기계 연구의 역사 후반부는 어떨까?

기계 연구 역사 후반부

산업 혁명 이전에,기계는 대부분 목조 구조로 되어 있었으며,목공이 수공으로 만들었다.금속(주로 구리철)은 기계쇠시계펌프목구조 기계상의 소형 부품만 만든다.금속 가공은 주로 기계공의 세공에 의지하여 세공하여 필요한 정도까지 세공하였다.증기기관 동력장치의 보급과 그에 따른 광산, 야금, 기선, 기관차 등 대형 기계의 발전으로 성형가공과 절삭 가공을 필요로 하는 금속부품이 갈수록 많아지고, 요구의 정도도 갈수록 높아지고 있다.응용한 금속 재료는 구리철에서 강 위주로 발전했다.기계가공에는 단조단압판금공용접열처리 등의 기술과 장비, 절삭가공기술과 공작기계칼양구 등이 빠르게 발전해 산업별 발전 생산에 필요한 기계장비의 공급을 보장했다.

사회 경제의 발전으로 기계 제품에 대한 수요가 급증하였다.생산라인 증대와 정밀가공 기술의 진전은 부품 호환성 생산, 전문적 분업과 협업, 유수가공라인과 유수조립선 등 대량 생산방법의 형성을 촉진했다.간단한 호환성 부품과 전문적인 분업으로 합작해 생산하던 것이 옛날부터 나왔다.기계공학에서 가장 먼저 호환성은 모츨리가 1797년 창안한 나사산 선반을 이용해 만든 볼트와 너트에서 나타났다.같은 기간 미국 엔지니어 휘트니는 호환성 생산 기법으로 화총을 생산해 호환성의 타당성과 우월성을 과시했다.이런 생산방법이 미국에서 점차 보급되면서 이른바 '미국 생산방법'이 만들어졌다. 포드는 20세기 초반 자동차 제조에 유수 조립라인을 또 만들었다.대량생산 기술에 테일러가 19세기 말 과학적으로 만든 관리법까지 더해지면서 자동차와 기타 대량생산 기계제품의 생산성은 과거에는 상상할 수 없었던 수준까지 빠르게 높아졌다.

18세기 이전까지, 기계장사는 전부 경험과 직감, 솜씨로 기계 제작을 하여 과학과 거의 관련되지 않았다.18~19세기에는 신흥 자본주의 경제의 촉진으로 과학지식을 가진 사람들이 생산에 주의를 기울였고, 직접 생산을 하는 장인들은 과학문화 지식을 배우기 시작하면서 그들의 교류와 상호 계발이 큰 성과를 거두었다.이 과정에서 기계공학을 둘러싼 일련의 기초이론이 점차 형성되고 있다.

동력기계는 당시의 선진 과학과 가장 먼저 결합했다.증기기관 발명자인 사프리 와트는 물리학자 파판과 블레이크의 이론을 응용했고, 증기기관 실천의 기초 위에 물리학자 카노, 랭킨, 켈빈이 새로운 과학인 열역학을 세웠다.내연기관은 프랑스 로사가 1862년 창설한 것을 바탕으로 1876년 오토 애플리케이션 로사의 이론은 원래 그가 만든 조잡하고 육중하며 소음이 크고 열효율이 낮은 내연기관으로 완전히 바뀌어 내연기관 지위를 굳혔다.증기터빈, 가스터빈, 터빈 등은 이론 지도 아래 발전했고 이론도 실천에서 개선됐다.중국은 이미 기원전에는 지남차에 복잡한 기어 시스템을 적용했고, 피중향로에는 수평 위치를 영구히 지킬 수 있는 십자가 회전대 등 기물을 사용했다.고대 그리스에는 이미 원통기어, 원뿔기어, 웜의 전동이 기록되어 있다.그러나 톱니바퀴 전동 순시속도와 치형과의 관계와 치형곡선의 선택은 17세기 이후에야 비로소 이론화됐다. 핸들바 그립과 스쿠터는 크랭크바의 선구자이며, 문명 고국에서는 유구한 역사를 가지고 있지만 크랭크샤프트의 형태와 운동과 동력의 정확한 분석과 종합은 근대 기구학의 성과이다.기구학은 전문 학과로 19세기 초에야 처음으로 고등공정학원(파리의 공예학원)에 편입됐다.이론적 연구를 통해 복잡한 공간연장기구의 운동을 포함해 다양한 기구를 정밀 분석할 수 있고, 필요에 따라 새로운 기구를 통합할 수 있다.

20세기 후반, 유한원법과 전자계산기의 광범위한 적용은 복잡한 기계와 그 부품, 부재의 진행력, 모멘트, 응력 등의 분석과 계산을 가능하게 하였다.충분한 실천이나 실험자료가 있는 기계나 소자에 대해서는 이미 통계기술을 적용해 요구되는 신뢰도에 따라 과학적으로 기계설계를 할 수 있다. [1]