机械工程

（专业代码：0802　授予工学硕士学位）

 

一、培养目标

1．较好地掌握马克思主义基本理论，树立爱国主义和集体主义思想，遵纪守法，具有较强的事业心和责任感，具有良好的道德品质和学术修养，身心健康。

2．在本学科上掌握坚实的基础理论和系统的专业知识，具有从事科学研究或独立担任专门技术工作的能力。

3．比较熟练地运用一门外国语。

二、学科、专业及研究方向简介

机械工程为一级学科，下设机械设计及理论、机械制造及自动化、车辆工程、机械电子工程四个二级学科。主要研究方向有：

1．智能工程与先进设计理论

研究设计活动的智能化、最优化和自动化，基本工具是智能工程理论和优化理论。智能工程是综合运用人工智能技术、计算机技术、信息技术、控制技术、系统工程、现代管理以及复合知识建模方法等理论，对复杂系统和过程的知识自动化处理和应用技术进行研究的计算机应用学科，研究领域涉及复杂系统建模、复合知识模型建立及处理、优化理论、智能空间布局、智能设计及过程故障诊断等。

2．机器人学

研究机器人机构学与机器人控制技术。其中，机器人机构学包括结构学、运动学、动力学，是机器人控制的基础。机器人控制包括机器人轨迹规划、机器人运动和轨迹控制的策略和算法。研究对象涉及并联机器人、移动机器人、智能军用车辆等。

3．现代传动与控制技术

研究适应现代机械装备高速、高精度等高性能要求的新型传动系统及其控制技术，包括新型汽车差速器、传动与控制系统的集成设计、动力传动一体化技术等。

4．机电液磁一体化的理论及应用研究

机电液磁一体化技术是一门综合性多领域的交叉学科，其研究领域有：机电液磁一体化系统控制的理论及应用；纳米磁性液体在生物医学、传感器、密封等领域的应用；磁性液体动力学理论及流变学特性；纳米磁性材料的制备；磁流变体的理论及应用；现代磁技术的理论及应用；微机电系统的理论及应用。

5．精密制造与摩擦学

精密制造研究在精密零部件、微纳构件等的制造与加工过程中降低不确定性以获得高精度产品的理论与技术。研究领域包括微纳间隙的运动特性表征与建模，有序结构与微机电系统等的相关理论与实验分析，纳米级表面改性加工原理和应用。摩擦学研究运动机械摩擦副的摩擦机理、影响因素及减摩的措施；磨损机理、影响因素和耐磨性能；与摩擦磨损相关的设备故障诊断理论和方法，包括油液监测技术，振动监测技术，磨损颗粒图像的计算机识别和处理技术，在线监测和故障诊断技术等。

6．先进制造过程与系统

研究制造过程运行状态的信息采集、处理、分析与诊断、制造自动化技术、生产物流与设施规划、质量控制与管理；现代集成制造系统、柔性制造系统等自动化制造系统的规划、设计、运行调度、管理和评价；敏捷制造、虚拟制造、精良生产等先进制造模式，以及制造过程中的综合性技术和制造系统信息集成技术。

7．数控技术与计算机辅助制造

研究先进的轨迹控制理论和数控系统的软硬件实现技术；CAD/CAPP/CAM集成技术、快速成形技术、逆向工程技术，尤其是注重复杂曲面的设计、加工理论与技术方面的研究。

8．车辆结构设计与系统可靠性

研究铁路车辆和城市轻轨车辆结构设计中的强度与可靠性问题，包括结构抗疲劳和防断裂设计、有限元技术及应用、结构动态测试与设计、结构可靠性设计等。

9．车辆系统动力学与控制

研究铁路车辆和城市轻轨车辆系统的各种振动特性，如运行安全性和乘坐舒适性等，主要包括车辆系统动力学、结构振动与仿真、车辆限界等。利用控制原理，研究现代车辆设计中的主动悬挂技术、运动和振动控制技术等。

