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，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。
本学科的主要研究方向如下。
1．机构学与机器人机械学：平面机构及空间机构的分析与综合理论，机构组合理论，机构创新设计理论与方法，广义机构与仿生机构，空间并联机构，机器人机械学与仿真技术，数学机械化在机器人与机械设计中的应用。
2．机械传动与摩擦学：机械传动理论、设计方法，传动系统故障监控与诊断，机械传动仿真技术，摩擦、磨损和润滑机理，摩擦学理论与设计，摩擦学测试技术，流体润滑技术与应用，特殊轴承润滑。
3．机械系统运动学与动力学：机械系统的动力学模型与动态仿真，液压系统、机械振动分析与控制，模态分析与动态测试、减振降噪。
振动与冲击理论在车辆、航天器、飞行器中的应用。
4．运动生物力学：机构学、生物学、力学、医疗学交叉、渗透形成的边缘学科，涉及到人体结构、功能，人体的运动学、动力学、动态测试与分析、人机工程；主要研究冲击与振动环境下的人体安全与防护问题。
5．计算机图形图像学：计算机图形图象处理的基本理论，包括图形算法、图象处理、仿真显示、可视化，图形库。
图像技术在微观材料、复杂形体、运动形体的应用。
一、培养目标
硕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。
在本学科上掌握坚实的基础理论和系统的专门知识，具有从事科学研究工作和独立担负专门技术工作的能力。
成为机械设计及理论领域内适合21世纪经济发展的、学术型、应用型的复合型高级技术人才。
二、课程设置
三、必修环节
1．文献综述报告（1学分）：本学科硕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，综述报告的参考文献应不少于20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，不少于4000汉字。
2．学术活动（1学分）：在学期间至少应参加6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3次），其中本人进行正规性的学术报告1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）：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。
四、科学研究与学位论文
1．学位论文选题和开题报告:应当根据国内外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，应具有一定的理论价值；涉及工程应用的选题应具有明确的工程实用价值和技术上的先进性。
2．发表论文:应满足校学位评定委员会的要求。
3．学位论文:硕士学位论文应当表明作者具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力，反映出作者在科学研究或专门技术上的新见解。
五、课程简介
21-080203-01-03 高等机构学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
先修课程：线性代数，机械原理
内容概要：机构的结构理论；平面机构和空间机构机构综合理论；机器人机构；仿生机构；高副机构的
理论基础；机械动力学基础。
参考文献：1．张春林．高等机构学．北京理工大学校内印刷，1997
2．楼鸿棣．高等机械原理．北京：高等教育出版社，1990
3．张启先．空间机构分析与综合．北京：高等教育出版社，1983
4．唐锡宽．机械系统动力学．北京：高等教育出版社，1983
21-080203-02-03 高等机械设计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
先修课程：机械设计
内容概要：机械结构设计；机械抗磨损设计；机械强度设计；可靠性设计；机械传动设计；机械系统设计。
参考文献：吴宗泽．高等机械设计．北京：清华大学出版社，1989
21-080203-03-03 计算机图形学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
先修课程：线性代数，C语言
内容概要：计算机图形学概论；图形设备与图形系统如语言的图形功能；图形数据结构；图形元素的生成算法；图形变换；真实感处理；图形标准化。
参考文献：孙家广等．计算机图形学．北京：清华大学出版社，1996
21-080203-04-03 运动生物力学导论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：骨骼、关节、肌肉的结构；作用力与强度；运动位姿与运动效果；冲击力、振动力对人体的作用及力的传递与人体力学模型；失重状态下的人体机理变化与恢复。
参考文献：1．冯元桢．生物力学．北京：北京科学出版社， 1983
2．郑秀瑷．运动生物力学新进展．北京：国防工业出版社，1998
3．习颖敏．生物力学的原理及应用．上海：同济大学出版社 1991
21-080203-05-03 现代设计理论与方法3（54）
适用专业：机械设计及理论，车辆工程，机械制造及自动化，动力机械与工程
先修课程：机械设计
内容概要：计算机辅助设计；机械创新设计；机械优化设计；有限元设计；可靠性设计；动力学设计；
并行设计；反求设计；虚拟设计的基本理论与方法。
参考文献：1．赵松年．现代设计方法．北京：机械工业出版社，1992
2．钟志华．现代设计方法．武汉：武汉理工大学出版社，2001
20-080203-01-03 图学基础2（36）
适用专业：机械设计及理论
先修课程：空间解析几何
内容概要：辅助投射法；射影变换；平方变换；多维画法几何；轴测投影；作图微分几何；体视投影。
参考文献：1．叶玉驹等编．高等画法几何学．北京：国防工业出版社，1990
2．董国耀．透视与体视．北京：北京理工大学出版社，1992
20-080203-02-03 机器人机构学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
先修课程：线性代数，高等机构学
内容概要：机器人构型构思；机器人位置、姿态；机器人运动分析建模；开链机器人正解逆解；闭链机器人专题；数学机械化在机器人机械学中的应用；并联机器人结构设计专题。
参考文献：1．马香峰．机器人机构学．北京：机械工业出版社，1991
2．黄真．空间机构学．北京：机械工业出版社，1993
3．龚振邦．机器人机械设计．北京：电子工业出版社，1995
20-080203-03-03 摩擦学原理3（54）
适用专业：机械设计及理论，动力机械与工程
先修课程：机械设计，流体力学
内容概要：表面形态与表层结构；表面接触；摩擦机理；磨损机理；润滑理论；润滑材料；耐磨减摩材料；表面处理与涂层；边界润滑；失效分析；摩擦磨损实验与测试方法；设备中摩擦磨损与
润滑状态监控。
参考文献：1．温诗铸．摩擦学原理．北京：清华大学出版社，1990
2．张直明等．滑动轴承的流体动力润滑理论．北京：高等教育出版社，1986
20-080203-04-03 机械传动学2（36）
适用专业：机械设计及理论，车辆工程，机械制造及其自动化
先修课程：机械设计
内容概要：啮合传动；直接传动（摩擦传动、啮合传动等）；间接传动（液压传动、气压传动、连杆机构等）；典型传动基本原理和设计方法。
参考文献：1．官忠范．液压传动系统．北京：机械工业出版社，1981
2．吴序堂．齿轮啮合原理．北京：机械工业出版社，1984
20-080203-05-03 现代CAD技术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
先修课程：算法语言，机械制图
内容概要：CAD技术的发展历史与现状；CAD软件的类型与主要功能。
AutoCAD的二维与三维功能；
图形数据交换标准与DXF文件；AutoLISP程序设计；ADS、ARX、VBA及其它二次开
发技术。
参考文献：周克绳等．计算机绘图软件．北京：国防工业出版社，1989。