北京交通大學機械與電子控制工程學院官網(wǎng)

北京交通大學機械與電子控制工程學院成立于2000年，淵源于1958年成立的鐵道機械系。數(shù)十年來，學院為國家培養(yǎng)了大批機電類優(yōu)秀人才，贏得了良好社會聲譽。

學院下設機械工程系、檢測與控制工程系、動力與能源工程系，軌道車輛工程系、材料科學與工程研究中心、工程訓練中心及機械工程實驗中心。學院師資力量強大，現(xiàn)有教職工220余人，其中中國工程院雙聘院士2人、國家百千萬人才工程1人、國家萬人計劃1人、中央軍委人才計劃1人、國家級創(chuàng)新團隊1個、教育部創(chuàng)新團隊1個、北京市優(yōu)秀教學團隊1個、IEEE Fellow１人、教育部新世紀優(yōu)秀人才計劃6人、北京市高等學校教學名師4人。

學院聚焦智能制造與智能裝備，開展人才培養(yǎng)。設有機械工程、車輛工程、測控技術與儀器、能源與動力工程、工業(yè)工程和機械電子工程（中外合作辦學）6個本科專業(yè)，其中國家級一流專業(yè)建設點4個、國家級特色專業(yè)1個，3個專業(yè)通過國家工程教育專業(yè)認證。擁有機械工程國家級實驗教學示范中心、國家級工程實踐教育中心、國家級虛擬仿真教學項目、全國工程專業(yè)學位研究生培養(yǎng)示范基地等多個國家級教學實踐平臺。

學院積極推動學科交叉融合，形成了以機械工程為主，多學科共同發(fā)展的學科生態(tài)。目前擁有2個博士后流動站、1個一級學科博士學位授權點、1個二級學科博士學位授權點、1個工程博士專業(yè)學位授權點、9個碩士學位授權點、4個工程碩士專業(yè)學位授權點。第四輪學科評估中，機械工程學科評估結果為B+、連續(xù)入圍U.S.News世界大學頂尖學科排行榜。載運工具運用工程所在的交通運輸工程學科連續(xù)3年蟬聯(lián)軟科世界一流學科排名第一。動力工程及熱物理、材料科學與工程學科在國內國際學科評價中均位居前列。

學院致力于軌道交通、智能制造、國防科技、新能源動力技術、先進材料等領域的科學研究，擁有國家級國際科技合作示范基地、結構強度檢測國家認可實驗室、教育部重點實驗室、北京市重點實驗室等6個國家和省部級科研平臺。近五年，先后榮獲國家技術發(fā)明二等獎2項、國家科技進步一等獎1項、二等獎2項和省部級科技獎勵61項，專利轉化項目15項，年均科研經費1.5億元。

學院與美國密歇根大學、德國亞琛工業(yè)大學、新加坡國立大學等世界多個國家的頂級大學有著密切的人才培養(yǎng)與科研合作，與澳大利亞伍倫貢大學合作的機械電子工程專業(yè)本科中外合作辦學項目采取“3+1”雙學位的培養(yǎng)模式，畢業(yè)生平均深造率達80%，培養(yǎng)了大量具有國際化視野的復合型人才。

 

北京交通大學機械與電子控制工程學院學科設置：

機械工程學科

1.學科概況

北京交通大學機械工程學科起源于1958年成立的鐵道車輛、熱力機車專業(yè)。半個多世紀以來，本學科對接國家重大需求、發(fā)揮學科優(yōu)勢、拓展學科范圍、優(yōu)化學科布局，以軌道交通與航天國防為主要服務行業(yè)，以軌道車輛及運載工具為主要研究對象，開展高水平人才培養(yǎng)及科學研究等工作。

本學科現(xiàn)有國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領軍人才1人、教育部新世紀優(yōu)秀人才計劃4人、北京市教學名師3人、科技部創(chuàng)新團隊1個、教育部創(chuàng)新團隊1個、北京市優(yōu)秀教學團隊1個，擁有國家級實驗教學示范中心、國家級工程實踐教育中心、教育部重點實驗室、教育部工程研究中心、北京市重點實驗室等科研教學平臺，建設了國家級特色專業(yè)1個、國家級雙語示范課程1門、北京市精品課程3門。近四年來，獲省部級科技成果獎8項，省部級教學成果獎3項。

2.定位與目標

圍繞國家發(fā)展戰(zhàn)略、瞄準國際學術前沿，服務軌道交通和航天國防，拓展研究領域、凝練學科方向，強化基礎研究和原始創(chuàng)新，不斷提升學科國際影響力，打造我國軌道車輛和運載工具關鍵技術研發(fā)與高素質人才培養(yǎng)的重要基地，建成優(yōu)勢特色領域達到國際先進水平、整體實力居全國前列的一流學科。