10．车辆数字化开发与系统集成技术

研究的领域包括车辆设计理论与方法、CAD系统开发技术、车辆系统计算机仿真与系统集成技术等。

11．结构优化设计

本研究方向包括结构优化设计的建模与算法分析、结构优化设计的智能化计算。

12．车辆振动噪声控制技术

本研究方向包括车辆振动噪声控制、车内振动噪声模型及控制方法、乘客舒适性与声品质评价、轨道交通噪声理论与控制技术等。

13．运载工具控制工程

运载工具控制工程主要研究航天、航空、船舶、兵器、铁路等行业运载工具的控制问题，内容涉及电液伺服控制和电机拖动中的控制理论和控制工程，重点研究运载工具的数字控制、冗余控制，以及现场总线的应用问题。

14．传感与测控技术

传感与测控技术主要研究机电系统的电量与非电量状态参数的检测技术（包括智能仪器与设备的研制）；状态监测与故障诊断技术。追踪国际上该领域内先进技术与方法，如现代检测与传感、人工智能、人工神经网络、模糊识别、图象处理、虚拟仪器与网络化、网络测控、诊断与智能维护等技术，实现对机电系统的状态评估与监控，保障系统安全可靠，提高运用效率，并为建立机电设备的“状态修”提供科学技术保障。

15．流体传动及控制

流体传动及控制方向主要研究机电液气系统的设计与应用。以现代控制理论、计算机控制技术、液压伺服控制、电液比例控制、模糊控制等理论为基础，研究机电液控制系统的控制规律和控制方法；研究液压系统、气动系统的静、动态特性；研制新型机电一体化系统装置和传动介质的净化及污染控制装置等。

16．机电系统控制及自动化

机电系统控制及自动化主要研究机电系统的各种控制方法、机械量及电量的检测方法、机电液执行元件的传感器性能、嵌入式系统与设备控制、系统集成与优化，根据设计要求，设计系统特有的工作机构，选择适宜的动力与传动装置、检测装置、控制器和微计算机，进行系统总体设计和优化配置。应用数值仿真和虚拟现实技术对机电系统进行空间干涉检验、模拟运行、动力强度校核和性能外观评价。该方向另外一个研究特色是机器人控制技术，主要研究机器人的多传感器集成系统及机器人运动的智能控制方法，致力于提高和完善机器人的智能化水平，着重开发机器人的视觉、触觉及临场感应功能及其工程应用，主要研究对象为并联机器人和串联机器人。

三、培养方式及学习年限

1．培养方式

硕士生的培养方式为导师负责制，课程学习、科学研究、工程实践可以相互交叉。课程学习实行学分制，要求在申请答辩之前修满所要求的学分。

2．学习年限

全日制硕士研究生的学习年限一般为2年，在此基础上实行2至3年的弹性学制。非全日制硕士研究生的学习年限一般不超过4年。

四、课程设置与学分

实行学分制，总学分要求不低于28学分。具体课程设置见附表。

专业课每门课程原则上不超过2学分，每学分对应16学时。课程教学一学年分为四个时间段安排，每学期分为上半学期与下半学期，课程学习一般应在0.75学年时间内完成。

五、科学研究及学位论文

为体现分层次、分类型培养的指导思想，对硕士研究生的科学研究及学位论文工作的要求，可分学术型、应用型和复合型制定，重视应用型和复合型人才的培养。学位论文阶段的各环节包括：

1．论文工作计划及选题报告

硕士研究生学位论文选题要密切结合本学科发展或经济建设和社会发展的需要，一般应在第一学年末完成。

2．论文答辩等环节和要求。

硕士生一般要用1年的时间完成学位论文。论文答辩一般应在第四学期末进行。

硕士研究生在申请学位论文答辩前，必须完成一篇与学位论文相关的学术论文，经导师签字认可，与学位论文一起提交。对推荐免试的硕士研究生,在申请学位论文答辩前，必须发表一篇与学位论文相关的学术论文（研究生为第一作者或导师为第一作者研究生为第二作者）。

