前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇機械原理的研究對象范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

機械原理的研究對象范文第1篇

關鍵詞：功能原理；保守力；勢能

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0070-02

一、問題提出

文獻[1][2]對功能原理的描述是：質點系機械能的增量等于一切外力和一切內非保守力所做功的代數和，稱作質點系的功能原理，即

∑A外＋∑A內非＝∑（EK+EP）-∑（EK0-EP0）?搖?搖?搖?搖?搖（1）

而文獻[3]對功能原理的描述是：質點系總機械能的增量等于一切外力非保守力和一切內非保守力所做功的代數和，稱作質點系的功能原理，即

∑A外非＋∑A內非＝∑（EK+EP）-∑（EK0-EP0）?搖?搖?搖?搖?搖（2）

比較（1）（2）可知，兩表達式左方不同，應是∑A外+∑A內非還是∑A外非+∑A內非呢？也就是在功能原理中外力的功可否分為外保守力的功和外非保守力的功呢？內力存在保守力和非保守力，而外力是否也存在保守力和非保守力？只有把這些問題弄清楚，才能正確理解功能原理。從而也能正確理解好相關的物理概念。

二、探究分析

功能原理是力學中的基本原理之一，是由動能定理導出的。經典力學中的動能定理一般表述為∑A外+∑A內=∑EK-∑EK0即諸外力所作之功和諸內力所作之功的代數和等于系統（質點組）總動能的改變量。而功能原理它與動能定理并無本質的不同，它們的區別僅在于功能原理中引入了勢能，從而說明質點系機械能的變化規律的。然而不同文獻[1][2][3]對其描述形式又不一樣，應如何理解呢？

因為功是機械能變化的量度，所以機械能的變化需要通過做功來實現，∑A外反映系統和外界的能量轉換，這里視乎應該包含兩部分∑A外保和∑A外非。而∑A外保就應該和外勢能（系統和外界共有的勢能）相關，即∑A外保=-E外P。∑A內非反映系統內部機械能和其他形式能量的轉換；如系統內有滑動摩擦力時，∑A內非為負值，表明系統的一部分機械能轉換成了系統的內能。這樣功能原理就應該寫成文獻[3]的形式，并且等號右側勢能部分還蘊涵著外勢能。

勢能概念是在保守力概念的基礎上提出的，勢能屬于相互作用的物體構成的系統的。只有物體之間的相互作用力的性質滿足力對物體做功與移動路徑無關，只與物體的相對位置有關這一特點，系統才會具有與之相關的勢能。如重力――重力勢能，電場力――電勢能，分子力――分子勢能，等等，所以功能原理的應用對象應是系統。在運用功能原理時應注意：如在考慮機械能時引入了重力勢能，由于勢能屬于物體與地球共有，因此物體所受重力即為內力（保守力），在計算合外力做功時應剔除重力做功；同樣如引入彈性勢能，彈簧彈性勢能屬于彈簧和相連質點所共有，因此彈簧的彈力即為內力（保守力），計算合外力做功時就不應再考慮彈簧的彈力做功。

如果存在外勢能，就一定存在A外保，而有保守力做功時，一定有勢能參與轉化，研究的對象應是相互作用物體的全體構成的系統。這時保守力又視為內力了，如果這樣考慮，文獻[1][2]和文獻[3]也就統一了，其實文獻[1][2]中的∑A外和文獻[3]中的∑A外非是相等的。

三、實例闡述

例如，物體在水平面上移動如圖1所示。可以把物體看成是研究對象，此時物體所受的重力可以視為外力，而此時∑A外保一定是零，所∑A外也就和∑A外非保相等了，這樣文獻[1][2]和文獻[3]就相同了。

再如圖2所示，起重機將貨物向上拉起，貨物因此而獲得動能和重力勢能，這重力勢能實質是貨物和地球共同具有的重力勢能。應用功能原理時，研究對象就是貨物和地球組成的系統，貨物受到的重力即為內力（保守力），而不是外力。此時外力一定不包含保守力，即，∑A外也是和∑A外非保相等的。

四、結束語

基于以上分析，我們認為不僅存在內保守力和內非保守力，也存在外保守力和外非保守力。但對于分析一個物理問題時，最重要的是一定要明確研究的對象。對功能原理文獻[1][2]和文獻[3]雖然形式不同，但表達的物理含義是相同的，但我們認為，文獻[3]表述的更準確。

