机械工程，一年工业实习 MEng (Hons)

Swansea University - 斯旺西大学

该模块的目的是介绍热力学定律和相关属性，从而提供对热力学系统能量转换过程的理解。涵盖的主题是热和功，纯物质、液体、气体和蒸汽的特性，热力学第一和第二定律。该模块将侧重于解决稳定流动系统的实际问题，使用能量守恒方程应用于理想的制冷系统和理想的燃气涡轮发动机，并扩展到理想的喷气发动机分析。

有能力使用工业标准的CAD系统进行工程制图，以及机械工程师的基本实验技能。在完成这个模块后，你应该能够。1）使用CAD系统制作符合要求的工程图；2）应用基本的实验室技术，包括安全问题；数据处理；发展报告写作技巧.

本模块（与工程分析2B结合）为工程专业学生提供了数学分析技术的基本基础。本单元确保所有学生有适当的分析技能水平，以适应后续的工程模块。在成功完成本单元后，学生将被要求在门槛水平上能够。展示数学基础知识，这些知识是工程学位的基础。(在MyMathLab持续评估和考试中进行评估；使用以下具体技术展示对数学基础的理解，这也是其工程学位的基础：操作代数表达式、微分（包括函数的优化）、积分、矩阵和高斯消元（在考试中进行评估）.

模块目标：本模块（与工程分析1B结合）为工程专业学生提供了数学分析技术的进一步基础。该模块将理解扩展到更复杂的分析方法，重点是复数、多变量函数、数列和序列以及微分方程。

该模块的目的是了解工程结构和部件如何通过内部应力传递载荷和其他外部作用，以及这些应力如何导致应变和位移。该课程旨在解释梁的行为的简单模型，如莫尔应力圈的概念以及应力和应变之间的关系。相关的案例研究将被用来说明这些主题领域的重要性。

工程学不仅仅是理解技术设计，它往往是支撑工程解决方案的社会、环境和经济背景，决定了工程的成败。这一点从未如此相关，因为世界目前正计划向低碳经济彻底转型，同时面临着因气候危机而增加的风险，这将给世界带来前所未有的变化。工程师将站在这一领域的最前沿，他们需要具备与他人合作解决开放式、非结构化和复杂问题的能力。

本模块从第一原理介绍了MATLAB的编码。从变量输入和使用方程式的基础知识开始，到更复杂的函数和工程数学问题的计算。EA4b - 了解并能够应用综合或系统方法解决工程问题。G1 - 在解决问题、沟通、与他人合作、信息检索和有效使用一般IT设施方面运用自己的技能。

机械系统越来越依赖电子传感器和执行器来实现过程控制或产品功能。本模块将研究电子传感器如何在机械环境中使用，以获取过程和产品性能数据。它将考虑电子集成到机械系统中的好处、电子传感器、数据采集以及如何使用算术和统计手段分析数据。

数学是工程师和工程的主要工具，本模块的框架和解决非结构化的难题。总体目标是通过讨论各种谜题来提高学生的数学意识和解决问题的能力。该课程提出了一些解决问题的规则，并涵盖了对问题的理解和直觉在解决问题活动中的作用等问题。此外，还讨论了一些数学问题解决原则，并介绍了建模、约束处理、优化、概率、统计、模拟、模式识别和策略等要素。

该模块提供了一个介绍，工程师可以采用这些方法来分析涉及固定和流动流体的基本问题。在本模块结束时，学生应该能够。理解质量、能量和动量的守恒定律；应用守恒定律解决工程问题；确定如何计算平面和曲面上的静力。

本课程遵循课程文本中给出的一系列案例研究。这涵盖了广泛的主题，包括概念设计、创新、标准化、可靠性、安全性、故障、人体工程学、材料和管理。此外，学生将参加必修的设计活动和各自的工程应用1活动。

本模块旨在为学生提供静力学基本概念的基本知识，包括一般力-偶系统的力、矩/偶、结果力和结果矩，力系统的平衡条件/方程，常见的约束/支撑类型，以及自由体图，通过应用这些概念，学生将能够用接头和截面的方法解决静定的桁架结构.

该模块旨在向工程系一年级学生介绍与材料选择和应用有关的关键概念。在完成本模块后，学生应该能够表现出对与金属、陶瓷、聚合物和复合材料的结构/机械和物理性能/应用有关的材料选择的理解。

制造业对世界经济做出了重大贡献，而且，工程工艺有助于解决当今社会面临的一些最严重的挑战。工程师在制造业中的作用对于产生可持续的高经济价值的产品和工作是至关重要的。为了满足这个不断变化的角色，新毕业生需要了解既定的和先进的工艺。该模块为学生提供了对当前、新兴和综合制造工艺的整体看法，提供了在工艺/技术选择基础上生产产品规格所需的广泛技术。教授的材料与从材料和设计模块中获得的知识一起建立起来，.

