序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇工程機械輕量化范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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【關鍵詞】工器具；輕量型；績效；成本

當前，國家大力推進特高壓電網建設。特高壓線路具有塔高、導線張力大、金具和絕緣子重量大等特點，相應的作業工具也重量大。同時，工器具總量繁多，僅在特高壓線路帶電作業中就有金屬工具、絕緣工具、個人防護工具、檢測工具、輔助安全工具五大類，種類眾多。這對推動工器具輕量化改革，配備輕量型工器具，來提升作業工具開發管理水平提出了新的要求。

一、工器具輕量化的經濟效益分析

工器具輕量化是指根據施工實際需要和工器具的特點，綜合運用新材料、新工藝，并通過對工器具性能進行分析測試，在滿足作業性能、安全要求和成本經濟等要求的基礎上，以降低工程成本、提升工作效率、減少能源消耗、便于施工展開等為最終目的，來開展的優化活動。

選用輕量型工器具，在技改搶建工程中，會對工程成本帶來如下影響：

一是開展改型設計、更換輕量型器具會產生部分費用。改型設計工器具，必然需要投入一定的人力物力，實驗過程中需要消耗相關耗材，花費一定設計費用，產生了部分成本。但研究表明即使在大件工程機械的成本構成中，設計費用往往也只占總成本的5%，但是能影響60―70%的成本構成。同時，更換輕量型工器具需要投入一筆新的購置費用，并可能提前報廢原有工器具，產生一定的折舊成本空耗。

二是選用輕量型工器具會降低運輸、使用成本和人工成本。輕量型工器具與原工器具相比，最大的優勢就是重量減輕。重量減輕對工程成本特別是搶建技改工程的成本影響較大。電網建設工程具有建設直線距離長等特點，工器具的運輸成本在工程總成本中占比較高。而搶建工程中對工程建設時間進度要求高，要求人、材料、機械快速到位，運輸成本在施工總成本中占比更高。這種情況之下，多使用輕量型工器具，能在單位時間、單位臺班車輛運輸更多的工器具，降低車輛運輸成本。同時，對人工搬運的消耗也減少，單人可攜帶工器具數量增多，施工效率增加，降低了工程的人工成本。

三是工器具輕量化具有綜合成本優勢。根據工程建設實際成本構成分析，工器具輕量化具有綜合成本優勢。僅以選用輕質材料代替鋼材為例來開展分析，選用加厚的鋁合金材質零部件可以實現與與鋼材質零部件強度相當，滿足施工需要。但同強度的質量鋁合金材質零部件重量只有鋼材質零部件重量的1/2，盡管鋁合金價格比鋼材價格貴2倍左右，但結合零部件的全壽命使用周期中來開展成本核算的話，鋁合金材質的增效效益遠超增加份額，綜合成本優勢顯著。

二、工器具輕量化改造的方法

結合材料科學相關知識，工器具輕量化一般包括優化結構、優選輕量材料和優選加工方法三大類。

（一）優化工器具結構

一是開展零部件功能分析，減去冗余零部件或零部件中的冗余部分。隨著電網施工技術的發展進步，在特高壓線路施工中，部分原用于較低電壓等級線路施工的工器具中有部分零部件已成冗余，可結合搶建技改工程實際需要，減去冗余零部件，降低作業工器具的重量。

二是優化Y構組合。結構優化設計是降低工器具重量的一種有效途徑。CAE仿真優化法是在輕量化設計中得到廣泛使用，它是指借助理論計算、有限元分析、數值優化、多目標優化等數學建模方法，在滿足工器具安全、強度、剛度和疲勞度等約束條件的基礎上，通過改變某些允許改變的設計變量，使工器具的綜合性能達到最優的拓樸優化方法。在進行工器具優化設計時，應對需要使用該工器具的各種工況進行建模、分網、加載、求解和后處理，合理分別不同部件的減重目標，對應力集中的零部件進行結構優化，在結構上進行相應調整，必要時可去除該部分，以實現在滿足約束條件前提下重量這一參數上的總體結構最優。

三是通過優化設計減小零部件外形尺寸。比如通過折疊化設計、壓縮化設計等改進，雖不能直接降低工器具質量，但便于工器具運輸，一定程度上達到了工器具輕量化改造的目的。

（二）優選輕量材料

新材料的研究和應用是實現工器具輕量化的最有效途徑。近年來，在生產實踐中，高強鋼、超高強鋼、鋁、鎂等合金新材料在各行各業中得到了廣泛的應用，特別是在汽車工業、飛行器制造工業、建筑工業等已經大量通過

選用新材料來降低重量。如由碳纖維、玻璃纖維等復合材料制成的工程塑料，它所制成的受力結構件，拉伸強度相當于鋼的35倍，穩定性、疲勞度、耐腐蝕性也都優于鋼，但同樣尺寸的工程塑料重量僅為鋼鐵的三分之一到四分之一，具有優良的輕量化性能，在結構件、功能件設計中得到廣泛的應用。

在電網施工作業工器具改良中，應廣泛參考當前已經得到廣泛應用的成功案例，大膽試用高強鋼、合金、工程塑料等新材料，根據施工實際需要和相關操作規范要求，選用最優的材料來設計工器具，采用性能更優、成本更低和質量更輕的零部件代替原有零部件，使工器具實現減重優化、提高性能的目的。

（三）優選加工方法

不同加工工藝、加工方法也會導致工器具的重量會發生變化。例如根據輕量化的要求來考量，同等性能的焊件比鑄件重量要輕，更加適宜于應用在工器具輕量化改造中。在具體的工器具輕量化設計中，應綜合運用上述三種方法，以期最大限度提升輕量化效果。

三、在搶建技改工程中選用輕量型工器具需要注意的事項

輕量型工器具擁有降低運輸成本、提升工作效率、便于施工展開等優勢，在技改搶建工程中綜合效益突出，應在送電線路施工項目中積極推廣應用輕量型工器具。但與此同時，選用輕量型工器具必須注意以下事項：

第一，選用輕量型工器具必須滿足工器具的基本性能需要，符合電網建設施工規范的要求。每一項工器具在電網建設施工作業中都有其獨特的功能，部分工器具對其剛性、張力、承載力、絕緣性、使用壽命等有明確的要求，在進行輕量化改造設計中，不能因為單純追求減重而影響其他性能，誘發安全風險和質量事故。正確的設計輕量型工器具應該是基于對工器具結構進行科學分析，對選用材質進行充分比對，在安全、成本、質量等方面進行綜合對比分析后，經過實踐驗證后再定型推廣。因此，輕量型工器具選型工作必須由充分熟悉現行到工器具并熟知送電線路施工規范的中高級施工管理人員完成。