參考文獻：

[1]漆安慎，杜嬋英.普通物理學教程力學[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]程守洙，江之水.普通物理學（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]漆安慎，杜嬋英.普通物理學教程力學（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

通訊作者：譚振江（1965-），男，教授，博士，碩士研究生導師。

機械原理的研究對象范文第2篇

關鍵詞：3D打印 SLM 機械 自動化 應用

中圖分類號：TP334.8 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）04-0107-01

隨著3D技術的日趨成熟，對機械自動化加工技術帶來了深遠影響。3D打印技術是一種快速成型技術，逐漸在機械自動化制造業得到了應用。

1 金屬零件3D打印技術的分類

金屬零件3D打印技術是先進機械自動化制造技術的重要發展方向。金屬3D打印技術分為三類：

（1）使用激光照射預先鋪展好的金屬粉末。包括激光選區熔化（SLM）以及直接金屬激光燒結成型（DMLS）等。其中激光選區熔化技術目前技術相對成熟，其對于任意形狀的零件幾乎都可以直接加工成型，致密度可達到近乎100%。（2）使用激光照射噴嘴輸送的粉末流，激光與輸送粉末同時工作（LENS）。該方法目前在國內應用較為廣泛。（3）采用電子束熔化預先鋪展好的金屬粉末（EBM），此方法與第1類原理基本相似，其別在于采用的熱源不相同。

2 本文的研究對象

目前SLM的研究和開發是國內外快速成型領域的新熱點。本文以SLM為研究對象，簡要闡述了SLM的基本組成和成型原理，在對比國內外SLM技術的基礎上，分析研究了SLM技術未來的發展方向。

3 SLM的基本組成

SLM，一般由機械單元、控制單元、光路單元、保護氣密封單元、工藝軟件等部分組成：

（1） 光路單元主要包括反射鏡、光纖激光器、聚焦透鏡、掃描振鏡和擴束鏡等。激光器是SLM設備中最核心的組成部分，近年來幾乎所有的SLM設備都采用光纖激光器，光纖激光器具有轉換效率高、性能可靠、壽命長、光束模式接近基模等優點。因為光纖維激光光束質量很好，因而光纖激光器在精密金屬零件的激光選區熔化快速成型中有著明顯的優勢。掃描振鏡由電機驅動，通過計算機進行控制，可以使激光光斑精確定位在加工面的任一位置。（2）機械單元主要包括成型缸、成型室密封設備、粉料缸、鋪粉裝置等。（3）控制系統由計算機和多塊控制卡組成，激光束掃描控制是由計算機通過控制卡向掃描振鏡發出控制信號，控制X/Y掃描鏡運動以實現激光掃描。設備控制系統主要包括以下功能：

一、系統初始化、狀態信息處理、故障診斷和人機交互功能。二、對電機系統進行各種控制，提供了對成型活塞、供粉活塞、鋪粉滾筒的運動控制。三、對掃描振鏡控制，設置掃描振鏡的運動速度和掃描延時等。四、設置自動成型設備的各種參數，如調整激光功率，成型缸、鋪粉缸上升下降參數等。五、協調控制五個電機，進而控制對零件的成型加工。根據SLM工藝的需要，其所涉及的專業軟件主要有三類：切片軟件、掃描路徑生成軟件和設備控制軟件。

4 SLM成型原理

SLM技術首先利用計算機的CATIA、pro/e、UG等軟件設計出金屬零件的三維立體模型，接下來使用切片軟件將三維設計軟件形成的加工零件三維立體模型進行切片分層，得到各截面的輪廓數據，由輪廓數據生成填充掃描路徑，設備將按照這些填充掃描線，控制激光束選區熔化各層的金屬粉末材料，逐步堆疊成三維金屬零件。

5 SLM設備的展望

縱觀國內外的SLM設備和應用情況，SLM設備在以下的方面還需要不斷的改進和發展：

5.1 高性價比趨勢

目前對于機械自動化加工業來說，SLM技術有很大的優勢和應用空間，但是SLM設備高昂的價格阻礙了它的推廣和應用。一套SLM設備動輒幾百萬元，且維護維修費用高。為了更好的推進3DSLM技術發展，則必須不斷改進SLM技術裝備，降低成本，促進3DSLM技術向著一個高性價比的趨勢發展。

