机电一体化技术的应用与发展前景
摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。
关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化
现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。
在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电
一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处
理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下
几方面着手。
(一)机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。
(二)传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵
敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰
有着直接的关系。为了避免电干扰,目前
有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信
息传感器来说,目前主要发展非接触型检
测技术。
(三)信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、
信息处理设备(特别是微型计算机)的普
及应用紧密相连。为进一步发展机电一体
化,必须提高信息处理设备的可靠性,包
括模/数转换设备的可靠性和分时处理
的输入输出的可靠性,进而提高处理速
度,并解决抗干扰及标准化问题。
(四)驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用,但
在快速响应和效率等方面还存在一些问
题。目前,正在积极发展内部装有编码器
的电机以及控制专用组件-传感器-电
机三位一体的伺服驱动单元。
(五)接口技术
为了与计算机进行通信,必须使数据
传递的格式标准化、规格化。接口采用同
一标准规格不仅有利于信息传递和维修,
而且可以简化设计。目前,技术人员正致
力于开发低成本、高速串行的接口,来解
决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕
器的大容量化、小型化、标准化等问题。
(六)软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为
了减少软件的研制成本,提高生产维修的
效率,要逐步推行软件标准化,包括程序
标准化、程序模块化、软件程序的固化、推
行软件工程等。
二、机电一体化技术的主要应用领域
(一)数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40
年的发展,在结构、功能、操作和控制精度
上都有迅速提高,具体表现在:
1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即
采用多C PU、多主总线的体系结构。
2、开放性设计,即硬件体系结构和功
能模块具有层次性、兼容性、符合接口标
准,能最大限度地提高用户的使用效益。
3、W O P技术和智能化。系统能提供
面向车间的编程技术和实现二、三维加工
过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊
控制等智能机制。
4、大容量存储器的应用和软件的模
块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也
加强了C N C系统的控制功能。
5、能实现多过程、多通道控制,即具
有一台机床同时完成多个独立加工任务
或控制多台和多种机床的能力,并将刀具
破损检测、物料搬运、机械手等控制都集
成到系统中去。
6、系统的多级网络功能,加强了系统
组合及构成复杂加工系统的能力。
7、以单板、单片机作为控制机,加上专
用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
(二)计算机集成制造系统(CIMS)
C IM S的实现不是现有各分散系统
的简单组合,而是全局动态最优综合。它
打破原有部门之间的界线,以制造为基干
来控制“物流”和“信息流”,实现从经营
决策、产品开发、生产准备、生产实验到生
产经营管理的有机结合。企业集成度的提
高可以使各种生产要素之间的配置得到
更好的优化,各种生产要素的潜力可以得
到更大的发挥。
(三)柔性制造系统(FMS)
柔性制造系统是计算机化的制造系
统,主要由计算机、数控机床、机器人、料
盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。
它可以随机地、实时地、按量地按照装配
部门的要求,生产其能力范围内的任何工
