Special Topics in Mechanical Engineering I/II/III

课程简介

A. 高级材料：A1. 高级材料和技术介绍：复合材料和智能材料的力学性能，产品设计过程中的问题、限制和约束，环保型产品设计过程，以及应用案例研究。A2. 微技术与纳米技术介绍：概念、原理、纳米和微尺度下的物理、机械和热性能，扫描探针显微镜、SEM、TEM、纳米流体、碳纳米材料、纳米制造和加工。B. 高级能源来源：B1. 清洁能源的产生及其应用：新一代车辆设计中各种氢储存/转换系统的原理和特性，废水/固体处理中的生物能源，现代车辆的替代能源。B2. 电动车辆原理：设计要求、供电系统、空气/噪音污染。C. 计算流体动力学：C1. 计算流体动力学及其在热传递中的应用：理论和方法；产品设计和工程系统中的应用。C2. 热流体动力学中的数值方法：物理建模、数值方法、热流体动力学问题。D. 燃烧科学：D1. 燃烧科学基础：燃烧的本质、燃料和替代燃料、燃烧的热力学和动力学、燃烧引起的空气污染。D2. 环境保护中的燃烧趋势：无硫液体燃料、低NOX燃烧、生物燃料、氢气、富含氢气的碳氢气体燃料。E. 车辆污染后处理：E1. 车辆污染介绍：问题及其可行的解决方案，车辆污染物的形成和破坏，车辆污染物的测量，颗粒捕集器、柴油氧化催化器和三元催化转化器的性能。E2. 应用：旋风除尘器、静电除尘器，氮氧化物后处理装置，纤维过滤器，车辆排气后处理系统。E3. 振动/声学：与声学和振动相关的高级主题；振动声学分析；包括FEM/BEM的数值建模方法；非线性动力学；被动和主动控制。F. 声学、波和振动：F1. 与声学和振动相关的高级主题；振动声学分析；包括FEM/BEM的数值建模方法；非线性动力学；被动和主动声学控制。F2. 波的色散；层合板和空心圆柱中的波；粘弹性介质中的波；弱非线性弹性介质中的体波；二次谐波生成。

学习目标

本课程旨在使学生掌握机械工程领域选定研究主题的全面知识：高级材料、高级能源来源、计算流体动力学、燃烧科学、车辆污染、声学和波。

先修要求

具备等同于机械工程荣誉学位课程四年级的材料和力学知识。优先考虑在选定主题方面有多年工作经验的学生。

教学模式

模式I：基于硕士课程或相关短期课程的指导性学习——全程参与（讲座、作业、考试）加上额外的写作和展示。模式II：无相关硕士课程的指导性学习——在导师监督下阅读专著/期刊出版物/书籍，定期与导师会面，文献综述报告，展示，以及书面/口头考试。