5.2 成型大尺寸零件趨勢

目前，在機械自動化加工行業，3DSLM技術尚不具備加工大型尺寸金屬零件的能力，這也是限制、阻礙3DSLM技術在機械自動化加工行業應用發展的重要影響因素。當前，國外的相關科研機構正在研究大型尺寸金屬零件3DSLM技術加工裝備，這也是未來3DSLM技術的發展方向所在。

5.3 與傳統加工方法結合的趨勢

SLM技術具有制造成本高、成型件表面質量差等缺點。若是能將SLM技術和傳統機加工方法結合起來，則將使機械自動化加工技術提升到一個新的發展水平。目前日本已經開發出了金屬光造型復合加工設備，該設備將金屬激光成型和高速、高精度的切削加工結合在一起，實現了復合加工技術。

5.4 便攜化、智能化趨勢

隨著機械零件的輕量化和集成化開發，未來將會出現適合輕量化、集成化金屬零件加工的3DSLM技術，即便攜式SLM設備。這些SLM設備將成為今后人們生產和工作中的實用工具，顛覆傳統制造方式。未來，隨著傳感器、控制軟件的進步完善，將會實現整個3D成型加工過程時時動態自動監測，發現問題自動調整工藝參數來解決問題，最終實現更高程度的機械自動化加工。

機械原理的研究對象范文第3篇

圖景。

一、量子力學突破了經典科學的機械決定論，遵循因果加統計的非機械決定論

經典力學是關于機械運動的科學，機械運動是自然界最簡單也是最普遍的運動。說它最簡單，因為機械運動比較容易認識，牛頓等人又采取高度簡化的方法研究力學，獲得了空前成功；說它最普遍，因為機械力學有廣泛的用途，容易把它絕對化。[2]機械決定論是建立在經典力學的因果觀之上，解釋原因和結果的存在方式和聯系方式的理論。機械決定論認為因和果之間的聯系具有確定性，無論從因到果的軌跡多么復雜，沿著軌跡尋找總能確定出原因或結果；機械決定論的核心在于只要初始狀態一定，則未來狀態可以由因果法則進行準確預測。[3]其實，機械決定論僅僅適用于宏觀物體，而對于微觀領域以及客觀世界中大量存在的偶然現象的研究就產生了統計決定論。[4]

量子力學是對經典物理學在微觀領域的一次革命。量子力學所揭示的微觀世界的運動規律以及以玻爾為代表的哥本哈根學派對量子力學的理解，同物理學機械決定論是根本相悖的。[5]按照量子理論，微觀粒子運動遵守統計規律，我們不能說某個電子一定在什么地方出現，而只能說它在某處出現的幾率有多大。

玻恩的統計解釋指出，因果性是表示事件關系之中一種必然性觀念，而機遇則恰恰相反地意味著完全不確定性，自然界同時受到因果律和機遇律的某種混合方式的支配。在量子力學中，幾率性是基本概念，統計規律是基本規律。物理學原理的方向發生了質的改變：統計描述代替了嚴格的因果描述，非機械決定論代替了機械決定論的統治。

經典統計力學雖然也提出了幾率的概念，但未能從根本上動搖嚴格決定論，量子力學的沖擊則使機械決定論的大廈坍塌了。量子力學揭示并論證了人們對微觀世界的認識具有不可避免的隨機性，它不遵循嚴格的因果律。任何微觀事件的測定都要受到測不準關系的限定，不可能確切地知道它們的位置和動量、時間和能量，只能描述和預言微觀對象的可能的行為。因此，量子力學必須是幾率的、統計的。而且，隨著認識的發展，人們發現量子統計的隨機性，不是由于我們知識和手段的不完備性造成的，而是由微觀世界本身的必然性（主客體相互作用）所注定。

二、量子力學使得科學認識方法由還原論轉化為整體論

還原論作為一種認識方法，是指把高級運動形式歸結為低級運動形式，用研究低級運動形式所得出的結論代替對高級運動形式的本質認識的觀點。它用已分析得出的客觀世界中的主要的、穩定的觀點和規律去解釋、說明要研究的對象。其目的是簡化、縮小客體的多樣性。這種方法在人類認識處于初級水平上無疑是有效的。如牛頓將開普勒和伽利略的定律成功地還原為他的重力定律。但是還原論形而上學的本質，以及完全還原是不可能的，決定了還原論不能揭示世界的全貌。