3.優(yōu)勢與特色

本學科經過長期的建設，形成了特色鮮明的下列學科優(yōu)勢：

（1）軌道車輛結構強度與可靠性設計。對接國家軌道交通重大工程需求，在國際上率先開展了轉向架載荷譜研究，提出了基于損傷一致性準則的編譜理論和方法，建立了國內第一個轉向架載荷標定試驗臺，首創(chuàng)了完整的軌道車輛轉向架結構疲勞可靠性評估體系，建成了國際先進的軌道車輛疲勞可靠性研究基地。在軌道車輛結構可靠性設計與評估領域處于國內領先的位置。

（2）磁性液體密封理論與技術。致力于磁性液體理論及應用方面的研究，首次將磁性液體用于往復密封，建立了往復密封耐壓及攜帶量理論，提出了獨具體系的磁性液體密封設計方法，顯著提高了復雜工況下旋轉密封、大直徑靜密封和往復密封的效果和壽命。“載運工具關鍵設備的磁性液體密封研究”團隊獲批教育部創(chuàng)新團隊。

（3）機構與機器人學理論與應用。面向機構與機器人研究的國際學術前沿，開展并聯(lián)機器人機構、多模式連桿式移動機器人、遙操作機器人的基礎理論和核心技術研究，形成了具有原創(chuàng)性的并聯(lián)機器人機構構型綜合理論和多模式連桿式移動機器人的設計理論，研制成功用于航天運載裝備制造的智能加工機器人。近四年發(fā)表高水平論文60篇，獲國家發(fā)明專利80余項，軍委卓青1人，建成了一支在國內外有一定影響的研究團隊。

（4）航天及國防運載裝備關鍵部件測試與加工技術。圍繞國家航天和國防領域的重大需求，開展相關關鍵技術的研發(fā)，開發(fā)出某系列武器裝備重要性能的試驗測試系統(tǒng)，研制成功航天運載工具重要部件的專用數(shù)控加工機床，解決了航天與國防裝備的諸多關鍵技術問題。為我國國防和航天事業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻。

4.人才培養(yǎng)目標

本學科以培養(yǎng)從事機械科學技術研究、開發(fā)與管理的高素質創(chuàng)新人才為目標，培養(yǎng)學生具有良好的道德品質和創(chuàng)新意識、國際視野和團隊合作精神，掌握寬厚的基礎知識和本學科系統(tǒng)深入的專業(yè)知識，具備機械產品的設計、制造與生產組織管理的基礎理論和應用技術研究的綜合能力。

5.學科方向設置

本學科聚焦學科發(fā)展國際前沿、對接國家重大需求，優(yōu)化學科結構、凝練學科方向，在保證學科體系完備的基礎上，突出軌道交通和運載工具的行業(yè)特色，形成了特色鮮明的學科研究方向，包括：軌道車輛結構強度與可靠性、機構學與機器人、磁性液體理論與應用、數(shù)字化制造技術與裝備、機電系統(tǒng)控制及狀態(tài)檢測、機械材料加工工程、微機電系統(tǒng)流動傳熱與能源技術裝備。

6.國內外影響

近年來，本學科所取得的建設成果在國內外產生了一定的影響，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）本學科在世界大學學科排名中名列前矛。本學科自2014年以來一直進入《QS世界大學學科排名》的300強,其中2016年進入300強,2017年和2018年進入250強。在“軟科世界一流學科排名”中，2016年和2017年都是200強，2018為150強。本學科在世界大學學科中的排名從一個側面說明了本學科近年來在國際上的影響。

（2）本學科多名教師在國際學術組織、刊物擔任重要職務。除一批教師在國內學術組織和刊物任職外，本學科還有多位教授在國際學術組織中任重要職務，其中有5人任國際著名期刊的主編/副主編；有2人任加拿大工程院Fellow；有IEEE Fellow 1 人；有4人擔任重要國際學術組織的副理事長/理事；他們在為學術組織服務的同時也擴大了本學科的國內外影響。

（3）本學科部分學科方向在國內外本領域處于重要地位。軌道車輛結構可靠性團隊是我國軌道車輛結構可靠性研究的中堅力量，為我國軌道車輛自主創(chuàng)新和安全運營發(fā)揮了不可替代的重要作用；磁性液體密封團隊攻克了一系列理論與技術難題，并將研究成果成功應用于一批國防和民用的重要裝備上，達到國內領先、國際先進水平；機構學與機器人、電液伺服技術、數(shù)字化設計與制造等方向圍繞國民經濟與國防建設開展了卓有成效工作，得到了相關領域和行業(yè)的高度認可。