第二，選用輕量型工器具必須與工器具生產、采購、分發、保管等工作做到協同推進，提升企業整體物資管理水平，才能夠真正發揮輕量型工器具的比較效益優勢。工器具的生產和采購環節應該嚴格保證質量，特別是輕量型工器具較多涉及到使用新材料、新工藝，應加強對材料工藝穩定性的控制，確保工器具質量過關。工器具分發和保管工作應做到科學有序，應參照施工定額和以往施工實際消耗情況的大數據進行科學管理，在物資申領調派運輸分發過程中應提高信息化水平，借助信息化手段來提高物資管理效率，以高效的物資管理來保障輕量型工器具真正在搶建技改工程中發揮出綜合優勢。

參考文獻

[1]石生智，特高壓輸電線路帶電作業工器具及作業方法研究，華北電力大學碩士學位論文，2013年度。

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關鍵詞：協同設計；機械設計；正交多項式；分析

在科學技術不斷發展的背景下，協同設計逐漸被應用到工程機械設計當中，它可以高效地滿足客戶對于整機高性的的需求，有效地提升了產品的整機性能，降低產品在試用及研究過程中的一些費用，縮短產品開發的周期，進一步提升工程機械產品市場的核心競爭力。

1國內工程機械設計的近況

在傳統的工程機械設計中非常注重對經驗的總結，應用數學理論、圖表及公式等，還應用一些經驗公式、類比等方法來進行設計。國內工程機械領域的發展比較晚，同類產品中的技術水平與國外的產品相比，存在較大的差異。在工程機械發展的初期，主要是以參考設計和引進先進技術為設計方法，相關設計人員主要還是將圖紙及工藝編排等做進一步的轉化和改進，并沒有對整機進行更深層次的分析和研究。只有對專業知識及技術不斷地進行創新，并有效地利用先進的技術來推動行業的發展。現今大多數工程機械企業已經開始尋求更新的設計模式來進行不斷的改革與發展[1]。隨著科學技術以及計算機技術的不斷發展和進步，越來越多的先進、前沿的設計理念及方式方法被運用到工程機械的設計當中，并進一步推進了工程機械設計的協調設計，使更越來越多的企業開始將CIMS、CAD等系統信息化工程應用到工程機械設計當中，設計師們已經不再捧著圖板在進行設計，而是利用先進的計算機中的輔助繪圖軟件來完成設計工作[2]。與此同時，它還可以運用計算機的輔助軟件或是建模軟件來對其中進行科學有效的分析和研究，從而減少產品在試用及研究過程中的一些費用，有效縮短產品的開發周期，進一步提升產品市場的核心競爭力。

2關于工程機械設計中的CSCD體系分析

2.1工程機械CSCD體系中的核心結構

與上下游企業共同進行協同開發包括在進行設計時的思想、理念交流，進行遠程評審，模擬仿真運動，進行干涉檢查以及裝配模型和查閱一些產品零件等內容。CSCD系統在工程機械設計中的應用存在的主要核心問題：1）可以安全可靠地進行實現異地通訊，從而實現實時協同的目標。2）實現不同的CAD軟件中的建模數字化、虛擬裝配及不同CAE軟件中的傳真效果分析。3）以知識的管理為設計的核心，注重對知識的應用、案例分析以及設計修改的全過程，最終形成有效的數據庫，從而高效地避免了反復出現一樣的錯誤修改。4）以過程的管理為設計的核心，注重人與人在交互中的和諧以及人機交互實現完美接口。5）協同設計的可視化發展?，F今進行可視瀏覽主要有兩種方式，一是直接將相關的數據或文件下載到本地的目錄中再實現瀏覽功能，它可以迅速地瀏覽數據或文件，但安全性能較低。二是把服務器中的相類數據或文件的格式轉變為輕量化的格式再進行瀏覽，無需下載數據或文件，不論是速度還是安全性能，都非常高，但技術難度也是非常大的[3-4]。

2.2協同設計（CSCD）系統CAD環境下實時協同

對于工程機械設計當中協同設計系統的應用，關鍵在于其CAD應用環境里實時協同效果，使其進行協同設計工作的根本應用價值體現。通過利用協同設計系統，進而做到CAD軟件平臺的實時協同，使得工程機械設計效率得以大大提升，有效避免了設計滯后問題。想要實現協同設計系統CAD環境下的實時協同工作，關鍵在于協同感知技術，使得網絡通訊、圖形空間等技術實現信息共享。CAD環境中實時協同設計，工程機械設計各各環節工作得以及時交流變更信息，使得設計工作更加快捷合理。

2.3仿真環境中的協同化

協同仿真主要指的是各個地域、計算機平臺的仿真人員采取相應建模方式二構建起的混合異構層次化的仿真模式，且于分布式環境中實施仿真運動、表現與分析的復雜系統仿真方法，其往往用來處理復雜機械設計中的仿真問題。而N元M次正交多項式在復雜機械系統的結構設計中具有精度高、易操作的特性，具有較強的適用性[5-6]。

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[關鍵詞]制造工藝學 車輛工程 定位 教學

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）24-0068-03

車輛工程是我國大多數工科院校開設的骨干專業，也是教育部首批公布的卓越工程師教育培養計劃試點專業。隨著我國汽車產銷量雙雙躍居世界首位，該專業畢業生就業局面呈現出供需兩旺的態勢，同時也面臨著新形勢下改革人才培養方案、重構課程體系、大力提升培養質量的緊迫性和必要性。

汽車制造工藝學（以下簡稱“工藝學”）是車輛工程專業高年級學生的必修課之一。該課程的學習，對于培養學生面向職業崗位的工程能力和創新能力起著十分關鍵的作用。但長期以來，“工藝學”在車輛工程專業課程體系中的角色定位模糊，對其在學生專業能力養成過程中的作用認識不清，以至于教學內容和方式、教材建設以及教學資源配置等方面出現了值得關注的問題，從而無法發揮“工藝學”課程在車輛工程專業人才培養過程中的應有作用，需要加以調整和優化。