量子力學認為整體與部分的劃分只有相對意義，整體的特征絕非部分的疊加，而是部分包含著整體。部分作為一個單元，具有與整體同等甚至還要大的復雜性。部分不僅與周圍環境發生一定的外在聯系，同時還要表現出“主體性”，可將自身的內在聯系傳遞到周邊，并直接參與整體的變化。因而，部分與整體呈現了有機的自覺因果關系。在特定的臨界狀態，部分的少許變化將引起整體的突變。[6]

波粒二象性是微觀世界的本質特征，也是量子論、量子力學理論思想的靈魂。用經典觀點來看，也就是按照還原論的思想，粒子與波毫無共同之處，二者難以形成直觀的統一圖案，這是經典物理學通過部分還原認識整體的方法，是“向上的原因”。可是微觀粒子在某些實驗條件下，只表現波動性；而在另一些實驗條件下，只表現粒子性。這兩種實驗結果不能同時在一次實驗中出現。于是，玻爾的互補原理就在客觀上揭示了微觀世界的矛盾和我們關于微觀世界認識的矛盾，并試圖尋找一種解決矛盾的方法，這就是微觀粒子既具有粒子性又具有波動性，即波粒二象性。這就是整體論觀點強調的“向下的原因”，即從整體到部分。同樣，海森伯的測不準原理說明不能同時測量微觀粒子的動量和位置，這也說明絕不能把宏觀物體的可觀測量簡單盲目地還原到微觀。由此我們可以看出，造成經典科學觀與現代科學觀認識論和方法論不同的根本在于思考和觀察問題的層面不同。經典科學一味地強調外在聯系觀，而量子力學則更強調關注事物內部的有機聯系。所以，量子力學把內在聯系作為原因從根本上動搖了還原論觀點。

三、量子力學使得科學思維方式由追求簡單性發展到探索復雜性

從經典科學思維方式來看，世界在本質上是簡單的。牛頓就說過，自然界喜歡簡單化，而不喜歡用什么多余的原因以夸耀自己。追求簡單性是經典科學奮斗的目標，也是推動它獲取成功的動力。開普勒以三條簡明的定律揭示了看似復雜的太陽系行星運動，牛頓更是用單一的萬有引力說明了千變萬化的天體行為。因而現代科學是用簡單性解釋復雜性，這就隱去了自然界的豐富多樣性。

量子力學初步揭示了客觀世界的復雜性。經典科學的簡單性是與把物理世界理想化相聯系的。經典物理學所研究的是理想的物質客體。它不但用理想化的“質點”、“剛體”、“理想氣體”來描述物體，而且把研究對象的條件理想化，使研究的視野僅僅局限于人們自己制定的范圍之內。而客觀世界并不是如此，特別是進入微觀領域，微觀粒子運動的幾率性、隨機性；觀測對象和觀測主體不可分割性等都足以說明自然界本身并不是我們想象的那么簡單。

在現代科學中，牛頓的經典力學成了相對論的低速現象的特例，成為非線性科學中交互作用近似為零的情況，在量子力學中是測不準關系可以忽略時的理論表述。復雜性的提出并不是要消滅簡單性，而是為了打破簡單性獨占的一統地位。復雜性是把簡單性作為一個特例包含其中，正如莫蘭所說的，復雜性是簡單性和復雜性的統一。復雜性比簡單性更基本，可能性比現實性更基本，演化比存在更基本。[7]今天的科學思維方式，不是以現實來限制可能，而是從可能中選擇現實；不是以既存的實體來確定演化，而是在演化中認識和把握實體。復雜性主張考察被研究對象的復雜性，在對其作出層次與類別上的區分之后再進行溝通，而不是僅僅限于孤立和分離，它強調的是一種整體的協同。

