［摘要］现如今，随着一些高新技术的不断崛起，我国生产出了很多现代化的机械。跟传统的机械不同的是，现代化机械具有更高速、更精密的特点。而且，现代化机械最主要的特征就是其机电子系统具有高度的统一性和协调性，对于现代化机械的分析、设计、安装以及状态的检测和维护来说，都是需要现代力学技术作为基础的。因此，在本文中，就针对于机械设计中所存在的动力学问题进行了相应的分析。
［关键词］机械；动力学；技术
对于现代化的机械来说，人们不仅要更加精巧地设计出机械结构、零件、以及各个方面的组合形式，还要充分、合理地将其他行业中的科研结果运用进来，设计出新型的机电系统，不仅能够使机械设备达到高速、高精度、高自动化的状态，还可以在最大的程度上降低在机械设备上投入的成本以及机械操作者的劳动程度，从而实现操作简易化和人性化。这些功能的出现，都与人们在现代力学的分析、研究有很大的关系。
1关于现代汽车设计中所存在的动力学问题
汽车，是我们在日常生活中能够见到的一种极为典型的现代机械产品。现代汽车是在传统汽车的基础上进行技术改造的，并且还在其中引入了现代电子技术、现代力学以及控制理论等技术，从而研制出了一种高新电子控制装置技术。这种技术在现代汽车的运用中，不仅能够使汽车拥有高速行驶的功能，还能够在很大的程度上提高汽车的乘坐舒适性、安全性以及操作便利性等。而且，现代汽车的尾气排放也会得到相应的控制，拥有更节能、排放性更低的特点。现如今，人们将很多技术都与汽车融合在一起，包括才诞生不久的电子技术、材料技术以及一些生物技术等，都跟汽车有了联系。甚至，还有人专门研制出了可以适用于任何汽车的新技术。因此，我们这才能够看到一些电喷式发电机、电动助力转向、安全气囊，以及雷达测距装置等新技术的出现。为了让这些装置和技术能够得到充分的运用，人们就不得不弄清楚人机之间的关系问题，弄清楚人体的生理承受能力，弄清楚电喷式发动机在工作过程中的喷油参数以及发动机的排放物成分等。另外，还要研究出这些装置技术的动力学特性以及控制规律，研究出电力汽车和无排放汽车的电机动力学特性和其他相关传动装置的动力学特性等。
2关于小、微型机电系统中所存在的动力学问题
现如今，一些小、微型的机电系统已经在人们的生活中开始了广泛的运用。比方说，人们经常使用的照相机、手表以及一些微型电器，甚至是在航天航空的领域中，都有用到一些直径仅仅只为几毫米的超声电机。甚至，还有更小尺寸的微型机电系统也在运用当中。比方说，喷墨打印机中的微型泵。除此之外，还有一些借助于生物技术或者是化学工艺加工而成的更小尺寸的MEMS、NEMS系统也在逐渐地发展过程中。对于这些微型的机电系统来说，是与传统的电机或者电泵完全不同的，不管是结构，还是工作原理，都截然不同。这些现代化的微型机电系统完全是利用动力学的原理和现代的控制技术来发挥作用的。在这里，笔者就拿超声电机来举例：在通常情况下，超声电机一般是利用压电陶瓷等材料的压电效应来进行工作的。这种压电效应就是指通过使用20kHz以上的高频电源，使得压电材料产生微观的机械振动，然后通过定子和转子之间的摩擦作用，将定子的微观振动转换成转子的宏观直线运动。这种超声电机的工作转速和载荷都是通过控制技术和装置来进行的。超声电机的使用是属于一种典型的机电耦合动力学问题，其理论核心就是建立起一种系统性的机电耦合动力学模型，其中包含了驱动电源的输出特性、定子与转子之间的摩擦副力学特性，以及定子和转子之间的动力学特性等等。
3关于大型的机电设备中所存在的动力学问题
关于动力学的问题，不仅仅只是存在于小型的机电设备中，在大型的机电设备中也有。对于一些大型的发电机、大型的航天航空运输工具或者是大型的海洋运输工具来说，都会受到不同形式的动载荷作用。在实际的设计和运用过程中，若是没有对这些动载荷进行合理的考虑，不仅会在很大的程度上对这些设备的工作性质产生影响，航天航空设备还有可能会因为这种原因发生机毁人亡的重大事故。因此，从设计的时候开始，人们就会对设备结构的静强度、动强度进行考虑。在实际情况中，不同的设备受到的载荷往往都是不同的，具有很强的随机性和时变性，而导致这种现象产生的原因就是非线性随机无线自由度的动力学问题。因此，对于大型机电设备的设计，要充分地考虑到设备的动平衡、减震降噪以及偏载处理与控制等等。另外，这些大型机电设备除了在正常的设计与工作的工程中需要有现代动力学理论的指导，在之后的维修和检测过程中也会运用到现代动力学。比方说，在卫星的发射升空过程中，就需要运用到动力学中的减振技术。而卫星在地球表面执行任务的时候，也需要不断地调整运行轨道和姿态控制，这也需要动力学的支持。另外，高速飞行的航天运载工具与空间站在对接的过程中，也需要精确地考虑到定位，避免碰撞的情况发生。
4结语
综上分析可以知道，现代动力学在如今的机械设备中是运用得非常广泛的。不管是小微型机电系统，还是大型的机电设备，都有运动到现代动力学。由此我们可以发现，现代动力学和控制技术对于很多现代化的机器的成功运行都有着很紧密的联系，在以后的机器开发和设计中也将会扮演着极为重要的角色。
[参考文献]
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作者:许佳妮 单位:江苏省常州技师学院