一、課程定位中存在的問題

（一）教學目的

由于對車輛工程專業學生面向就業崗位的職業能力養成路徑研究不透，對“工藝學”課程在職業能力養成作用上的認識不深，長期以來將學生的目標就業崗位局限于汽車產品設計及其相關的職位上。并且，由于在專業課程體系中，與“工藝學”同期或者近期開設的還有“汽車理論”、“汽車構造”和“汽車設計”等必修課程，較“工藝學”而言這些課程似乎與培養目標具有更強的關聯性。所有這些導致了在制訂教學大綱時，功利性色彩強烈，認為“工藝學”與學生就業崗位能力和知識需求的關系要弱于同期其它課程，且與當前汽車行業強調專業化分工的產業模式關聯度不高，以至于將“工藝學”課程的教學目的狹隘地定位為“熟悉汽車的基本生產過程，為后續專業課程學習打下基礎”，具有很強的片面性，直接帶來了教學資源配置上的隨意性，影響了教學效果，降低了培養質量，特別是造成了學生工程能力的弱化。

（二）教學內容

我國工科專業設置有兩種典型類型：一類是以學科體系或按照技術范疇為服務對象進行分類的，如機械制造與自動化專業、材料加工工程專業等；另一類是以產品（或其屬性）為服務對象進行分類的，如車輛工程、工程機械等。第一類專業的培養方案中，課程體系構成系統性較強，基礎理論課和專業課在教學進程上環環相扣，學生就業領域相對分散。第二類專業學生的目標就業方向相對固定，課程體系的構成涉及產品制成過程中所需的多學科知識，雖然也具有一定的規律性，但課程之間的有機聯系不強。在這種情況下，當前“工藝學”課程教學內容主要有兩種構成形式：一種是完全沿用傳統機械制造工藝學的體系、結構和內容，實例以通用機械或機床零部件機械加工工藝為主，缺乏針對五大汽車制造工藝（成形、機加工、焊接、裝配和涂裝）系統的分析和介紹，弱化了與其它專業課程以及實際汽車制造過程的有機聯系，降低了課程的針對性和學生學習的積極性；第二種形式是將五大汽車制造工藝進行簡單地拼接，工藝原理、方法以及不同工藝方法之間的跳接現象非常嚴重，造成了知識系統性和連貫性的缺失，使教學內容和過程與能力養成路徑的需要不相吻合，難以達到比較滿意的教學效果。

（三）教學體系

“工藝學”課程在教學體系上存在的問題一是缺乏應有的先導課程作支撐，“工藝學”課程中材料加工工藝和機械加工工藝的先導性課程分量不足或者是缺失，如材料成形原理（材料加工工藝的先導課程）、金屬切削原理和設備（機械加工工藝學的先導課程）等均未納入課程體系或課程內容之中。先導性課程的缺失，造成了教與學上的雙重困難。二是教學資源配置上的不足。相對其它同期課程，“工藝學”課時少、實踐教學條件配置不足，薄弱的教學資源配置條件忽視了工藝學知識涉及面廣、實踐性、時代性強的課程特征，無法從整體上把握工藝學的基本教學標準。

（四）教學方式

從課程屬性和要求上，“工藝學”具有專業基礎課和專業課的雙重地位和作用，其教學方式應該是課堂理論教學、實踐教學以及專業綜合訓練相結合的方式進行。但是，現行的“工藝學”課程教學方式主要以少學時理論課堂教學為主，特別是沒有強化課程對其它專業骨干課程的支撐作用，在其它專課程的綜合訓練環節中沒有對工藝學知識提出考核要求。這種簡單、孤立的教學方式帶來的問題一是無法使學生對汽車制造工藝過程形成整體、系統的概念；二是無法做到在工藝原理和方法上的融會貫通以及核心要領的準確把握；三是針對汽車生產過程中可能出現的工藝、質量問題，難以形成系統化的分析問題、解決問題的方法和能力。

二、課程定位分析

（一）基于任職能力需求的課程定位分析

以滿足工業界對工程技術人員職業資格要求作為制訂人才培養標準是卓越工程師教育培養計劃的核心要求。在當前汽車工業快速發展的形勢下，車輛工程專業畢業生呈現出高質量的就業局面，就業方向較為單一。據統計，絕大多數畢業生主要工作在汽車整車生產企業，且以產品的設計、制造以及試驗工作崗位為主。對這些就業崗位所要求的任職能力進行分析后可以看出，要圓滿履行崗位職責，必須具有豐富的工藝學課程知識，崗位與“工藝學”課程知識需求的對應情況如圖1所示。

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圖1 崗位與“工藝學”課程知識的對應情況

由此可以看出，“工藝學”課程不僅僅在職業能力的養成過程中有決定性的作用，同時直接決定了畢業生崗位任職能力水平的高低，從而決定了“工藝學”課程具有專業課和專業基礎課的雙重屬性。因此，在制訂“工藝學”課程大綱以及組織教學活動中既要考慮為汽車設計等課程提供支承性的儲備知識，也要按照畢業生目標就業崗位的任職能力要求重構、優化教學內容以及教學資源配置條件。

（二）基于知識關聯性的課程定位分析

這里所謂的知識關聯性主要體現在兩個層面：一個層面是指課程之間在內容上的有機聯系，培養目標通過一系列有機聯系的課程逐步實現，課程之間呈現出較強的知識關聯性；另一個層面是指畢業生在特定的工作崗位上履行職責時所用到的理論知識來自課程數量的多少。因此，要對某一課程進行準確定位，必須找出貫穿整個課程體系中的知識關聯性要素。由于車輛工程是以產品為服務對象的專業，其課程體系的知識關聯性要素就是從產品設計、制造到制成出廠這條流程主線。在這條主線的每一個環節上，“工藝學”課程都扮演著十分重要的角色，也是連接這些環節的重要紐帶。產品設計和制造工作有兩個明確目標：一個目標是產品性能和結構具有良好的可實現性；第二個目標是制造過程具有較高的先進性和經濟性?！肮に噷W”課程可以為實現這兩個目標提供必要的知識儲備和評判條件。因此，“工藝學”課程是一門使學生系統性地了解現代汽車生產企業體系及其組成要素、熟練掌握產品設計、制造及質量管理技術和方法的關鍵課程。基于這樣一個定位，“工藝學”課程的教學目的和教學內容重點應放在強化零件設計規范、制造過程控制以及產品質量分析和判別等方面的理論知識和技能上，使學生對汽車零部件及其整機的制造過程形成系統性、關聯性的思維方式和知識構架。

