Машиноведение
Машинове́дение, наука о проблемах создания и эффективной эксплуатации новых машин, механизмов и их комплексов. Машиноведение базируется на результатах теоретических и экспериментальных исследований, а также на достижениях математики, физики, сопротивления материалов, материаловедения и других наук. В машиностроение традиционно входят: общая теория машин и механизмов, изучающая их динамику в различных условиях применения с целью создания рациональных образцов на основе их кинематического и динамического анализа и синтеза; дисциплина «Детали машин», позволяющая определять несущую способность узлов и деталей машин в различных условиях эксплуатации и на основе этого рассчитывать их оптимальные размеры; теория трения, исследования износа деталей в узлах, на основе которых решаются вопросы повышения кпд, увеличения ресурсов работы, обеспечения необходимого качества поверхности сопряжённых деталей; исследование оптимальных процессов изготовления; вопросы надёжности, высококачественного выполнения машиной необходимых операций при её эксплуатации; вопросы рационального использования энергии, повышения производительности машин и их экономичности.
О становлении и развитии машиностроения до начала 20 в. В 1920–1930-х гг. была разработана общая теория структуры и классификации механизмов (И. И. Артоболевский и др.). В 1930-х гг. Н. Г. Бруевичем решены задачи кинетостатики пространственных механизмов. Дальнейшее развитие получила теория синтеза механизмов. Научные труды А. А. Благонравова посвящены вопросам механики и вооружения. Его капитальный труд «Основания проектирования автоматического оружия» (выпуски 1–2, 1931–1932) даёт основы расчёта при конструировании оружия. В 1950–1960-х гг. К. В. Фроловым и др. были решены многие задачи по динамике машинных агрегатов, в том числе работающих при высоких скоростях. Большое значение имели работы П. А. Ребиндера по изучению механизма разрушения поверхностных слоёв и абразивному износу, В. В. Соколовского и А. А. Ильюшина по применению в машиностроении метода расчёта по предельным нагрузкам, И. А. Одинга по исследованию термопрочности. И. А. Вышнеградский стал основоположником важнейшей для машиностроения теории автоматических машин, которая получила дальнейшее развитие в трудах Н. Е. Жуковского, А. М. Тьюринга и Н. Винера.
Бурное развитие машиностроения в 20 в. ознаменовалось переходом от модернизации машин по образу и подобию предшествующих поколений к созданию принципиально новых машин. Кроме того, добавились новые научные направления, которые эффективно используются во многих областях машиностроения: автоматизация, робототехнические и мехатронные комплексы; космическое машиностроение; теория прочности сложных технических систем; вибрационные и волновые процессы в машинах и конструкциях; нелинейная волновая механика, биомеханика, эргономика и управление в системах «человек – машина – среда»; снижение энергетических потерь в машинах и оборудовании; проблемы рационального использования новых материалов (в том числе аморфных, наноматериалов), волновых технологий и др. для объектов машиностроения. В конце 20 – начале 21 вв. развитие космонавтики, авиации, транспорта, ядерной энергетики, автоматизация практически всех видов промышленного производства, освоение новых месторождений полезных ископаемых в районах вечной мерзлоты и на морских шельфах потребовали создания качественно новых машин и технологических систем, способных надёжно функционировать в сложных условиях. Возникла объективная необходимость в поисках новых подходов для точного расчёта и проектирования машин и механизмов, комплексного решения научных проблем обеспечения их качества, прочности, надёжности и техногенной безопасности в экстремальных условиях (трение и износ в условиях вакуума, при криогенных и высоких температурах и высоком давлении; солнечная радиация; магнитные бури; невесомость; резкие перепады температур при взлёте и посадке космических аппаратов и др.); оптимальных решений задач при возрастающих динамических, тепловых, вибрационных и радиационных воздействиях на человека-оператора, машину и окружающую среду; создания новых материалов с заданными и управляемыми свойствами и др. Проблемы современного машиностроения и автоматизации неразрывно связаны с созданием вычислительных машин.
Становление новых областей знания требует опережающего развития соответствующих научных направлений машиностроения. В свою очередь, потребности машиностроения способствуют решению ряда проблем в различных областях знания, стимулируя их развитие. Фундаментальные исследования машиностроения – одно из важнейших направлений развития технических наук и научно-технического прогресса.