绪论

0.1 为什么学习测试技术

高校应该培养产品的设计和从事科学实验研究的双重人才。

实际上，在培养设计型人才方面，各校和企业都十分重视。随着计算机技术的发展，设计方法很快跟上了世界最新技术的发展潮流。各校纷纷开设了各种计算机辅助设计技术，如CAD/CAE/CAM课程及其相关的应用软件ADAMS/ANSYS/CATIA等。目前，计算机辅助设计技术已经突破了二维图纸电子化的框架，转向以三维实体建模、动力学模拟仿真和有限元分析为主线的虚拟样机制作技术，为产品设计带来了全新的发展空间。

但计算机辅助设计是以能提供准确的边界条件、正确的参数值和系数值为前提的，否则计算结果毫无意义，而结构分析的一个难点就是施加载荷的不定因素。在实际作业中，工作装置主要承受随机载荷，因而结构受到非线性影响，很难建立数学模型，大量零部件实际所受到的载荷到底有多大，往往难以明确计算，常常出现利用CAE计算，10个人却得到10种不同计算结果的情况。因而往往要借助测试技术进行现场测试或在专门的试验台架上测试出某些参数，再利用这些参数与CAE计算结果进行比对，修正和完善计算程序。

国外新产品开发的流程大致如图0-1所示，其中①表示新产品经过CAE工程师的设计，制作样机；②表示经过试验工程师/试验员的检测，检测强度、刚度和性能等参数；③表示试验人员把检测结果反馈给CAE工程师；④表示设计人员对计算结果进行修正，积累经验，重新设计，使产品性能得到提高。

图0-1 国外新产品开发的流程

因此在世界一流的产品制造公司里面，80%的工程师在做产品的性能开发，不断地试验，不断地测试性能参数，因为性能是工业产品的“DNA”，性能决定了产品的品牌，性能是吸引顾客最重要的因素，而测试技术是提高产品性能的灵魂。国外的试验场地或试验中心多以精良的测试仪器和试验手段作支撑。

而在中国的大部分产品制造公司里，新产品的开发流程如图0-2所示，其中①表示购买样机；②表示测绘样机，绘制草图，制作CAD；③表示依样制作“新”产品；④表示产品投入市场后，在使用中出现问题，问题反馈给设计人员，修改错误，不断完善新产品。因此80%的中国工程师是在做CAD设计，对试验和测试技术的基本知识知道得很少，重视得不够。貌似国外同类产品的中国产品，性能上可能大打折扣。

图0-2 国内大部分新产品的开发流程

能根据研究项目独立安排、设计试验方案，能正确选择测试系统，能熟练操纵仪器，能测试出各类设计人员关心的机械性能参数，甚至可以独立选用各种型号的传感器进行生产线自动控制改造，应该是一个本科生、研究生必备的技能。机械工程测试技术这门课程，正是训练学生的这个技能的。

测试和试验往往要花费许多精力和时间，但得到的仅仅是一些数据，没有产品设计的成果那么直观和立竿见影，这是试验研究不被重视的原因之一。

科学的进步与发展，与测试技术的发展是同步前进的。产品的先进性、前瞻性和产品的质量是一个企业的生命线，建立企业的科研团队和试验队伍，利用测试技术和试验技术去保证自己的产品领先于国内、国际先进水平，是我国企业界应该提上日程的问题。