解析法機構設計好機構后，可以用ADAMS進行三維運動仿真驗證機構設計的合理性。
ADAMS軟件使用交互式圖形環境和零件庫、約束庫、力庫，創建完全參數化的機械系統幾何模型，對虛擬機械系統進行靜力學、運動學和動力學分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。同學用戶在仿真過程進行中或者當仿真完成后，都可以觀察主要的數據變化以及模型的運動。這些就像做實際的物理試驗一樣。ADAMS的仿真流程如圖2所示。
1、建模：ADAMS/View是ADAMS系列產品的核心模塊之一，可以像建立物理樣機一樣建立任何機械系統的虛擬樣機。幾何建模是ADAMS/View仿真分析的第一步，先要建立好幾何模型（或者從CAD軟件中導入）、然后用約束限制和定義ADAMS中各零件的位置和運動，模擬機械的實際運行狀況。最后利用外力或運動將他們驅動。ADAMS/View支持參數化建模，以便能很容易地修改模型并用于實驗研究。
2．求解：ADAMS/Solver會根據設定自行運算求解，得到如位移、速度、加速度、作用力及反作用力等信息，不但能得到最終結果，而且還可以獲得計算過程中的每一步的信息。設定仿真時間及仿真步數，設定完畢后點擊即可開始仿真，提交給求解器，在求解的同時，主窗口會同步顯示模型的運動狀況。待仿真結束我們通過可以進行動畫回放模型的運動過程。
3．后處理：進入ADAMS/PostProcessor后處理模塊，可以對仿真結果進行深入分析。ADAMS/PostProcessor模塊主要提供了兩大功能：仿真結果回放和分析曲線繪制功能。圖3為一個挖土機用ADAMS建立模型后在后處理模塊進行真結果回放和分析曲線繪制界面。通過仿真結果的后處理，可以：1）對進一步調試樣機提供指南；2）可以通過多種方式驗證仿真結果，并對仿真結果進行進一步的分析；3）可以繪制各種仿真分析曲線并進行一些曲線的數學和統計計算；4）可以通過圖形和數據曲線比較不同條件下的分析結果；5）可以進行分析結果曲線圖的各種編輯。
