航空和航天工程学 MEng (Hons)

University of Leeds - 利兹大学

在完成本模块后，学生应该能够。理解计算机和计算仪器在分析和交流作用中对工程科学发展的重要性；理解简单编程的概念，包括逻辑结构、决策、循环、子程序，并能够开发简单的程序来解决工程科学问题；使用图形技术获取、分析和展示一系列的实验数据；处理来自一系列来源的数据并显示适当的输出；理解数据获取的实际情况；应用定量方法和计算机软件来解决工程问题；具有技术不确定性的工作能力。

介绍分析运动和产生运动的力所需的基本工程原则，并发展对结构分析的基本原则及其在一般工程领域的应用的理解。学生将发展能力并应用这些技术来处理典型的动力学和结构问题，并为机械工程的应用提供解决方案。

使学生具备与机械工程相关的数学概念、符号和技术的知识和理解。培养学生在数学建模和问题解决方面的技能和信心。支持学生理解其他模块的数学方面。

获得有关结构、属性关系以及如何通过包括热处理在内的各种制造方法来控制这些关系的工程原理的知识和良好理解。学生应该能够区分微观结构、晶体结构和其他由内在结合决定的材料方面。

在完成本模块后，学生应该能够。理解流体静力学和流体流动的基本概念，同时考虑理想（非粘性）和实际（粘性）流动；计算流体静力学问题的基本参数，包括对淹没体的作用力；使用质量、动量和能量守恒的连续概念分析一维理想流体流动。确定使用非维参数进行流动建模的适当方法；了解真实气体和完美气体的工程热力学以及传热的基本概念；应用基本的热力学循环分析，了解控制热力学过程性能的主要运行参数的影响。.

在完成这个模块后，学生应该能够。使用CAD系统创建和应用实体模型和装配体；准备简单的草图、详细图和布局图，并将其解释为相应的三维物体；在极限和配合的背景下解释测量；了解常见制造工艺的能力和限制；制作简单的材料清单；使用工程方法对简单的机制或装配体进行自下而上和自上而下的设计，包括准备简单的规格；将一级工程科学应用于学生自己的设计并开发概念验证原型；为一个简单应用选择适当的标准部件.

在完成这个模块后，学生应该能够。准备实体模型、草图、详细和布局图；制作材料清单；使用工程方法对机构或组件进行自下而上和自上而下的设计，包括准备简单的规格；将二级工程科学应用于学生自己的设计并开发概念验证原型；为应用选择适当的标准组件并能够讨论标准化和设计知识的再利用；理解并使用典型的数控流程来快速制作组件原型；描述设计的迭代性质，其中设计通过分析、模拟和测试演变成一个具体产品定义.

在完成本模块后，学生应该能够用一个或多个常微分方程来模拟机械、结构和流体系统，并使用适当的分析或数字技术来解决这些方程。数学技术将被展示并应用于估计主要是弹性载荷的工程固体结构的应力和应变的特定问题。

在完成本模块后，学生应该能够。推导出单自由度和多自由度机械系统的运动微分方程；推导出电子/机械系统的传递函数模型并操作方框图；了解传递函数和阶跃/脉冲/斜坡响应之间的关系；计算和绘制单自由度和多自由度机械系统的频率响应；设计防震安装系统和吸震器。用模态特性来表达振动；解释功率谱密度图；在时域和频域指定主要控制系统的性能标准；设计控制器，如P、PD、PI、PID和相位补偿；计算和解释主要控制系统的Polar和Bode图；使用计算机模拟来评估控制器性能；了解控制器的数字实现问题。.

本模块的目的是为所有机械工程的本科生提供一个有针对性的跨学科知识和经验。该模块的简要目标如下。该模块将包括：a) 了解和应用系统方法的能力，这涉及到机械、电子、计算机工程和智能控制的协同和并行使用；b) 电子元件和基本电路理论和分析的概述；c) 模拟信号处理的介绍；d) 数字电路的介绍；e) 回顾布尔代数及其在数字电路设计中的应用；f) 计算机硬件和软件的概述；g) 微控制器编程、接口和数据采集.