（4）本學科是軌道車輛設計、制造與運用人才培養(yǎng)的重要基地。依托本學科及其車輛工程國家級特色專業(yè)，不僅開展了從學士到博士學位的學歷教育，培養(yǎng)了大批軌道車輛所需的研究和設計人才，還與鐵道部規(guī)劃并建立了動車組理論培訓基地，長期致力于高鐵動車組急需的運用與管理人才的培訓，在軌道交通領域產生了重要的影響。

載運工具運用工程學科(國家重點學科)

北京交通大學“載運工具運用工程”為國家重點學科，以“軌道交通”為特色，以“載運工具安全與環(huán)保”為主線，其學科、專業(yè)的特色和優(yōu)勢主要是以高速列車和重載貨車為重點，將軌道車輛的設計、運用和安全保障技術有機地融為一體。本學科從主動安全控制、被動安全防護、監(jiān)測維護等多層面保障交通運輸安全，包括對軌道機車、車輛結構的動態(tài)載荷進行識別并對其疲勞可靠性進行評估；新型車體結構及主要部件的設計優(yōu)化與試驗評估；研究高速列車和重載貨車噪聲振動測試及控制技術措施，促進我國低噪聲軌道車輛技術水平的提高。同時，在汽車領域開展電動汽車和混合動力汽車技術的研究；軌道交通車輛與基礎設施安全狀態(tài)檢測技術，包括高速鐵路線路服役狀態(tài)、線路環(huán)境狀態(tài)檢測技術和線路限界及凈空安全檢測等。

目前本學科擁有雄厚的研究基礎、良好的研究工作條件和結構合理的學科梯隊，依托“軌道車輛結構可靠性與運用檢測技術教育部工程研究中心”，具有從軌道車輛材料到結構的完整的疲勞試驗平臺以及從仿真到線路實測的結構疲勞可靠性、安全性及振動噪聲控制研究平臺；具有軌道交通安全檢測與遠程監(jiān)控平臺，載運工具運行環(huán)境及先進動力技術開發(fā)平臺；也具有開展電動汽車和混合動力汽車技術的研究的相關平臺。

近年來，本學科圍繞現(xiàn)代載運工具運用工程學科領域開展了系列科學研究。承擔各類項目近100余項，其中國家863項目8項；國家科技支撐項目8項；國家自然科學基金重點項目2項，面上項目12項；國際合作項目2項；教育部、鐵道部等國家級及省部級項目40余項。近三年的科研經費超過5000萬元。近三年來，在國內外高水平學術期刊發(fā)表學術論文150余篇，其中SCI、EI檢索論文70余篇；，獲國家科技進步一等1項，鐵道部科技進步特等獎2項，省部級科技進步一等獎2項、二等獎6項。

師資隊伍為教授14人，副教授7人，導師14人，其中院士1人，具有博士學位的導師13人，博士后4人。

主要研究方向及其內容：

1．運載工具控制及光機電一體化技術

主要研究運載工具的推力矢量控制系統(tǒng)、空氣動力系統(tǒng)和反作用控制系統(tǒng)，以光機電一體化技術、機電傳動與控制理論、流體傳動及控制理論和檢測技術為研究手段，解決運載工具應用工程中的動力、傳動和控制問題。

2．載運工具運行安全理論與技術

載運工具運行安全理論與技術方向綜合應用安全系統(tǒng)理論、控制理論與技術、安全工程、車輛控制技術、車輛運用技術、計算機技術、信息技術等先進理論與技術，研究載運工具狀態(tài)安全防護、載運工具速度安全控制、載運工具關鍵部件檢測診斷、載運工具安全運用和管理等。

3．載運工具運用維修理論與技術

主要研究機車車輛及各種裝備的損傷識別與故障診斷方法。在振動理論、損傷理論、可靠性理論、模式識別、混沌理論、信息論的基礎上，應用自動檢測、信號處理、系統(tǒng)辨識、灰色系統(tǒng)、模糊邏輯、人工智能等技術，識別與診斷在運行工況下的各種裝備損傷和故障，并確定損傷與故障的類型和部位，實行裝備的狀態(tài)維修，提高裝備壽命與運行可靠性。

4．載運工具運行環(huán)境及先進動力技術

載運工具內、外部環(huán)境問題研究；城市交通工具排放預測與大氣污染控制研究；燃料電池理論與技術；清潔汽車動力研究；現(xiàn)代發(fā)動機控制策略研究；發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)研究；電動汽車及其相關技術研究，汽車動力傳動綜合控制技術研究。

