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机械设计及理论省级重点学科介绍
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机械设计及理论省级重点学科简介
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一、学科简介

河北工程大学机械工程学科起源于学校1978年设置的煤矿机械化本科专业,2006年获批机械工程一级学科硕士学位授予权,2010年获批机械工程领域专业硕士学位授予权,2012年“机械设计及理论”成为省级重点学科。

本学科紧密围绕国家及河北省振兴装备制造产业、发展高端装备等战略性新兴产业的重大需求,依托煤炭、水利、冶金等行业优势,发挥机械设计及制造技术在国家和区域装备制造产业中的重大支撑作用,强化学科基础研究,逐渐发展形成了稳定且富有特色的研究方向。经过充分酝酿、反复讨论,机械设计及理论学科确定了四个学科方向,即复杂机械系统设计与分析、工程装备智能化与可靠性设计、矿山机械动态监测与故障诊断、工程装备智能化与可靠性设计方向、先进制造技术方向及材料成型理论,学科方向进一步明确,队伍发展进一步清晰。

学科现有人员44人,其中教授20,博士学位教师30人,省高端人才1人,国务院政府特贴专家2人,河北省“三三三”人才5人,省教学名师1人,博士生导师3人、硕士生导师32人。

本学科紧密对接我省装备制造业及高端装备等新兴产业的发展,主要优势有:

1)该威尼斯人网址符合国家、河北省振兴装备制造产业、发展高端装备等战略性新兴产业的战略需求,且行业系统对该学科高层次人才存在着大量需求。

2)依托行业优势,对接产业需求,该学科形成了较为稳定的特色研究方向,承担了一定数量的国家级科研项目,形成了在国内具有一定的影响力,在省内具有领先地位的特色研究领域;并在生源、师资、实践场所、科研基地等方面为威尼斯人网址及研究生教育奠定了坚实的基础。

3)学科各个方向学术带头人主持国家级科研项目或重大横向科研项目,主要学术骨干均有省部级以上科研项目的经历,围绕研究方向已形成有老、中、青学术骨干组成的较为稳固的学术及科研工作团队。

二、学科方向与特色

1.复杂机械系统设计与分析方向

主要研究多刚体系统理论、数字化设计与分析、优化设计等。

1)方向特色

以复杂机械系统为研究对象,以现代设计理论与方法(包括机械优化设计、有限元设计、虚拟设计、智能设计等)为基础,充分运用计算机、数据处理、多体系统动力学、机械振动学、人工智能、知识工程等技术,开展复杂机械系统设计及性能分析,研究其运动过程中的动力响应特征,探讨适合控制设备运行的智能控制策略和方法,预测系统及其零部件的运行状态和寿命,形成一套较为完整的现代设计理论和方法,开发复杂机械系统智能设计平台。

2)方向地位与优势

该学科研究方向具有相对稳定且结构合理的学科团队,取得一批有代表性的高水平研究成果,整体研究水平处于省内同类学科领先水平。近三年,获省科技进步二等奖1项、省教学成果三等奖1项;承担了省级以上科研项目12项、承担各类横向科研课题20余项,科研经费达700余万元;发表SCIEI检索论文12篇。

该方向在机械优化设计和可靠性研究方面取得了丰硕的成果,“基于遗传算法和ADAMS的多体模型汽车系统优化设计软件开发”项目获得河北省科技进步二等奖;“基于PRO/E的液压支架三维CAD系统”等多项课题,为企业创造了巨大的经济效益和良好的社会效益;“基于不动点理论的进化计算研究及其在复杂系统优化设计中的应用”等项目获得省基金立项。

3)建设作用和目标

该学科方向为复杂机械系统的优化设计、虚拟设计、智能设计等提供了科学的现代设计理论和方法。

2.矿山机械动态监测与故障诊断方向

主要研究煤矿充填开采成套装备与关键技术、装备检测与智能控制。

1)方向特色

主要研究面向矿山机械等机电一体化系统的状态监测与智能诊断技术,采用现代信息技术、智能化控制等技术,对矿山机电设备及工程机械实行状态检测、可靠性分析与故障诊断,以及研究智能控制及应用软件技术、计算机辅助测试理论与技术、动态检测技术与数字信号处理等技术在智能测试中的应用。