件,特别适于多品种、中小批量、设计更改
频繁的离散零件的批量生产。
(四)工业机器人
第1代机器人亦称示教再现机器人,
它们只能根据示教进行重复运动,对工作
环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活
性;第2代机器人带有各种先进的传感元
件,能获取作业环境和操作对象的简单信
息,通过计算机处理、分析,做出一定的判
断,对动作进行反馈控制,表现出低级智
能,已开始走向实用化;第3代机器人即智
能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂
的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独
立行动,与第5代计算机关系密切。
三、机电一体化技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状
和高新技术的发展动向,机电一体化将朝
着以下几个方向发展。
(一)智能化
智能化是机电一体化与传统机械自
动化的主要区别之一,也是21世纪机电
一体化的发展方向。近几年,处理器速度
的提高和微机的高性能化、传感器系统的
集成化与智能化为嵌入智能控制算法创
造了条件,有力地推动着机电一体化产品
向智能化方向发展。智能机电一体化产品
可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取
代制造工程中人的部分脑力劳动。
(二)系统化
系统化的表现特征之一就是系统体
系结构进一步采用开放式和模式化的总
线结构。系统可以灵活组态,进行任意的
剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调
控制和综合管理。表现特征之二是通信功
能大大加强,一般除R S232等常用通信
方式外,实现远程及多系统通信联网需要
的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一
体化更加注重产品与人的关系,如何赋予
机电一体化产品以人的智能、情感、人性
显得越来越重要。机电一体化产品还可根
据一些生物体优良的构造研究某种新型
机体,使其向着生物系统化方向发展。
(三)微型化
微型机电一体化系统高度融合了微
机械技术、微电子技术和软件技术,是机
电一体化的一个新的发展方向。国外称微
电子机械系统的几何尺寸一般不超过
1cm 3,并正向微米、纳米级方向发展。由于
微机电一体化系统具有体积小、耗能小、
运动灵活等特点,可进入一般机械无法进
入的空间并易于进行精细操作,故在生物
医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国
防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利
用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在
实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
(四)模块化
模块化也是机电一体化产品的一个
发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由
于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,
研制和开发具有标准机械接口、电气接
口、动力接口、信息接口的机电一体化产
品单元是一项复杂而重要的事,它需要制
订一系列标准,以便各部件、单元的匹配
和接口。机电一体化产品生产企业可利用
标准单元迅速开发新产品,同时也可以不
断扩大生产规模。
(五)网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化
有重大影响,使其朝着网络化方向发展。
机电一体化产品的种类很多,面向网络的
方式也不同。由于网络的普及,基于网络
的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而
远程控制的终端设备本身就是机电一体
化产品。
(六)绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒
适的同时也使资源减少,生态环境受到严
重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化
是时代的趋势,其目标是使产品从设计、
制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极
小,资源利用率极高。机电一体化产品的
绿色化主要是指使用时不污染生态环境,
报废时能回收利用。绿色制造业是现代制
造业的可持续发展模式。
综上所述,机电一体化是众多科学技
术发展的结晶,是社会生产力发展到一定
阶段的必然要求。它促使机械工业发生战
略性的变革,使传统的机械设计方法和设
