第第頁機械測試技術(shù)論文測試技術(shù)是指人們利用專門的儀器設(shè)備，通過對研究對象進行試驗、測量之后再進行相關(guān)運算及分析等，從而獲得人們所需要的研究對象的相關(guān)信息，下面是小編整理的機械測試技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!

機械測試技術(shù)論文篇一淺析機械工程測試技術(shù)

【摘要】機械工程測試技術(shù)是一門比較基礎(chǔ)的課程，由于其復雜性和高難度的特點導致了在傳統(tǒng)教學模式中中存在了一些不足。筆者從中提出了一些關(guān)于教學改革的研究和看法，通過結(jié)合工程題目設(shè)計實驗案例的教學方式，使學生的實踐能力，綜合能力得到提高。

【關(guān)鍵詞】機械工程測試技術(shù);教學改革;課程

1.機械工程測試技術(shù)在教學過程中存在的不足

1.1教學方式?jīng)]有實現(xiàn)多樣化

教學手段落后，以課堂教學為主，學生被動接受，缺乏必要的互動。雖說現(xiàn)在多媒體教學已經(jīng)普及，但基本上還停留在投影代替粉筆的初級階段，對現(xiàn)代化教學手段的充分利用還遠遠不夠，對教學手段的改進也期待進一步探索所以可以看出，傳統(tǒng)教學模式的弊病會造成學生被動吸收知識，難以充分調(diào)動學生學習的積極性和主觀能動性，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

1.2課程的不合理安排導致基礎(chǔ)薄弱

機械工程測試技術(shù)需要前期學習的課程主要有高等數(shù)學和概率論與數(shù)理統(tǒng)計。高等數(shù)學和概率論與數(shù)理統(tǒng)計這兩門課程一般安排在大學一、二年級開課，機械程測試技術(shù)一般安排在大學三年級開課，中間間隔的時間比較長，學生對基礎(chǔ)知識的遺忘比較嚴重。而比較普遍的現(xiàn)象是學生在學習這門課程時進人狀態(tài)較慢。該課程一方面要求學生全面回憶起高等數(shù)學、數(shù)學分析的內(nèi)容，另一方面要求學生不斷吸收全新測試技術(shù)知識。假如不能充分利用已學過的基礎(chǔ)知識并做到與新知識融會貫通，則相當長一段時間都會處于茫茫然的學習階段，學習興趣銳減，積極性受挫。

1.3學生得不到足夠的實踐機會

機械工程測試技術(shù)課程的實驗教學中主要存在兩個問題：一是由于實驗條件有限，難以完成一些較復雜的實驗，而且某些簡單實驗完成的效果也不太好，造成了學生在學習這門課時，感性認識與理性認識相脫節(jié)的現(xiàn)象，學生理解這門課程存在一定的困難。二是實驗教學中一般要求學生按照實驗指導書的步驟操作，有些學生不思考就按部就班完成實驗，最終仍然不明白為什么該實驗要有這幾個中間步驟，知其然而不知其所以然。眾所周知，機械工程測試技術(shù)是一門實踐性很強的學科，所以實驗教學對于學習本門課程非常重要。但是由于存在一些這樣那樣的問題，導致了實驗教學不能正常開展，學生動手操作機會少，演示教學多，案例教學較少，實際應(yīng)用測試結(jié)果分析問題的能力不足。

1.4學生接受知識相對比較被動

傳統(tǒng)的教學模式主要以教師為中心，上課大多采用灌輸式的教學方法，這種模式的優(yōu)點是有利于教師發(fā)揮主導作用，利于教師組織、監(jiān)控整個教學活動進程，便于教師向?qū)W生傳授系統(tǒng)的科學知識。但是通過長期的觀察，由于，教學手段落后，以課堂教學為主，學生被動接受，缺必要的互動。在以前的教學模式中機械工程測試技術(shù)實驗教學基本是沿襲傳統(tǒng)的教學模式。做實驗之前教師將每一個實驗從實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒瀮x器、實驗內(nèi)容到實驗步驟、數(shù)據(jù)處理等都做了詳盡的交待，學生只要按固定步驟操作即可這種傳統(tǒng)教學模式，雖然能使學生較快地掌握教材內(nèi)容，但卻影響了學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，激發(fā)不了學生求知的欲望。

