上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院科研工作經(jīng)過多年的發(fā)展，形成了以數(shù)控加工技術(shù)為核心，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)、車輛零部件現(xiàn)代設(shè)計(jì)、虛擬制造等四大主要研究方向，并在精密磨削、仿生優(yōu)化設(shè)計(jì)、現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)、車輛強(qiáng)度與可靠性設(shè)計(jì)、精密測(cè)量與智能控制、電機(jī)云控制與檢測(cè)、電氣系統(tǒng)智能故障診斷、高壓脈沖放電、智能電網(wǎng)等方面形成了自己的特色。近年來學(xué)院科研工作取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，近幾年共承擔(dān)科研項(xiàng)目720余項(xiàng)，科研經(jīng)費(fèi)達(dá)9000萬元，其中縱向項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)4000萬元。發(fā)表科技論文1000余篇，其中校定A類以上期刊近500篇，SCI收錄論文近150余篇，出版學(xué)術(shù)專著和教材30余部，獲得發(fā)明專利授權(quán)200余項(xiàng)。在高檔數(shù)控磨床設(shè)計(jì)與制造方面獲得了20余項(xiàng)國(guó)家科技重大專項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金30余項(xiàng)，并取得了一批標(biāo)志性成果。獲得國(guó)家及省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)20余項(xiàng)，其中，“動(dòng)態(tài)記憶應(yīng)力促進(jìn)戰(zhàn)創(chuàng)傷骨愈合的關(guān)鍵技術(shù)研究與臨床轉(zhuǎn)化”獲得了2016年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)；“面向鋼鐵汽車行業(yè)的高檔數(shù)控磨床關(guān)鍵技術(shù)及裝備開發(fā)”獲得了2010年中國(guó)機(jī)械工業(yè)科技一等獎(jiǎng)；“大型重載精密軸類零件磨削技術(shù)與系列成套裝備”獲得2011年上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，“深海油氣開采系統(tǒng)核心裝備關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”獲得了2016年上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)；“提速線路鋼軌四向校直機(jī)的研制及應(yīng)用”、“陀螺旋轉(zhuǎn)式聚焦放療技術(shù)及應(yīng)用”、“高速重載曳引式電梯關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”等項(xiàng)目獲得了上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。“基于仿生原理的機(jī)械結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)及多領(lǐng)域應(yīng)用”、“基于強(qiáng)度場(chǎng)的結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)和抗疲勞制造匹配技術(shù)”等項(xiàng)目獲得了上海市技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；“深海油氣開采裝備關(guān)鍵技術(shù)研究及工程應(yīng)用”等項(xiàng)目獲得了高等學(xué)校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（科學(xué)技術(shù)）二等獎(jiǎng)。

我院電氣系的科研工作也有著鮮明的特色，近年來承擔(dān)國(guó)家重大專項(xiàng)子課題2項(xiàng)，國(guó)家863子課題1項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金9項(xiàng)，橫向科研經(jīng)費(fèi)逾1000萬元。“LSSW（特）高壓直流輸電換流閥冷卻系統(tǒng)技術(shù)研究及工程應(yīng)用” 獲得了2012年國(guó)家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，“VBE200高壓直流輸電換流閥控制設(shè)備” 獲得了2014年國(guó)家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，“電氣化鐵路牽引網(wǎng)過電壓抑制與保護(hù)相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用”獲得了2014年上海市技術(shù)發(fā)明三等獎(jiǎng)，“電力能效測(cè)評(píng)與優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)” 獲得了2015年機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)，“新型高效大功率新能源并網(wǎng)逆變器”獲得了2017年浙江省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

這些成果的取得標(biāo)志著學(xué)院正朝著打造國(guó)內(nèi)一流特色的科研方向而不懈努力。

學(xué)院主要科學(xué)研究方向：

● 精密磨削技術(shù)