四、量子力學使科學活動中主客體分離邁向主客互動

經典科學思維方式的一個指導觀念就是，認為科學應該客觀地、不附加任何主觀成分地獲取“照本來樣子的”世界知識。玻爾告訴人們，根本不存在所謂的“真實”，除非你首先描述測量物理量的方式，否則談論任何物理量都是沒有意義的！測量，這一不被經典物理學考慮的問題，在面對量子世界如此微小的測量對象時，成為一個難以把握的手段。因為研究者的介入對量子世界產生了致命的干擾，使得測量中充滿了不確定性。在海森伯看來，在我們的研究工作由宏觀領域進入微觀領域時，我們就會遇到一個矛盾：我們的觀測儀器是宏觀的，可是研究對象卻是微觀的；宏觀儀器必然要對微觀粒子產生干擾，這種干擾本身又對我們的認識產生了干擾；人只能用反映宏觀世界的經典概念來描述宏觀儀器所觀測到的結果，可是這種經典概念在描述微觀客體時又不能不加以限制。這突破了經典科學完全可以在不影響客體自然存在的狀態下進行觀測的假定，從而建立了科學活動中主客體互動的關系。

例如，關于光到底是粒子還是波，辯論了三百多年。玻爾認為這完全取決于我們如何去觀察它。一種實驗安排，人們可以看到光的波現象；另一種實驗安排，人們又可以看到光的粒子現象。但就光子這個整體概念而言，它卻表現出波粒二象性。因此，海森伯就說，我們觀測的不是自然本身，而是由我們用來探索問題的方法所揭示的自然。[8]

量子力學的發展表明，不存在一個客觀的、絕對的世界。唯一存在的，就是我們能夠觀測到的世界。物理學的全部意義，不在于它能夠描述出自然“是什么”，而在于它能夠明確，關于自然我們能夠“說什么”。



[摘要]20世紀三次物理學革命之一的量子力學突破了經典科學的機械決定論，使之轉化為非機械決定論；使得科學認識方法由還原論轉化為整體論；使得科學思維方式由追求簡單性到探索復雜性；確立了科學活動中主客體互動關系。

關鍵詞：量子力學；經典科學世界圖景；

參考文獻：

[1]林德宏.科學思想史[M].第2版.南京：江蘇科學技術出版社，2004：270-271.

[2]郭奕玲，沈慧君.物理學史[M].第2版.北京：清華大學出版社，1993：1-2.

[3]劉敏，董華.從經典科學到系統科學[J].科學管理研究，2006，24(2)：44-47.

[4]宋偉.因果性、決定論與科學規律[J].自然辯證法研究，1995,11(9)：25-30.

[5]彭桓武.量子力學80壽誕[J].大學物理，2006，25(8)：1-2.

[6]疏禮兵，姜巍.近現代科學觀的演進及其啟示[J].科學管理研究，2004,22(5)：56-58.

機械原理的研究對象范文第4篇

一、了解力學發展起源

力學是一門應用學科，是隨著人們在生產生活中的需要產生的.發現了杠桿原理的阿基米德曾經說過這樣的豪言壯語：“給我一個支點，我可以翹起地球.” 力學的發展可以分為以下四個階段.

第一階段，伽利略通過對10磅重的鐵球和1磅重的鐵球進行拋體運動，結果發現兩者同時落地，直接否決了傳統的亞里士多德的觀點，得出了加速度的概念，闡明了自由落體運動規律.牛頓在總結前人經驗的基礎上提出了運動三大定律，標志著力學真正開始成為一門獨立的科學.

第二階段，達朗貝爾和拉格朗日在對受約束的質點和質點系進行研究后分別提出了達朗貝爾原理和拉格朗日分析力學，隨后歐拉開創性地把牛頓運動定律引入到剛體和理想液體的研究范圍中，從此開始了介質力學的研究.

第三階段，由普朗特和卡門作為先導者，他們兩人通過獨特的方法解決了材料力學、結構力學同彈性力學、水動力學之間的研究方法上的差異，為物理學的研究開創了新的局面.

第四階段，隨著計算機技術的興起，從而在計算速度和計算效率上對力學發展注入了強勁動力，促使航天力學和分子力學取得了重大進步.

二、強化力學概念理解

高中物理力學知識的學習中，概念學習既是入門基礎性學習，又是理念物理內容的關鍵所在.以力的概念而言，物理學給出了這樣的定義，即力是物體間相互的機械作用，具體細分的話，又可以劃分為力的外效應和力的內效應.外效應是指物體的機械運動狀態發生變化，內效應是指物體產生變形.在學習過程中，學生要深入發掘概念內部的隱含條件，認真剖析概念背后的實質內容，這樣才能全面、深刻地理解概念.