5．載運工具新材料科學與技術

主要研究內容包括環(huán)境健康材料、各種金屬、陶瓷及其復合材料、功能-結構一體化材料和高性能結構新材料的合成、制備、特種加工、服役特性、評價方法和以載運工具為主要對象的應用技術及科學理論；以及各種新材料的先進加工技術在各種載運工具中的應用技術與理論研究。

材料科學與工程學科

機械材料加工工程是研究通過控制外部形狀和內部組織結構將機械材料加工成能夠滿足使用功能和服役壽命預期要求的各種零部件及成品的應用技術的學科?，F(xiàn)代材料加工工程學科的內涵已超越傳統(tǒng)冷、熱加工的范疇，與材料學、材料物理與化學、機電、自動控制等學科以及新型高性能材料的研發(fā)有著相互依存和彼此促進的密切聯(lián)系，彰顯其多學科交叉的特征。

本專業(yè)以新材料、新技術和新工藝的基礎理論與工程應用等研究為主要特色，以培養(yǎng)本領域具有開拓精神和國際化特點的高層次工程技術人員和開展本學科領域前沿課題的研究為目標。本專業(yè)研究基礎雄厚、具有良好的研究工作條件和師資隊伍。

本專業(yè)的主要研究方向：

1、軌道交通材料

主要研究新型貝氏體鋼的成分及組織設計，相變機理，強韌化機制，Q-P處理及低溫貝氏體化等先進工藝技術，成分、工藝、組織、性能關系的數(shù)學及物理模擬；貝氏體鋼軌、車輪、車軸，貝氏體納米超強鋼及貝氏體耐磨鋼等新材料、新工藝的開發(fā)及推廣應用；制動盤、車鉤、軸瓦、軸箱等金屬及金屬基復合材料關鍵零部件材料研發(fā)和應用；M/Mn+1ACn系復合材料新型受電弓滑板等具有特定功能要求的車輛關鍵零部件新材料與新技術。

2、金屬及其復合材料

主要研究金屬及其復合材料的合金、微合金及組分設計，雙金屬復合、半固態(tài)及液態(tài)模鍛材料的有關理論和制備技術；材料性能表征，成分和工藝、組織結構、力學性能之間的關系及規(guī)律；復合板界面力學行為；微合金化強韌化機制，顆粒增強機制，半固態(tài)及液態(tài)模鍛的物理冶金強化機制；材料的服役行為、損傷和失效機理的評估與分析。

3、無機非金屬及其復合材料

主要研究高性能陶瓷及其層狀、梯度、多孔、仿生等多種結構形式的復合材料的合成與精細制備方法；功能-結構一體化材料的設計與制備；新系列導電陶瓷復合材料，陶瓷材料的裂紋自愈合；新型磁性液體制備技術、性能表征及應用；材料的組成、結構與材料的力學性能及電學性能的關系及表征方法；力-電耦合摩擦學等材料的服役特性、蛻變機理、評價方法和工程應用。

4、材料成形及表面處理技術

主要研究零部件先進成型技術、質量可靠性、性能改進等有關理論及技術基礎；輕金屬材料的點陣成形、深冷處理和熔滴鋪覆/攪拌加工等材料改性技術及機理；金屬材料液態(tài)、半固態(tài)、塑性及超塑性、焊接、自潤滑材料、陶瓷、高分子材料的成型方法、模具材料、工藝裝備；熱處理改性以及等離子、激光、微弧氧化、噴丸強化等表面處理技術；材料成型質量檢測，零部件的服役特性與失效分析等。

5、材料及其加工過程數(shù)值模擬 

主要研究液態(tài)成形、半固態(tài)成形、塑性加工、焊接、注塑成形及熱處理等工藝的計算機模擬技術；磁性液體材料結構和功能的動力學模擬，材料的第一性原理分析與模擬；基于模擬技術的模具與工藝設計、質量預測與控制、零部件機械結構與成型工藝協(xié)同設計方法及應用等。

本專業(yè)擁有一支以院士為帶頭人、以教授和副教授為骨干，梯隊結構合理的學術團隊。近年來承擔了一批973、863、科技支撐、國家自然基金、國際合作、省部級科研項目和企業(yè)委托的科研課題，發(fā)表了百余篇高水平學術論文，獲得了幾十余項國家發(fā)明專利，為研究生的培養(yǎng)提供了強有力的支撐。