依托機(jī)械工業(yè)精密磨削技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，主要開展數(shù)控磨床誤差測(cè)量與控制技術(shù)、磨削機(jī)理及磨削工藝優(yōu)化技術(shù)、磨削過程熱誤差測(cè)量與補(bǔ)償技術(shù)、磨削工件微觀形貌的評(píng)價(jià)與應(yīng)用等問題的研究工作。近幾年，承擔(dān)了三十余項(xiàng)國(guó)家以及省部級(jí)重大與重點(diǎn)研究項(xiàng)目，其中八項(xiàng)國(guó)家“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大的研究工作，獲得國(guó)家專利技術(shù)十余項(xiàng)。技術(shù)成果“大型重載精密軸類零件磨削技術(shù)與系列成套裝備”獲得上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，“面向鋼鐵汽車行業(yè)的高檔數(shù)控磨床關(guān)鍵技術(shù)及裝備開發(fā)” 獲得中國(guó)機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，“大型數(shù)控曲軸磨床系列產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用”獲得中國(guó)機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

● 機(jī)械結(jié)構(gòu)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

   應(yīng)用多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)理論研究機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。針對(duì)目前結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法設(shè)計(jì)效率低等局限，提出了基于自然界生物形態(tài)自適應(yīng)成長(zhǎng)機(jī)理的材料分布智能趨優(yōu)的自適應(yīng)仿生拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)新理論。研究成果應(yīng)用于板殼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋分布、桁架、三維實(shí)體結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，以及散熱通道分布優(yōu)化設(shè)計(jì)中。同時(shí)綜合應(yīng)用結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化、形狀優(yōu)化和尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，在機(jī)床、汽車零部件等領(lǐng)域開展多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用研究。近年承擔(dān)了包括國(guó)家自然科學(xué)基金，國(guó)家重大專項(xiàng)在內(nèi)的二十余項(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)重大和重點(diǎn)項(xiàng)目以及企業(yè)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目。

● 現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)

    高端齒輪的智能設(shè)計(jì)與制造的主要目的是實(shí)現(xiàn)齒輪的減振降噪，提高齒輪的使用壽命。其關(guān)鍵技術(shù)主要包括:滿足工況需求的整機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的齒輪動(dòng)力學(xué)理論的研究、面向使用性能的磨齒技術(shù)以及齒輪的設(shè)計(jì)制造及測(cè)試技術(shù)。高端齒輪的設(shè)計(jì)和制造主要包括：提供優(yōu)良的齒輪嚙合性能、齒輪設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有機(jī)融合、掌握齒輪的核心技術(shù)，填補(bǔ)我國(guó)在高端齒輪方面的空白。該技術(shù)可以應(yīng)用在螺旋錐齒輪、漸開線齒輪、擺線齒輪以及諧波齒輪等齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中。在該方向的研究，包括二項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、二項(xiàng)日本文部省科學(xué)基金在內(nèi)的多項(xiàng)基金的資助，并且相關(guān)成果成功應(yīng)用到多家國(guó)內(nèi)外大型齒輪企業(yè)中。

● 機(jī)械設(shè)計(jì)仿真技術(shù)與優(yōu)化

    為了在設(shè)計(jì)階段把握與優(yōu)化機(jī)電設(shè)備的靜動(dòng)態(tài)性能，利用仿真與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，系統(tǒng)地研究復(fù)雜機(jī)電設(shè)備整機(jī)建模中的多體動(dòng)力學(xué)的仿真技術(shù)，零部件結(jié)合部的基于自然接觸特性的建模技術(shù)，多體動(dòng)力學(xué)與結(jié)構(gòu)、熱、磁場(chǎng)等多場(chǎng)耦合與數(shù)據(jù)無縫傳遞技術(shù)，以及基于整機(jī)建模狀態(tài)下的靜動(dòng)態(tài)性能的優(yōu)化技術(shù)，取得了一系列的成果，并成功應(yīng)用于多家國(guó)內(nèi)外著名公司的機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)與研發(fā)。如成功應(yīng)用到上海機(jī)床廠的250噸大型軋輥磨床，上海船用曲軸公司的80噸曲軸車床，徐工科技的1200噸全地面起重機(jī)，日本鈴木摩托賽車上。完成了“重型（250噸）數(shù)控軋輥磨床動(dòng)態(tài)力學(xué)性能仿真”，為上海機(jī)床廠大型曲軸磨床的開發(fā)完成了“大型（15噸）曲軸磨床動(dòng)態(tài)仿真分析及優(yōu)化”，為徐工科技集團(tuán)完成了“1200噸全地面起重機(jī)的仿真及優(yōu)化”工作，為上海船用曲軸公司完成了80噸船用曲軸車床的靜動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)”等工作。并與日本著名大公司，像豐田汽車，鈴木摩托，三菱重工等大公司合作攻關(guān)，解決了許多科技難題。相關(guān)成果與技術(shù)獲“中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)”1項(xiàng)、獲得發(fā)明專利授權(quán)十二項(xiàng)。