1．對物理概念的理解，要從感性認識上升到理性認識，由表及里抽象出概念的本質屬性.

2．重視物理概念在解決實際問題中的意義，認真體會從實際問題中概括、抽象出概念本質的過程，注意掌握相關的物理方法和體現出來的物理思想.

3．在概念學習中，要注意與之相對應的物理公式學習，扎實掌握公式的應用范圍和求解順序.

4．在概念學習中，還應注重所反映的物理過程、物理背景，全面理解物理概念內容.

三、注重力學學習過程

1．確立研究對象.在學習中，研究對象可能是單個質點，也可能是一個復雜的系統，在這種情況下，如果是對整體進行研究，只需要對單位物體進行分析，則相對比較簡單；如果是將系統內部的物體作為研究對象，則除了要分析外部受力情況以外，還要對系統內部物體進行分析，這種情況下的研究就比較復雜了.

2．開展受力分析.在確定研究對象之后，就要有針對性地開展受力情況分析，做受力分析圖是這種情況下最為常用的手段之一.對于整體研究對象，可以將多個質點看作是一個整體進行受分析；對于單個物體的研究，需要詳細分析每一個作用力的大小方向，既包含外力，還要涵蓋內部作用力.

3．確定物體狀態.在分析完受力情況以后，需要依據條件分析研究對象的具體狀態，如做什么樣的運動、遵守什么樣的規律等，這些都是在受力示意圖作出之后要分析思考的內容，準確判定研究對象的具體狀態可以更有針對性地選取做題依據.

4．細心求解.學生要細心認真地列式求解答案.由于高中物理與高中數學聯系比較密切，所以求解過程需要學生具備一定的數學能力.

四、認真開展力學實驗

機械原理的研究對象范文第5篇

[關鍵詞]起重機械 振動檢測 故障診斷 技術

中圖分類號：U653.921 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）48-0396-01

起重機械檢測時，應根據振動理論，結合與起重機械異常相關的振動物理量，如烈度頻率等參數進行綜合判定。但實際檢測時，一般采用人體感官作初步判斷，必要時才采用如振動加速度一個或幾個參數對振動和沖擊有無異常進行復核。顯然此種簡單的評定方法無法全面反映設備運行狀態。故振動和疲勞而使設備在使用壽命期內發生意外嚴重事故，致使操作人員的人身安全和企業的經濟效益受到不同程度的損傷，因此對其展開研究就有十分積極的意義。

一、起重機振動測試技術的相關論述

振動測試技術是通過對正在運轉過程中的機械設備產生的振動現象進行測試，或用人為的激振試驗法測量設備對標準激勵振動信號的傳遞特性來分析系統設備的特征參數以判斷設備的故障存在與否。發展至今，振動測試技術已在上述行業的應用中形成了一套完整的測試原理及方法、特征信號的處理與提取、故障診斷和狀態識別的體系，由于起重機械內在結構和外部工況都更加復雜，在起重機械由于風載和外部激勵導致的金屬結構振動響應的服役安全評估與評價方面，國內外相關的研究還不太多。

1、機械設備和結構工作時的振動測試

這種測量可利用振動信號對設備和結構的運行狀態進行監測評估和故障診斷，王靈敏利用大型旋轉機械的振動監測做的振動故障特征綜合分析，建立了相關的非線性動力學模型，并提出了振動故障機理與系統參數之間的相關規律。

2、系統特征參數的測試

包括系統的頻響函數、脈沖響應函數、模態參數和物理參數等。這類測試往往要對設備或結構施加某種激勵或利用環境自然激勵，使其產生振動，然后測量其振動，此類測振的目的是研究設備或結構的力學動態特性。劉柏清等把港口門座起重機作為研究對象，以額定載荷作為測試激勵源，通過對轉臺平面進行振動測試，實測轉臺平面的頻率響應函數來確定系統的動態特性，得出轉臺平面振動模態參數。

