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机械工程学科(车辆工程二级学科为省部级重点学科;机械设计及理论二级学科为校级重点学科)

  机械工程学科主要围绕国民经济和国防中的各种机械装备,开展设计、制造、运行、服务的理论和技术研究。主要研究领域和研究内容包括机械的基础理论、各类机电产品与装备的设计方法、制造技术与系统、检测控制与自动化、性能分析与实验研究、机械装备运行维护的理论与技术、材料的成型和加工理论和技术、能源的开发和利用技术、生产系统的规划和优化等。

下设二级学科如下:

一、机械制造及其自动化

机械制造及其自动化学科是机械工程一级学科下设的二级学科之一。该学科是研究机械制造理论与技术、自动化制造系统和先进制造技术的学科。该学科主要面向国家需求、学科前沿和工业应用,以高效、节能、绿色和智能地制造出符合设计要求,并提升用户价值的产品为目标,着重研究其各种先进制造理论、方法、技术、工艺和装备与系统等。机械制造及其自动化学科的研究领域包括机械设计与制造的基础理论、先进制造技术、应用力学、自动控制理论和技术、电工电子技术、微电子技术、计算机应用技术、传感与测量技术、信息处理技术等基础理论和方法。北京交通大学“机械制造及其自动化”专业目前已形成数字化制造技术与装备、制造装备智能测控与故障诊断等具有鲜明特色的学科方向。本专业卓有成效地开展了航空、航天和轨道交通等领域复杂零件数字化制造、复杂系统建模、制造系统信息集成、云计算和网络化制造等理论和技术的研究,拥有自主知识产权的数控系统和制造软件;发展和完善了制造装备开发和高可靠性运行过程中所涉及的信号检测、伺服控制、机器视觉(非接触测量和视觉检测)及健康管理等理论和技术,在复杂机电制造装备可测试性、可靠性、可维护性、高精度控制、故障诊断及其预测、冗余重构等基础理论的研究领域硕果累累;在难加工材料、难加工零件和低刚度零件的微纳特种加工技术研究领域进行了广泛而深入的研究,在天然金刚石集成电路精密引线模具和聚晶金刚石高精密慢走丝导丝模具微纳制造领域达到国际先进水平,具有明显的产业化前景。
    本专业的主要研究方向包括:
    (1) 数字化制造技术与装备;
    (2) 制造装备智能测控与故障诊断。本专业依托“载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室”、“先进制造技术研究中心”、“现代制造技术综合实验中心”,以及具备军工项目研发资质的“机电装备研发基地”,承担了几十项国家级及省部级科研项目。在数字化制造与装备领域具有独特的优势,拥有自主研发的数控系统和制造软件,拥有三坐标、四坐标、五坐标数控机床、三坐标测量机、大功率超声加工设备、教学型柔性制造系统、高精度激光测径仪、高精度孔型测量仪等实验和检测设备,为本专业的科研与教学提供了有力的物质保障。
    师资队伍为教授3人,副教授5人,讲师3人。研究生导师8人,其中博士生导师2人,硕士生导师8人。全部具有博士学位。

