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机械工程系现拥有机械设计、制造工程和成形制造三个学科方向,设有摩擦学、设计工程、制造工程、机械电子工程、材料成形制造、成形装备与自动化等6个研究所,并建有摩擦学国家重点实验室、国家CIMS工程研究中心、先进成形制造教育部重点实验室、精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室、生物制造与快速成形技术北京市重点实验室等国家和省部级科研平台。此外,还与德国亚琛大学建立了“高端装备创新设计制造国际联合实验室”,与兄弟院系建立的“生物制造与体外生命系统工程交叉学科创新引智基地”,清华大学新材料国际研发中心等国际合作平台。

机械系科研工作秉承”顶天立地”的宗旨,既面向机械工程的国际学科前沿,又针对国家重大需求,在航空航天、能源装备、交通运输、IC装备以及生医工程等领域开展基础研究与先进技术开发。主要研究方向包括:数字化设计与分析、摩擦学基础理论与技术、微纳机械学与摩擦学、表面界面理论与技术、机械零部件与密封技术、机械系统动力学与故障诊断技术、生物机械系统与康复工程、智能制造设备和控制、精密与特种加工技术、机器人技术、IC制造装备、制造系统自动化与数字化、成形制造理论及计算机模拟仿真、重型装备设计与制造、成形过程监测控制与智能化、激光加工与微纳加工、增材制造与生物制造、航空宇航制造工程等。每年承担国家重大专项、重点研发计划、国家自然科学基金项目、国防科研项目以及企业委托科技开发项目等几百项。

机械工程系在各个历史时期,为国家的科技进步创造了多项“第一”。1958 年研制成功我国第一台数控机床,与美、苏、日几乎同步,并获国家科委新技术奖;1960 年代参加完成了我国第一台核反应堆池壳的焊接制造任务,与企业合作研制了我国第一台真空电子束焊机、第一台 60MN 自由锻液压机、第一台劈锥铣等;1970 年代,研制开发了分步重复自动照相机、图形发生器、光刻机、电子束曝光机工件台等半导体加工设备;参与研制了我国第一台预应力钢丝缠绕 15MN 热等静压压机,在国际上首次提出了“等剪应力缠绕理论”;进入21 世纪后,机械系更是紧密围绕国家重大需求,解决了多个行业的"卡脖子"问题。IC 制造装备方面:研制出我国首台应用于极大规模集成电路制造的关键装备~ 12 英寸化学机械抛光(CMP)机和65 纳米光刻机平面电机双工件台样机。航空制造装备方面:研制出国内首套飞机整体自动化喷涂系统并正式投产。重

型装备方面:研制当时世界上最大吨位的 3.6 万吨黑色金属垂直挤压机生产出了我国第一支大口径厚壁无缝钢管, 之后又成功研制了世界之最的6.8 万吨多功能压机机组,并于2021 年挤压出了世界上最大口径的钛合金无缝管。能源装备制造方面:

与上海电气合作研制成功的核电汽轮机低压焊接转子,用于我国首台海外“华龙一号”机组,并于2021 年投运。

1980 年代后在机械工程的多个方面取得重大成果,“FG 及 F-FG 密栅云纹版”分别获国家发明三等奖(1981)和二等奖(1984)、“新型 MIG 焊接电弧控制法”获国家发明一等奖(1984)、“紫外曝光分步重复照相机”获国家科技进步三等奖(1985)、“三自由度支撑系统扇叶动平衡机”获国家发明四等奖(1987)、“两自由度肌肉电控制前臂假肢”获国家发明三等奖(1987)、“切削过程声发射刀具监视装置与方法”获国家发明奖四等(1990)、“计算机磁盘精密带式振动研抛机”获国家发明四等奖(1991)、“计算机集成制造实验系统”获美国制造工程师学会 CIMS 应用与开发大学领先奖(1994)、“NGY-2 型纳米级润滑膜厚度测量仪”获国家发明三等奖(1996)、“大型钢丝缠绕预应力系列压机”获国家科技进步三等奖(1998)、“纳米润滑的理论和实验研究”获国家自然科学奖二等(2001)、“多功能快速成形制造系统 M-PRMS 技术”获国家科技进步二等奖(2002)、“复杂非线性系统的某些动力学理与应用”获国家自然科学二等奖(2003)、“超精表面抛光、改性和测试技术及其应用研究”获国家科学技术进步二等奖(2008)、“基于ASP/SaaS 的制造业产业价值链协同平台”获国家科学技术进步二等奖(2012)、“并联机器人 机构拓扑与尺度设计理论”获国家自然科学二等奖(2013)、“3.6 万吨黑色金属垂直挤压机成套装备与工艺关键技术研 发及产业化”获国家科技进步二

等奖(2015)“高效低耗特大型高炉关键技术及应用”获国家科学技术进步二等奖(2016)、“摩擦过程的微粒行为和作用机制”获国家自然科学二等奖(2018)、“耐酸碱、高速、分瓣式磁性液体旋转密封关键技术与应用”获国家技术发明二等奖(2019)、“女性盆底功能障碍性疾病治疗体系的建立和推广”获国家科学技术进步二等奖(2019)

近年来,在下一代超大规模集成电路制造的超低下压力平坦化装备、超精密光刻机工件台、航空大型复杂部件装配与涂装机器人、重型模锻/挤压装备、焊接转子等重大核心装备及关键零部件的研制,在纳米摩擦学、界面减阻、转子动力学与故障诊断、细胞三维打印、电子束增材制造等基础前沿研究,取得了一系列理论和技术成果。

近3年,全系师生在国内外学术刊物及学术会议上共发表论文1700篇,SCI收录论文900余篇;获得国家发明专利授权743项,其中成果转化142项,转化金额和股份共计6649.02万元。2018-2020累计合同额达11亿元,2020 到系3.5亿元。




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