2.對于機械工程測試技術(shù)改革的幾點看法與研究

2.1改變傳統(tǒng)的單一枯燥的灌輸式教學模式

通過引入多媒體教學，提高課堂教學效果在測試技術(shù)課程學時壓縮，測試技術(shù)內(nèi)容不斷增加的情況下，把多媒體教學引入測試技術(shù)教學，可以改變傳統(tǒng)的教學模式采用單純的黑板、粉筆式課堂教學，缺乏形象、直觀生動的特點，使圖、文、影、音等多種信息結(jié)合在一起。合理的運用多媒體教學可以彌補傳統(tǒng)教學的不足，使課程內(nèi)容化難為易，化繁為簡，便于學生對知識的記憶與掌握。而且教師應(yīng)該改掉灌輸式的教學模式改為啟發(fā)式。啟發(fā)式教學不僅是教學方法，更是一種教學思想，是教學原則和教觀。所謂啟發(fā)式教學是教師在教學過程中，根據(jù)教學目的、內(nèi)容、學生的知識水平和知識規(guī)律，運用各種教學手段調(diào)動學生的主觀能動性，引導學生開動腦筋、積極思維、主動實踐，以達到掌握知識和技能，增強能力的目的。

2.2采用案例和基礎(chǔ)知識相結(jié)合的教學模式

在教學中我們采用案例教學法，結(jié)合工程實例，把各個模塊的知識有機的結(jié)合起來，使學生對模塊化知識在實際測試中的具體應(yīng)用有一個宏觀上的認識，加強測試系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計的觀念。比如講解大型鋼結(jié)構(gòu)橋梁時，首先讓學生分析危險截面所在之處，繼而促使學生思考如何貼應(yīng)變片以測量危險截面處的彎矩，并引導學生思考整個測試系統(tǒng)頻率響應(yīng)函數(shù)的建立方法。另外，在分析功率譜時，多數(shù)學生誤將其峰值視為具有最大振蕩幅值所對應(yīng)的信號，實則不然，功率譜中峰值處對應(yīng)的信號只能說明其平均能量最大，但其振蕩峰值卻未必最高，這可以通過講解測量射流中心速度的方法而使問題明晰。顯然，通過工程案例的講解，不僅加深了學生對電阻應(yīng)變式傳感器、橋電路、A/D轉(zhuǎn)換器和微處理器等的理解，而且有助于其掌握測試系統(tǒng)設(shè)計的基本過程，培養(yǎng)綜合運用知識的能力。

2.3中心向?qū)W生動手實踐傾斜

機械工程測試技術(shù)課程內(nèi)容比較抽象，實驗在課程教學中占重要的地位。為了加強學生對于課本理論知識的理解，需要安排大量的實驗教學。實驗應(yīng)從培養(yǎng)學生的動手能力出發(fā)，發(fā)揮其能動性，讓他們自我解決實際問題眾所周知，工程實際中，機械工程師明確了測試任務(wù)后，一般的工作順序是：在互聯(lián)網(wǎng)上或企業(yè)內(nèi)查詢，選用適當?shù)膫鞲衅骱拖嚓P(guān)儀器;設(shè)計適當?shù)脑囼灧桨福M建測試系統(tǒng);完成測試要求。因此應(yīng)開設(shè)具有實際應(yīng)用背景的常用物理量(位移、力、壓力、振動、噪聲和溫度等)測量的綜合性實驗，每個實驗相當于完成一項工程測試任務(wù)。

2.4優(yōu)化教學知識結(jié)構(gòu)

教學內(nèi)容是學習知識和技能的載體。由于機械工程測試技術(shù)涉及的知識面比較寬，知識點多而繁瑣，針對這一特點，我們在教學過程中把相對離散的知識模塊化，把知識點分為信號認知模塊、信號分析模塊、信號調(diào)理模塊、傳感器基本知識模塊以及測試裝置性能測試模塊等，使每個模塊的知識系統(tǒng)化，讓學生能夠分模塊的掌握有關(guān)的知識。在把知識模塊化的同時，我們根據(jù)突出重點，注重實用的原則，在滿足教學要求的條件下精選授課內(nèi)容。當然，要達到上述要求應(yīng)做好兩方面工作：一是確定教學內(nèi)容是什么，二是怎樣將這些教學內(nèi)容組織成一個合理且實用的有機整體。

3.結(jié)語

機械工程測試技術(shù)相對于其他的課程最大的特點之一便是其實踐性。而且多年的教學經(jīng)驗也顯露出老師難教，學生難學的特點。我們應(yīng)該應(yīng)用形象、直觀、生動的形式充分調(diào)動學生的積極性和學習熱情。再但前的發(fā)展形勢下，提高學生綜合素質(zhì)，特別是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和能力，任重而道遠。希望通過以上學改革，相信能夠在一定程度上提高機械工程測試技術(shù)課程的教學質(zhì)量。[科]

【參考文獻】

[1]陳光軍，常江，張連軍.測試技術(shù)實驗教學改革與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).實驗技術(shù)與管理，2007，2(129～130).