该课程向学生介绍了广泛的学科的实验研究。有四个单独的实验（热/喷射机/压力/振动）。每个实验都是自成一体的，学生将通过以下两种方式接受评估。实验报告，其中有一组实验的具体问题需要回答。在线Canvas评估。所有学生的工作都安排在小组中，个人将进行四个实验。评估都是单独提交的。学生们将实验观察和结果记录在一本日志中，供实验后一周内写出的技术报告参考。

这个通用的跨学科模块是为所有已经注册（或转入）工业工程年计划的学生准备的。该模块的重点是获得、进入和通过工业安置有效进展所需的基础和基本要求。学习者将被介绍到：(a)寻找工作岗位、撰写简历和申请技巧；(b)面试技巧--如何推销自己并获得成功；(c)工作场所的基础知识和知识产权意识、行为和期望；(d)关键就业技能；从工业实习中获得最大收益；以及(e)工作场所的健康和安全。

该模块介绍了反馈控制系统的主题，并介绍了导致控制系统的瞬态、稳态和稳定性能的建模方法。重点是时间响应和复杂频域之间的联系。主要课题是反馈系统，重点是系统特征方程和它的解决方案。在研究稳定性条件和补偿设计时，强调根基-重点方法。总体目标是了解并能够应用反馈控制系统分析和设计的基本技术。

振动系统的要素；简单的谐波运动；复数指数表示法的使用。单自由度系统；自然频率；阻尼的影响；谐波激励；旋转失衡；振动传输。瞬态动力学；频域分析；脉冲响应函数。无阻尼多自由度系统；两自由度系统的自然频率和模态形状的计算.

本模块的目的是通过应用热力学定律产生解决问题的能力。该模块扩展了EG-161中教授的热力学概念，将能量守恒原则应用于稳定和非流动过程，并使用热力学第二定律来量化过程中的不可逆转性。稳流系统，如空调、制冷和热泵，以及燃料和喷气发动机的燃烧也被详细讨论。

本模块是EG-120的延续，包括：截面特性；不对称弯曲；厚圆柱体的应力；旋转盘；失效理论；应力集中效应；疲劳和线性弹性断裂力学。成功完成该模块后，学生将被期望在门槛水平上能够。理解和应用相关的工程原理来分析关键的工程过程，包括（EA1b）（在考试中评估）。非对称弯曲的意义和理论；薄而厚的圆柱体和旋转盘理论；韧性和脆性材料失效理论；应力集中特征及其对设计的影响；疲劳和断裂理论。

本模块涉及到计算机在数值分析中的意义。通过MATLAB和有限元分析（FEA）进行整合 - (a) 回顾MATLAB编程技术；(b) 介绍FEA和使用Solidworks实现FEA的技术，包括一维梁结构和二维结构的应力分析，等等。模块目标：熟练掌握SOLIDWORKS实现FEA方法和MATLAB解决数学问题的能力.

该模块向学生介绍了一些常见机器元件的设计和分析，包括驱动器和联轴器、齿轮、轴承和动力螺丝。还包括旋转机械的平衡。知识和理解：典型机械部件的设计和选择过程。有能力：在不同的负载制度下识别重要的机器部件，并根据负载和边界条件选择合适的分析方法。有能力：将所学知识应用于实际的机械设计问题。

该课程建立在制造技术I（EG-182）的信息基础上，描述了特殊加工和表面改性的先进工艺，并研究了用于组件组装的可用连接技术。概述特定工艺的优点和局限性，并提供最佳设计和制造的程序。讨论了制造中质量保证的重要性，并描述了选定的条件评估方法。模块目标：提供对用于工程材料和部件的先进制造方法的认识和理解。

在这个模块中，学生将被要求完成一系列的练习，这些练习将构成一个 "主要 "设计的基础。该模块的范围将涉及学生分组工作，他们将作为一个团队考虑概念设计，使用创新的方法来体现设计过程和标准等，导致最终设计文件和制造技术。

本模块旨在建立在EG-160中教授的关于静止和流动流体的概念基础上，并扩展知识以解决问题和解释涉及内部和外部流动的物理现象。该模块将涵盖。(i) 尺寸分析和建模；(ii) 通过管网的流动和泵的选择、流速和速度测量；(iii) 预测常见几何形状上流动的升力和阻力，(iv) 流体运动学和流体流动的初步微分分析。