（三）基于汽車工業發展趨勢的課程定位分析

汽車工業發展趨勢可以在兩個范疇內進行分析：一個是汽車技術，另一個是汽車產業模式。其中，汽車技術的發展趨勢是信息化、智能化和綠色化，汽車產業的發展趨勢是集約化、專業化和可持續化?，F代汽車技術特別是其關鍵功能部件的技術進步，很大程度是按照性能設計——結構創新——材料創新——工藝保證的技術路線實現的，先進制造技術是保證汽車工業健康發展的前提和條件，而“工藝學”則是課程體系中先進制造技術理念和方法的入門課程和基礎課程。例如，提高節能降耗水平是汽車技術綠色化和汽車產業可持續化的重要目標，采用輕量化技術又是提高汽車節能降耗水平的主要措施之一。輕量化技術包括材料輕量化和結構輕量化兩個方面。一般而言，材料輕量化要通過采用輕質高強度材料、結構輕量化要通過采用薄壁輕型結構來實現，這些新材料和新結構的應用均給制造工藝帶來了挑戰，必須采用先進制造技術才能完成，“工藝學”課程可以為學生開啟高強度輕量化材料、薄壁輕量化結構先進加工技術應用的大門。又例如，實現汽車產業可持續化的一項重要措施就是加大產品的循環再利用程度和水平，在設計時必須同時考慮正向、逆向裝配工藝性和材料再利用工藝性以及環?；幚砉に嚿系目尚行裕獙崿F這些產品性能均需要先進的制造工藝知識為基礎。

由此可以看出，“工藝學”課程是保證學生具有先進汽車技術理念的基礎性課程，也是開闊學生視野，了解當今世界汽車工業發展趨勢的先導性課程。從這個定位上出發，就要求在“工藝學”課程的教學設計和實施過程中，必須注意引入先進制造技術的觀點和方法，加大教材、教學資源配置的更新進程和力度，而不是采用一成不變的教學內容、教學方式。

（四）基于工程教育改革的課程定位分析

教育部在《關于卓越工程師教育培養計劃的若干意見》中強調，要通過行業企業深度參與培養過程，學校按照通用標準和行業標準培養工程人才，企業由單純的用人單位變為聯合培養單位，高校和企業共同設計培養目標，制定培養方案，共同實施培養過程，要通過在企業真實環境中的工作經歷以及“真刀真槍”地做畢業設計，強化培養學生的工程能力和創新能力。設計的產品是否滿足工藝性要求、是否具有低成本實現的可能性是反映設計者工程能力的基本標準，學生工程創新能力的養成和提升就是要通過一個個具體設計、制造過程、案例來鍛煉、保證和體現。因此，按照卓越工程師教育培養計劃要求，“工藝學”是一門實踐性最強、最基礎的應用型專業課程，也是最能體現出教師和學生工程能力、提升創新能力的一門課程。從這個定位上出發，“工藝學”課程要在以提高學生工程能力和創新能力為目標的前提下，加大改革和創新力度和水平，真正實現教學內容的真實化和案例化，以及教學過程的工作化和企業化。

三、課程基本要素重構

（一）教學內容的重構

由于“工藝學”在車輛工程專業課程體系中的定位決定其教學目的的多樣性，它既要作為學生就業后的一門專業技術課程進行教學，又要作為一門專業基礎課，體現其支撐其它專業課程的作用。因此，其課程內容不可能是機械制造工藝學和材料成形工藝學等的簡單拼接，而是應該根據優化后的教學目的進行重構，且在重構時必須遵循以下原則：

1.系統性原則。系統化原則主要體現在兩個方面：一個方面要根據汽車產品完整的生產過程，對需要的工藝理論知識進行系統性的課程化處理；另一方面，就是要根據汽車技術發展趨勢，采用現代制造技術重構“工藝學”的課程體系，做到設計—制造—分析—管理系統化、一體化，使工藝學知識成為連接各個制造環節以及相應課程的紐帶和載體。

2.模塊性原則。針對車輛工程專業“工藝學”課程內容涉及面廣、學科門類多的特點，在充分考慮職業崗位任職資格要求以及與課程之間知識關聯性的基礎上，根據不同的專業方向對課程內容進行選擇性設計，將現代汽車生產企業所涉及的不同工藝方法重構成一個個獨立、完整的單元，組成可供不同專業方向選擇的教學化模塊，使學生既能保證面向未來技術崗位所需要的工藝學知識，又不因為課程內容過多、過雜而造成學而不精的問題出現。

3.職業性原則。以汽車產品上真實零部件和汽車企業真實化的工作案例組織教學內容，充分體現其面向崗位、面向職業、面向行業的特點，注重行業、職業對“工藝學”課程的影響和要求。

4.先進性原則。以汽車技術和產業發展趨勢為目標，將相對較為成熟的先進制造技術引入“工藝學”課程中來，在教學內容上體現出技術和產業發展上的先進性和前瞻性，特別是要加大信息化、智能化、綠色化制造技術在教學內容中的比重。

（二）教學模式的重構

現行的“工藝學”課程教學資源配置薄弱，教學模式單一，不利于學生工程能力和創新能力的養成和提升。因此，必須在以下三個方面對教學模式進行重構：

1.教學的組織形式。要兼顧校內課堂教學與校外實踐環節的有機結合，通過來自企業的真實案例，以圖紙、零件的形成過程對知識點進行教學，特別要強化實踐環節、強化綜合訓練、強化以融會貫通的方式來促進學生職業能力的養成。

2.教學資源的配置。根據汽車典型零部件的生產過程，配備一些具有代表性的教學軟件、實驗設備、儀器等，引進企業真實的產品、加工方法和設備，以保證教學過程的直觀性、真實性，同時要充分體現出“工藝學”課程的專業課和專業基礎課的雙重特點。

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【關鍵詞】液壓挖掘機；工作裝置；有限元

我國大部分的機械設備都在很大程度上運用了有限元法。雖然有限法得到了廣泛有效的應用，但是在有些機械設備中它只是應用在某一個關鍵的構件或者是結構中，沒有有效的發揮出有限元法在工程機械中的巨大作用。而在工程機械中應用有限元法，許多邊界的條件以及載荷都沒有得到有效的確定，從而工程機械會出現結構簡化等問題，在很大的程度上影響了機械設備的運行工作以及準確定。因此，我們可以就液壓挖掘機工作裝置有限元進行全面的分析，以此提高工程機械工作水平。