[2]趙純.關(guān)于大學物理教學改革的若干想法[J].中山大學學報論叢，2005，25(3)：35-37.

[3]施綿.數(shù)碼鋼琴集體課教學模式新探以李和平《鋼琴集體課教程》為例[J].集美大學學報，2012，(1)：104-107.

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機械測試技術(shù)論文篇二虛擬儀器及其在機械工程測試技術(shù)中的應(yīng)用

引言

現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展主要是看計算機技術(shù)的進步，計算機技術(shù)的不斷革新在很大程度上能牽動各行業(yè)的技術(shù)得以更新。隨著科學技術(shù)的的發(fā)展，尤其是科學技術(shù)當中的信息科學技術(shù)、微電子技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)我國工業(yè)的發(fā)展日新月異。工業(yè)領(lǐng)域中的機械工程測試的能力、技術(shù)也不斷得到更新。在測試分析的領(lǐng)域當中，傳統(tǒng)的利用模擬信號來進行信息處理的方式已逐漸被數(shù)字信號處理方式所替代，現(xiàn)使用最為廣泛的信息處理方式就是數(shù)字信號處理方法[1]。但是市場上數(shù)字化、智能化的測試儀器或是系統(tǒng)復雜多樣，雖然其方便了測試工作，但其儀器之間的連接非常復雜使得測試工作的效率大大降低，并且存在很多硬件及軟件的冗余現(xiàn)象。在這種背景下，虛擬儀器就被發(fā)明了出來，使得測試技術(shù)又向前邁進了一步。

1.機械工程測試技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代工程測試技術(shù)是指人們利用專門的儀器設(shè)備，通過對研究對象進行試驗、測量之后再進行相關(guān)運算及分析等，從而獲得人們所需要的研究對象的相關(guān)信息，使得人們能夠能過對信息流的控制來實現(xiàn)對能量流及物質(zhì)流的控制的目的[2]。現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展帶動了機械工程測試技術(shù)的向前進步，但同時也要求有更高的機械工程測試技術(shù)與之匹配，給機械工程測試技術(shù)也帶來了挑戰(zhàn)。現(xiàn)代工程測試技術(shù)已逐漸從原來的單一學科慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄬W科之間的相互借鑒及滲透，使得現(xiàn)代工程測試技術(shù)能夠形成一個各學科內(nèi)容相互滲透的綜合性測試系統(tǒng)，傳統(tǒng)的測試技術(shù)的方法、方式等都能得到更新及提升，讓工程測試技術(shù)得到進一步地發(fā)展。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)我國工業(yè)已實現(xiàn)機電一體化及工業(yè)自動化，并且隨著科學技術(shù)水平的提高，其一體化及自動化水平也越來越高，而工程測試系統(tǒng)是工業(yè)系統(tǒng)研發(fā)、應(yīng)用及教學過程當中重要的組成部分，所以工程測試系統(tǒng)也要求越來越復雜。傳統(tǒng)的工程測試系統(tǒng)其功能比較簡單，對于很多需要用上的軟件或是硬件資源都不能兼容或進行共享，這不但加大了進行測試所需要的成本，而且也限制了測試范圍，同時測試參數(shù)的精準度也大大下降。在這種情況下，人們急需要一套能夠綜合各學科、功能多樣、系統(tǒng)完善及測量精準的測試系統(tǒng)來滿足應(yīng)用新技術(shù)的需要，而虛擬儀器就是在這種需求下應(yīng)運而生的。

2.虛擬儀器的基本概念

虛擬儀器的引入，主要是隨著經(jīng)濟及科技的發(fā)展，現(xiàn)代工程測試系統(tǒng)需要一種技術(shù)能實現(xiàn)系統(tǒng)更新方便，保證機動運轉(zhuǎn)的靈活性，能實現(xiàn)資源共享，系統(tǒng)功能強大，研發(fā)及應(yīng)用成本低廉且擁有自主版權(quán)等一系列功能的前提下而提出來的。應(yīng)用虛擬儀器的測試系統(tǒng)可以根據(jù)機械工程的具體測試需求，通過對系統(tǒng)模塊的自由調(diào)換組合、對系統(tǒng)資源的重新配置，并將現(xiàn)有的標準化系統(tǒng)資源利用上，采取透明的方式來將機械工程測試技術(shù)的應(yīng)用效率提高。

