机械和电气工程 MEng (Hons)

University of Aberdeen - 阿伯丁大学

工程力学关注的是物体在力的作用下的静止或运动状态。该主题分为两部分。静力学考虑的是处于静止状态或以恒定速度运动的物体的平衡，而动力学则处理加速体的运动和相关力。前者特别适用于梁和桁架结构。后者包括一系列的应用，如汽车悬挂系统、赛车的运动、导弹、振动隔离系统等。

该模块旨在向学生介绍思想和信息交流过程中的不同交流方法。介绍了口头陈述和技术报告的写作。通过信息检索和调查技能培训，将从基于网络和图书馆的来源导入数据。涵盖了关于抄袭、版权和知识产权的职业道德规范。工程绘图技能和有关英国和国际标准的知识将通过使用计算机辅助设计和建模软件包Solid Works的强化培训得到发展。涵盖了标准的绘图格式，包括独立部件和组件的三维描述，.

该模块介绍了工程研究中有用的基本数学思想。该模块的一个主要重点是微分和积分计算。强调应用于涉及变化率和平均过程的工程问题。复数被介绍和发展。该模块为2级的其他工程模块提供了必要的数学背景。

工程设计取决于材料的成型、加工和连接。设计要求定义了材料所需的性能。为了成功地选择和使用材料，工程师需要了解什么？他们需要对材料的世界有一个透视。他们需要了解材料的特性。他们需要方法和工具来为工作选择正确的材料。本模块将帮助你发展成功选择和使用工程材料所需的知识和技能。

这个模块是1级学生的规定课程，2级学生的选修课程，完全在网上学习，涵盖与职业和就业能力、平等和多样性以及健康、安全和福利有关的主题。在该模块中，你将了解阿伯丁毕业生属性，它们如何与你相关，以及在大学学习期间发展你的技能和属性的机会。你还将获得对平等和多样性以及健康、安全和福利问题的理解。

本模块的目的是在一般工程的背景下介绍电气和电子的基本概念。涵盖的主题保持在初级水平，目的是为1级和2级的后续模块提供基础材料。该模块采用了以应用为导向的教学理念。在每个主题中，学生将得到日常设备的例子。涉及的主题包括直流电路分析、电子放大器、数字电路、光电子学和交流理论.

本模块介绍了电子工程中使用的设计和分析技术，以及主要的有源元件（二极管和晶体管）。该模块以描述电荷、电荷之间的作用力和电场的概念开始。该模块的第二部分涉及半导体设备，以掺杂半导体的基本特性开始。

本模块为学生提供了刷新和扩展知识的机会，以分析工程材料和结构的机械行为。特别是，材料的机械性能，以及二维和三维应力和应变的研究，讨论内部缺陷对材料在负载下的性能的影响，脆性断裂，疲劳和无损检测。在模块....，还考虑了梁和柱的结构分析、挠度和屈曲，以及设计应用。

本模块提供了对工程设计过程的原则、MATLAB的计算机编程及其在参数化研究和基本设计优化中的应用、设计中的环境伦理和可持续性以及使用Solidworks的计算机辅助设计（CAD）的深入了解。该模块还包括使用各种机床和连接工艺制造简单零件的实践练习。

本模块是继工程数学1之后，介绍工程师所需的所有数学对象和技术。

本课程的流体力学部分从流体的材料特性开始。接着是学习流体静力学和流体运动原理。伯努利方程被用来解释压力和速度之间的关系。最后的流体部分向学生介绍了管道中不可压缩的流动。

电子系统的讨论从数字逻辑的基本概念到嵌入式微控制器的亮点。课程从布尔代数的基本构件（逻辑门和触发器）开始，用于设计组合/顺序逻辑电路，例如实现一个简单的计算器或温度控制电路。针对复杂系统的设计，介绍了嵌入式微控制器，讨论了其核心部件（如定时器、存储器）和所需的编程操作。

本模块为学生提供了一个综合发展的方法，用于建模、分析和设计由电气和机械部件组成的系统。这样做的目的是向学生强调电气和机械系统之间行为的相似性。该模块旨在介绍电机、电路和系统、变压器和类似的机械系统，如齿轮箱、振动系统和动力学原理，从而为3级的几个模块提供基础材料.

这是一个普通的工程模块，提供了对质量和能量这两个主要守恒原则的深入了解。过程通常通过框图来描述。这种语言在工程的许多学科中都很常见，有助于工程人员以分析的眼光来看待他们的过程。讨论自由度分析，强调其对解决一组线性方程的重要性，这些方程是质量的基本平衡模型。展示了能量平衡的实际例子，将热力学带到了一个实际的水平。还介绍了过程控制，解释了基本控制技术和概念，即传感器、反馈、控制回路和PID控制器。

该模块首先关注固体材料的主要组别--金属、陶瓷、聚合物，并提供材料选择的介绍。这些系统的强化机制以及微观结构和机械性能之间的关系被强调。考虑了材料在使用中的主要失效和退化过程，断裂、疲劳、蠕变和腐蚀。介绍了主要的焊接和粘接工艺，并研究了焊接接头的结构完整性。最后，该模块全面介绍了复合材料和它们在当前结构应用中的使用动机。对不同类型的复合材料的制造进行了回顾。