1 液壓挖掘機工作裝置集成有限元模型的建立

1.1 液壓挖掘機工作裝置整體三維模型的建立

組成液壓挖掘機工作裝置部分主要包括：斗桿、動臂、鏟斗和油缸。因此，為了建立液壓挖掘機工作裝置的三維幾何模型，可以嚴格的按照液壓挖掘機的主要參數，相應的采用UG軟件技術。在建立液壓挖掘機工作裝置三維模型時，必須要將螺紋孔去掉，保證不會對計算結果的倒角以及運輸吊耳等環節產生影響。另外，要按照連續處理的方法對實際模型進行焊縫，同時要按照與母材相同的材料進行處理，然后裝置成一個幾何模型。

1.2 液壓挖掘機工作裝置有限元模型的建立

通常都是將薄鋼板進行焊接從而構建成液壓挖掘機工作裝置的實際結構。構成有限元的幾何模型一般都是非常復雜的，因此在劃分有限元模型的單元類型時主要都是選擇三維實體單元。

2 液壓挖掘機工作裝置集成有限元分析

2.1 液壓挖掘機工作裝置有限元集成強度分析

在對液態挖掘機工作裝置有限元集成強度進行分析時，利用現進行的液壓挖掘機工作裝置為例子。該工作裝置的動臂行業斗桿液壓缸作用力臂最大，鏟斗和斗桿鉸點以及斗桿與動臂鉸點連線的延長線上是斗齒尖，斗齒尖的方向與鏟斗和斗桿鉸點以及斗桿與動臂鉸點的連線相互垂直，主要是以重力和切向力為斗齒的荷載，通常都是作用在中齒齒間上，那么動臂油缸所承受用的拉力和斗桿油缸承受的壓力都會達到最大值。在計算切向荷載和自身重力荷載的作用力后，就可以將液壓挖掘工作裝置整體應力圖整體的展現出來。在工作裝置的位置出現最大的應力時，斗桿和動臂的位置也會出現最大的應力。通常，動臂出現最大值的位置是處在斗桿油缸支座、連接蓋的根部以及動臂下蓋板前端等地方。因此，在得出工作裝置的不同部位將要承受不同的載荷應力時，需要找出工作裝置的某個部位將要承受最大的應力以此來作為危險面進行密切的關注。

2.2 液壓挖掘機工作裝置有限元集成變形分析

液壓挖掘機工作裝置在受到側向載荷力的作用下通常都會發生變形的現象。以前通常在對工作裝置進行有限元分析時，都是對工作裝置的各個部件進行單獨的分析，從而工作裝置在產生變形的情況時，工作人員也沒有對其進行重視。因此，我們可以就液壓挖掘機工作裝置出現變形的情況進行全面的分析。通常工作裝置是受到側向力和自身重力的荷載作用和切向力、側向力和自身重力的荷載作用以及切向力和自身重力的荷載作用這三種情況的作用下而出現變形的情況。液壓挖掘機工作裝置上有較多的鉸點，在進行工作時工作裝置的銷軸和軸套之間有著較大的荷載，并且動臂和斗桿處斗桿側板變形和斗桿上鏟斗油缸支座會出現較大的變形，因此，必須要將動臂與斗桿、斗桿與鏟斗間關鍵鉸點的變形情況進行全面的分析。

2.3 液壓挖掘機工作裝置有限元集成模態分析

當液壓挖掘機工作裝置中的液壓系統頻率和外界的作用在與工作裝置規范要求的頻率相接近時，那么在很大程度上都會加劇工作裝置發生振動的情況。當工作裝置的結構由于輕量化而引起大幅度的振動時，就需要對液壓挖掘機工作裝置利用有限元模態進行有效的分析。建成工作裝置的有限元模型后，要對工作裝置的有限元結構進行動態模態分析，在得到20階諧調頻率和振型。當工作裝置中的斗桿和鏟斗的剛度相對來說比較小時，那么各階頻率對液壓挖掘機工作裝置產生比較明顯的影響。工作裝置的各階振型在體現出液壓系統具有自身固有的空間特性時，主要是體現了工作裝置的各個部件的側向和鏟斗在扭轉變形或者是系統的回轉變形。另外，鏟斗中的物料也會對液壓系統產生重要的影響，在考慮物料對液壓系統產生的影響后，那么就可以降低液壓系統中原本固有的頻率，那么振型也會發生相應的改變。

2.4 液壓挖掘機工作裝置集成有限元分析

在對液壓挖掘機工作裝置的強度、變形以及模態進行有限元分析后，必須要保證液壓挖掘機工作裝置應該承受130MPa以內的應力。當工作裝置的斗桿處出現較大的應力時，那么應該是工作裝置中的鏟斗油缸支座、斗桿與動臂連接處的斗桿底板以及斗桿的小端的位置則出現大應力。如果工作裝置是承受切向荷載的作用，那么出現最大應力的位置應該是斗桿與動臂連接處。如果工作裝置在承受扭轉荷載的作用時，出現最小的抗扭截面模量的位置應該是在扭轉荷載作用下工作裝置最薄弱的環節。因此，工作裝置在處于扭轉荷載作用時，工作裝置中的動臂小端和斗桿小端會出現較大的應力。那么工作裝置中的斗桿與動臂連接處的最大應力值應該是130MPa。因此，在對液壓挖掘機工作裝置進行有限元分析時，可以在很大程度上將工作裝置中的所處的薄弱部位進行有效的改善，從而提高薄弱部位的剛度和強度。同時也使得工作裝置的各個部分承受了更加合理的應力分布，從而加強了液壓挖掘機工作裝置的設計水平。

3 總結

液壓挖掘機工作裝置在應用有限元法后，可以在很大程度上簡化了復雜的工作運作狀況，減少了由于復雜的工作而出現計算誤差的現象，降低不必要的材料浪費。在對液壓挖掘機進行有限元分析后，可以將工作裝置中的各個構件進行科學合理的改善。在對液壓挖掘機工作裝置有限元集成強度、變形分析以及液壓挖掘機工作裝置有限元集成模態分析后，可以提高工作裝置中薄弱的部位的剛度和強度，同時也能更加科學合理的分配各個部位所需要承受的應力，從而提高了產品設計改進水平，延長了工程機械使用期限。

參考文獻：

[1]楊帆，吳小平.液壓挖掘機工作裝置中有限元靜強度分析[J].計算機應用技術，2013（04）.