二、机械电子工程

机械电子工程学科是机械工程一级学科下设的二级学科之一,突出机、电、液、光的有机结合,主要对机械控制、电子检测、状态监控等方面开展研究。
    其关键技术包括:
    (1) 信息处理技术;
    (2) 自动控制技术;
    (3) 伺服传动技术;
    (4) 检测传感技术;
    (5) 精密机械技术;
    (6) 系统集成技术。该专业是以现代控制理论、现代检测技术、故障诊断技术、微计算机技术为基础,重点研究机电一体化系统设计、制造、应用中的检测、诊断、控制和仿真等的问题,属于发展活跃的机电结合的学科领域。该专业是一门实用性较强的专业,在当今社会中具有较强的适应性,社会对机械电子专业各层次人才的需求比较旺盛。
    本专业的主要研究方向包括:
    (1) 机电系统控制及自动化;
    (2) 机电系统状态检测与故障诊断;
    (3) 流体传动及控制。本专业拥有雄厚的研究基础、良好的研究工作条件和结构合理的学科梯队,近5年来承担了多项国家863计划、国家自然科学基金、国际合作项目、省部级科研项目、横向课题等100余项,科研经费3000多万元。具体有:系列运载火箭负载模拟系统、超高速运动控制及检测系统、隧道综合整治系统、脱轨检测系统、各类疲劳试验机和电力机车自动过分相装置;电力机车能耗监测装置;机车随车牵引试验装置;线路全断面检测及管理系统;地铁洞体变形监测系统;智能人工模拟降雨系统;自动换档机械手系统;疲劳试验机系统;稳定装置综合试验台;导弹发射车综合测试装置;仿行加工系统。在轨道交通领域,首次在我国以室内模拟平台的方式,模拟无水及高压水环境下围岩及隧道结构的相互作用、结构受力及变形等复杂工况,达到国内领先水平。利用六自由度并联机构研制的客运专线板式无砟轨道自动化精调机达到国际领先水平,为我国高速铁路客运专线和重载铁路的建设提供了强有力的支持。在国防军工领域,机械电子工程学科一直瞄准我国航空、航天和兵器装备的需求开展科学研究。其中推力矢量伺服机构负载模拟系统的研究,模拟大推力航天器舵机惯性、摩擦、位置、常值四种负载力矩的各种组合,在推力矢量机构多自由度特性研究领域处于国内领先地位,为我国载人航天的深入发展提供了有力的支持,为国防装备的进步做出了贡献。在学术研究及人才培养方面,机械电子工程学科近年来发表著作17部,高水平论文近300篇,1人获新世纪创新人才奖,1人获詹天佑青年奖,1人获詹天佑北方交大专项奖,近3年机械电子工程学科共培养硕士研究生54人。
    师资队伍为教授4人,副教授4人,高级工程师1人。研究生导师9人,其中博士生导师2人,硕士生导师7人。具有博士学位的导师占77.8%。

三、机械设计及理论(校级重点学科)

机械设计及理论专业在机械工程学科中处于基础地位,以现代机电产品的设计理论、方法、技术及应用为研究对象,以培养机电产品制造业高层次工程设计人员和机械工程学科领域高水平科研人员为教学目标,为提高机电产品的设计效率和产品质量提供技术支持与服务。北京交通大学机械设计理论专业将传统的机械科学基础理论与现代的电子、控制、信息、新材料等新兴学科进行深度的交叉集成,形成了具有鲜明学术特色、处于国内先进并具有国际影响力的学科方向。本专业拥有包括教育部“长江学者”特聘教授1人、教育部新世纪优秀人才3人等高水平科研人才在内的年富力强、活跃进取的教师队伍,拥有包括教育部重点实验室学科平台在内的设备先进、条件良好的实验室,以培养具有扎实专业知识和独立科研能力的高水平研究生为学科各研究方向的首要任务和培养目标。
    本专业的主要研究方向包括:
    (1) 机器创新设计;
    (2) 机器人学;
    (3) 机电液磁一体化的理论及应用;
    (4) 精密制造与摩擦学。本专业紧密结合国际科技发展趋势,面向国家科技重大需求,重点开展核心基础理论研究与关键工程应用攻关,主持和承担了包括国家自然科学基金在内的多项国家级高水平基础科研项目、包括国防重大专项、国防科技重大研究计划项目在内的多项军工项目、以及与各类企业进行技术合作的多项高技术科研项目,近5年科研经费3800余万元,发表科技论文300余篇,获得发明专利50余项,获得包括国家技术发明二等奖在内的多项科技奖励。
     师资队伍为教授5人,研究员1人,副教授5人,其中教育部“长江学者”特聘教授1人,教育部新世纪优秀人才3人。研究生导师11人,其中博士生导师5人,硕士生导师11人。具有博士学位的导师占91%。

四、车辆工程(铁道部重点学科)  