六、其他

其它有关要求按照《北京交通大学硕士研究生培养工作的规定》中的有关规定执行。

附课程设置表：

硕士研究生课程设置的基本框架（总学分不低于28.0分）

课程性质

课程属性

课程编号

课程名称

学时

学分

开课时间

备注

秋

春

学位课

≥17.0

公共课

00000012

第一外国语

64

2.0

√

 

 

21009002

自然辩证法

36

2.0

√

 

 

21009001

科学社会主义理论与实践

20

1.0

 

√

 

基础课

21008302

数值分析I

32

2.0

√

 

附注二

21008304

数理统计

32

2.0

√

 

25008303

数理方程

32

2.0

 

√

21008303

矩阵分析I

32

2.0

√

√

21008300

随机过程I

32

2.0

√

 

专业基础课

22006312

最优化理论与方法

32

2.0

√下

 

≥8.0

22006313

高等机构学

32

2.0

 

√

22006314

弹性力学与有限元方法

32

2.0

√上

 

22006315

现代控制工程

32

2.0

√上

 

专业课

22006316

机械强度理论与方法

32

2.0

√下

 

22006317

机电控制系统分析与设计

32

2.0

√下

 

22006318

工程测试与信号分析

32

2.0

 

√

22006319

数控理论与技术

32

2.0

√上

 

22006320

车辆系统动力学

32

2.0

√下

 

22006321

制造系统建模与仿真

32

2.0

√下

 

22006322

现代制造系统 

32

2.0

 

√

必修环节

≥3.0

无

23006300

文献综述

 

1.0

 

 

 

23006301

前沿讲座

8次

2.0

 

 

任选课

≥8.0

选修课

24006314

计算机图形学

32

2.0

 

√

≥8.0

24006315

实验设计与数据分析

32

2.0

√下

 

24006316

现代设计理论

32

2.0

 

√

24006317

机器人机构学

32

2.0

√上

 

24006318

摩擦学

32

2.0

√下

 

24006319

微型机械概论

32

2.0

 

√

24006320

计算机辅助工程软件应用

40

2.0

√

 

24006321

计算机辅助曲面设计与制造

32

2.0

 

√

24006322

生产调度原理与算法

32

2.0

 

√

24006323

物流系统规划、设计与分析

32

2.0

√上

 

24006324

质量管理学

32

2.0

 

√

24006325

高级运筹学

32

2.0

√上

 

24006326

面向对象技术及VC++高级编程与开发

32

2.0

 

√

24006327

现代车辆工程

32

2.0

√上

 

24006328

列车牵引与制动

32

2.0

 

√

24006329

可靠性工程

32

2.0

 

√

24006330

工程材料失效分析

32

2.0

 

√

24006331

振动噪声测试与控制

32

2.0

 

√

24006332

结构优化设计

32

2.0

√上

 

24006333

CAD/CAM技术

32

2.0

 

√

24006334

嵌入式单片机应用系统

32

2.0

√上

 

24006335

Matlab混合编程与实践

32

2.0

√上

 

22006324

计算机控制与实时仿真

32

32

√下

 

24006337

电液控制系统

32

32

 

√

24006338

系统辨识与自适应控制

32

32

√下

 

22006325

智能仪器设计

32

32

 

√

24006340

虚拟仪器系统分析与设计

32

32

 

√

24006341

机械故障诊断学

32

32

 

√

 

补修课程

 

 

 

 

附注一

备注：

对学术讲座选听的要求：参加8次以上由学校、学院或导师安排的学术活动，并作一次以上的学术报告。

对文献综述的要求：要求写出5000字以上综述报告，其中参考外文文献应在20篇以上。

附注一：对本科非本专业的研究生，应补修由导师指定的若干门专业主干课程。当本科非本专业的研究生较多时，可指定若干门主干课程集中开设。

附注二：机械设计和机械制造方向选《数值分析》、《数理统计》两门；车辆工程方向选《数理方程》、《数理统计》两门；机械电子方向选《矩阵分析》、《随机过程》两门。

注：公共课、基础课开课以当年开课时间为准。