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机械工程

【来源: | 发布日期:2015-05-13 】

机械工程

Mechanical Engineering

一、学科(专业)简介(Mechanical Engineering

北方工业大学机械工程学科是学校最早从事研究生培养工作的一级学科,拥有机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、材料成型与控制工程四个二级学科,机械电子工程二级学科是北京市重点学科,设有国家级创新实践基地、北京市级工程技术中心和机电研究所。在过去的二十多年里,本学科面向国家高新技术领域,在机电装备、机器人技术,以及分布式集群机电自动化系统等方面,进行了大量基础和技术研究,在变截面辊弯成型技术、先进机器人技术、数控技术及改造传统工业装备等领域,获得重要科研成果,获得北京市级和国家科技进步奖。经过多年努力,本学科在实验室建设、研究生培养质量、科学研究等方面成果显著。2012年参加国务院学位委员会组织的学科水平评估,综合排名为同类院校机械工程学科第三名,研究生培养质量位居同类院校同类学科第一。目前本学科承担国家和省部级纵向科研项目20余项,企业委托横向项目39余项,科研经费6000余万元.

二、学科(专业)就业前景

机械工程科学各二级学科研究领域与国家基础工业领域,如钢铁、汽车、建筑、航天、航空、电子、通讯等工程领域紧密相关。本学科培养的高水平工程技术人才广泛就业于国家各重要工业技术领域,每年有部分研究生考入重点大学继续攻读博士学位,很多优秀毕业生已经在国外从事博士后研究工作或者在工作岗位担任骨干技术岗位或管理岗位工作。近十余年来,本学科毕业的研究生一次就业率100%,留京率超过92%.

三、导师队伍

北方工业大学机械工程学科目前有博士和硕士研究生导师34名。其中有享受国务院政府特殊津贴的专家2名,北京市级百千万人才1名,北京市创新团队2个,北京市长城学者1名,北京市拔尖创新人才2名,北京市科技新星2名。研究生导师中教授7名,副教授21名,其中超过85%的研究生导师具有博士学位。

四、科研方向与成果

4.1机械制造及其自动化

机械制造及其自动化二级学科硕士点主要开展机械系统中涉及的制造与测量、检测与控制方面理论与技术的研究及自动工艺装备研制,主要研究方向包括:

(1)数字化制造技术与装备

从事数字化制造理论和技术研究、数字化装备研发,面向需求和学科前沿,将信息技术、数控技术与制造技术相结合,实现设计制造信息化、过程智能化、制造装备数字化与自动化。

(2)机械设备在线智能监测技术

该方向目前主要进行机械设备智能控制技术、远程网络控制技术,传感器集成技术,嵌入式技术,工程应用软件等方面的研究、设计开发及工程应用研究。

(3)机器视觉与图像检测技术

基于图像处理和模式识别理论,研究机电装备所涉及到的高效率图像检测、视觉定位控制、伺服运动系统控制等的理论和技术,并结合相关领域的工程应用进行技术研究与开发。

(4)油气润滑技术及应用

解决传统的单相流体润滑技术无法解决的难题,研究适用于高温、重载、高速、极低速等工况条件下的油气润滑技术与装备。

图1广域物联网闸门系统工程应用

图2节能玻璃深加工装备

图3远程地下水位监测系统及工程应用

近年来,该学科方向毕业研究生在节能玻璃深加工、远程自动调水系统、水位水质监测等领域取得了丰富的研究成果,多项技术成果进行了推广应用,产出了巨大社会和经济效益。

4.2材料成形与控制工程

材料成形与控制工程二级学科硕士点开展辊弯成形工艺与装备研究,针对国际研究热点变截面辊弯成形技术,创建了国内唯一的单轴、双轴柔性辊弯成形装备以及激光辅助超高强钢定模动辊变截面辊弯成形生产线,成功实现了变截面样件的辊弯成形。主要研究方向包括:

(1)超高强钢辊弯成形机理

研究超高强度钢准静态应力应变特性,解决超高强度钢辊弯成型回弹与变形能的预测与高初始应变硬化率、高抗拉极限、低屈强下辊弯成型的工艺难题。

(2)高精度复杂型材精确成形新工艺

揭示辊弯成型过程中板带中性层的偏移规律,探索能量最省、变形道次最少的高精度复杂型材的成形工艺方法。

(3)变截面辊弯成型技术

研究辊型轮廓曲线和板料型面之间的共轭关系,探索大成形力条件下成型辊位置、速度与轨迹的匹配及单机架多轧辊联,多机架协调运动的问题,实现多种板金属变截面辊弯成型装备研制。

(4)激光辅助热辊弯成形技术

利用激光作为局部加热的手段,融合型模和多轴联动,空间协同运动的自随形精确成形技术,开展多场、非线性功能界面与时滞效应的高性能精确成形装备系统动力学理论与动态性能匹配优化设计科学问题的研究,实现超高强钢变截面热辊弯工况匹配设计与精确成形。

图4双向拉伸试验机 图5 三维辊弯成形机

该学科方向开展的工作集中体现了学校的传统优势研究领域,拥有几十项发明专利,为国内外有关企业解决了几百项工程技术难题,所依托的实验室是北京市级工程技术中心,承担完成多项国家级重大科研任务。

4.3机械电子工程

机械电子工程二级学科是机械工程学科获得硕士学位授予权最早的硕士学位授权点,是北京市重点学科。该学科主要研究方向包括:

(1)先进机器人技术

该方向目前主要从事柔性机器人机构与系统、冗余自由度机器人系统、欠驱动机器人系统、多种仿生机器人、变体运动机构与机器人、机器人动力学与控制等方面的研究。

(2)机械系统测控技术

该方向目前主要以机器人系统应用为背景,进行运动系统测量与控制、数字信号处理技术、嵌入式系统、工程应用软件等方面的设计、开发与应用研究。

(3)先进传感器技术

该方向面向工业应用,进行新型传感器的设计、制造、测试等工作。重点关注机器人系统中的先进传感器设计技术及其应用。

(4)微机电系统(MEMS)设计制造技术

该方向主要进行微电机系统的功能材料制备、系统设计理论、制造工艺、微弱信号测试、以及系统集成技术等方面的研究工作。

图6拟人多指灵巧手 图7 铝电解阳极清理机器人工作站

(a)硬件 (b)软件

图8 运动系统的测量与控制

该学科方向针对机器人和MEMS中的基础性科学问题和关键技术难题,开展相关的设计理论、制造技术、测试方法及其应用等方面的研究。在机器人技术和MEMS领域有十余项发明专利,在国内外知名期刊发表科研论文一百余篇,出版学术专著4部。

五、科研与培养环境、人性化培养方式

本学科努力营造体系健全,特色显著,学术氛围浓厚的育人环境,按照科研团队指导研究生,配备研究生辅导员,在专业学习、社会实践、学校生活、就业择业等方面进行全方位指导,培养具有综合素质和专业优势的高技术人才。各研究方向建有高水平的实验室供研究生开展研究工作,主要包括:

图9辊弯成型技术北京市工程技术中心

图10数控技术中心

图11 机器人与MEMS实验室

六、学科带头人、责任教授电话、电子邮件

何广平 机械工程一级学科责任教授,TEL:88802835;Email:hegp55@ncut.edu.cn