动力机械及工程

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动力机械及工程

080703

(一级学科：动力工程及工程热物理)

动力机械及工程学科前身是内燃机专业，始建于1953年，1981年首批获军用车辆工程（含内燃机）博士学位授予权，1993年更名为“动力机械及工程”学科，同年获博士学位授予权并设博士后流动站，2002年被评为国家级重点学科。本学科点多年来一直从事车用内燃机的教学与科研工作，是车辆动力领域人才培养和科研基地。本学科点在教学与科研的各个领域和国内外有关机构建立了长期的联合培养博士、硕士研究生、学术交流和科研合作关系。

本学科点现有教学科研人员38人，其中教授10名（博士生导师8名）、副教授、高级工程师和高级实验师18名、讲师、工程师和实验师10名，形成了以中青年教师为主导的，年龄、学历和学缘结构合理的学术梯队；建有“汽车动力性及排放测试国家专业实验室”、“汽车排放质量监督检验中心”和“北京市清洁车辆重点实验室”；设备资产总额达3000余万元，实验室面积近5000平方米，形成了从理论研究到产品开发系统、先进的试验研究开发平台和人才培养基地，同时也形成了稳定的研究方向。主要研究方向有：

1．内燃机总体理论与技术研究：主要从事内燃机总体理论、优化匹配及动态仿真、内燃机热力学及气体动力学、动力传动一体化、内燃机燃烧和内燃机测试等方面的研究工作。

2．动力机械结构强度与可靠性研究：主要从事动力机械CAD/CAE/CAM、动力机械可靠性、动力机械零部件结构强度、热负荷与热损伤、机械摩擦与磨损等方面的研究工作。

3．动力机械电子控制研究：主要从事内燃机燃料供给系统、内燃机控制系统的软硬件及其传感器和执行器、动力传动系统一体化控制、内燃机状态检测与故障诊断等方面的研究工作。

4．内燃机增压技术和叶轮机械研究：主要从事车用燃气轮机技术、涡轮增压器的气动性能、叶轮机械的CAD/CAM、内燃机与涡轮增压器的匹配与调节、涡轮增压器的可靠性与测试技术等方面的研究工作。

5．内燃机环境污染与控制研究：主要从事内燃机有害物生成机理与控制技术、车辆和内燃机排放与噪声的相关标准、低污染燃料发动机技术、振动与噪声控制、清洁车辆技术等方面的研究工作。

一、培养目标

掌握坚实宽广的热流体、燃烧学和机械学等方面基础理论和系统深入的活塞式内燃机技术领域专门知识；具有独立从事科学研究工作的能力，学术思想活跃，在科学或专门技术领域做出创造性成果；能够胜任高等学校、科研院所和企业等的教学、科研、技术和管理工作。

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	备注
学位课	11-000001-01-09	科学技术与社会	54	2	1、2	考试
	11-000002-0*-09	外语Ⅱ	54	2	1、2	考试
	11-080703-01-03	车辆动力装置总体技术	54	3	1	考试
	11-080703-02-03	内燃机新技术专论	54	3	1	考试
	11-080703-03-03	叶轮机械理论与设计	36	2	2	考试	任选二门
	11-080703-04-03	内燃机可靠性工程	36	2	2	考试
	大数据风控的营销 11-080703-05-03	动力机械振动噪声控制理论	54	3	2	考试
	11-080703-06-03	动力装置柔性调节	36	2	2	考试
	11-080703-07-03	内燃机工程研究与设计方法	36	2	2	考试
选修课	10-080703-01-03	内燃机高温强度理论	36	2	2	考试
	10-080703-02-03	内燃机失效分析与评估	36	2	2	考试
	10-080703-03-03	内燃机科学与技术	54	3	2	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	21-000002-0*-09	外语Ⅰ	54+54	2	1、2	考试
	21-000001-01-09	科学技术哲学	54	2	1青青山庄、2	考试
	21-080700-01-03	数值计算方法	54	3	1	考试
	21-080703-01-03	高等内燃机学	54	3	1	考试
	21-080703-02-03	弹塑性力学	54	3	1	考试	任选三门
	21-080703-03-03	动力装置系统动力学	36	2	2	考试
	21-080703-04-03	现代控制工程	36	2	1	考试
	21-080703-05-03	动力机械电子控制	36	2	2	考试
	21-080700-02-03	高等流体力学	54	3	1	考试
	21-080703-06-03	内燃机性能仿真	36	2	2	考试
	11-000002-0*-09	外语Ⅱ	54	2	1、2	考试
	11-000001-01-09	科学技术与社会	54	2	1、2	考试
	11-080703-01-03	车辆动力装置总体技术	54	3	1	考试
	11-080703-02-03	内燃机新技术专论	54	3	1	考试
	11-080703-03-03	叶轮机械理论与设计	36	2	2	考试	任选二门
	11-080703-04-03	内燃机可靠性工程	36	2	2	考试
	11-080703-05-03	动力机械振动噪声控制理论	54	3	2	考试
	11-080703-06-03	动力装置柔性调节	36	2	2	考试
	11-080703-07-03	内燃机工程研究与设计方法	36	2	2	考试
选修课	10-080703-01-03	内燃机高温强度理论	36	2	2	考试
	10-080703-02-03	内燃机失效分析与评估	36	2	2	考试
	10-080703-03-03	内燃机科学与技术	54	3	2	考试

