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机械设计及理论学科

时间:2015-01-11来源:机械动力工程学院作者:管理员点击:

本学科有如下四个主要研究方向:

1.机械结构强度设计

2.机器人技术、机电控制及其应用

3.机械CAD/CAM

4.润滑与摩擦技术

 

研究方向及特色:

一、机械结构强度设计

使用三维弹塑性大变型有限元模拟半圆形小疲劳裂纹的实际扩展过程。使用三维弹塑性大变型有限元分析,更加准确的描述疲劳裂纹尖端的变形。三维弹塑性大变型有限元和超高分辨率动态扫描电镜的精度都在1/100微米以上。

通过三维弹塑性大变形有限元分析疲劳裂纹的在各种载荷下的扩展过程,文章被国际著名学者多次引用。

将摩擦焊技术应用在世界上最大的客机,空中客车A380的设计中。

该方向主要教授和导师:张嘉振教授博导(特聘教授、博士)、孟兆新副教授(硕士),张春宜教授(在读博士)

 

二、机器人技术、机电控制及其应用

(1)在机器人工程应用技术方面

针对水轮机叶片现场维修、油田储油罐检查及管道检查作业,尤波教授所在的课题组参加了我校与加拿大魁北克大学高等技术学院承担的国际合作项目"高校与企业-水轮机叶片现场修复小型便携式机器人开发"。为大庆油田研制的"罐壁涂层自动测厚仪"获黑龙江省科技进步三等奖;至今已研制出三代油田管道检查机器人。同时,结合炮膛内管质量检测开发出了"炮膛内管检测机器人",并获得成功应用。

(2)基于传感器技术的机器人作业

课题组承担的我校第一项省自然科学基金重点项目"多维微操作器控制系统及机器人装配宏微操作技术研究"和部基金项目"约束状态下机器人作业控制模型及策略研究",对受限状态下的机器人力/位混合控制技术及宏微操作系统进行了研究,首次提出了异形销孔零件降维搜索策略。同时也进行了机器人末端微操作器、机器人宏微操作技术、传感器数据采集及其控制系统的开发研究;以及机器人作业力/位混合控制、主被动混合控制和阻抗控制方面的应用技术研究。

(3)机器人关键技术

课题组在该方向进行了有关蓝牙技术研究、机器人视觉技术研究、机器人驱动及其控制技术和组合式机器人研究。

(4)并联机器人研究方面

袁俭雄教授与哈尔滨工业大学合作研制开发了并联机床,在实际生产中得到了成功应用。该项目获黑龙江省科技进步3等奖。

(4)机电控制及其应用

在该方向进行了有关开放式数控系统、自动化生产线、机电检测及其控制系统等方面的研究。

该方向主要教授和导师:尤波教授博导(博士后)、张永德教授(博士后)、张永军教授(博士),袁俭雄教授(博士)

 

三、机械CAD/CAM

本研究方向的主要成就与贡献在机械CAD/CAM技术、现代设计方法以及机械系统计算机仿真方面的研究工作。“机械工业CAD应用开发服务中心”面向全省机械行业推广CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP/CIMS技术的重任。早在80年中就以其在优化设计、计算机运动学仿真及动态仿真方面的研究闻名于全国的同行学者。七五期间,获得国家重点攻关,课题总经费200万元。进入90年代,在生产系统的微机网络管理、计算机图形学、CAD/CAM等方向又进行了大量深入的研究工作,在三年的时间里,科研进款额达到300余万元;机械CAD科研成果已成功地推广到青海第一机床厂等国内6家大中型企业,经济效益和社会效益明显,为企业年增效益800万元以上。计算机管理系统应用于黑河地方铁路局等4家企业,受到用户的广泛好评。结合教学和科研,在国内外重要刊物和国际会议上发表学术论文160余篇;撰写专著10余部;承担国家、省、部、市及企业事业科技攻关项目150余项,获得省部级科技进步奖5项,学术梯队成员作为主要完成人获得国家科技进步二等奖1项。

在研课题有国家自然科学基金1项、省攻关项目2项、省自然科学基金2项、省教育厅项目8项,市级及企业事业科技攻关项目10余项。

该研究方向导师:谭光宇教授博导(博士后),葛江华教授,赵彦玲副教授,李广慧副教授

主要研究方向:

1.数字化设计与制造技术

2.逆向工程

3.CAD/CAPP/CAM单元技术及集成技术

4.PDM(产品数据管理)技术及其应用

5.计算机集成制造系统

6.虚拟企业及网络化制造

7.图像技术在检测中的应用

8.基于Internet的制造技术

9.激光快速成型技术

该研究方向具有工作站6台、P4计算机45台、三坐标测量机1台、激光快速成型机1台及其它设备总价值500余万元,用于研究。

 

四、润滑与摩擦技术

研究工程表面的摩擦、磨损、与润滑的问题。研究的目的在于减少摩擦、磨损,提高机械装备的工作效率及使用寿命。本研究组成员几年来承担了省级自然科学基金、攻关课题等十多项,主要进行了如下研究:1、新型润滑极压(EP)添加剂的开发研制及特性机理研究;2、复合材料及陶瓷材料的摩擦机理及应用研究;3、(PTFE)新型非金属材料用作推力轴承轴瓦的研究与应用;4、新型牵引驱动增速机构的开发研制。

该方向主要教授和导师:于惠力教授、罗云霞教授

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