本模块将发展与工程部门的财务和人力资源管理有关的技能。在财务资源方面，该课程将介绍新企业内交易的会计实践，以使学生对资产负债表、损益表和现金流量表有良好的认识，这些都是商业计划的重要组成部分。该课程还将向学生展示如何解释财务报表以及如何在相互竞争的工程项目之间最好地分配财政资源。在人力资源方面，该课程将涵盖创业的基本概念，然后再分解商业计划的基本要素。该课程将为更具创业精神的学生提供关于如何将他们的想法商业化的指导，而创业精神不强的学生则了解是什么让他们的一些同事心动。本模块所采用的举例学习方法引导学生了解财务和人力资源管理的复杂性，并鼓励学生制定自己的商业计划。学生还将被介绍到商业道德的主题领域。该模块还将为学生创建简历和Link-In账户提供职业服务方面的支持。

这个通用的跨学科模块是为所有已经注册（或转入）工业工程年计划的学生准备的。该模块的重点是获得、进入和通过工业安置有效进展所需的基础和基本要求。学习者将被介绍到：(a)寻找工作岗位、撰写简历和申请技巧；(b)面试技巧--如何推销自己并获得成功；(c)工作场所的基础知识和知识产权意识、行为和期望；(d)关键就业技能；从工业实习中获得最大收益；以及(e)工作场所的健康和安全。

本模块介绍了工业4.0的基本概念和有利的数字技术。通过实际案例研究和接触最新的研究，学生将能够理解如何在工业背景下利用大数据、机器学习、增强现实、机器人技术、模拟和增材制造等数字技术来改善产品设计、制造工艺和供应链管理。该课程将使学员掌握相关技能，使其有能力在工业生产系统中部署和评估数字技术，以便在不同的工业部门实现更灵活、定制化和高效的运作。

该模块涉及应用科学和工程原理来解决与工程系统和流程相关的实际问题。学生将获得独立工作的经验，使用公认的规划程序，独立完成一个实质性的、单独分配的任务。它将要求并发展自我组织和对选项和结果的批判性评估，以及发展所选主题的技术知识。

本模块旨在培养解决流体力学问题和解释物理现象的能力。该模块将涵盖非粘性流体、粘性流体的动量和质量守恒、边界层流动和可压缩流体流动。该模块包括涡轮机械，包括泵（离心式和轴流式）和涡轮机（脉冲式和反应式）.

该模块介绍了精益六西格玛方法中使用的理念和工具。该模块将提供对丰田生产系统（TPS）和适用于制造业的质量体系的概述。在完成该模块后，学生应该能够展示以下知识和理解。业务驱动因素以及它们如何影响制造系统的设计；应用分析工具来指导制造系统的设计；管理制造系统的策略；价值流图；可用于指导流程改进和优化的实验策略；质量和标准的重要性。

该课程建立在学生在第二级的实验研究中所积累的知识和经验之上。将进行一些先进的科学实验。此外，学生将进行一些建模的基准问题，以发展他们建立适当的模型、解释预测并与其他解决方案进行比较的能力。

该模块展示了三年的学习成果，并将多种技能应用于设计项目。该项目将表明，学生可以作为一个团队，通过设计过程的各个阶段，管理和交付一个设计任务。学生应该从规格到概念设计，进行分析（酌情使用计算机工具），并制作一份设计报告和装配图。

工业实习年（通常被称为工业年）对于工程学士学位的学生来说是在第二年之后进行，对于工程硕士学位的学生来说是在第二年或第三年之后进行。学生可以在学习开始时报名参加有工业实习年的课程，但要有适当的强化入学资格，或者可以在二年级开始时转入这样的课程（对于工科学生）或在二年级/三年级开始时（对于工程硕士学生）.