●專用數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)與開發(fā)

專業(yè)從事高中檔數(shù)控機(jī)床和專用機(jī)械的設(shè)計(jì)開發(fā)與制造研究。已成功開發(fā)了“五面龍門加工中心”、“五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床”、“高速智能臥式加工中心”、“雙主軸車削中心”、“倒立車削中心”、“光纖接口數(shù)控同軸磨床”、“鋼絲軟軸全自動(dòng)數(shù)控切數(shù)機(jī)”、“高速滾珠絲杠試驗(yàn)臺(tái)”等20余項(xiàng)先進(jìn)裝備制造項(xiàng)目，完成的項(xiàng)目獲得機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)、上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)/三等獎(jiǎng)、上海市優(yōu)秀新產(chǎn)品三等獎(jiǎng)等9項(xiàng)，已授權(quán)專利8項(xiàng)。

● 數(shù)字化生產(chǎn)及數(shù)字化管理技術(shù)

     將現(xiàn)代管理技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，針對(duì)中小型企業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，研究現(xiàn)代企業(yè)的數(shù)字化生產(chǎn)及數(shù)字化管理技術(shù)，開發(fā)了基于軟件構(gòu)件、可動(dòng)態(tài)重構(gòu)的中小型企業(yè)管理信息集成平臺(tái)系統(tǒng)，以滿足中小型企業(yè)對(duì)數(shù)字化集成平臺(tái)的迫切需求，平臺(tái)包括基于協(xié)同設(shè)計(jì)的ecPDM系統(tǒng)、工票管理系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、供需網(wǎng)系統(tǒng)、立體倉(cāng)庫(kù)管理、采購(gòu)管理系統(tǒng)、成本預(yù)算管理系統(tǒng)、報(bào)價(jià)等系統(tǒng)，并在多家企業(yè)成功使用。研究了多品種小批量的現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展特征，針對(duì)柔性化數(shù)控設(shè)備的廣泛采用，車間物流實(shí)時(shí)控制困難的的突出問題，開展了以柔性多功能輸送線、AGV小車、數(shù)字化立體倉(cāng)庫(kù)為硬件平臺(tái)的車間物流實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的研究，實(shí)現(xiàn)了多品種小批量混流生產(chǎn)的生產(chǎn)過程控制。

● 快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)

快速設(shè)計(jì)技術(shù)是當(dāng)前市場(chǎng)在對(duì)產(chǎn)品多樣化、瞬變性等需求加強(qiáng)的形勢(shì)下提出并發(fā)展起來的，快速設(shè)計(jì)技術(shù)可以有效的解決產(chǎn)品的設(shè)計(jì)速度和“人才荒”問題。快速設(shè)計(jì)技術(shù)從企業(yè)實(shí)際出發(fā)，根據(jù)企業(yè)的設(shè)計(jì)流程，將設(shè)計(jì)知識(shí)和設(shè)計(jì)專家的經(jīng)驗(yàn)沉淀于軟件中，實(shí)現(xiàn)了基于訂單型產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的優(yōu)化計(jì)算、參數(shù)化設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)管理、工藝設(shè)計(jì)一體化，使產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)速度大大提高，同時(shí)提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量。在輸入設(shè)計(jì)參數(shù)后快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)能輸出三維和二維CAD圖紙、設(shè)計(jì)報(bào)告、標(biāo)準(zhǔn)件、采購(gòu)件、加工件、外協(xié)件匯總表，工藝匯總表，產(chǎn)品BOM。CAD中心已經(jīng)為三一集團(tuán)、上海電氣集團(tuán)、上海電站集團(tuán)等多家企業(yè)開發(fā)了產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)，為企業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