三、必修环节

1．文献综述报告（1学分）：本学科博士学位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，一般参考文献应不少于50篇，文献综述报告要反映国际上和中国在本领域的研究历史、现状和发展趋势。文献综述报告应不少于5000汉字的内容。

2．学术活动（1学分）：在学期间至少应参加8次以上学术活动，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,硕士起点博士生不作此项要求): 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．学位论文选题和开题报告：论文选题应根据当前世界和中国在本学科方向科学技术的发展水平和趋势进行，选题涉及基础理论的研究内容应紧跟国际发展前沿，具有较高的理论价值和创新性并具有国际先进性，一般应有相应的实验数据支持；选题涉及工程应用的研究内容应具有明显的工程实用价值，技术上在中国具有国内先进性，至少要经过初步的实践检验。

2．发表论文：应满足校学位评定委员会的有关要求。

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

11-080703-01-03

车辆动力装置总体技术

3（54）

适用专业：

动力机械及工程，车辆工程

先修课程：

内燃机学，车辆概论

内容概要：

活塞式内燃机的多种结构形式及其性能和特点；燃气轮机的结构形式及其性能和特点；车辆传动基本结构与理论；动力传动特性匹配；动力装置总体性能评价；不同用途车辆的特点及其对动力装置的要求；动力传动一体化设计新概念；当今各种用途动力装置的国内外性能水平和发展趋势；可靠性水平和发展趋势；典型动力装置分析。

参考文献：

1．张均享．高机动性运载车辆动力系统．中国科学技术出版社，2000

2．项昌乐．坦克设计．北京理工大学内部讲义

3．余志生．汽车理论（第3版）．机械工业出版社，2000

11-080703-02-03

内燃机新技术专论

秋天的雨教学实录3（54）

适用专业：

动力机械及工程，车辆工程

先修课程：

内燃机学

内容概要：

内燃机总体理论与技术；内燃机结构强度与可靠性；内燃机电子控制；内燃机增压技术和叶轮机械；内燃机环境污染与控制等。

参考文献：

技术报告，学术论文等。

11-080703-03-03

叶轮机械理论与设计

2（36）

适用专业：

动力机械及工程，流体机械及工程，工程热物理

先修课程：

流体力学，工程热力学

内容概要：

叶轮机械气动热力学基础；多维气体动力学方程；叶轮机械叶尖间隙泄漏流动机理；离心压气机有叶扩压器和叶轮之间的匹配；叶轮机械初步设计及分析；叶轮机械性能预测方法；叶片成型方法；叶轮机械内部流场计算方法；复杂内部流动计算中使用的湍流模型；叶轮机械计算机辅助集成设计系统。

参考文献：

1. Whitfield A， Baines N C. Design of radial turbomachines. Longman, 199

2. 王仲奇，秦仁. 透平机械原理. 机械工业出版社，1987

11-080703-04-03

内燃机可靠性工程

2（36）

适用专业：

动力机械及工程，人机与环境工程

先修课程：

内燃机设计，现代设计方法，概率论

内容概要：

内燃机可靠性工作大纲；内燃机故障模式分析、失效分析，内燃机故障诊断技术；可靠性分析技术（概率分析法、可靠性框图法、故障树法）；可靠性设计技术（稳健设计）；内燃机可靠性试验；内燃机可靠性评价。