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【關鍵詞】機械設計 原理 節能 礦山行業 研究

現如今，低碳環保、節能減排已經成為人們時常掛在嘴邊的耳熟能詳的流行詞匯，而實際上，這樣的事情都是說起來容易做起來難，國家雖然對此情況做出了相應的規定，也頒布了一些有針對性的法律條文，也加強了這方面的監督，但是收效甚微，很多問題仍然存在。工業行業特別是礦山行業本身就是能耗較高的產業，為了社會發展和工業需求的滿足，很多重型設備機械被設計研制出來，應用到礦山的開采當中，這些設備的耗能高，如何解決該行業中的環保問題，走上節能減排的道路，還是非常值得我們深入研究的。就目前的形勢來看，節能減排已經成為世界的主題，就礦山機械行業這樣的耗能大的行業來說，將會給技術設備的研究設計提出更高的要求，礦山機械行業同時也面臨著更大的挑戰。

1 機械設計節能的背景

伴隨著社會經濟的發展，能源的利用和消耗都是空前的強盛，這也進一步使環境問題更加的惡化，給自然生態和人們正常的生活帶來了嚴重的影響。我國自改革開放以來，一直非常注重工業生產，對環境問題的重視不夠，對環境的破壞現象越來越多。所以，必須將環境問題的關注提上日程。

背景分析。我國目前所面臨的節能減排的形勢是非常嚴峻的。工業生產一方面給人們的生活做出了突出的貢獻，另一方面也增加了能源物資的消耗，破壞了生態環境，影響了人們的生活質量，阻礙了工業的可持續發展。礦山制造業在節能減排的過程中占據著重要的位置，無論是從礦山的開采、材料的冶煉、零部件的加工，還是機械的使用、報廢處理，這些都會不同程度的產生污染。礦山行業每年報廢淘汰的產品比較多，如果沒有進行合適的處理，不僅僅會造成極大的資源浪費，還將對自然環境造成極大的污染。所以，凡是從事機械制造的人員，身上都始終肩負著節能減排、降低污染、節約原料的責任，他們必須采取行之有效的措施，盡力完成這一艱巨的任務。

機械設計在節能減排的過程中作用非常大，機械生產首先從設計開始，機械的強度、壽命、制造和裝備的工藝性，材料和熱處理的選擇，使用和維修是否方便，是否具有回收和再利用的可能性等等，這些都是在機械設計階段必須進行決定和解決的。設計的過程中如果出現了錯誤或者是不足，在以后的生產和使用的過程中都將是無法進行更正的。所以，要想將節能減排落到實處，就必須重視機械的設計。設計的過程必須有合理的制度和嚴格的管理，設計師要參與到有關規定和制度的制定當中來，這樣會使制度更加的全面合理。

2 機械設計中節能原理應用的必要性

在機械設計的過程中，一般的設計單位都沒有進行統一和固定的能源消耗標準的明示，這直接導致了現代機械設計在加工的過程中，無法對優化后的生產工藝進行節能降耗的及時分析，同時由于目前采用的工藝技術和工藝流程等都相對成熟，在這樣的情況下，機械設計加工企業幾乎沒有對生產過程中的節能降耗問題進行綜合的分析和考慮，這在一定程度上提升了機械設計加工的企業在能源上的過量消耗。并且在生產的過程中，機械設計加工企業普遍都是比較關注機械加工的效率和精度，很少關注能源的消耗與浪費，因此很少有機械設計加工的企業會考慮如何提高設備的能源利用率，而進行科學合理的技術措施的采用，或者在機械設計加工的過程中，通過對整體能源消耗量進行有效控制，實現節能降耗的目的。對于組織開展機械設計加工作業的具體操作人員來說，在生產的過程中，關注的一直都是工作效率，并且企業也沒有將能源消耗納入到績效考核中來，這樣的管理模式影響和制約了節能減排的實施。

3 機械設計節能的基本原理

礦山工程機械環境的性能情況和對環境的負荷在很大程度上都是由設計部門在設計的階段事先確定好的，所以進行節能型工程機械的開發研制最應該注重的就是設計的階段。

3.1在材料和資源的選用上盡量選擇可再生利用的

在材料和資源的選擇上，各系統及部件的設計盡量選擇可回收、易分解、能再生的，同時在加工和使用的過程中對于環境的影響不大甚至是沒有污染的的材料，特別是對于結構組件的設計，盡量選用比較容易裝配和分解的大模塊化結構和無毒無害的材料，提高工程機械材料可再生的可能性。

3.2在產品的零部件設計上，遵循長壽命、低能耗和減輕重量設計的原則

工程的設計人員應該再保持主機的相關性能參數的前提下，盡可能的減少主機和附屬作業裝置或者是機具的體積和重量，提高動力傳動系統零部件的強度和耐久的性能，實現液壓系統的輕量化和高效率，進而降低對環境的負面影響。

3.3低公害、防滲漏、節能高效的發動機

在工程機械產品設計的過程中，盡量保證低公害、減震降噪、防滲漏、節能減排、高效，選用低公害的發動機，發動機是工程機械所有系統中對環境影響最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪聲、高效率的環保型冷增壓柴油機性能大大降低對環境的負荷。

4 機械設計節能基本原理在礦山行業中的具體措施應用

伴隨著國家經濟建設的發展，我國大型工程項目逐步開工，礦山工程施工機械的品種和數量已經達到了比較可觀的程度，在全球范圍內各地的機械數量還在不斷的增加。但是，大部分的工程機械對于能源的消耗、排放產生的污染物給環境都造成了不可估量的負荷。為實現大量工程機械對環境的污染最小化，加強對我們生活的地球資源的保護，實現全球經濟環境的可持續發展，提高操作人員的工作安全性和工作的舒適性，盡可能的實現人、機、環境的高度親和統一，非常有必要根據礦山行業的環保標準進行工程機械產品的設計。但是隨著國內外環境保護意識的增強，可以預見的是開發研制環保節能型的機械產品必將是今后礦山工程機械設計的主要潮流和趨勢。

