机械设计及理论

1、机械设计及理论080203（一级学科：机械工程）机械设计及理论是研究机械科学中具有共性的基础理论和设计方法的学科，原名为机械学学科。本学科1982年获得硕士学位授予权后，2000年获得博士学位授予权。随着科学技术的不断发展，动态设计、优化设计、可靠性设计、有限元设计、智能设计、虚拟设计、计算机辅助设计、创新设计等现代化设计方法完善和发展了传统的设计理论与设计方法。机械学科与仿生学、电子学、控制理论、信息学、生物学、材料科学等许多种学科相互交叉、渗透，形成了多种与机械学科密切相关的边缘学科。与其它学科的相互交叉、渗透、融合，促进了机械设计及理论学科的新发展。本学科的研究方向有：1机构学与机器人机

2、械学：平面低副机构和空间低副机构的综合理论与方法、机构创新方法，机构的动力学、并联机器人的工作空间、运动分析与动力分析，精度分析与自动控制，数学机械化研究、并联机器人的应用研究，广义机构学。2机械系统运动学与动力学：机械系统运动学与动力学、虚拟样机技术、机械振动、噪声控制与测试方法、机械振动分析及其控制，冲击、振动、降噪理论在机械设备、车辆、航天器与飞行器中的应用。3机械强度与可靠性理论的应用：机器及零件的强度、寿命，机械产品的可靠性，有限元法在机械与零部件设计中应用，机械设备的故障诊断理论与应用。4摩擦学：摩擦、磨损、润滑机理，摩擦学测试技术，流体润滑理论与应用，特殊轴承，纳米摩擦学等。5生

3、物力学：研究骨骼、关节、肌肉的结构、强度与作用力的关系，人体的位姿与运动效果，人体承受的冲击力分析与力学模型，机械振动强度与人体耐受程度、失重状态的人体机理变化与机能恢复，人因工程学及人机工程。一、培养目标博士研究生应热爱祖国，热爱人民，有道德、开拓进取，具有严谨的学风。在本学科领域掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识；熟练掌握一门外国语，熟练运用所学的基本理论和专业知识，独立从事本学科或相关交叉学科的科学研究或实验研究，并能作出创造性的研究成果。成为机械设计及理论领域内适合21世纪经济发展的高级学术型人才。二、课程设置1硕士起点博士生课程类别课程编号课程名称课内学时学分开课学期考核方式

4、备注学位课11-000001-01-09科学技术与社会5421、2考试11-000002-0*-09外语5421、2考试类别课程编号课程名称课内学时学分开课学期考核方式备注学位课11-000003-03-07科学与工程计算5431、2考试任选四门11-080203-01-03机械学的新进展5431考试11-080203-02-03微机械学5432考试11-080203-03-03生物力学5432考试11-080203-04-03机器人机械学5431考试11-080203-05-03计算机图形与图像处理5432考试11-080203-06-10设计心理学5431考试11-080203-07-10

5、设计哲学5432考试11-080203-08-10设计美学研究5431考试11-080203-09-10设计形态学5432考试11-082503-01-03高等机械动力学5431考试11-082504-03-03高等振动理论3621考试选修课10-080203-01-03人因工程学5431考试10-080203-02-03润滑科学与工程5432考试10-080203-03-03现代生物力学检测与分析5431考试10-080203-04-03机构创新设计理论与方法5431考试10-080203-05-10设计色彩学5431考试10-080203-06-10设计创意思维研究5432考试10-080

6、203-07-10设计评估与分析5432考试2本科起点博士生课程类别课程编号课程名称课内学时学分开课学期考核方式备注学位课21-000001-01-09科学技术哲学5421、2考试21-000002-0*-09外语54+5421、2考试21-000003-01-07数值分析3621考试21-080200-01-03现代测试技术5431考试任选三门21-080200-02-03现代控制理论基础5431考试21-080203-01-03高等机构学5432考试21-080203-02-03高等机械设计5432考试21-080203-03-03计算机图形学5431考试21-080203-04-03运动

7、生物力学导论5432考试21-080203-05-03现代设计理论与方法5431考试11-000001-01-09科学技术与社会5421、2考试11-000002-0*-09外语5421、2考试11-000003-03-07科学与工程计算5431、2考试任选四门11-080203-01-03机械学的新进展5431考试11-080203-02-03微机械学5432考试11-080203-03-03生物力学5432考试11-080203-04-03机器人机械学5431考试11-080203-05-03计算机图形与图像处理5432考试11-082503-01-03高等机械动力学5431考试11-08

