东北大学第四章工程观与工程方法论.ppt

第一节 工程的本质和特征 1、工程的历史发展 （1）古代时期（文明开始——18世纪工业革命之前） 军事工程 土木工程 水利工程 第一节 工程的本质和特征 （2）近代时期（18世纪下半叶至20世纪初） 18世纪中叶到19世纪上半叶，蒸汽机开始广泛使用，其它生产机械不断发明和应用，随着大企业开始出现，机械工程得到发展。 1765年J.瓦特制作了一台试验性的有分离凝汽器的小型蒸汽机； 1776年瓦特与M.博尔顿合作制造的两台蒸汽机开始运转； 1783年，威尔金森工厂最早使用瓦特蒸汽机驱动蒸汽锤； 1785年，纺织厂开始采用蒸汽机做动力，随后织布厂、磨粉厂、 铁工厂等大量应用了蒸汽机； 1800年，英国已拥有了321台蒸汽机； 同期，生产机械也在蓬勃发展，主要表现为一系列纺纱机 、织布机、机床等的发明和应用上；机械工程理论也取得 了突破，主要表现为热力学和机构学的创立等方面； 1847年，在英国伯明翰成立了机械工程师学会，标志着机械工程 作为工程的一个独立领域得到正式承认。 第一节 工程的本质和特征 19世纪下半叶到20世纪初，在第二次技术革命中，电气工程逐渐形成与发展，人类社会由此进入发电、配电与用电的电气化时代。 1882年，爱迪生电器照明公司在伦敦建造了第一座发电站，安装了爱迪生于1880年研制的110伏自激直流发电机“巨汉”号； 1882年9月4日，爱迪生在纽约珍珠街建立的“中央发电站”也投入运行，该电站装有6台“巨汉”号发电机，对8000只白炽灯供电。 1887年，伦敦电力供应有限公司成立，开始实施在德特福建立一个大型发电厂的计划，目的是为了给伦敦的大部分地区供电。虽然直到1891年，这个电站还没有正常运行起来，但它无疑是后来大型的现代中央电站的先驱。  第一节 工程的本质和特征 与电气工程发展的同时，随着化学产品大规模生产的发展需要，化学工程也逐渐形成。无机化工已初具规模，有机化学工业也迅速发展： 1857年英国人W.珀金建立起生产苯胺紫染料的工厂； 1888年美国麻省理工学院设立以“化学工程”命名的四年制大学课程，开始了培养化学工程师的尝试。 第一节 工程的本质和特征 在这个时期，传统的工程领域也取得大的进展。在土木工程方面，首先是钢材的引入： 1851年英国伦敦建成水晶宫，采用铸铁梁柱，玻璃覆盖； 1867年法国人J.莫尼埃主持建造成第一座长16米的钢筋混凝土桥。 第一节 工程的本质和特征 施工方法也开始了机械化和电气化的进程： 蒸汽机逐步应用于抽水、打桩、挖土、轧石、压路、起重等作业。 内燃机和电机出现后，很快就创制出各种各样的起重运输、材料加工、现场施工用的专用机械。 第一节 工程的本质和特征 主要成果是完成了一系列大的工程： 1869年苏伊士运河通航； 1914年巴拿马运河凿成； 1863年英国伦敦建成了世界第一条地下铁路； 1869年美国建成横贯北美大陆的铁路； 1890年英国福斯湾建成两孔主跨达521米的悬臂式桁架梁桥。 第一节 工程的本质和特征 在机械工程方面，主要是内燃机、汽轮机等动力机械的出现与发展： 1860年法国人E.勒努瓦制造了第一台在工厂中实际使用的煤气机； 1884年，英国人C.帕森斯制成第一台有实用意义的汽轮机，它是多级反动式汽轮机； 1896年法国人A.拉托把几个单极冲动式汽轮机串联在一起，形成多极冲动式汽轮机。 1897年德国人R.狄塞尔制成第一台压缩点火式内燃机（柴油机）。 第一节 工程的本质和特征 （3）现代时期（20世纪上半叶至今） 无线电工程 原子能工程 计算机工程 高分子材料工程 生物工程 航空航天工程 海洋工程 环境工程 。。。。。。。。。 20世纪50年代以来，人类社会的工程实践又发生了新的飞跃。随着科学技术日新月异的发展，人类社会的工程活动愈加频繁，规模愈加宏大，如三峡工程、青藏铁路工程等。 第一节 工程的本质和特征 从工程活动的对象看，现代工程活动呈现如下特点： 其一、从地面扩大到空间，产生了开发利用宇宙空间的航天工程、航空工程。 1957年前苏联发射成功第一颗人造地球卫星“斯普尼克1号”；1961年前苏联试飞成功第一艘载人飞船（“东方号”）； 1969年美国的阿波罗计划实现了人类登月； 1981年美国的“哥伦比亚”号航天飞机试飞成功； 1997年美国“火星探路者”航天器在火星着陆； 1998年阿尔法国际航天站计划启动