 车辆工程是工学一级学科机械工程下设的二级学科,于1978年获得硕士学位授予权。本专业以铁路及城市轨道机车车辆的设计、制造和控制技术等研究为特色,重点研究高速﹑重载轨道车辆设计﹑开发及应用中所涉及的关键基础理论及工程技术问题。车辆工程学科属于工程应用学科,与机械工程其他三个二级学科交叉促进,运用机械设计理论与方法解决车辆工程领域中的实际技术问题是其突出特点,以培养开展本学科领域前沿课题的研究人员和高层次的工程技术人员为其目标。我国铁路现代化建设成绩显著,高速铁路客运和铁路重载货运技术发展成就尤为突出,预计到2020年,全国铁路营业里程达到12万公里,客运专线1.6万公里以上。轨道机车车辆工业是我国的支柱产业之一,且处在快速发展时期,对高层次的轨道机车车辆人才有较大需求。本学科点是我国轨道机车车辆高层次人才的主要培养基地之一,作为产品类学科,坚持产学研结合,注重创新人才的实践能力培养,以适应铁路发展需要,也是本学科的办学特色。本专业师资力量雄厚、科研实力强、研究工作条件好,承担着大量国家﹑部委及大型国企的科研项目,在轨道车辆结构安全可靠性﹑系统动力学﹑振动噪声与控制﹑车辆数字化开发与系统集成技术等方面的研究系统深入并具有影响力,为研究生培养提供了强有力的支撑条件。
    本专业的主要研究方向包括:
     (1) 车辆结构可靠性;
     (2) 车辆系统动力学与控制。
     本专业依托“轨道车辆结构可靠性与运用检测技术教育部工程研究中心”,拥有“结构强度检测实验室”国家认证/认可实验室。本学科重点建设了轨道车辆结构安全可靠性实验研究平台,该平台主要由机车车辆转向架疲劳试验台、高性能材料疲劳试验系统、大数据量高信噪比数据采集与处理系统、结构疲劳仿真、机车车辆仿真试验和设计平台等构成。该平台为评估我国机车车辆结构和零部件的疲劳强度发挥了重要作用,为制定行业设计规范和试验评定标准提供了强有力手段。近3年来,车辆学科主持了国家及省部级高水平项目21项,其中国家973计划和科技支撑项目11项、国家自然科学基金项目2项;科研总经费近亿元;在国内外高水平学术期刊发表学术论文100多篇;获国家科技进步一等奖一项,铁道部科技进步特等奖两项,省部级二等奖9项。
    师资队伍为教授5人,跨点教授1人,副教授7人,高工1人。研究生导师14人,其中博士生导师6人,硕士生导师14人。具有博士学位的导师占85.7%。

五、工业工程

工业工程是一门工程技术与管理技术交叉的复合型工程专业,它综合运用数学、物理学和社会科学等方面的专门知识和技术,以工程分析和设计的原理与方法,致力于研究人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统的规划、设计、改进、优化,以达到系统的高效率、高质量、低消耗。在工业工程发展的100多年中,针对工作组织、质量改善、生产计划与控制、设施布局、企业选址、物料与采购管理以及供应链设计等提出了一系列行之有效的方法,极大地提高了生产和服务的效率和质量,降低了成本,推动了社会生产力的快速发展。该专业依托“国际化创业型工程与管理复合人才培养模式创新实验区(国家级)”和“轨道交通控制与安全国家重点实验室”,以北京交通大学办学特色为指导,培养拥有工程背景,管理和技术相融合,注重实践、创新的国际化复合型应用人才。
    本专业的主要研究方向包括:
    (1) 现代生产模式及系统集成;
    (2) 制造与服务系统运行优化理论与技术;
    (3) 人因工程。
北京交通大学工业工程专业自2002年创办以来,一直致力于国际化创业型工程与管理复合人才的培养,多年来不断改革创新,形成了一条具有北京交通大学工业工程特色的人才培养模式,2008年成为“国际化创业型工程与管理复合人才培养模式创新实验区(国家级)”。目前,该专业拥有首台国内具有自主知识产权的轨道交通人因综合测试仿真平台、现代集成制造系统以及生产和服务系统运行优化和仿真实验室,能全方位地保障人因工程、生产和服务系统运行优化、信息系统集成等领域的教学和科研。近年来,本专业围绕现代工业工程学科领域开展了系列科学研究。近3年承担和参与各类项目近100项,其中“973”项目1项、“863”项目4项、国家自然基金项目4项、各类省部级项目15项、国家级教研项目1项,在国内外著名学术期刊和国际学术会议发表高水平学术论文100余篇,其中SCI收录论文10余篇,EI收录论文20余篇。
    师资队伍为教授3人,副教授5人,讲师1人,助教1人。研究生导师8人,其中博士生导师3人,硕士生导师8人。具有博士学位的导师占100%。