4.1將節能理念融入到機械設計中

隨著經濟的發展，人們的生活水平不斷的提高，而環保意識在人們的心目中也逐漸的增強，在這樣的形勢下，機械設計無論是企業還是管理層都一致的認識到：利用生產效率很難能夠提升和強化自身的市場競爭能力，通過節能基本原理的推廣和實施，不僅能夠幫助企業節約一定的生產成本，實現經濟效益的最大化，并且能夠在激烈的市場競爭中，確保企業的市場競爭力，增強核心技術的優勢。因此，在整個機械產品的生命周期中，機械設計加工企業必須始終做好節能基本理念的貫徹落實。機械設計加工企業需要加強設計人員的教育和培訓，協助設計人員提升自身的業務能力，也能幫助設計人員不斷的進行節能知識的豐富，這樣才能在每一個機械產品設計方案中，有效的落實節能的目標。

4.2將機械設計節能基本原理應用在礦山機械加工設備的設計中

機械加工主要是指通過一種機械設備，對工件的外形尺寸或者是性能進行改造的全過程。在礦山行業中，大多數的應用型設備都是經過機械加工而形成的。機械化的生產過程，就難免會使用沖壓、焊接等機械設備，就單單從焊接工具的方面來看，針對指定的加工對象進行加工，并且按照既定的圖紙進行改造的時候，需要電力充分的支持，這就難免會在整個加工的流程中，浪費一定的能源。因此，將機械設計的技能原理應用于礦山機械加工設備的設計中，是十分必要的，能產生很大的節能價值。

4.3將機械設計節能原理應用到礦山升降機械的設計中

升降機械主要是利用壓力容器或者是鏈條達到促進升降設備移動的目的，主要是進行高空作業或者是高空維修時進行使用。正是由于升降設備使用的情況，要完成良好的高空作業，就必須具備強大的動力能量，才能保證將設備送至指定的高度，進行現場作業的實施。所以，升降機械在能源的消耗上是比較大的，這就需要進行相應的改造。

結合節能型液壓升降機的工作情況和結構原理，對主要的技術參數進行篩選和有效的討論，設計出來的液壓系統結構相對簡單，工作比較可靠，并且工作效率較高，耗能低，在達成勢能回收的同時，又能增加液壓系統的工作平穩性，可以給設計和制造以及使用單位一定的啟示。

5 結語

現如今，受企業自身的規模和實際的技術水平等因素的影響與制約，大部分的機械設計公司特別是中小型機械設計企業，在具體的操作中，一般的生產模式都是逐一進行單件產品生產，從而導致了企業無法進行流水線式生產模式推廣，在某種程度上增加了企業生產的能耗。所以，機械設計企業需要創新模式，積極推廣使用批量生產模式，幫助企業不斷優化自身的內部資源，降低加工生產的能耗。

綜上所述，將節能基本理念融入到現代機械設計之中，能夠有效的幫助企業實現自身的可持續發展，否則在現如今激烈的市場競爭中，機械設計企業很難形成堅固的技術屏障，面對社會能源的日趨緊張的局面，市場將會淘汰能源消耗量大的企業。為此，機械設計企業必須采取相應的措施，不斷的降低能耗，實現自身的可持續發展。

參考文獻：

[1]武成，袁振中，生瑞東.機械設計節能基本原理在礦山行業應用研究[J].科學導報， 2015.

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【關鍵詞】機械制造；液壓；傳動系統；應用

科學技術的發展使得技術水平不斷得到提升，出現了一些大功率大容量的技術設備，促進了機械制造的發展，液壓傳動作為一種新型的技術在機械制造中不斷得到應用，對機械制造起著關鍵性的作用。

1 液壓傳動的概述

1.1 系統的基本原理分析

液壓傳動的基本原理是保持液體在平衡的系統中能夠靜止。液壓系統中的液體在各處的壓強是一致的，在一個相對平衡的系統中，不同大小的活塞要根據其本身承受壓力的能力施加不同的壓力就可以使得液體保持相對靜止，小的活塞上面應該施加較小的壓力，大活塞上面應該施加較大的壓力。通過液體的傳遞可以達到變換的目的。液壓在傳動的過程中需要較多的元件，其中主要的元件有執行元件、動力元件、輔的元件和控制元件等，通過動力元件可以讓系統產生運行的動力，主要代表元件有液壓泵。液壓泵在工作的過程中主要是依靠容量的變化進行工作，通常將這種動力部件稱為容積液壓泵。最常見的容積液壓泵是齒輪泵，它通過齒輪的變動使液體進行運動。在對液壓泵進行選擇時需要注意能量的消耗問題，還需要解決一些液壓效率問題。液壓的執行元件可以將液壓泵中提供的液壓轉換為機械能的裝置，與液壓泵相反的工作裝置是液壓馬達，這種裝置可以將液壓能量轉換為機械能，從而使液壓對外做功。液壓元件可以對液體流動的方向和壓力的高低進行控制，能夠確保其滿足特定工作的要求。液壓控制系統除了動力元件還有一些輔的元件，通過輔的元件可以建設液壓回路。

1.2 液壓傳動的優缺點分析

1.2.1 液壓傳動的優勢

液壓傳動的應用范圍相對廣泛，在各個領域都有基本的使用，無論是一般工業施工的塑料加工機械還是鋼鐵工業用的冶金機械都具有其自身的實用性。使用液壓傳動裝置在各方面都能夠取得較大的進展，這些裝置具有高壓、高速和高效率的特點，液壓傳動的功率較大，其本身也是高度集成化的系統，也具有一體化、小型化和輕量化的特點，由于該系統和微電子技術可以緊密的配合，可以在小空間內實現對功率的準確控制，在各種行業的使用中發揮著較大的作用。

隨著科學技術的發展，各個部門對液壓傳動的要求也逐漸提高。較多的液壓傳動系統和電子技術的配合在海洋開發領域甚至是宇宙航行等各個領域發揮著重要的作用。各種電液系統的使用將液壓傳動的應用逐漸提高?？傊?，對于液壓傳動的元件應該根據需要靈活、方便的布置；液壓傳動具有體積小、重量輕、反應速度快和運動慣性小等特點，方便在使用的過程中進行操縱和控制，此外，這種系統在較大的范圍內可以實現調速。傳動系統還可以對載荷進行適當的調整。液壓傳動系統主要的工作介質是礦物油，可以自動，具有較長的使用壽命。該系統比較容易實現直線運動和機械的自動化，如果使用電液聯合控制，可以確保高程度的自動控制。

