机械与装备工程学院
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机械工程河北省一流学科介绍


一、学科概况

机械工程学科源于1978年的煤矿机械化本科专业,1993年开始在采矿工程(矿山机电设备方向)开展研究生教育,2006年机械设计及理论二级学科获得硕士学位授予权,2011年机械工程一级学科获得硕士学位授予权;2013年机械设计及理论二级学科获批省级重点学科,2016年该学科入选河北省“国家一流学科”建设项目。

机械工程学科聚焦煤炭、矿冶行业需求,学科开展的远程精准充填和保水开采等智能化装备及关键技术研究,引领了煤炭工业绿色和生态开采发展方向。

学科现有专任教师73人,其中正高级26人,副高级26人,博士61人(占比83%),博导4人,硕导54人,45岁以下中青年教师占比70%;国务院政府特殊津贴专家2人、河北省高端人才1人、河北省政府特殊津贴1人、河北省“三三三人才工程”人选7人、省级教学名师1人。

二、学科方向

机械工程学面向煤炭、矿冶行业,引领并支撑冀南地区先进装备制造产业需求,强化基础,着力关键技术研究和突破,注重技术创新,形成了4个研究方向。

1.矿山绿色开采装备及其智能控制

该方向研究绿色和生态环境保护性开采及智能装备。运用高精度三维地震解析精细探测技术,构建可视化精准地质模型,进行多学科交叉研究和实践,研发远程可控精准充填开采和保水开采工艺与智能化装备,逐步实现煤炭开采对环境的近零损伤。

2.矿山智能机器人系统与环境感知

该方向研究矿山作业环境感知及开采辅助机器人系统。运用人工智能理论、机器学习方法和多传感融合技术构建井下作业环境认知模型,结合多体系统动力学理论、现代设计方法和智能控制技术研发自主作业机器人系统,逐步实现具有环境认知和故障处置能力的矿山机器人系统。

3.先进制造及精密成形技术

该方向运用数控技术、CAD/CAM、柔性制造等技术,构建数字化智能制造平台,实现对矿山机械装备产品制造、检测和装配全过程的预测和优化控制,提升产品质量;开展先进材料控形控性研究,研发高性能机械材料,提升矿山装备关键零部件品质,保障矿山装备可靠性。

4.特种车辆低碳智能化技术

该方向围绕车辆高效动力传动、精准定位及姿态识别、环境感知、控制与决策等关键技术展开研究,依托行业优势,将相关技术和矿山车辆深度融合,提高矿山车辆的无人化和智能化水平。

三、科学研究和社会服务

近三年,承担省部级及以上科研项目51项,其中国家级项目19项,河北省科学技术转化项目1项;出版专著2部,教材2部;发表学术论文140余篇,其中SCI/EI检索论文72篇;获河北省科技进步二等奖1项、三等奖5项;获发明专利30项。

本学科开展的矿山远程可控精准充填和保水开采关键技术研究,引领了煤炭工业绿色和生态开采发展方向,符合国家五部委推广“充填开采和保水开采”技术的要求,承担了国家煤矿安全监察局“沉陷区治理方法——煤矿充填开采可行性研究”,对全国26个省份的矿业集团开展煤矿充填开采调研,获得了目前充填开采应用的详实信息,为我国推广充填开采技术提供科学依据。

学科主持完成的“邯郸经济技术开发区智能制造装备示范基地实施方案”和“智能感知装备产业集群共性关键技术研发应用为邯郸市作为“全国重要的先进制造业基地”冀南地区紧固件制造产业基地的建设确立了发展方向,建成了河北省紧固件产业技术研究院,为推进工业转型升级提供助力。

学科依托7个省级科研平台,形成了完整的产业创新链。通过科研平台实现了学校与企业的协同创新,促进了科研合作和成果转化。

四、学术交流

近三年,机械工程学科学术交流更加深入,举办了国际会议3次、承办国内学术会议(论坛)5次;选派多名教师赴国外攻读博士后、国外访学,邀请国内外知名专家举办学术讲座40余次。

五、支撑条件

拥有河北省智能工业装备技术重点实验室、冀南新区现代装备制造协同创新中心(培育)等7个省级科研平台,河北省级实验教学示范中心1个,河北省专业学位研究生培养实践基地1个,拥有六轴工业机器人实验室、三坐标测量实验室、数控技术实验室、3D打印实验室等实验室(中心)等专业实验室,实验室总面积5300m2,仪器设备总值3000余万元。

 


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