福州大学机械工程专业介绍

2013-07-17 16:44:57  来源:在职研究生教育信息网

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专业概况:

机械电子工程专业化和综合化19世纪下半叶,机械工程成为一门独立学科。进入20世纪,随着机械工程技术的发展和知识总量的增长,机械工程开始分解,陆续出现了专业化的分支学科。分解趋势在20世纪中期第二次世界大战结束前后达到最高峰。由于机械工程的知识总量已扩大到远非一个人所能全部掌握,一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割,视野狭窄,不能统观和统筹稍大规模工程的全貌和全局,并且缩小技术交流的范围,阻碍新技术的出现和技术整体的进步,对外界条件变化如新技术、新材料和新产品的出现、材料与半成品的供应及价格变化等的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭,考虑问题过专,在协同工作时配合协调困难,也不利于继续自学提高。因此,从20世纪中、后期开始,机械工程又出现了综合的趋势。人们更多地关注基础理论,拓宽专业领域,合并分化过细的专业。

研究方向:

数字化设计制造方向
主要研究内容有:三维设计分析软件和虚拟样机技术的研究、开发和应用;反求设计与产品快速开发技术研究与应用;设计过程与产品数据管理系统的研究、开发与应用;设计信息系统集成开发工具的研究与开发;产品自动化设计和创新设计方法与系统研究;机械产品分布式建模、设计和评价的理论研究及应用;基于Web的产品创新设计平台的研究与开发;面向虚拟企业的产品协同设计技术的研究、开发与应用;面向全省的分布式网络化设计制造系统及区域服务平台的研究开发;面向企业的CAPP软件系统研究和开发;虚拟现实(VR)技术与系统的研究和开发。
工程机械及其智能化
综合应用现代建模技术、有限元分析、机械系统动力理论、计算机仿真技术和组合优化方法研究压路机和路面维修机械、挖掘机等工程机械的动力特性和优化设计方法。突破了传统的碾压和破碎原理,利用多曲面轮廓形状冲击轮产生周期性的冲击能量达到压实土石填料或破碎硬路面,研究并优化设计出不同用途的最佳形状与结构参数冲击轮廓曲面以及高效冲击压路机和快速路面破碎机,具有自主知识产权。开展工程机械智能化研究,研究智能化工程机械新的结构原理、适应恶劣工况作业的工程机械计算机自动控制技术、结构方案和动力参数优化和建模技术。
摩擦学
“摩擦学”方向面向福建省机械装备支柱产业,研究旨在控制摩擦,减少磨损,应用摩擦学设计来节约能源和原材料、提高产品质量、延长机械装备的使用寿命和增加可靠性。本方向着重于摩擦学设计、摩擦学表面改性、摩擦学材料及其磨损机理的研究,重点研究车辆中的减摩技术,耐磨涂层和复合材料,制动与摩擦材料。解决了福建省许多企业的摩擦学方面的实际问题。
精密加工与精确成形技术
研究超高速磨削和高效深磨的磨削机理及工艺参数优化,开展超精密加工的表面粗糙度和形状精度控制的研究,研究特种曲面或特种啮合面的加工技术,系统研究金属塑性成形过程的数值模拟和仿真新技术;研究薄板带金属轧制过程模拟、控制策略理论,提高轧制产品的尺寸精度。使轧制过程的控轧、控冷工艺、滚动扭转等工艺得以稳定地实现;研究提高快速精密成形陶瓷型模具尺寸精度的技术,对零件精密塑性成形结果进行计算机的预测和控制,为模具的改进以及工艺参数的优化提供理论依据,从而大大提高了精密成形的精度。
机械系统动力学
研究空间机器人系统运动学、动力学与控制问题。提出了空间机器人系统关节空间、惯性空间轨迹运动和多臂协调操作的一系列非线性反馈控制方案、最优控制方案、自适应控制方案、鲁棒控制方案、复合自适应控制方案、自适应鲁棒混合控制方案及神经网络补偿等一系列控制方案。在机械手动力学分析中,研究机械臂挠性多刚体模拟方法及运动变形的刚体离散化分析方法。在爬墙机器人方面,研究其安全系统的控制问题,提出了爬墙机器人安全系统的变结构控制方法、自适应模糊控制方法及模糊神经网络控制方法。研究提升设备机电系统的非线性时变动力学模型,并借助变结构控制技术,提出了一种降低提升系统振动的控制策略。研究现代工程机械中的振动压路机和大型摊铺机的非线性动力学问题。
机构学与机械传动
在组合机构领域,研究了包含高副的机构组成原理,综合出能实现预定轨迹的凸轮连杆组合机构和能从六杆以下的低副杆组派生出的所有齿轮连杆杆组。对齿轮连杆组合机构的结构分析、运动分析、运动综合、动力分析、力(矩)完全平衡等方面进行了系统的研究。研究多自由度机构和混合驱动机构,并将混合驱动机构用于速度波动的调节与控制。在凸轮机构分析与综合领域,提出基于杆组的凸轮机构反求方法,研究了等宽凸轮机构的运动综合。对超环面行星蜗杆传动的啮合理论进行了系统、全面地研究。并进行了全面的数值计算和分析,完成了内超环面齿轮范成加工的数学建模和计算机仿真,采用飞刀加工的原理,设计、制造了加工定子齿形的工装。建立了基于误差的超环面行星蜗杆传动的啮合理论,提出了用于超环面行星蜗杆传动的油膜浮动均载方法。
机电工程
开展基于PLC的通信网络技术的机电控制系统的远程监控及故障诊断应用开发研究以及机电系统辨识与控制的研究。开发高性能三相异步电机无速度传感器矢量控制调速系统以及开展高效节能的交流电机调速用谐振软开关逆变技术研究。开展基于工业PC机的面向开放体系的数控系统的研究,研究新型有自主知识产权的运动控制控制器和通讯端子板,开发带有故障自诊断功能的数控系统。研究不同控制策略和系统控制参数的伺服驱动系统的动态特性和控制精度。研究复杂曲面的快速测量、数据处理技术,研发开放式可重构数控系统以及行业专用数控装备,开发出高效数控复杂曲面测量机和加工机床。开发高效数控鞋楦和鞋撑生产成套装备。开发新型节能液压元器件,开展液体传动及控制、工业噪声控制技术研究,研制的CBG系列高压齿轮泵、TYB系列凸轮转子叶片泵、YBP系列限压式变量泵、YB系列叶片泵、控制阀等。研究各种大、中型水闸、船闸启闭控制系统,为我省企业解决各种液压、气压控制技术难题,在机电液一体化产品的设计与制造方面为企业提供实用技术。
车辆工程动力学
致力于工程机械,汽车等车辆工程的建模与动力学分析,研究各种车辆(含工程机械)的最佳工作参数、结构参数及其它们的最佳关系,研究车辆工程中的智能控制问题以及智能工程机械开发技术,研究车辆工程中的液压传动动力学及其计算机控制问题,以及研究车辆工程中的数字化设计技术等。
车辆数字化设计
主要应用智能优化方法对车辆底盘系统的制动系、传动系、转向系、行驶系等部分的关键零部件进行结构参数设计,依据数字建模理论采用参数化设计技术建立车辆底盘系统数字化三维模型,利用虚拟现实技术实现各部分的装配验证与检查,采用有限元分析方法对车辆底盘系统的各部分进行动力参数分析。已开发出具有自主知识产权的离合器参数化设计系统。

