机械工程 MEng (Hons)

University of Hertfordshire - 赫特福德大学

这个介绍性模块为4级工程学生提供了熟悉与机械和制造工程相关的基本元素和做法的实践机会，为后续工程模块提供了基础，.

本课程将使学生了解和理解工程学科中基本编程的作用。这将通过编程语言的应用与实际演示来完成，以使学生获得对其工作应用的洞察力。讲座的主题如下，并将伴随着实践课，学生将编写脚本并执行它们来控制一个可编程的电路板。1.介绍？计算机、软件、硬件和微控制器，包括UART通信 2.问题的解决，结构和伪代码 3.变量 4.操作员 5.条件式 6.函数 7.循环 8.字符串 9.文件 10.调试 11.未来的研究和发展.

将向学生介绍他们的个人责任和发展，以成为专业工程师。通过相关的专业应用，作为学生，他们将发展可转移到行业实践或继续学习的技能和知识。利用相关的学术研究和行业实例，学生将学习行为准则、相关立法、合规和道德，以及在团队中工作、领导和管理。学习和评估将与统一的和同时进行的模块相结合，以使该模块能够支持和发展他们的技能，以便在目前的应用中使用。其目的是培养个人对学习和职业发展的责任感。通过行业发言人和真实的案例研究，学生将面临真实的专业讨论和困境。

该模块建立在A级数学（或同等资格）的基础上，提供工程所需的数学技术。该模块包括基本函数（三角、对数和指数）、复数、布尔代数以及单变量函数的微分和积分技术的操作和应用。

本模块向学生介绍了工程设计的过程，从简介到制造，以设计一个解决方案来解决一个提出的工程问题。设计活动是在小团队中完成的，从而发展团队合作、沟通和领导的技能。项目管理技术的处理和运用是为了有效地管理时间和资源。学生将接触到车间环境，目的是构建他们的解决方案。学生将被要求测试他们的建设，以确保性能符合指定的设计简介。

预期的学习成果是通过主要基于主动体验式学习方法的学习和教学方法的组合来促进的。这些活动将得到该模块团队的支持，并鼓励学生使用各种资源，包括可用的设备和适当的软件包。学生将以小组和个人的方式被评估，他们是否有能力构思、设计、实施和操作一个低预算的自主机电设备。内容按单元分类：1.安全和有害物质法规介绍；2.设计实施的实体模型（物理模型）；3.作为概念设计方法的参数分析；4.数学建模和优化介绍；5.CAD工具和原型；6.详细设计；7.装配和制造设计介绍；8.传感器和执行器：信息处理；9.设计验证过程（技术性能测量）；10.聚合物的机械和物理性能介绍；11.制造工艺确定介绍。除上述课题外，还将开发与项目管理和就业能力有关的课题。

许多机械系统依靠电路来提供动力、感应和驱动。本模块介绍了电路的原理，并介绍了电气单位和关系的基本概念，基本的交流和直流电路理论，数字系统，A/D和D/A转换，以及电子机械原理和设备。你将获得电路、设备和系统的基本概念的坚实基础，这些概念是所有工程分支的基础。这将包括学习交流量的数学运算，包括相位、矢量和复数，一些关键的半导体设备和涉及二极管和晶体管的电路，以及关于直流和交流机器、变压器和线性执行器的原理和构造的基本知识。

本模块包括以下内容1.静力学（单位的基本概念、力、自由体图、力矩、法向应力、剪应力、剪力-弯矩关系）。2.2.动力学（动力学概念，速度和加速度，线性和角度运动，惯性力矩，自由体图的应用，功和能原理，冲量-动量原理和简谐运动）.

本模块将进一步扩大学生对第一年所涵盖的基本动力学原理的理解，包括机械系统中的旋转运动和对应用力的动态响应。通过结合讲座中的案例研究、实验和辅导活动，学生将发展他们分析机械系统动态行为的能力，包括介绍振动分析和如何减弱振动的影响。

本模块包括剪力-弯矩图、梁理论、组合载荷条件、直接应力/应变、剪应力/应变、轴的扭转、不对称截面的梁的弯曲应力和功率传输.