2)方向地位与优势

该学科研究方向具有相对稳定且结构合理的学科团队,取得一批有代表性的高水平研究成果,整体研究水平处于省内同类学科领先水平。近三年,获河北省科技进步奖二等奖1项;承担了省级以上科研项目8项、承担各类重大横向科研课题30余项,科研经费达1500余万元;发表SCIEI检索论文13篇。

该方向与工程装备制造企业有着20多年的合作历史,针对峰峰集团需求,与河北天泽重型机械有限公司合作研制的“井下多功能装载机”用于煤矿井下水仓清理,取代了人工作业,项目获得河北省科技进步二等奖;与邯郸市康创电气有限公司联合研发的“基于虚拟仪器的煤矿固定设备检测、监控技术研究与应用”既可用于煤矿“四大件”的技术检测,又可以用于“四大件”的在线监控,节省了大量的资金,大大提高了检测精度,为煤矿的安全生产提供了有力的保证,项目获得河北省科技进步二等奖;该方向研究团队还为企业研发了“薄煤层采煤机智能控制系统”、“露天采煤机自动控制系统”和“煤矿井下高效自动化排水系统”等,在煤机装备自动化、智能化研发方面有着丰富的理论基础和实践经验。

3)建设作用和目标

该学科方向将现代机电技术应用于工程装备的运行与维护过程,提高工程装备的信息化、自动化与智能化水平,为传统产业提供了先进的测控系统及装备。

3.工程装备智能化与可靠性设计方向

主要研究面向生产线的智能化装备、车辆先进设计及制造技术、节能与新能源车辆、智能车辆等。

1)方向特色

本研究方向结合国内工程装备设计制造技术的现实需求,运用现代设计理论和方法,围绕并(混)联构型装备、工程机械、重型车辆等研究对象,开展数字化、多学科综合优化、可靠性与安全性设计、动力学优化及智能控制研究;研发工程机械、重型车辆及其零部件制造业需要的并联、串联及混联构型制造装备,并开展上述装备的构型创新、性能优化、智能控制与可靠性研究。

2)方向地位与优势

该学科研究方向具有相对稳定且结构合理的学科团队,瞄准该研究领域发展前沿,在工程车辆安全设计、基于并(混)联机构的汽车焊装、隧道管片拼装机器人等取得研究进展。近三年,获省科技进步三等奖1项;承担了省级以上科研项目13项、承担各类横向科研课题10余项,科研经费达500余万元;SCIEI检索论文20余篇。

该研究方向针对在工程车辆、重型车辆等方面开展研究取得了一定的成果,“基于HHMM分层隐Markov模型的重型载货车辆侧翻预警新算法研究”等项目获得国家自然基金资助,“车辆高速行星传动行星轮轴向滑动支承跨速润滑机理与分析模型研究”等项目获得了省基金立项资助。

3)建设作用和目标

该研究方向可以有效提升我省高端装备先进设计制造技术的研发水平和自主创新能力,为我省装备制造业的发展提供智力支撑,促进高端装备制造产业的发展。

4.先进制造技术方向及材料成型理论方向

主要研究能源装备先进制造与装配技术及其材料制备与成型理论。

1)方向特色

该研究方向以矿山机械、冶金机械等工程装备及标准件为研究对象,以现代制造和工艺分析为基础,充分运用材料科学、先进制造等技术,在设计、工艺规划、材料选择等方面展开研究,开发适用于工程装备的先进制造技术、研究材料性能和新材料对工程装备性能的影响。

2)方向地位与优势

该学科研究方向具有相对稳定且结构合理的学科团队,取得一批有代表性的高水平研究成果,整体研究水平处于省内同类学科领先水平。近三年,承担了省级以上科研项目16项、承担各类横向科研课题10余项,科研经费达600余万元;获河北省科技进步奖三等奖3项、教学成果二等奖1项;发表SCIEI检索论文16篇。

该研究方向针对机械加工机理、加工装备等开展研究,在工程装备研发等方面取得了一定的成果,“智能化装箱生产线关键装备与技术及工程应用”、冶金型双金属复合管界面结构优化”项目获得河北省科技进步三等奖;“高强度紧固件制造关键共性技术服务平台”等项目获得了河北省科学技术研究与发展计划立项资助。

3)建设作用和目标

该方向将现代制造技术、材料科学、现代工艺分析等应用于工程装备的设计、制造等过程,提高工程装备的生产效率、产品质量、可靠性及寿命。

 

 

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