计概念发生着革命性的变化。大力发展新
一代机电一体化产品,不仅是改造传统机
械设备的要求,而且是推动机械产品更新
换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业
的必由之路。
参考文献:
1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.
2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.
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5、梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯,2007(9).
航空航天制造技术及设备的现状与发展趋势罗松保 张建明
【摘要】：航空航天制造工程的技术状况,是衡量一个国家科技发展综合水平的重要标志。文章介绍了航空航天制造技术在国民经济中的特殊地位和作用,航空航天制造技术的特点及要求,航空航天制造业的关键技术、新技术及其发展趋势。
【作者单位】： 北京航空精密机械研究所超精密加工技术国防科技重点实验室 北京航空精密机械研究所超精密加工技术国防科技重点实验室
【关键词】： 航空航天 制造技术 设备 发展趋势
【分类号】：V26
【正文快照】：
制造技术是设计思想的物化手段,是一个国家国民经济发展的支柱,也是国家经济和综合国力的基础。它的发达与先进程度是国家工业化的重要表征。世界上各个工业国经济上的竞争主要是制造技术的竞争。据统计,在各个国家的企业生产力的构成中,制造技术的作用一般占55%～65%。发达
初二的话应该没有什么格式的，一开始写出问题是什么，然后写出原理和结论就行了，如果你有心的话中间还可以加一些实验的过程。
我们也布置了这个作业，写了两篇，你看看好了，我也不是很规范的哈……
《《《《《《《《《《《第一篇》》》》》》》》》》》
关于反光的疑问
记得在八年级上班学期学习物理“光学”知识时就提到了“反光”，也就是光线经光滑表面反射进入人们的眼睛而被看到。在学习“光谱”的相关知识时也有讲到，白色的表面反射所有色光，红色的表面只反射红色光而吸收其他色光，蓝色的表面只反射蓝色光……而黑色表面能吸收各种色光。但是在生活中却出现种种疑问：上课时黑色的黑板理应吸收所有色光，但时常会看到白色的反光而看不清字；使用黑色的鼠标、钢笔时若有光线照射也可以看到白色的反光……
在上网查了一些资料之后，对这个问题的解答才似乎有了眉目：
物理学上的绝对黑体是不反光的，绝对黑色只要你能制造出来也是任何光线都不反射的，只可惜那是理论化的，事实上根本不存在绝对黑体和黑色，所以至少地球上的任何物体都会反光，包括你看着非常非常“黑”的东西。而据现有知识所知，绝对的黑体只有黑洞。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星球。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。任何靠近它的物体都会被它吸进去，光也无法幸免。黑洞就变得像真空吸尘器一样
既然光也无法幸免地被黑洞吸进去，射进去的光便无法反射回来，我们的眼睛就看不到任何东西。而我们生活中那些“黑色”的物体只是对可见光频域内更种光线反射率都比较小,但也决不是黑体。理论上只有绝对不反光(反射率为0)的物体才可以称作“黑体”，从而吸收所有的光。
至于生活中为什么不存在绝对的黑体……虽然网上有资料，但是我也看不懂，只能通过以后的物理学科学习来解答了。
《《《《《《《《《《《第二篇》》》》》》》》》》》
关于洗手后被风吹为什么会感到凉的疑问
平时经常注意到一个现象（特别是冬天），洗好手从洗手间走出来，如果外面有风，还未擦干的手被风吹到就会感到特别的凉。与此近似的例子还有很多，比如身上被雨淋湿的时候别人会警告你“这样容易感冒”；夏天在泳池里游泳出来会感到很凉。
一开始我以为水在相同情况下降低的温度比皮肤要多，所以沾了水会感到冷。但是在学习比热容的知识之后发现，由于水的比热容较高，其实放出相同的热量，水降低的温度不会比皮肤多。那究竟是什么原因，导致洗手后被风吹为什么会感到凉呢？
去医院的经历大家应该都有，而护士在胳膊上抹酒精的那个片段应该是不会忘记的（因为小时候害怕打针）。那个时候肯定会有这种感觉，酒精涂在胳膊上，会觉得被涂的那块地方很清凉。其实并不是因为涂上的酒精温度很低，而是因为酒精是挥发性很强的物质，它挥发需要吸收一部分热量的，所以吸收了你的体温，你就感觉清凉了，当挥发没有了之后，所以你会感觉清凉，你的身体会继续吸收外在环境的热量，所以你只是感觉只是一阵清凉而已。
而并不只是酒精会挥发，水也是会挥发的。而酒精的要比水的吸收热量高不知道多少倍，所以和酒精相比，水的降温就显得不那么明显。
在综合科学学科中我们就已经学到过液体挥发与哪些因素有关。物质的挥发是因为组成物质的分子摆脱了物质的一些束缚力跑到空气中，因此他与分子的活动能力有关。温度高，分子运动就剧烈，挥发速度就快。表面积越大大，向外逃逸的分子越多，挥发速度也越快。接触面的空气流动速度越大，挥发出的分子会飘到别的地方，使物体周围的分子浓度下降，挥发速度越快（这段是摘抄的，我也不太懂是什么意思）。