参考文献：

1. 王秉刚编著．汽车可靠性工程方法[M]．北京：机械工业出版社，1991

2. 吴兆汉编著．内燃机可靠性性设计[M]．北京：北京理工大学出版社，1988

3. 李良巧主编．机械可靠性设计与分析[M]．北京：国防工业出版社，1998

4. 陈立周编著．稳健设计[M]．北京：机械工业出版社，1999

11-080703-05-03

动力机械振动噪声控制理论

3（54）

适用专业：

动力机械及工程，人机与环境工程，车辆工程

先修课程：

机械振动，声学基础

内容概要：

绪论；机械振动隔离基础；动力装置隔振器设计基本理论，动力机械扭振减振器测试和设计理论；管道声学基础知识；进、排气消声器设计理论和实践；振动和噪声的主动控制理论

参考文献：

1. 严济宽．机械振动隔离技术．上海：上海科学技术出版社，1980

2. M．L．Munjal Acoustics of Ducts and　MufflerS，John．Wiley& Sons

3. 马大猷．噪声与振动控制工程手册．北京:机械工业出版社，2002

11-080703-06-03

动力装置柔性调节

2（36）

适用专业：

动力机械及工程，车辆工程

先修课程：

高等内燃机学，自动控制理论，内燃机供油系统

内容概要：

本课程从结构、理论和设计仿真等方面系统介绍了动力装置各子系统的工况适应性以及相互间的匹配和柔性调节技术。包括进排气系统的柔性调节技术；配气机构的柔性调节技术；燃油系统的柔性调节技术；内燃机缸内过程的柔性调节技术；内燃机排放控制系统的柔性调节技术；动力传动装置共同工作的柔性调节技术。

参考文献：

1. 林学东编．现代汽车动力传动装置的控制技术（M）．北京理工大学出版社（北京），2003

2. 杨杰民，郑霞君. 现代汽车柴油机电控系统. 上海交通大学出版社. 2002

3. 许纬达主编．柴油机动力装置匹配（M）．机械工业出版社（北京），2000

沁水阳光农廉网4. 刘巽俊．内燃机的排放与控制（M）．机械工业出版社（北京），2003

5. 魏春源，张卫正，葛蕴珊编著．高等内燃机学（M）．北京理工大学出版社（北京），2001

11-080703-07-03

内燃机工程研究与设计方法

2（36）

适用专业：

动力机械及工程，人机与环境工程

先修课程：

内燃机设计，概率论，可靠性设计，有限元法，优化设计

内容概要：

选择性地介绍若干新设计、研究方法的原理及其在内燃机设计中的应用。选择讲授内容包括：概论；稳健设计；模糊设计；灰系统理论；人工神经网络理论；并行设计；协同设计；虚拟设计；创新设计等。

参考文献：

1. 郝强等编著．内燃机工程研究新方法[M]．北京：国防工业出版社，1999

2. 陈立周等编著．现代设计丛书系列[M]．北京：机械工业出版社，1999

10-080703-01-03

内燃机高温强度理论

2（36）

适用专业：

动力机械及工程，人机与环境工程

先修课程：

内燃机设计，金属材料学，弹塑性力学

内容概要：

主要介绍在高温下工作的内燃机零件的材料特性、失效机理与研究方法。包括：内燃机所用材料的高温特性；静态、动态高温蠕变、松弛理论与应用；热疲劳理论与应用；特殊条件下的蠕变与疲劳问题；疲劳损伤理论；高温蠕变与疲劳耦合理论等。

参考文献：

1. 平修二[日]编著，郭延玮等译．金属材料的高温强度理论·设计[M]．北京：机械工业出版社，1983

2. 宋兆泓主编．发动机寿命研究[M]．北京：航空工业出版社，1984

3. 平修二[日]编著，郭延玮等译．热应力与热疲劳[M]．北京：国防工业出版社，1984

10-080703-02-03

内燃机失效分析与评估

2（36）

适用专业：

动力机械及工程，人机与环境工程

先修课程：

内燃机设计，金属材料学，弹塑性力学

内容概要：

主要介绍内燃机各种主要失效的理论、分析技术与评估方法。讲解内容包括：失效分析技术；断裂失效分析；环境介质作用下的失效分析；磨损失效分析；痕迹分析；非金属构件的失效分析；失效分析思路与程序等。

参考文献：

1. 张栋等编著．机械失效的实用分析[M]．北京：国防工业出版社，1999

2. 张栋编著．机械失效的痕迹分析[M]．北京：国防工业出版社，1996

10-080703-03-03

内燃机科学与技术

3（54）

适用专业：

动力机械及工程，车辆工程

先修课程：

内燃机学、内燃机性能模拟

内容概要：

本课程从理论和实践的角度系统地介绍了内燃机的各种关键技术，包括：内燃机的冲量更换的理论及设计、测试技术；内燃机中混合气形成与燃烧（流动、喷雾、混合、燃烧）的模拟与测量技术；内燃机涡轮增压和车用燃气轮机技术；内燃机排放控制及测试技术；内燃机中流动测量的理论与实践。

参考文献：

冢1. 孙业保主编.内燃机科学与技术.北京理工大学车辆工程学院，1999

2. 刘巽俊.内燃机的排放与控制[M]．机械工业出版社（北京），2003

3. 周龙保、刘巽俊、高宗英等主编．内燃机学[M]．机械工业出版社(北京)，1999

4. 刘永长等编著.内燃机热力过程模拟[M]．机械工程出版社（北京），2001

5. John．H．Weaving. Internal Combustion Engineering Science and Technology, Elsevier Applied Science

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