8、2504-03-03高等振动理论3621考试类别课程编号课程名称课内学时学分开课学期考核方式备注选修课10-080203-01-03人因工程学5431考试10-080203-02-03润滑科学与工程5432考试10-080203-03-03现代生物力学检测与分析5431考试10-080203-04-03机构创新设计理论与方法5431考试三、必修环节1文献综述报告（1学分）：本学科博士研究生的文献阅读要结合课题研究方向和具体的研究领域进行，文献综述报告的参考文献应不少于50篇。文献综述报告要反映国内外相关领域的研究历史、现状和发展趋势。文献综述报告应不少于5000汉字。2学术活动（1学分）：在学

9、期间至少应参加8次以上学术活动（含现代数学系列讲座、跨学科或校外的学术活动4次），其中本人进行正规性的学术报告2次以上。每次学术活动要有500字左右的总结报告，注明参加学术活动的时间、地点、报告人、学术报告题目，简述内容并阐明自己对相关问题的学术观点或看法。3专业外语（1学分，硕士起点博士不作此项要求）：使研究生了解、熟悉外语论文的写作及如何在国际会议发表论文和进行学术报告。由指导教师负责指导研究生选读和笔译相关专业外文文献，学院组织考试。4实践环节：博士研究生必须按学院的要求完成至少36学时的教学实践。教学实践包括授课、答疑和指导学生实验等，教学对象为本科以上学生。四、科学研究与学位论文1学

10、位论文选题和开题报告：应当根据国内外相关领域的发展现状和前沿进行论文选题。涉及基础理论研究的选题，应具有较高的理论价值和创造性；涉及工程应用的选题应具有明显的工程实用价值和技术上的领先性和创造性。2发表论文：应满足校学位评定委员的有关要求。3学位论文：博士学位论文应当表明作者具有独立从事科学研究工作的能力，反映出作者在科学研究或专门技术上做出的创造性成果。五、课程简介11-080203-01-03机械学的新进展3（54）适用专业：机械设计及理论，车辆工程，机械制造及其自动化，机械电子工程等先修课程：机械原理，高等机构学，现代设计方法内容概要：机械学的发展现状及其前沿；广义机构、变胞机构、微型机

11、构、控制方法与机构学理论的变革等。参考文献：温诗柱等机械学发展战略研究北京:清华大学出版社，200311-080203-02-03微机械学3（54）适用专业：机械设计及理论，机械制造及其自动化，机械电子工程，动力机械及工程先修课程：高等机构学，高等机械设计，摩擦学原理内容概要：微机械的概念、微机械的组成原理、运动学原理与设计、动力学设计方法；微机械的材料及其加工等。参考文献：1温诗铸，黎明主编机械学发展战略研究北京：清华大学出版社,20032周兆英，白春礼编微米/纳米技术北京：机械工业出版社, 19963刘吉平，郝向阳编纳米科学与技术北京：科学出版社, 200211-080203-03-03生

12、物力学3（54）适用专业：机械设计及理论 ，人机与环境工程先修课程：工程力学内容概要：人体结构学；人体运动学；人体动力学；冲击与振动与人体耐受程度；生物力学测试与分析等。参考文献：1郑秀媛运动生物力学新进展北京 ：国防工业出版社，19982冯元真生物力学北京：科学出版社，19833刁颖敏生物力学的原理与应用上海：同济大学出版社，199111-080203-04-03机器人机械学3（54）适用专业：机械设计及理论，机械电子工程先修课程：机器人机构学，高等机构学，现代控制理论基础内容概要：机器人运动学设计与分析；机器人动力分析；机器人移动技术；机器人关节传动的机电一体化设计；传动误差分析及位姿检测

13、等。参考文献：龚振邦等机器人机械设计北京：电子工业出版社，199511-080203-05-03计算机图形与图像处理3（54）适用专业：机械设计及理论，机械电子工程，车辆工程，动力机械与工程先修课程：计算机图形图像学，计算机软件技术基础内容概要：模式识别；特征选择与提取；图像编码；图像增强与复原；图像分割与拼接；字符识别及其应用；金属材料图像分析；生物医学图像分析与处理。参考文献：戚飞虎模式识别与图象处理上海：上海交通大学出版社，199011-080203-06-10设计心理学3（54）适用专业：机械设计及理论，工业设计先修课程：普通心理学，创造学，人机工学内容概要：生活形态研究；人的成长与消

