機械電子工程行業(yè)現(xiàn)狀與前景

楊彥明

摘要： 在知識經(jīng)濟發(fā)展進程中，機械電子工程逐漸滲透到了不同的領域中，這就使得其發(fā)展實力進一步提升。機械工程材料主要是指用于制造各類機械零件、構件的材料和機械制造過程中所應用的工藝材料。近年來，隨著科學技術的高速發(fā)展，國防機械工程材料也開始應用在各行各業(yè)中，并且取得了非常顯著的成績。本文針對機械工程材料應用及發(fā)展前景進行分析。

關鍵詞： 機械工程；材料應用；機械電子；電子工程

引言：機械的設計、制造、維修等過程中，國防機械工程材料都會對其產(chǎn)生一定的影響，而國防機械材料又是機械工程中最為重要、不可或缺的組成部分，只有在節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟實用的前提之下，才能促使其高速發(fā)展。

1 機械工程材料選應用的現(xiàn)狀

1.1 從構件失效抗力角度分析

在構件的觀察參量過程中，將構件材料中的失效情況在使用之前及時尋找出來。通常情況下，構件材料在失效抗力的研究分析過程中，需要考慮到材料的力學性能，還要考慮到構建的模型在實際的工作運行狀況中體現(xiàn)出的各種特性。很多研究學者在對熱作磨具鋼進行失效分析中，通過測試才能獲知材料壽命，進而對模具的壽命進行分析，最終得知模具設計選擇時的標準條件。其中主要的具體步驟為：一是針對構成零件的機械材料進行確定，然后結合模具的使用條件，來判斷模具的類型以及具體的抗力要求。

1.2 從經(jīng)濟適用性角度分析

在國防機械工程中，對于材料的選擇應當首要關注材料的適用性和經(jīng)濟性。比如，在國防機械鑄造工藝中，就要保證材料的吸氣性、收縮性、偏析性以及流動性是否良好。在鍛造工藝中，就必須保障材料具有很好的沖壓性、可鍛性以及斷后冷卻性。在焊接工藝中，就要保障材料的適用性以及敏感性是否符合要求。機械加工材料由于特性不同，機械工程工藝所提供的材料在選擇上也有所不同，既要保障滿足工藝的需求，還要追求更好的工藝需求材料，針對不同的特性選擇最優(yōu)、最合理的材料，才是國防機械工程材料發(fā)展的正確方向。除了要注重國防機械工程材料的適用性，還要根據(jù)工程管理預算合理考慮設計材料是否滿足經(jīng)濟性能。既要做到材料選擇時的質量符合實際的要求，還要保障材料的價格經(jīng)濟實惠。然而對于可循壞利用的機械材料，就要促使其在整個國防機械工程制造過程中能夠循環(huán)利用，這樣才能最大限度地降低資源的消耗程度，減少機械工程的成本費用，最終提升整體的經(jīng)濟效益。

1.3 從環(huán)保、節(jié)能角度分析

我國制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標就是生態(tài)、節(jié)能和環(huán)保，因此各行各業(yè)都要嚴格貫徹落實這一發(fā)展戰(zhàn)略目標。一般情況下，在國防機械工程的材料使用過程中，很多原材料都是不可再生能源，一旦出現(xiàn)消耗過度的情況，最終就會對整個機械工程制造行業(yè)帶來很大的安全發(fā)展隱患。因此，在材料的選過程中還要做好環(huán)保和節(jié)能，促使各項需求都能夠滿足實際要求。

2 機械電子工程設計中的技術要點

2.1 仿真分析

在機械電子工程實際設計環(huán)節(jié)，圍繞電子產(chǎn)品的仿真實驗檢測必不可少，只有對各項指標進行全面掌控，才能在提高設計效果的基礎上，為產(chǎn)品品質的提升夯實基礎，而不斷強化電子產(chǎn)品的性能優(yōu)勢，則能為其拓展性應用提供基礎保障。EDA技術在機械電子工程仿真性分析階段以數(shù)據(jù)分析為主導，在設計階段的各個環(huán)節(jié)及環(huán)境要素都能依托實驗生成相對精細化的分析數(shù)據(jù)，而后以數(shù)據(jù)資料為切入點構建與之對應的數(shù)字模型，就能為設計工作的高效開展提供積極有效的參考依據(jù)。

2.2 優(yōu)化設計

在機械電子工程設計階段，設計人員應當根據(jù)實際情況，不斷優(yōu)化并完善設計方案，但是在電子工程設計過程中，不確定因素較多，要想確保設計的可靠性與預期目標高度相符難度較大，這就需要設計人員通過優(yōu)化設計提升方案的可行性及穩(wěn)定性。在社會發(fā)展進程中，電子系統(tǒng)也不斷更新，一旦電子工程設計內容與系統(tǒng)的兼容性不相符合，就會導致系統(tǒng)運行效率不斷下降。

