一机械设计制造及其自动化专业学科基础
（一）机械设计制造及其自动化主干学科
机械设计制造及其自动化专业涉及到多个学科，如自然科学、计算机科学、材料科学、
自动控制、力学、机械工程等，其中主干学科为力学和机械工程。
力学是指一切研究对象的受力和受力效应的规律及其应用的学科的总称。力学既是一门
独立基础学科，也是一门重要的应用学科。力学主要研究能量和力以及它们与固体、液体及
气体的平衡、变形或运动的关系。力学一般可分为静力学、运动学和动力学三部分：静力学
研究力的平衡或物体的静止问题；运动学只考虑物体怎样运动，不讨论它与所受力的关系；
动力学讨论物体运动和所受力的关系。静力学、运动学、动力学等力学分支是机械设计计算
和分析的基础，是机械工程各种理论的基石。
力学在其发展历程中，与不同的学科结合，促使了力学各个分支的形成和发展，如土木
工程、建筑工程、水利工程、机械工程、船舶工程、航空工程、航天工程、核技术工程、生
物医学工程等，力学在其中都发挥着重要的基础作用。在机械工程领域，力学不仅是重要的
技术基础理论，也是机械工程学科本身要研究和解决的关键问题之一，如强度、刚度、稳定
性、疲劳、可靠性等问题，这些问题的解决完全依赖于力学本身的进展。
机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研
究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用
学科。
机械工程是现代社会进行生产和服务的五大要素（即人、资金、能量、材料和机械)之
一，并且能量和材料的生产还必须有机械的参与。任何现代产业和工程领域都需要应用机械，
例如农业、林业、矿山等需要农业机械、林业机械、矿山设备；冶金和化学工业需要冶金机
械、化工机械；纺织和食品加工工业需要纺织机械、食品加工机械；房屋建筑和道路、桥梁、
水利等工程需要工程机械；电力工业需要动力机械；交通运输业需要各种车辆、船舶、飞机
等；各种商品的计量、包装、储存、装卸需要各种相应的工作机械。就是人们的日常生活，
也越来越多地应用各种机械，如汽车、自行车、缝纫机、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、空
调机、吸尘器等。
机械工程的学科内容，按工作性质可分为以下方面：①建立和发展可实际和直接应用于
机械工程的工程理论基础。如工程力学、流体力学、工程材料学、材料力学、燃烧学、传热
学、热力学、摩擦学、机构学、机械原理、机械零件、金属工艺学和非金属工艺学等。②研
究、设计和发展新机械产品，改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和未来
的需要。③机械产品的生产，如生产设施的规划和实现、生产计划的制订和生产调度、编制
和贯彻制造工艺、设计和制造工艺装备、确定劳动定额和材料定额以及加工、装配、包装和
检验等。④机械制造企业的经营和管理，如确定生产方式、产品销售以及生产运行管理等。⑤
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