也许在平时水的降温效果不如酒精明显，但在寒冷的冬天，冷水就十分地刺骨。这个时候，要是再让它带走人体的热量，哪怕并不多，也会让人立即感觉到。这个时候一阵寒风吹来，空气流通，手上的水挥发速度就加快了。本来就很冷的手再被挥发的水带去那么多的热量，当然感到特别凉了。
张开富，1977年4月生，博士，副教授。
2000年毕业于西北工业大学机械制造及自动化专业，2003年获西北工业大学航空宇航制造工程硕士学位，2006年获西北工业大学航空宇航制造工程博士学位，2007年4月晋升为副教授，2007年5月入选西北工业大学首批“翱翔之星”青年人才计划，2007.10-2008.10年在美国密西根大学机械工程系做访问学者。主要从事先进装配与连接技术、计算机辅助技术、现代集成制造技术等领域的研究工作。近年来参加或主持863计划重点项目子课题、陕西省科技攻关计划项目、西北工业大学“翱翔之星”项目等4项。参加国家863重点项目、总装预研项目、国防基础科研项目等重点项目4项。近五年发表学术论文30余篇，其中EI/ISPT收录18篇；申请国家发明专利1项；获省部级科学技术二等奖1项。
我也想报他，给他发了邮件一直没回。这个老师很年轻，能力强对学生也好，所以报的人会很多，他和李原教授一个团队，还帮着带她的研究生。
一、学科概况飞行器包括飞机、直升机、飞艇与气球、导弹、地效飞行器、卫星、宇宙飞船、弹道导弹与运载火箭、空间站、深空探测器、航天飞机等。飞行器设计是研究飞行器总体设计、飞行器结构设计、飞行力学与控制的一门综合性很强的学科。它是航空宇航科学与技术学科的重要组成部分和主干学科之一，其发展和水平对航空宇航技术的进步具有十分重要的作用，并对相邻学科和相关高新技术的发展，以及相关工业部门与国防的现代化也有重要影响。二、培养目标1．博士学位应具有现代飞行器设计方面坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，深入地了解现代飞行器设计发展状况、发展方向以及研究前沿，并能熟练地掌握运用计算机和先进的实验及测试技术解决本学科中的理论与工程问题；至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力；具有独立从事科学研究的能力，研究中有所创新；有严谨求实的科学态度和作风；能胜任高等院校、设计与科研院所和生产使用部门的教学、科研、技术开发和管理工作。2．硕士学位应具有坚实的现代飞行器设计方面的基础理论和系统的专门知识，了解本学科研究现状、发展趋势及国内外研究前沿，能熟练地掌握计算机和实验测试技术，初步具有独立从事与现代飞行器设计相关的科学研究和工程设计的能力；较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业的外文资料；有严谨求实的科学态度和作风；可在设计与科研院所、高等院校、生产和使用部门从事本专业或相邻专业的科研、教学、工程技术和管理工作。三、业务范围1．学科研究范围（1）飞行器总体设计：飞行器设计理论与方法，飞行器总体综合设计，飞行器先进气动布局研究，飞行器制导与控制系统设计，作战效能分析，飞行器设计系统工程与可靠性工程，飞行器设计井行工程，飞行器隐身设计。（2）飞行器结构设计：飞行器结构综合设计，优化理论与方法，结构与机构可靠性设计，动力学与控制，复合材料结构分析与设计，结构耐久性与损伤容限设计，自适应结构的原理及应用。（3）飞行力学与控制：飞行器飞行动力学与控制，飞行器控制、制导与仿真，空间飞行器的姿态动力学与控制，人机系统和飞行品质，气动弹性力学，飞行管理与空中交通管制。2．课程设置（1）博士学位现代数学基础，动态离散事件系统，飞行器总体综合设计理论与方法，空间任务分析与设计，结构系统优化理论与设计方法，结构耐久性与损伤容限设计，结构可靠性理论与设计方法，高等飞行动力学，航天器轨道动力学与姿态控制，飞行器控制、制导与仿真，现代控制理论，现代科学与学科发展前沿。（2）硕士学位矩阵论，数值分析，数学规划，数理统计，应用泛函分析，数理方程，优化理论与设计，高等空气动力学，飞行动力学与飞行控制，气动弹性与非定常气动力学，飞行品质与人机系统动力学，弹性力学，结构动力学，计算力学，断裂力学及其应用，结构有限元分析与程序设计，飞行器结构疲劳寿命，可靠性理论基础，复合材料结构分析与设计，直升机动力学，飞行器CAD与仿真技术，飞行器隐身技术基础，导弹制导原理，航天器温度控制技术。四、主要相关学科力学，材料学，控制理论与控制工程，计算机应用技术，导航制导与控制，人机与环境工程，航空宇航推进理论与工程，航空宇航制造工程，管理科学与工程，交通运输工程等。 一、学科概况航空宇航推进理论与工程学科包括航空发动机和火箭发动机两个学科方向。本学科为设计、研制各种航空推进系统、火箭推进系统以及组合推进系统，培养高层次技术和管理人才。本学科是航空宇航科学与技术学科的重要组成部分和主干学科之一。