2.3 防靜電設計

機械電子工程設計人員在實際工作中需要按照既定標準對程序進行設計，其中最為重要的是圍繞電子產(chǎn)品性能進行優(yōu)化設計。而機械電子工程在發(fā)展進程中內部系統(tǒng)更加復雜，以集成電路的高效設計為主導，對防靜電設計提出了更高的要求，這不僅能縮減靜電的破壞力，更能在原有基礎上強化產(chǎn)品性能優(yōu)勢，通過提高其靈敏度，為電子產(chǎn)品品質提升夯實基礎。

3 機械工程材料的應用領域

3.1 鋼材料及其應用

現(xiàn)階段工業(yè)仍舊是我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱行業(yè)，而鋼鐵材料就是國防機械材料使用最多的一種。鋼鐵工業(yè)發(fā)展至今，不僅產(chǎn)品結構在發(fā)生著變化，發(fā)展速度也在快速增長，產(chǎn)業(yè)集中度也得到了進一步提升。其中最主要的應用領域為：電力系統(tǒng)、汽車工業(yè)、鐵路與橋梁、船舶與海上鉆井平臺、兵器工業(yè)、石油開采機械以及輸油管道、建筑行業(yè)等。

3.2 鎂、鎂合金及其應用

鎂材料具有優(yōu)良的物理性能和機械加工性能，還具有非常豐富的蘊藏量，因此也被工業(yè)認為最有發(fā)展的輕量化材料，更是二十一世紀的綠色金屬材料。其中汽車、摩托車等一些交通類產(chǎn)品都應用了鎂合金，鎂材料也成為了實際應用中最輕和便捷的金屬材料，在汽車的減重和性能改善中發(fā)揮著巨大的價值，因此也逐漸受到了更多人們的重視，現(xiàn)階段世界很多汽車公司已經(jīng)將鎂合金制造零件作為汽車行業(yè)發(fā)展的主要方向[1]。此外，鎂合金在電子信息和儀器儀表行業(yè)是應用發(fā)展最快的，在薄壁、微型、抗摔的基礎之上，還有電磁屏蔽、散熱和環(huán)保等優(yōu)勢，鎂合金就成為廠家的最佳選擇，鎂合金的外殼也可以促使產(chǎn)品更加豪華和美觀。近幾年來，電子信息行業(yè)應用鎂合金的消耗量也在急劇增加，逐漸成為了拉動全球鎂消耗的重要動力需求。

3.3 鋁、鋁合金及其應用

鋁質材料的密度較小，導熱性能良好，便于成型，價格比較廉價，這些都是鋁合金的優(yōu)點，因此也被大量應用在航空航天、交通運輸以及建材等行業(yè)。比如在航空航天領域的應用中，鋁合金就具有密度低、強度高、剛度比高、低溫性能良好、耐腐蝕性、超高強的塑成型性能等優(yōu)勢，也是應用在航空航天行業(yè)中的最佳理想型結構材料[2]。在航天領域中，鋁合金已經(jīng)取代了很多具有常規(guī)剛強度的鋁含金，在發(fā)展中也具有非常大的優(yōu)勢，具有很好的發(fā)展前景。

4 國防機械工程材料的發(fā)展前景

4.1 實用性機械材料的發(fā)展

在國防機械工程的制造過程中，首先就需要考慮材料的實用性。材料的應用需要根據(jù)設計的工藝指標來進行鑄造、加工、熱處理等[3]。然而這些工藝對材料的特征要求比較嚴格，不同的工藝就必須滿足不同的工藝要求特性，在保證生產(chǎn)需求的前提下，還要選擇合理的加工材料。

4.2 低能耗國防機械材料的發(fā)展

我國的發(fā)展戰(zhàn)略目標是可持續(xù)發(fā)展，在各行各業(yè)的應用中也必須遵循。在材料的選擇和應用上就需要滿足能源消耗程度低、無污染等特性。在處理加工中，對于國防機械材料使用壽命最影響的就是熱處理工藝，還會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染。因此就要盡量避免熱加工處理，盡可能的降低消耗和污染。

結語：

綜上所述，科學技術在飛速發(fā)展，同時也推動了我國社會經(jīng)濟的建設和發(fā)展。隨著我國工業(yè)機械化建設進入了一個新的發(fā)展領域，也面臨著材料浪費和環(huán)境污染等問題。只有在各行業(yè)發(fā)展的同時，解決材料浪費和環(huán)境污染問題，才能促進各行各業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]崔海花.基于智能控制工程在機械電子工程中的應用[J].數(shù)字技術與應用，2017（05）：12+14.

[2]陳佳盼.分析機械電子工程行業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J].科技資訊，2017，15（13）：250+252.

[3]王拓.控制工程在機械電子工程中的應用[J].通訊世界，2016（01）：193.