本模块是在上一级学习的基础上推进热-流体流动模型的学习。假设学生对空气和水的流动有一定的了解，但本模块将知识推进到可能是非牛顿的多相材料，并具有与温度相关的特性。它还包括对传热、凝固和熔化过程的研究。其目的是使学生具备解决热和流体流动问题的理论知识，并将其应用于现实生活中。例子将来自于石油和天然气的应用以及诸如金属铸造、聚合物成型、油墨印刷和粉末熔化等过程。

该模块将提供对塑料加工技术的更深入的了解。所涉及的材料将跨越先进制造技术和聚合物科学的工程学科，以扩大聚合物加工的技术和工业背景。在该模块的内容中，模拟软件将被应用于工业案例研究，以进行批判性评估。此外，将介绍聚合物复制技术在新兴的微观制造领域中的应用，重点是尺寸效应和长度尺度整合的优势和限制。该模块将包括实践示范实验室，还包括工业访问。

本模块使学生能够参与涉及多学科方法的小组活动，以实现对特定工程问题的解决方案。在大多数情况下，它将涉及与工业界的直接互动或将是一个与工业有关的项目。除了为问题提供纯粹的技术解决方案外，还必须考虑其他问题，以实现项目的满意结果。

该模块将提供监测、控制、可靠性、可存活性、完整性和维护等系统工程方面的概述。要研究的领域将包括机械、海洋和航空航天的工程应用。计划-执行-检查-行动周期的重要基础系统工程概念，与质量工程有关的可靠性，系统生存能力的设计考虑，完整性和维护将被强调，并通过相关的例子展示。特别的例子包括但不限于：工厂运行（危险分析、状态监测、多数投票系统和高完整性保护系统）、海洋和航空航天应用，如泵、推进子系统和商业卫星太阳能阵列子系统（串联和并联系统的结合）。失效模式和影响分析以及负载（应力）--强度分析将被介绍，故障类型、故障率和安全系数之间的重要联系将被量化.

在完成该模块后，学生将。LO1学习AM技术的基本术语和原理；LO2学习AM相对于其他制造技术的一般能力和限制；LO3学习基于金属的AM技术的分类；LO4能够比较AM技术并为具体的设计/制造应用进行选择。LO5深入了解特定的金属基激光粉末床系统；LO6了解设计限制，以及设置构建和运行AM机器的实际情况；LO7了解激光器的基本物理学，以及激光与粉末相互作用的热传递；LO8了解如何为特定材料和AM机器开发工艺图。LO9学习如何从工艺图中选择最佳的机器参数；LO10了解AM零件的错误和失败的原因，如何识别和避免它们；LO11学习识别零件设计和材料的特征，这些特征对AM来说是有问题的，并提出替代方案；LO12学习科学方法，如实验设计，如何用于优化机器参数。LO13了解AM的重要研究挑战，如熔池/残余应力建模的CAE；LO14学习如何评估和选择最佳构建方向，并准备构建报告；LO15计划、生产和评估专门为AM设计的新型3D金属打印部件。.

在本课程结束时，学生将能够认识和理解领导力的关键特征，以及广泛的战略业务技能、想法和理论，强调创新和 "创业思维"，这对当前的多学科工程环境是必不可少的。课程的实施将实际的项目工作和学术的严谨性结合起来。

本模块提供了一个关于模拟在产品设计过程中所发挥的作用的概述。一系列的讲座介绍了计算模型和设计过程中采用的计算工具和技术。在一些基于工业的研究项目的设计中，将介绍仿真的应用。计算机研讨会引导学生使用仿真工具，并在产品设计的优化中应用这些工具。

本模块已被专业机构--项目管理协会（APM）认可。在本课程结束时，学生将能够识别和定义项目的主要特征和组成部分，了解与小型和大型项目管理相关的优势/劣势，并对可用的战略工具和技术有所了解，以实现有效的项目管理，形成一个 "高绩效团队"。所获得的技能将通过完成一个小组项目得到加强，该项目将为一个主要的区域项目制作一份初步的可行性报告（如商业案例/项目计划文件）。

该模块将通过提供优化合金成分的建议来改善一个铸造部件的机械性能的实际情况。该模块将涵盖必要的冶金知识，以审查该领域的最新技术。预计关键文献综述将成为铸造工艺工程师和冶金学家的示范性文件。它应该使他们能够按照ISO9001:2015质量标准第6.1条的要求，评估其过程中质量改进项目的风险和机会。

本模块涵盖了对工程师在高级设计环境中工作时很重要的材料，其中需要考虑非线性效应，如大位移、塑性、蠕变、疲劳和螺栓连接力学。技术成果。掌握并理解与非线性材料和部件行为相关的高级理论；塑性、蠕变和大位移，以及如何在有限元代码中对这些行为进行数值模拟；能够将这些高级理论应用于实际问题，如塑性弯曲和扭转、残余应力和回弹、塑性弯曲和低循环疲劳。能够使用有限元分析来预测部件和结构的非线性行为，并以有意义的方式解释预测结果；对应用于压力容器和管道结构等部件的设计规范的知识和理解。.