師資隊伍為院士1人，教授7人，副教授9人，研究員2人，高工1人。研究生導師19人，其中博士生導師8人，碩士生導師19人。具有博士學位的老師占83%，有出國經歷的老師占42%。

動力工程及工程熱物理學科

動力工程及工程熱物理一級學科是以能源的高效潔凈開發(fā)、生產、轉換和利用為應用背景和最終目的，以研究能量的熱、光、勢能和動能等形式向功、電等形式轉化或互逆轉換的過程中能量轉化、傳遞的基本規(guī)律，以及按此規(guī)律有效地實現(xiàn)這些過程的設備和系統(tǒng)的設計、制造和運行的理論與技術等的一門工程基礎科學及應用技術科學，是能源與動力工程的理論基礎。

北京交通大學動力工程及工程熱物理一級學科在動力機械及工程、工程熱物理、熱能工程三個二級學科培養(yǎng)研究生，經過多年的發(fā)展，針對國家能源與動力領域重大需求，形成了內燃機燃燒與排放控制、新能源動力系統(tǒng)及控制、動力機械流體流動、多相流動與傳熱、潔凈能源熱利用理論與技術、工業(yè)過程及裝置傳熱傳質技術、燃燒設備與污染控制技術等7個特色鮮明的學科方向。

 主要研究方向：

1.內燃機燃燒與排放控制

高強化柴油機燃油霧化、混合和燃燒機理的研究；柴油機排放物生成機理以及柴油機排氣后處理技術的研究；氣體燃料發(fā)動機混合氣形成及燃燒過程研究；氫氣-柴油混合發(fā)動機燃料噴射、混合氣形成、點火和火焰?zhèn)鞑サ幕A理論研究。

2.新能源動力系統(tǒng)及控制

新型代用燃料發(fā)動機和電動汽車動力總成技術研究；車用和發(fā)電用氣體發(fā)動機、低熱值燃料發(fā)動機高能點火以及電控燃料供給系統(tǒng)研究。

3.動力機械流體流動

動力機械中燃料、冷卻液、空氣流動特性與控制的研究；動力機械中空氣動力學問題研究；發(fā)動機增壓及冷卻系統(tǒng)的流動研究；汽車及軌道車輛空氣動力學問題研究。

4.多相流動與傳熱

氣液、氣固等多相流傳熱傳質過程研究；氣液、固液相變換熱研究；微通道流動與換熱研究。

5.潔凈能源熱利用理論與技術

天然氣高效燃燒利用技術；生物質、垃圾燃燒利用技術；氫能及動力電池技術；潔凈能源理論與技術中的熱質傳遞問題研究。

6.工業(yè)過程及裝置傳熱傳質技術

熱能動力設備及新能源系統(tǒng)中熱質傳遞現(xiàn)象研究；高效傳熱設備研究，包括電子冷卻傳遞過程、熱管換熱、余熱利用等研究；高性能傳熱材料研究；高效節(jié)能設備與技術研究。

7.燃燒設備與污染控制技術

清潔煤燃燒設備與技術；脫硫脫氮設備與技術；二氧化碳減排研究。

目前本學科擁有“新能源汽車動力總成技術”北京市重點實驗室、“載運工具先進制造與測控技術”教育部重點實驗室（B）的“發(fā)動機綜合控制技術”研究方向等學科平臺，擁有新能源汽車動力總成試驗平臺、內燃機實驗臺架以及燃料噴霧與燃燒實驗系統(tǒng)、混合氣體凝結換熱研究平臺、生物質燃燒研究平臺、動力電池電熱特性研究平臺、燃料電池熱質傳輸特性研究平臺、豎直管內凝結換熱實驗系統(tǒng)等研究條件，為碩士研究生的培養(yǎng)提供了良好保障和條件。

近三年來，北京交通大學“動力機械及工程”專業(yè)完成國家863項目、國家科技攻關項目、國家自然科學基金項目、國際合作項目、國防軍工項目以及教育部、鐵道部等國家級及省部級項目近百項。近三年的科研經費超過1000萬元，其中國家級縱向科研項目的研究經費占80%以上。近三年來，在國內外高水平學術期刊發(fā)表學術論文100余篇，其中SCI、EI檢索論文80余篇；獲得國家發(fā)明專利近10項，獲中國機械工業(yè)科學技術獎特等獎1項，獲中國機械工業(yè)科學技術獎二等獎1項、獲北京市科學技術獎二等獎1項。

師資隊伍為教授7人，副教授9人，講師8人。研究生導師15人，其中博士生導師7人，碩士生導師15人。具有博士學位的導師占86.2%。