1.2.2 液壓傳動存在的缺點

影響液壓傳動系統運行的平穩性和正確性關鍵在于液壓系統存在漏油的因素，從而導致液壓傳動的傳動比例不能得到嚴格的保存。溫度的變化對液壓傳動的影響相對較大，不同的溫度會導致液壓傳動系統中的液體粘性發生變化，從而使得傳動系統的運動特性發生改變，影響其工作的穩定性，為了保持液壓傳動系統工作較為穩定，應該避免在溫度較高的環境條件下作業。此外，液壓系統發生故障的情況下不能很好的對故障進行檢查和排除。液壓傳動系統在運行的過程中容易造成污染，一些液壓元件在機械加工的過程中容易產生金屬粉末，這些粉末粘貼到金屬管螺紋地區的膠帶碎片上容易造成密封膠的脫落。液壓傳動系統在運轉時其外部環境中的污染物也會吸附到液壓油箱上面，導致系統運行不穩定。此外，系統在運行前沒有對雜質清楚徹底就會使得外部的雜質和系統本身附著的雜質復合，在元件的運行過程中產生一系列摩擦，不利于系統的正常運轉。

2 液壓傳動系統在機械制造中的應用

2.1 機械制造中對液壓傳動系統的應用和發展

無論是現代建設還是國防建設，都需要將一些大型的工程裝備融入到里面，液壓傳動系統作為一種新型的機械化系統能夠滿足當代設備的多種要求，由于一些機器設備的功率相對強大，具有較高的生產使用效率，精度也相對高，液壓系統在這些行業中的使用能夠滿足高集成化的要求，可以很好的適應施工環境和不同的工作條件。我國一些高水平的技術設備具有較好的自主研發能力，主要原因在于極端化的工作環境和精度化的施工技術。液壓技術的發展使得我國一些技術在研究方面也取得了較好的成就，系統的集成化說明只有抓住系統研究發展的方向，就可以研發出社會所需要的技術產品。

2.2 我國液壓傳動技術應用中的不足

我國液壓技術在應用的過程中雖然在一些產品的使用上面具有較大的進步，同時凸顯出液壓技術發展的潛力和發展動力，但是在使用和發展的過程中還存在較多的不足之處。我國的液壓技術在一些重要的元件使用上任然依靠外國的液壓產品進行輔助，我國使用的一些產品在國際范圍內和其他國家使用的產品之間存在著明顯的差別。需要將我國發展成為液壓強國，就必須彌補液壓研究方面存在的不足和缺陷，要對液壓技術進行研究，從而形成我國的自主產品和液壓技術制定詳細的發展目標，使我國的液壓產品和液壓技術超過國際上其他國家的產品和技術。只有這樣，才能夠使得我國的液壓技術水平逐漸提高，減少在裝備制造過程中的缺陷和不足，從而實現最終的液壓發展目標。

2.3 液壓傳動技術在更多場合中的應用

隨著計算機技術的深入和發展，液壓技術作為一種被廣泛使用的技術在各個領域不斷得到拓展。液壓控制技術和計算機控制技術的連接可以在更多的場合發揮較好的作用，對于預期的控制任務和控制目標可以巧妙靈活的完成。與機械傳動技術進行比較，液壓傳動技術更容易實現動力參數和運動參數的控制。一般情況下，液壓工業具有較高的銷售額，占據機械工業產值的3%左右，說明液壓在工業領域中的使用較為重要。液壓具有較高的傳遞效率，可以實施恒功率的輸出控制，整個液壓系統的結構相對簡單，可以充分的利用功率。液壓系統具有較大的系統鋼芯，可以正反方向進行運轉，在機械的操作過程中對于各個操作動作都能夠容易的實現，在所有的工程機械裝備中幾乎都能看見液壓技術的蹤跡，利用液壓技術可以對很多機械實施控制。液壓傳動技術的在工程機械運行中具有廣闊的前景，主要是因為恒功率組合可以對變量系統進行調節和開發。

3 結合語

隨著工程機械技術的發展，一些新的技術和工藝逐漸出現，使得工程機械逐漸向智能化的方向發展，對工程機械裝置的要求也逐漸提高。液壓傳動技術的發展和其在工程機械中的使用也具有較大的優勢，尤其是液壓技術和微電子技術的結合使得液壓傳動技術在工程機械中的作用越來越突出，極大的促進了機械技術的發展。我國的液壓傳動系統還存在一些缺陷和不足，需要加強對該技術的研究，促進我國液壓技術快速的發展。

參考文獻：

[1]朱成.機械液壓傳動系統中的智能故障診斷技術研究[J].科技致富向導，2011（18）：.

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對此，華夏基金首席策略分析師軒偉表示，此前我們判斷至少4月中旬之前相對有利的市場環境不會變化，A股逐漸穩定向好，反彈窗口期仍然存在，目前來看，市場總體趨勢會以箱體震蕩為主，組合結構建議維持均衡（藍籌+成長）。軒偉同時指出，高端制造業受到多重利好驅動，行業仍然面臨較好的投資機遇。

反轉條件不成熟

軒偉表示，4月以來，市場環境繼續轉暖，并進一步強化支持了本輪市場反彈的邏輯：一是1季度宏觀經濟迎來開門；二是物價水平保持平穩；三是國內流動性水平繼續保持充裕：四是外部環境繼續趨于穩定?？傮w來看，基本面改善疊加監管政策呵護，制約市場向上的消極因素階段性弱化，促進市場向上的積極因素不斷累積。

軒偉同時指出，但另一方面，風險偏好恢復需要時間，增量資金流入仍然較為謹慎，從趨勢上判斷，市場仍屬于反彈性質，形成反轉的條件尚不成熟，短期指數仍有溫和向上的空間，但波動難免，尤其是在多哈會議關于原油凍產協議意外落空之后，原油價格可能會出現劇烈波動，而今年A股與全球風險資產價格的相關度有一定提升的趨勢，同時也須警惕后市一些風險因素（如美聯儲加息預期升溫、大宗商品價格波動、歐洲和日本經濟復蘇乏力、國內的匯率和利率問題、產業資本的解禁等）對指數的擾動。

高端制造業受多重利好驅動

從長期的投資邏輯來看，制造業作為技術密集型行業，在大國產業體系中具有關鍵角色，未來中國制造業面臨的不僅僅是產值數量的提升，更重要的是實現產業結構的升級。當前我國制造業正面臨著全球新一輪產業革命和國內經濟轉型調整的雙重驅動，轉型升級和跨越發展的任務緊迫而艱巨。