国内外均把航空宇航推进技术列为国防科技发展的关键技术，其发展和水平对航空宇航技术的进步具有十分重要的作用；并对船舶、能源、环境、交通等国民经济相关领域的发展也有重要影响。二、培养目标1．博士学位应具有航空宇航推进理论与工程学科坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，深入了解学科的发展现状、趋势及研究前沿，并能熟练地应用计算机和现代实验及测试技术解决本学科中的理论与工程问题；至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力；具有独立从事科学研究的能力；有严谨求实的科学态度和作风；在本学科科学研究或专业技术上有创新或获得重要成果；能胜任高等学校、设计与科研机构和生产使用部门的教学、科研、技术开发和管理工作。2．硕士学位应具有坚实的航空宇航推进理论与工程学科的基础理论和系统的专门知识，了解学科的发展现状、趋势及研究前沿；具有一定的独立从事本学科或相关学科领域的科研或专门技术工作的能力；较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本令业的外文资料；有严谨求实的科学态度和作风；能在高等院校、设计、研究。生产和使用部门从事教学、科研、技术开发和管理工作。三、业务范围1．学科研究范围（1）发动机总体设计和计算机辅助设计：推进理论和新推进方案；推进系统的一体化设计和并行工程设计；总体性能参数优化和结构优化设计、计算机辅助设计；发动机工作过程仿真；推力矢量控制；推进系统使用性能。（2）发动机内流场及气动热力学：发动机内流场计算及实验研究；叶轮机气动热力学和气动弹性力学；叶轮机非定常流动理论、实验及应用；进排气系统气动热力学。（3）燃烧学：燃料喷雾、掺混和燃烧；燃烧过程的数值模拟与实验研究；燃气成份及其控制；固体推进剂燃烧。（4）传热与传质学：传热、传质和热防护；传热、传质的数值模拟和实验研究。（5）强度、振动和可靠性：高温结构力学；发动机振动和转子动力学；发动机的寿命和可靠性。（6）控制、测试、状态监测与故障诊断：飞行/推进系统一体化控制；推进系统的建模、控制与仿真；推进系统的现代测试技术；推进系统的状态监测与故障诊断。2．课程设置（1）博士学位现代数学基础，现代科学与学科发展前沿，高等燃气轮机气动热力学，湍流与分离流，多相流体动力学，燃烧理论，断裂力学和损伤力学，结构系统动力特性分析，推进系统一体化设计，推进控制系统建模与仿真，飞行/推进系统一体化控制。（2）硕士学位矩阵论，数值分析，数理方程，数理统计与随机过程，应用泛函分析，高等气体动力学，可靠性工程，计算流体力学，粘性流体力学，两相流体动力学，有限元法，断裂力学，机械振动，传热传质学，燃烧理论基础与燃烧诊断，计算燃烧学，发动机特性，现代推进系统控制，结构优化设计，参数估计与系统辩识，现代数字信号处理基础，发动机状态监测与故障诊断。四、主要相关学科飞行器设计，航空宇航器制造工程，人机环境与工程，流体机械及工程，工程热物理，流体力学，固体力学，控制理论与控制工程，管理科学与工程，系统工程等。 一、学科概况航空宇航器制造工程是我国首批具有博士和硕士学位授予权的学科之一，旨在培养航空宇航器制造及相关专业领域的高级工程技术及管理人才。它是航空宇航科学与技术的主干学科，是一门综合性很强的学科。由于飞行器本身的高性能、高要求，决定了它必须采用先进的制造技术，因此该学科本身既是航空航天这一高科技的重要组成部分，同时它又集中了许多当代最杰出的工程技术成就，是研究、开发、推广与应用高新技术最活跃、最有生气的领域之一。所以该学科不仅对发展航空宇航科学与技术、实现航空航天工业的现代化具有必不可少的作用，而且对于促进相邻学科和相关高新技术的发展，以及相关工业部门（如汽车、船舶、机械、轻工等）的现代化，也具有重要的作用。二、培养目标1．博士学位应具有现代航空航天器制造工程方面坚实而宽广的基础理论和系统深入的专门知识，深入了解现代飞行器制造技术的现状、发展趋势和研究前沿，并能熟练地应用计算机信息技术和先进的实验手段，从事飞行器制造及相关领域的有创新性的研究开发工作；至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力；具有独立从事科研工作的能力和严谨的科学态度和作风；能胜任高等学校、科研院所和生产使用部门的本专业或相邻专业的教学、科研和技术开发与管理工作。2．硕士学位应具有现代航空航天器制造工程方面坚实的基础理论和系统的专门知识，了解现代飞行器制造技术的现状和发展趋势，并能应用计算机信息技术和先进的实验手段，从事飞行器制造及相关领域的研究开发工作；较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业的外文资料；具有一定的科研工作能力和严谨的科学态度与作风；能从事本专业或相邻专业叼教学。科研、工程实施或技术管理工作。三、业务范围1．