● 汽車零部件輕量化設(shè)計(jì)理論和方法研究

在對(duì)結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度變化特性、零部件的服役載荷特性長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)上，提出將零件的服役載荷區(qū)間與材料的低載強(qiáng)化區(qū)間相對(duì)應(yīng)的輕量化設(shè)計(jì)原理，使零部件在服役載荷條件下，強(qiáng)度潛力得到更加充分地發(fā)揮。本理論的最大特點(diǎn)是設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮不同級(jí)別載荷給零件造成的強(qiáng)度強(qiáng)化和損傷，克服了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法僅憑許用應(yīng)力決定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的缺陷，使設(shè)計(jì)技術(shù)從被動(dòng)地適應(yīng)載荷轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)設(shè)計(jì)載荷，既保證強(qiáng)度又實(shí)現(xiàn)輕量化。本研究方向得到2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、1項(xiàng)中國(guó)博士后科學(xué)基金、1項(xiàng)上海國(guó)際合作重點(diǎn)基金、2項(xiàng)上海市教委創(chuàng)新基金、1項(xiàng)上海汽車工業(yè)科技發(fā)展基金等多項(xiàng)資助。研究成果獲得上海市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。并在上海市重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目支持下將成果應(yīng)用于新能源汽車產(chǎn)品的輕量化開發(fā)，取得了良好的成效。

● 汽車零部件強(qiáng)度與可靠性評(píng)價(jià)方法研究

本方向依托國(guó)家“機(jī)械工業(yè)汽車底盤零部件強(qiáng)度與可靠性評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，主要研究汽車零部件在不同載荷（如應(yīng)變、加速度、溫度、腐蝕等）環(huán)境下的強(qiáng)度變化特性；不同載荷環(huán)境的快速模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)；零件可靠性與耐久性的評(píng)價(jià)技術(shù)；零部件室內(nèi)外試驗(yàn)當(dāng)量關(guān)系的確定技術(shù)；系統(tǒng)間、零件間可靠性指標(biāo)的分配技術(shù)等。技術(shù)核心是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的正確評(píng)價(jià)和載荷強(qiáng)化與損傷的綜合效果的準(zhǔn)確建立，這是低成本、快速、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)效果與制造水平的根本基礎(chǔ)。本研究方向得到2項(xiàng)國(guó)家863重大科技專項(xiàng)、2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、2項(xiàng)上海市重大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目和重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目、1項(xiàng)上海汽車工業(yè)科技發(fā)展基金等的支持，并為國(guó)內(nèi)有影響的汽車骨干企業(yè)提供了橫向技術(shù)合作，有力地促進(jìn)了中國(guó)自主品牌企業(yè)自主開發(fā)能力的快速提升。

● 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)優(yōu)化及排放控制

   為了進(jìn)一步提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率，降低有害排放，利用缸內(nèi)燃燒理論分析、先進(jìn)燃燒仿真技術(shù)及試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣特性、噴油霧化特性、混合氣形成過程以及缸內(nèi)燃燒過程和排放特性及其影響規(guī)律，以實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)的整體優(yōu)化，研究成果成功應(yīng)用于增壓直噴柴油機(jī)EGR系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、GDI汽油機(jī)可變渦流系統(tǒng)優(yōu)化、缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程優(yōu)化以及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴油器的開發(fā)等課題的研發(fā)過程中。先后承擔(dān)了上海市青年科技啟明星基金、教育部博士點(diǎn)基金等省部級(jí)科研10余項(xiàng)以及多項(xiàng)企業(yè)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目。