虛擬儀器當中有硬件及軟件，硬件是用來實現(xiàn)信號的輸入及輸出，而軟件則是用來體現(xiàn)整個系統(tǒng)在運行時的關(guān)鍵技術(shù)及功能[3]。虛擬儀器可在利用同一個硬件系統(tǒng)的前提下，通過利用不同的軟件來提供不同的測量儀器所需要的功能。虛擬儀器不但實現(xiàn)了測試功能的軟件化，而且其面板控制也都是通過軟件來完成的，簡單來說虛擬儀器的最重要核心就是軟件系統(tǒng)，通過軟件可對各種儀器進行定義，可以說軟件系統(tǒng)就是虛擬儀器本身。

虛擬儀器中所帶的測量儀器主要是用來采集數(shù)據(jù)，同時還肩負著測試及分析數(shù)據(jù)、輸出顯示結(jié)果等功能。其中數(shù)據(jù)的分析及其結(jié)果輸出都是通過軟件系統(tǒng)來實現(xiàn)的，所以如果能在外部提供一套完整的用于采集數(shù)據(jù)的硬件，就可利用計算機來組成一套測量儀器。我們把這種利用計算機來構(gòu)成的數(shù)字化測量儀器叫做虛擬儀器[4]。

在實際的操作當中，我們可以根據(jù)具體的測試需要將所用到的模塊化的硬件接口卡插入計算機的總線槽內(nèi)，這樣可同時將儀器的測試功能以及用來模擬畫面的面板控制都轉(zhuǎn)變成軟件模塊，然后將計算機硬件上的資源進行充分地共享，這樣就能在計算機的幫助及協(xié)調(diào)下來將機械工程的測試、計算、數(shù)據(jù)處理及分析、數(shù)據(jù)存儲及取用、數(shù)據(jù)顯示及回放一步到位地完成，而且還能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的打印同時對數(shù)據(jù)進行管理，這樣就將傳統(tǒng)儀器中所存在的問題都解決了，從而慢慢替代了傳統(tǒng)的以硬件為主的測試系統(tǒng)。虛擬儀器的應(yīng)用排在了傳統(tǒng)測試技術(shù)的原有結(jié)構(gòu)、測試模式及有關(guān)測試概念，使得機械工程測試技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，同時也體現(xiàn)了現(xiàn)代測試技術(shù)正朝智能化及軟件化發(fā)展。虛擬儀器的應(yīng)用將對產(chǎn)品的研發(fā)、提高生產(chǎn)效率以及教學過程當中的實驗都產(chǎn)生世大的影響。

3.虛擬儀器的組成及特點

虛擬儀器主要是由硬件及軟件共同組成，其具體組成結(jié)構(gòu)可見圖1。下面就從這兩方面作具體分析。

3.1硬件部分

虛擬儀器主要是通過利用計算機來將傳統(tǒng)測試儀器的測試功能進行軟件化，也就是我們所說的將測試功能進行軟件化的設(shè)計;同時要根據(jù)具體的測試需要將所用到的模塊化的硬件接口卡插入計算機的總線槽內(nèi)，還要通過利用傳感器和測量電路來將測試對象與模塊接口卡進行連接，這樣一套完整的利用虛擬儀器來組成的測試系統(tǒng)就完成了。

另外我們還可通過利用不同的集成測試方法來把傳統(tǒng)儀器所擁有的不同測試功能及面板控件等都集中在同一個軟件平臺上，這樣我們就可以利用一臺計算機而實現(xiàn)各種不同的工程測試功能，這不僅發(fā)揮了虛擬儀器的優(yōu)勢而且體現(xiàn)了利用虛擬儀器的測試效率。

要實現(xiàn)不同一的測試功能只需要啟動相對應(yīng)的模塊就可實現(xiàn)，相對于傳統(tǒng)的機械工程測試儀器來說，其比較方便且性價比明顯更高。其次，利用虛擬儀器可將計算機的硬件資源進行充分共享，從而使得新的測試儀器具有功能強大、智能化、高可靠性、操作界面簡潔及方便推廣等諸多優(yōu)點。再次，運用虛擬儀器的測試儀器都測試功能都軟件化了，因此用于制造及調(diào)試硬件的費用就大大減少了，從而使得研發(fā)及運用成本有了大幅度地下降，傳統(tǒng)測試儀器當中的硬加工也逐漸轉(zhuǎn)化成軟件加工，所需要耗費的資源及能源在很大程度上就減少了，實現(xiàn)了環(huán)保及綠化的社會發(fā)展需求。再一個軟件的升級非常快使得高科技信息含量大大增加從而使技術(shù)能夠快速更新并具信息化。除此之外，因應(yīng)用虛擬儀器實現(xiàn)了測試儀器自定義需求，用戶可根據(jù)自己具體需求來任意組裝系統(tǒng)從而實現(xiàn)不同的測試功能，使儀器具有強開放性、高參與性、個性化、系統(tǒng)模塊化及標準化的特征。