3、信號的獲取與傳感技術、信號的處理與特征值的提取

可靠的信號獲取與先進的傳感技術是故障診斷的前提，從測試信號中提取所需要的信號特征值，是發現故障征兆的必要條件。2009 年，美國三院院士、西北大學機械系 ACHENBACH 教授對結構健康監控范疇做了重要論述，將傳感技術等列為重要研究內容； 韓國的 YUN 開展了傳感器布置的研究，取得了顯著的研究成果； 英國謝菲爾大學、劍橋大學等長期致力于設備在線監測與損傷識別的研究工作，中國的陳進等在信號處理技術故障診斷專家系統等方面做了大量研究。

二、起重機械振動測試技術的應用

1、機械結構振動測試

對起重機整機結構來說，振動研究包括測試系統的動態特性參數，如固有頻率的測定、阻尼比 （ 或阻尼系數） 的測定和振型的測定等。解析分析法與試驗分析法結合的模態分析技術是結合模態測試優化技術理論和結構強度測試的經驗，預先建立結構的有限元模型計算出結構的有限元模態參數，利用結構有限元模態參數對結構模態試驗的具體操作進行優化，以提高模態試驗測得結構模態參數的精度與可靠性，它包括確定結構模態試驗的懸掛位置，激勵位置和測量位置等內容。在通過試驗分析法，現場實測得到的模態與解析分析法的模態進行對比，進而對結構的損傷狀況進行識別，尋找可能存在的故障，這種對比分析也能對檢測的設備提供更準確、有效、可靠的振動響應結果與模態數據。

2、起重機振動故障診斷的探索

層次分析法 （ AHP） 將起重機械安全性評估分為單構件影響因素、單構件、子系統、整機金屬結構和整機綜合性能 5 個層次。因此，振動故障診斷可從以下兩個方面進行突破。1） 實現由單故障研究到群故障研究的突破起重機主金屬結構或關鍵零部件的磨損、剝落、裂紋等故障往往同時出現或先后級聯發生，其振動信號并非多個單故障征兆信號的簡單疊加，而是表現為故障特征信號的相互耦合，盲目地以單一故障對金屬結構的服役安全做以診斷會造成漏判甚至誤判。在起重機械安全評估中，單故障診斷目前主要是依靠信號處理的方法，且引發的振動信號特征與其他干擾成分的頻譜容易區分，在單故障的損傷模式識別和故障診斷的基礎上，研究群故障耦合特征的一次性分離和診斷方法，逐步實現多故障的損傷模式識別與診斷。2） 實現由零部件故障研究到整機系統故障研究的突破起重機械的零部件振動故障診斷主要是針對關鍵零部件，這種零部件級的振動故障往往只能診斷出誘發性故障，不能根治整機系統故障隱患。在面對整機系統的振動故障時，應該從系統的整體性和聯系性出發，深入研究系統內部各組成部分的動力特性、相互作用和聯結關系，得出零部件故障的初步結論，接著探索系統故障的根源，找出原發性故障的成因。

三、起重機械振動測試升級路徑

振動技術其基礎理論研究已經相當成熟.但在起重機械行業內重視不足，只有綜合設計、制造、安裝、檢測等環節相關單位開展系統的基礎性應用研究，在取得大量數據的前提下，才能找出各種起重機械空載、額載、起升、下降、運行、回轉等不同狀態下的異常特征參數關聯。位移、振動烈度、絕對均值、均方根值、峭度、峭度因子、波形因子、加減速度、噪聲、沖擊、速度有效值、功率譜密度函數、頻域時域特性等振動參數，都是所研究對象。

結語

隨著《特種設備安全法》的頒布和實行，特種設備安全監督部門對特種設備的監管力度將進一步加大。為了實現國產起重機械整體技術提升，相關部門應依據法律法規支撐，加強行業引導，提高標準要求，制定出適應起重機械的振動檢測判定依據和方法。明確了相應的判定依據和方法，才能降低特種設備檢側機構執行的難度，為社會提供有保障的技術支撐。

參考文獻

[1] 何宇東. 基于神經網絡的起重機械安全評價方法研究[D].南昌大學，2012.

[2] 張帆. 基于可拓實例推理的起重機械裝配序列規劃系統研究[D].浙江工業大學，2012.

[3] 趙翠. 基于灰色理論的起重機械事故預測研究[D].安徽理工大學，2014.