课程设置:

主干课程名称
机械制造技术、电机拖动与控制、工厂供电、单片机原理、机床数控技术、机电设备故障分析与维修等。
主要实践环节
装配体测绘、操作技能实训、机械制造基础实训、电工技能实训、计算机应用实训、机床工艺及夹具实训、单片机原理及应用实训、数控技术实训)等。

师资力量:


何炳蔚,教授
工作经历:
2005年9月至2011年10月至,福州大学机械工程及自动化学院机电系;副教授
2011年11月至今,福州大学机械工程及自动化学院机电系;教授
2004.3-2005.7 在香港城市大学MEEM系从事机器视觉测量、规划以及跟踪方面的研究,博士后;
2007.1-2007.3 在香港城市大学MEEM系做高级研究员;
2007.1-2009.12 天津大学国家重点实验室客座研究员;
2007.12-2008.3 在香港城市大学MEEM系做高级研究员
2009.1-2009.6在香港城市大学MEEM系做高级研究员
2010.1-2010.3在香港城市大学MEEM系访问研究;
2012.1-2012.5在香港城市大学MBE系访问研究;
入选2007年度“福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划”
主要学术及社会兼职
天津大学国家重点实验室客座研究员
研究领域(研究课题)
1)机器人视觉系统开发与研究(主研究领域:视觉跟踪与测量);
2)反求工程中复杂物体表面的三维CAD信息获取技术研究;
3)医学领域中人体骨骼三维重建及结构修复研究;
4)机械类复杂物体的快速制造与开发,属于产品新型加工制造技术研究;
5)医学图像中的2D-3D Registration and 3D Reconstruction。

学术交流:

近年来,对外学术交流广泛开展,先后出国进修16人次,举办承办国内外学术会议5次,参加国际会议43人次,国际合作项目5项,国内外专家来校讲学或学术报告30多人次。

就业方向:

福州大学机械工程在职研究生专业毕业生可进入企业、科研院所、政府机关、高等院校等部门,从事机电系统设计、计算机辅助设计与制造、电气控制、工程设计与开发、控制系统设计等方向的理论研究、试验测试、产品开发、技术管理等工作。

培养目标:

福州大学在职研究生机械工程专业学员为企事业单位、公司及工程建设部门输送德、智、体全面发展的、适应我国经济建设和社会发展需要的机械工程领域应用型、复合型高层次工程技术或工程管理人才。对工程硕士专业学位获得者的具体要求是:
l、应努力学习、掌握邓小平理论,拥护党的路线、方针、政策;热爱祖国,遵纪守法;具有良好的职业道德,积极为社会建设服务。
2、具有良好的综合素质,尤其是工程实践素质,掌握机械工程领域内坚实的基础理论和宽广的专门知识,以及解决工程问题的现代实验方法和技术手段,具有独立担负机械工程领域工程技术发或工程管理工作的能力,能解决工程设计和实施中的关键问题,具有从事新技术、新工艺、新材料和新产品的研究开发能力。
3、具有健康的体格

科研成果:

“十五”期间,学院先后承担了各类科研项目110多项,其中国家自然科学基金2项,国家863计划项目2项,国家教委基金3项,福建省重大项目5项,重点基金项目3项,省科技厅项目7项,省教委项目57项,其它33项,科研经费总额460.9万元;共获科技成果奖7项,其中省部级科技进步一等奖1项、二等奖2项、三等奖4项;获国家发明专利1项,实用新型专利15项;获国家教学成果二等奖一项,福建省教学优秀成果特等奖1项,二等奖1项;正式出版专著、教材7部;发表论文720多篇,其中被SCI,EI,ISTP收录论文76篇,一级刊物论文70多篇,核心期刊论文200多篇。通过科技鉴定30多项,成果转让20多项,创直接经济效益6千多万元,间接经济效益6亿多元,并长期坚持为经济建设主战场服务。

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