本模块将向产品介绍综合工程系统设计的概念。该模块的主旨是提供对现有常见工程系统的理解，如液压、气动、电气系统，并展示市场上许多产品内部包含多系统。该模块将研究通过控制和反馈与产品用户的系统级接口。通过设计作业，学生将被要求对一个由各种系统组成的产品进行顶层系统设计。系统设计将由技术规范和一些概念性和可行性工作驱动。学生将被要求为产品制作一个系统设计流程图，显示产品各个系统之间的相互作用、输入和输出。一些设计工程计算将在系统界面层面进行。

本模块包括(i) 复杂机械工程系统和结构的振动和动态响应，这包括二自由度和多自由度系统的正常振动模式。也评估了这些系统在谐波激励下的强制响应。也考虑了受随机激励的简单系统的响应。(噪声的性质，并达到测量、指定和分析噪声谱的能力。它包括复杂的机械工程系统和结构的振动建模及其动态响应，也包括噪声控制，即分析限制和控制机器发出的噪声水平。噪声吸收的原理和噪声控制的技术被研究，特别是关于内部机械噪声/房间声学。

本模块将进一步加深学生对经典控制理论的理解，并提供应用该理论来改变系统动态性能的经验。该模块将介绍用于设计串联控制器的根域方法，包括连续和数字控制的系统。该模块还将把学生对频率响应方法的理解扩展到控制器的设计和使用描述函数预测极限周期的非线性系统分析。在可能的情况下，我们将鼓励学生使用Matlab来检查理论计算和设计控制器。

本模块旨在提供一个主要设计项目的现实经验，包括从最初的客户简报到详细设计方案的介绍。它提供了一个机会，通过应用广泛的学术研究来开发一个可行的产品，从而发展工程能力。该模块包括一系列实质性的相关设计项目，通常由5-7人组成的团队完成。团队合作、项目管理和使用适当的计算机设计工具是该模块所固有的。多数年份的产品可能会有所不同，但会选择具有挑战性的产品，包括社会意识的措施。

本模块将扩展学生对结构分析的知识和理解，以及选择适当材料以满足设计要求的重要性。主题包括板块理论、弹性和塑性、复合材料、粘弹性、蠕变和松弛、断裂和疲劳、腐蚀和非破坏性测试。

热力学和传热 - 稳态传导传热。自然和强制对流。通过传导传热。通过多个导体的总体传热系数。热辐射以及黑色和灰色物体的概念。斯特凡-波尔兹曼常数和辐射传热估计。燃烧的原理。层流和湍流火焰。燃烧化学和计算。燃烧产物的干湿分析。气体动力循环。焦耳-布雷顿循环。真正的燃气轮机循环和其性能参数。往复式内燃机循环。形成奥托、柴油和双循环的过程和性能参数。发动机的排放，主要污染物和减少污染物的方法。涡轮和超级充电内燃机。流体力学 - 管道中的等熵可压缩流。亚音速和超音速流动。正常冲击、斜向冲击和膨胀波.

本模块将帮助学生确定进入其选择的专业所需的就业技能。他们将被要求开发一个组合，以证明以下与他们所选择的专业相关的就业技能，从就业经验和学术模块的结合。技能包括：自我管理和发展、团队工作、沟通、专业技术、专业意识和解决问题/创造力。

本模块发展学生在空气动力学方面的CFD应用知识。它全面回顾了流体流动的管理方程和它们的应用领域。介绍了主要的数值求解方法，以及湍流建模。介绍了网格划分程序，包括充分网格划分的物理措施、解决方案的自适应网格划分、多块和多网格方法。

学生将了解人力资源在各种组织中的战略和运营作用，包括供应链中的相关组织。该模块将研究劳资关系和健康与安全的法律问题。它将进一步分析人力资源管理在不同类型的行业和企业中的趋势。学生将使用案例研究和场景来支持讲座和指导学习。