学科研究范围（1）产品零件的先进成形技术，板料精密塑性成形，超塑性成形与扩散连接，成形过程的计算机模拟仿真与优化技术，材料成形性能研究，模具技术；（2）新材料、新结构的制造技术，先进装配与连接技术，制造过程质量控制；（3）产品的三维数字化定义、数字化预装配、工程分折、数控加工、产品数据管理，即CAD/CAE/CAM/PDM，其进一步发展是产品全局信息建模，无纸设计，并行工程，制造资源管理，虚拟制造技术，计算机支持协同工作（CSCW）。2．课程设置（1）博士学位现代科学与学科发展前沿，现代数学基础，CAD/CAM的理论与技术基础，塑性成形理论进展，板料成形模拟理论与技术，金属物理，现代飞行器制造技术与系统，现代制造工程理论与技术，并行工程及其关键技术，面向对象技术与方法学。（2）硕士学位矩阵论，数值分析，数理统计，弹性理论基础，金属塑性成形力学，金属塑性变形的物理基础，弹塑性稳定理论，弹塑性有限元法及应用，计算机辅助塑性成形，超塑性成形及扩散连接，飞行器结构胶接技术，现代飞行器制造技术，软件工程基础，软件开发技术，计算机辅助几何设计，计算机辅助制造技术，计算机图形学，微机接口技术，数据结构，计算机网络及数据库基础，计算机仿真技术，模具CAD/CAM，质量控制。四、主要相关学科飞行器设计，航空宇航推迸理论与工程，人机与环境工程；机械制造及自动化，机械电子工程，机械设计及理论，车辆工程；计算机科学技术，计算数学；固体力学，工程力学；材料学，材料加工工程；交通运输工程。 一、学科概况人机与环境工程是研究航空航天人机工程、飞行器环境控制技术和航空宇航生命保障技术的综合性学科，是航空宇航科学与技术的重要组成部分，是航空宇航工程的主干学科之一。在现代航空航天活动中，人（驾驶员）起着不可替代的作用。如何保证人的安全、舒适和高效是航空宇航科学与技术的关键问题之一，围绕解决该问题而产生了人机与环境工程这一新兴交叉学科，其研究内容包括人机工程，飞行器环境控制技术，航空航天环境模拟技术，航空航天生命保障技术和空调制冷技术，以及航海器和交通运输车辆中的人机工程与环境控制技术。学科主要培养从事航空航天环境模拟与控制及生命保障系统设计与研究的高级工程技术人才。二、培养目标1．博士学位应具有坚实宽广的人机与环境系统工程学的基础理论和系统深入的专门知识，深入了解现代人机与环境系统工程的学科发展方向，能对人机与环境系统工程的基本问题进行有创新性的研究，具备主持和实施人机与环境系统工程中的型号工程的能力，能熟练地使用计算机和先进的测试技术进行人机与环境系统的分析、模拟与仿真研究；至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力；应具有独立从事科学研究的能力，有严谨求实的科学态度和锐意创新的开拓精神；能胜任高等院校、科研院所和生产使用部门的教学、科研、技术开发和管理工作。2．硕士学位应具有坚实的人机与环境系统工程学的基础理论和系统的专门知识，了解现代人机与环境系统工程的研究现状和学术发展动向，能熟练地使用计算机进行人机与环境系统的模拟与仿真研究，掌握人机与环境系统的分析技能、设计方法和测试技术，具备较强的进行专项技术工作和解决工程实际问题的能力；较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业外文资料；毕业后可以从事教学、科研和技术开发和管理工作。三、业务范围1．学科研究范围（1）人机与环境系统工程：人体测量学，人机工效学，环境人机工程，人机与环境系统的计算机模拟与仿真。（2）环境控制工程：飞行器环境控制技术，环境模拟技术，航天器热控制技术，汽液两相流动与传热，飞机防冰系统，电子设备冷却技术，航海器和车辆环境控制技术。（3）生命保障技术：个体防护装备，弹射救生技术，航天服系统，航天生命保障系统。（4）低温制冷技术：空气调节技术，新型制冷技术，生物体冷冻技术，太阳能利用。2．课程设置（1）博士学位现代数学基础，现代科学和学科发展前沿，人机环境系统工程的生物物理学基础，人机环境系统工程的计算机仿真，航空航天人机与环境工程。（2）硕士学位数值分折，人机环境系统工程导论，数理方程，高等工程热力学，矩阵论，传热传质学，优化理论，计算传热学，常微分方程，汽液两相流动与传热，概率论与数理统计，热力系统分析与优化，应用泛函分析，航天器热环境控制技术，程序设计基础，新兴空调制冷技术，计算机图形学，个体防护与安全救生技术。四、主要相关学科飞行器设计，航空宇航推进理论与工程，航空宇航器制造工程，航空航天与航海医学，工程热物理，制冷及低温工程，流体机械工程，控制理论与控制工程，交通运输工程。 航空发动机学科是我国航空发动机高级专业人才培养和科学研究的重要基地之一，现有博士生导师8名，教授21名，副教授31名。6个独具特色的研究方向是：推进系统内流气动力学，叶轮气动力学，发动机结构、强度与振动，航空发动机控制，燃烧、传热，隐身技术。1986年以来，获得国家、省部级科技奖80余项，国防科工委光华科技基金奖5项，出版教材21部，发表论文890多篇。《发动机设计强度试验手册》获国家科技进步二等奖。进气道/发动机相容性研究，进气道隐身技术研究，叶轮机三维流场数值计算等研究处于国际先进水平。出色地完成了某型飞机的关键部件的研制，受到空军的嘉奖，获得部级科技进步一等奖。发动机进气畸变研究成功地应用于多种机型的进气道设计，受到用户好评。