3.2軟件部分

軟件部分是組成虛擬式測試系統(tǒng)的最關(guān)鍵部分，不同領(lǐng)域的編程人員可通過對不同編程語言(比如說VB語言、VC語言、C++等)的利用，通過計算機來實現(xiàn)對信息進行處理、運算及分析等不同功能，同時還可通過面板控制來制造形象的動態(tài)旋鈕、按鈕、指示燈或是顯示窗口等種操作界面[5]。軟件的虛擬面板相當于傳統(tǒng)測試系統(tǒng)當中的按鍵式儀器，但利用虛擬式測試系統(tǒng)可通過定義不同的系統(tǒng)功能而對數(shù)據(jù)處理及分析的方法進行選擇，從而能獲得各種不同的測試及分析所用的數(shù)據(jù)或是圖形來幫助完成測試工作。

從圖3中我們可看到虛擬儀器具體的軟件結(jié)構(gòu)，其中頻響測試的功能主要是通過利用傳遞函數(shù)的分析功能來實現(xiàn)的，其中包括測定頻響函數(shù)及計算相干函數(shù)，另外還可以通過對構(gòu)件的振動物性參數(shù)進行測定來使頻響測試功能得以實現(xiàn)。示波器的功能主要是通過顯示通道內(nèi)所輸入的信號，并對其進行波形存儲及波形回放而實現(xiàn)的。而信號分析儀的功能主要體現(xiàn)于以下幾個方面：對時域進行分析、對頻域進行分析以及對AR譜進行分析等功能，在使用這些功能時，其都可通過信號分析儀在菜單或是工具條上進行方便的選擇。另外軟件體現(xiàn)的是多文檔結(jié)構(gòu)的風格，多分析窗體可將刷新情況同時顯示出來，一種信號的改變可在不同的分析窗體中同時顯示。

3.3虛擬儀器的特點

在機械工程測試系統(tǒng)中應(yīng)用虛擬儀器從根本上打破了傳統(tǒng)測試儀器的功能設(shè)定及實現(xiàn)。傳統(tǒng)的測試儀器其功能都是由廠家來設(shè)定的，其所能測試的對象也是固定的，另外儀器所能完成的任務(wù)也比較單一。然而應(yīng)用虛擬儀器的機械工程測試系統(tǒng)實現(xiàn)了功能的自定義，用戶可利用不同的編程語言在不違反使用規(guī)則的前提下來對各功能模塊進行變換、自由組合以實現(xiàn)不同用戶的測試所需，滿足了不同用戶的個性化需求。另外比較重要的一點是，運用虛擬儀器的機械工程測試系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)來說，其因?qū)崿F(xiàn)了各功能的軟件化，在很大程度上減少了研發(fā)及運用硬件的成本，同時還減少了資源及能源的消耗，保護了環(huán)境的同時還促進了企業(yè)的發(fā)展。這表明在未來的機械工程測試系統(tǒng)當中，虛擬儀器的使用將成為主流，其有著廣闊的發(fā)展及應(yīng)用前景。

4.虛擬儀器在機械工程測試技術(shù)中的應(yīng)用

虛擬儀器的發(fā)展非常迅速，現(xiàn)其也廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。而在機械工程測試系統(tǒng)當中應(yīng)用虛擬儀器，通常來說是根據(jù)用戶的具體測試需求來對系統(tǒng)的軟件及硬件進行設(shè)計，以實現(xiàn)不同檢測需求，同時針對檢測結(jié)果進行分析。在這方面，美國的弗吉尼亞洲技術(shù)公司有了一定成就，其利用虛擬技術(shù)研發(fā)出了一種用來測量MEMS中硅片厚度的光學測微計，其可分辨到微米級別。該系統(tǒng)主要是通過數(shù)據(jù)采集卡來將模擬信號及數(shù)字信號輸出，從而實現(xiàn)對激光器的控制，另外其是利用圖像采集卡來獲取晶體圖像的，而對于x、y坐標的控制則是通過PC-Step-4CX來實現(xiàn)的。除此之外最重要的，對于數(shù)據(jù)的分析及其結(jié)果的顯示及控制是通過利用LabVIEW圖形化的編程語言來實現(xiàn)的。

4.1機械工程測試系統(tǒng)的硬件

下面我們以某一機械系統(tǒng)來了解虛擬儀器的具體應(yīng)用。利用該系統(tǒng)來測試機械產(chǎn)品是