在完成本模块的学习后，学生应该能够。理解二维不可压缩流体的基本概念，考虑理想（非粘性）和实际（粘性）流动；使用质量、动量和能量守恒的连续概念分析二维理想和粘性不可压缩流体流动；理解和分析不可压缩的粘性流动，并应用于内部流动，如管道、管网、平行板、流体膜轴承和阻尼器。理解和分析不可压缩的粘性流动，并应用于外部流动，如平板、圆柱体、球体、机翼和汽车；理解传热的基本概念，包括传导、对流和辐射；理解如何分析实际传热问题，并对包括热交换器在内的实际问题有所了解；理解燃烧的基本概念。燃料、化学方程式、化学计量学；化学反应方案、反应速率、平衡、恒定压力和体积的绝热火焰温度、污染物产生机制。.

商业经济学：了解工程商业企业的经济学。完成后，学生将：熟悉与制造企业相关的经济概念；能够将这些概念应用于商业问题，并将基本理论与商业实践进行比较；能够识别工业市场的结构，并分析该结构对公司业绩的影响以及公司应对行业竞争的行动；了解制造投资的财务原则。企业组织：确定管理企业的主要内部和外部影响因素；概述企业组织所涉及的基本结构；了解描述/规定管理过程的理论和模式；对企业情况作出决定，并证明和评估；了解职能管理和一般管理过程之间的相互关系.

在完成这个模块后，学生应该：了解使用有限元方法进行结构分析的基本原则.... 个人工程项目使三年级学生有机会在预定的领域清单中选择一个项目领域，他们可以在其中进行研究并利用他们从核心工程科学和设计模块中学到的许多概念。交付最终的项目报告将使学生有机会应用批判性分析和详细的研究，此外还可以发展他们的沟通技巧。

完成本模块后，学生应：了解使用有限元方法进行结构分析的基本原则；了解最小结构势能法的原理，并能应用该原理推导出以下结构的方程式。在点和分布式静力荷载下的结构；结构的线性屈曲分析；动态系统的分析；了解形状函数的概念，并能推导出不同荷载模式下的一维和二维元素的刚度矩阵。能够通过构建全局刚度矩阵、应用边界和对称条件以及提取未知的同时方程来分析静态载荷下的二维和三维结构；能够确定简单二维结构屈曲的临界力；能够参照用于描述柔性体的质量和刚度矩阵中发生的能量交换来描述振动现象。.

本模块将为学生提供对实验和理论空气动力学分析方法的良好理解，以及他们在设计过程中的整合。它强调了空气动力学在工程产品设计中的重要性，特别是对于航空航天车辆。学生应该能够将这些基本的空气动力学原理应用于其他应用领域，如赛车、风力涡轮机、风扇、建筑、帆船等的设计。该模块还将学生的热流体动力学知识扩展到航空航天推进系统的分析上。

理解设计在现代航空航天业中的应用。设计一个航天器的不同方面，最初的概念，性能预测，车辆的大小，导致不同航天器系统的详细设计.

在这个模块中，学生将发展对航空航天飞行的三个概念的理解。飞机和航天器的性能；飞机在飞行中的稳定平飞和动态行为；航天飞行和轨道力学的基础知识.

在完成本模块后，候选人应该能够。对团队角色、团队合作和创造力有一个全面的了解，如迈尔斯-布里格斯风格目录；在一个主要的工程或设计项目中作为团队的一部分工作；了解专业工程师在企业、商业和管理方面的作用；将项目规划和管理、风险评估和管理以及团队工作的正式方法应用于一个团队工程项目；将最初的项目纲要发展为一套详细的项目目的、目标和工作计划。将基于设计原理或工程科学综合知识的逻辑推理技能、合理的专业判断、独立的批判性分析和有效的沟通运用到团队项目中，同时考虑到商业和工业限制；研究技术文献和其他信息来源，以获得完成项目所需的关于工程材料和组件的广泛知识和理解；作为团队的一部分，及时和专业地完成一个重大项目任务；以书面和口头形式交流重大项目的成果。.

在完成这个模块后，学生应该能够。 理解航空航天结构的独特性，发展航空航天结构分析的理论基础，以及解决现实世界的飞机结构问题.

本模块提供了基本的理论和实践知识，使学生能够使用工业中使用的商业软件包有能力进行计算流体动力学（CFD）分析。通过一系列的实际任务，对不同类型和复杂性的流动进行建模，这一点得到了加强。这些任务与各种工程应用有关，包括航空、机械和土木工程。学员应该能够将这些知识应用于其他应用领域，包括汽车、风能、生物医学和石油天然气工程。

该模块旨在提供对航空航天和飞机及其他车辆或产品系统的发展和理解及其设计的坚实认识.