该模块研究电能的产生、传输和使用的系统。介绍了每个单位的符号系统。介绍了三相交流系统分析的基本方法。研究三相感应机和同步机，推导出机器的简单等效电路，并用于探索每种类型机器的运行限制。讨论了现代电力转换方法，用于交流和直流之间的转换。这一讨论包括电力电子开关和整流器、DC-DC转换器和逆变器的基本拓扑结构。强调了开关转换技术相对于传统电路的优势。

该模块的目的是让学生对控制系统有一个基本的了解和概念。该模块首先利用一些实际例子介绍反馈控制系统的基本概念。介绍了物理系统的数学模型和用传递函数的框图来表示它们。使用一阶和二阶系统介绍基本的控制系统响应特性（稳定性、瞬态响应、稳态响应）以及分析和设计程序。考虑使用Routh-Hurwitz准则、根基位置和Bode图方法对控制系统进行分析。

本模块介绍了动力学理论和单自由度和多自由度系统的振动，以及旋转和往复式机械的动力学。

现代工程分析依赖于广泛的分析数学方法和计算技术，以解决广泛的问题。本模块的目的是让学生掌握必要的技能来定量研究工程问题。将所教授的方法应用于整个工程学科的实际情况的例子将在该模块中占很大比重。

该模块开始介绍热力学特性并回顾第一和第二定律。然后，这些材料将在一个关于热能生产的重点模块中得到应用，包括：蒸汽发电厂；内燃机和燃气轮机。随后是关于制冷和液化的模块。该模块继续详细讨论热力学在流动过程中的应用，包括：管道和喷嘴中可压缩流体的管道流动；涡轮机；压缩过程。该模块的最后是心理测量模块，包括：空气-水系统的湿度数据；加湿和除湿系统。

本模块针对对机械工程感兴趣的学生，旨在使学生掌握将设计要求/概念转化为完全实现的产品所需的技能和知识。它将提供一个多阶段设计方法的概述，然后是各种机械元件的详细设计程序，包括齿轮、轴和轴承。这些程序将包括抵御疲劳失效的设计，并将使用一个示例产品进行教学。该模块将包括可持续性和制造方法的选择方面。通过一系列的小组设计练习进行评估.

该模块从尺寸分析和应用于流体流动现象的动态相似性概念开始。接下来是应用于民用、机械、化学和石油工程中一系列问题的能量和动量方程，包括管道中的稳定流动、泵-管道系统的设计、气蚀、弯曲处的力、喷嘴和固体体、涡轮机械和螺旋桨理论。关于非稳定流动的部分将惯性和水锤理论用于计算管道中的压力激增。最后一节涉及到通过多孔介质的流动，如通过土壤和岩石的流动。

该模块旨在为学生提供对安全和项目管理的目的、原则、基本概念和策略的认识.

该课程首先考虑了平板和曲面上的边界层发展，导致边界层分离和浸入体的力。接着是研究水波理论，特别是应用于沿海和近海工程。这些主题也是EG40JF土木工程水力学课程的一部分。该课程的第二部分集中于可压缩流。使用基本的守恒方程，研究收敛-发散喷嘴和加速超音速流动的特点。然后介绍了平面和斜面冲击波、普兰德-迈耶流动和纳维-斯托克斯方程。

该模块介绍了各种工程应用的传感和仪器。该模块的主要部分将考虑各种工程应用的传感和仪器的案例研究，适合所有工程和非工程学生学习传感和仪器。

本模块研究了电机和驱动器的性能和控制。使用两轴机器理论讨论各种电机（感应、同步和直流）的瞬态性能。稳态性能也被考虑。在研究电机和驱动器的瞬态和稳态性能时，适当地使用了仿真技术。中等和高性能的交流驱动被考虑在内，包括V/f和矢量控制驱动。对旋转DQ坐标系中的现代交流机控制进行了一些详细的研究。讨论和分析了直流机器驱动（晶闸管控制和晶体管控制的驱动）.

现实生活中的当代工程项目和挑战总是需要来自多个学科的投入和合作。此外，法律和经济方面，以及安全、团队工作和项目管理也必须成功通过。本模块使学生能够沉浸在一个现实的、多学科的、多方面的和复杂的团队设计项目中，这将借鉴他们以前的专业学习，也使他们能够获得和实践与他们的职业生涯直接相关的新技能。

世界充满了不确定性，人类的每项活动都存在一定程度的风险，包括工程。许多行业都需要工程师管理重大风险并进行高可靠性的设计，如石油和天然气、海底、核电、航空和大型民用项目（如桥梁和大坝）。为了迎接这些工程挑战，并在不确定的情况下做出合理的决定，本课程将向学生介绍工程师用于分析风险和可靠性的方法和工具.

在这个模块中，学生将研究水、食物、医药和能源（电力和热能）等社会性的重大挑战，将环境、可持续性和道德等主题串联起来。该模块还旨在为毕业生提供一个评估和开发商业模式的多功能框架，这对潜在的企业家和未来的高级管理人员来说都是非常宝贵的。

先进材料是许多工业部门的基础，并被视为有助于解决社会所面临的环境、经济和社会挑战的关键性技术之一。轻质材料，如应用于车辆、结构和设备的复合材料，有助于减少能源消耗和排放，并提高能源效率。本课程的目的是向学生介绍复合材料的机械行为和复合材料结构的设计。

这是控制工程的第二个模块，研究系统的状态空间表示，以及基于状态空间的控制设计技术。该模块还介绍了系统识别和非线性控制的基本概念。涵盖了传统的连续时间以及采样数据（数字）系统。