14、费曲线的研究；消费深层的心理研究。参考文献：1(日)上村忠著心理市场论日本中央经济出版社，19852(日)本明宽著造型心理学入门美术出版社，19673 李乐山著工业设计心理学高等教育出版社，20044赵江红著设计心理学北京理工大学出版社，2004 5林荣模著工业心理学台湾书局，19826高佳等著广告心理学中国人民出版社，19957杨穗萍主编商业心理学高等教育出版社，19918张乃仁主编设计辞典北京理工大学出版社，20029赖琼琦著设计的色彩心理视传文化事业有限公司出版，199711-080203-07-10设计哲学3（54）适用专业：机械设计及理论，工业设计先修课程：设计心理学，哲学内容概要：

15、设计与文化；设计与科学；设计的主观世界与设计的客观世界；设计的哲学理念。参考文献：1(日)河本敦夫著现代造型的哲学岩崎美术社出版，19862(日)村田纯一著色彩的哲学岩波书店出版，20023(日)信原幸弘著意识的哲学岩波书店出版，20014(日)饭冈正麻，白石和也著设计概论大卫社出版，199611-080203-08-10设计美学研究3（54）适用专业：机械设计及理论，工业设计先修课程：工业设计，设计艺术史，色彩学内容概要：设计美学理论研究；审美意识在设计应用领域的深层研究。参考文献：1徐恒醇主编实用技术美学天津科技出版社，19952宗白华著艺境北京大学出版社，19873张道一主编美术鉴赏高等

16、教育出版社，19984朱光潜朱光潜美学文集上海文艺出版社，198211-080203-09-10设计形态学3（54）适用专业：机械设计及理论，工业设计先修课程：工业设计，人因工学，设计方法研究内容概要：器物形态中的设计元素研究；人与器物形态及生活环境间良性互动关系的研究。参考文献：1(日)河本敦夫著现代造型的哲学岩崎美术出版社，19862(日)本明宽著造型心理学入门美术出版社，19673(美)鲁道夫阿恩海姆著艺术与视知觉中国社会科学出版社，198710-080203-01-03人因工程学3（54）适用专业：机械设计及理论，人机与环境工程先修课程：机械原理，人机工程学内容概要：人体结构尺寸及其测

17、量；人体感官感知与运动输出；行为心理与工程心理；机械振动与人体耐受程度分析；人-机-环的协调等。参考文献：1朱祖祥工程心理学. 上海：华东师范大学出版社，19902卢煊初等译人类工效学北京：轻工业出版社，199010-080203-02-03润滑科学与工程3（54）适用专业：机械设计及理论,动力机械与工程,车辆工程先修课程：流体力学,机械设计内容概要：弹性流体动力润滑理论；润滑与磨损的耦合；粘塑性和粘弹性流变模型的润滑理论；薄膜润滑及其应用；表面工程等。参考文献：1颜志光编润滑材料与润滑技术北京：中国石化出版社, 20002中国机械工程学会摩擦学学会编润滑工程, 北京：机械工业出版社, 198

18、610-080203-03-03现代生物力学检测与分析3（54）适用专业：机械设计及理论，人机与环境工程先修课程：运动生物力学导论，现代测试技术内容概要：人体测量工具与方法；医用传感器、骨骼密度测量；骨骼、关节、肌肉、平衡测量；运动位姿测量；肌力测量；冲击测量等。参考文献：袁庆成等人体动态力的实验研究大连：大连理工大学出版社，199010-080203-04-03机构创新设计理论与方法3（54）适用专业：机械设计及理论，车辆工程，动力机械与工程，机械制造及其自动化先修课程：高等机构学内容概要：创新设计思维；组合理论与创新设计；变异理论与创新设计；演化理论与创新设计；仿生学与创新设计；控制方法与机械创新；广义机构与创新等。参考文献：张春林等机械创新设计北京：机械工业出版社，199910-080203-05-10设计色彩学3（54）适用专业：机械设计及理论，工业设计先修课程：色彩学，工业设计内容概要：设计色彩时空多元性现象的研究；设计色彩感受现象研究；色彩