全日制研究生学科简介——机械设计及理论

一、学科简介

本学科以工程机械及物流仓储设备为主要研究对象，以现代设计方法在工程机械中应用为主要研究特色，强调创新意识，寻求最优方案和参数，进行多变量最优化。研究现代设计理论如智能化计算机辅助设计，非线性有限元分析，计算机仿真，优化设计理论在工程机械设计中的应用。针对工程机械设计特点，研究解决问题的方法，并运用到设计中去。从系统观点出发，通过信息传输与处理，把机械部分和电子部分有机结合，实现系统或产品整体最优化的综合技术。在工程机械设计与更新改造中，即在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引入微电子技术和计算机技术，实现机电一体化，使产品走向智能化、电脑化，使机械与电子有机结合，实现系统或产品整体最优的综合性技术。 该学科具有稳定扎实、实力雄厚的教学、科研队伍，科研方向稳定。该学科导师在理论和实践方面均取得了丰硕的成果，出版专著5部，在国内外发表学术论文320篇，获得国家专利6项。目前承担着30多项国家、部省级科研课题。7项科研成果获辽宁省政府、沈阳市政府科技进步二、三等奖。与美国、英国、日本、德国和加拿大等国的大学及科研院所建立了联系。

二、教学、科研设施

本学科现有1480平方米结构实验室，包括工程机械实验室、液压伺服控制实验室、信号分析与测试实验室、提升与物流技术研究所等。配有电液伺服加载装置、随机信号与振动分析等测试仪器、发动机故障仪、信号分析仪、PT泵等仪器。 本学科与中国建筑科学研究院建筑机械化分院、东北大学机械工程与自动化学院、辽宁省安全科学研究院、辽宁省建筑机械检测中心、辽宁省机械研究院、、沈阳建筑机械厂建立了长期合作关系，为培养研究生提供良好的科研条件。

三、研究方向简介

1．工程机械现代设计方法

该研究方向从现代设计理念出发，研究设计方法中的理论问题，并致力于将机械动力学理论、强度理论、最优控制理论、可靠性理论、优化设计方法及计算机技术融于工程机械设计过程，形成工程机械现代设计方法。在工程机械设计与更新改造中，在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能中引入微电子技术和计算机技术，使工程机械走向智能化、自动化，实现系统或整机最优。

2．物流仓储设备自动化

物流仓储设备是物流技术设备的主要组成部分，是实现现代物流的技术载体。随着互联网技术及电子商务的迅猛发展，现代物流对其装备提出了越来越高的技术要求，以实现最大程度的自动化，从而追赶“电子速度”。 该方向主要研究现代设计理论，包括最优控制理论、计算机仿真技术等在物流仓储设备设计中的应用；开发自动化立体仓库堆垛机、AGV小车、提升机等计算机仿真系统，实现以最大运行速度和最高运行精度为目标的最优运行，提高物流仓储设备运作的效率，从而最大限度地满足高速信息物流的要求。

3．工程装备故障诊断

该研究方向主要研究工程装备故障诊断技术与理论，实施对工程装备的运行状态的实时监测，对可能发生的故障进行早期预报或在事故发生后进行故障分析，减少或避免现代大型复杂工程设备发生故障和产生灾难性后果。本研究方向实用性强，涉及学科领域广泛，包括机械动力学、传感技术、信号分析、人工智能、控制理论及计算机软、硬件的理论与技术、多源信息融合技术和分型理论等，是对多学科理论与技术的综合研究与应用。

4．动力设备相关技术

航空、航天、燃气发电等动力设备的零部件一般是在高温、高速运转等复杂、苛刻的工况条件下运作，国内外相关机构投入大量人力物力研制开发具有承温能力和良好综合性能的新型（如单晶定向结晶合金、Si3N4等各种陶瓷）先进材料及具体结构。通过力学与材料结合，建立材料强韧化设计理论与准则，已成为动力设备重大关键技术之一，形成材料、机械设计交叉学科，具有广泛的发展空间和迫切的研究需求。 该方向开展粘塑性材料结构的有限元分析，以耐久性和损伤限为中心的动力设备寿命控制，包括动态再结晶粘塑性模型的参数识别术、单晶合金的高温蠕变疲劳损伤研究、带热障涂层构件二维温度场及热应力分析，叠层结构陶瓷强韧化设计的力学分析等理论及实验研究。