機械設計及理論

機械設計及理論是機械工程一級學科所屬的二級學科，是對機械進行功能分析與綜合並定量描述與控制其性能的基礎技術學科，是定位機械工程各項細緻工作流程及程序的歸納總結的簡單理論介紹。主要研究各種機械、機構及其零件的工作原理、運動和動力學性能、強度與壽命、震動與噪聲、摩擦、摩擦物理學、關係力學、磨損與潤滑、機械創新與設計以及現代設計計算方法等課題。

以複合材料構件設計與製造、計算機輔助工程、輕工自動機械設計及理論研究為目標，將計算機輔助設計、現代檢測技術等應用於機械及其產品的設計過程中，掌握堅實的基礎理論和系統的專門知識。瞭解學科的現狀及發展趨勢，具有工程設計和管理的綜合素質及知識結構，適合從事工程技術、教學科研及管理等工作。為輕工機械及食品機械行業中培養輕工行業高級科技。完成國家自然科學基金項目、省部級項目以及橫向課題多項，部分成果達到了國內領先、國際先進水平。

彈性力學、測試技術、有限元及程序設計、現代設計理論、機械優化設計、智能控制系統、仿生學、模態分析。

01 先進複合材料構件設計、製造與應用：採用複合材料設計製造機械構件，以實現減輕自重、減振、降噪、耐磨、自潤滑和降低成本的目的，為複合材料構件的材料設計、結構設計和工藝設計提供理論和試驗基礎。

02 機械創新設計與檢測技術：機械創新設計與檢測技術是一門多學科綜合性技術，研究領域包括：機械創新設計與有限元計算分析，機械振動與噪聲測試與分析，計算機輔助設計與製造、圖像處理技術。

03 輕工自動機械設計及理論：主要研究領域為輕工自動機械現代設計理論，輕工自動機械先進傳動技術，新型傳動機構研究與開發、輕工機械動力傳動的節能與環保、輕工業機器人開發與應用研究、機器人新機型、仿生機械研究等。

機構學與機械動力學

主要研究平面及空間連桿機構的運動學及動力學分析與綜合（設計）的理論和方法，側重高速機構動力平衡、彈性機構動力綜合、含間隙機構動力分析與綜合、機械系統非線性振動特性等前沿領域的研究。

機器人學

主要研究機器人的運動和動力分析、設計理論、方法及其應用，包括串聯和並聯柔性機器人動力學分析、柔性冗餘度機械臂振動控制、柔性並聯機器人冗餘驅動規劃、多柔性機器人協調操作及控制等領域。

主要研究機電自動化中的製造系統監控、智能機械結構等關鍵技術。涉及傳感器集成檢測、多信號融合、神經網絡分析、智能決策以及敏捷材料的原理和應用、智能機械執行器的設計和實現等方面。

工程結構分析、CAD優化設計和智能控制

主要研究機械和一般結構、多學科的CAD優化與智能控制、結構數值分析模擬與可視化技術、工程系統運籌和應用軟件、實用數學規劃軟件和工程應用，以及在美國著名的工程應用軟件上進行二次開發。

現代測控技術與方法

主要研究機電系統健康監測、智能測試技術及信號處理以及無損檢測與評價技術。包括傳感器的研製、計算機測控系統、數字信號處理與特徵識別、無損檢測新技術及質量評價等方面的研究。

現代機電系統設計及控制

主要研究機電系統的現代設計方法及控制策略。側重電-液伺服系統的優化設計、直線交流伺服系統的精密控制技術、液壓與氣動的數字控制技術及應用。

機械振動與控制

主要包括四個研究方向：（1）非線性動力學、分叉和混沌動力學；（2）非線性振動與控制；（3）機械柔性結構和流固耦合系統的非線性動力學；（4）現代設計與計算機輔助工程。主要研究機械系統，機械柔性結構和流固耦合系統的非線性動力學、分叉和混沌極其控制問題，研究高維非線性系統的全局攝動法及規範形的計算和應用問題。

新型焊接設備

本研究方向包括：（1）綠色化焊接設備：以計算機仿真為主要手段，研究新型電力電子技術、設備的可靠性與電磁兼容性技術；（2）高效化焊接設備：以焊接物理研究為基礎，探索高速度和高熔敷率的焊接方法；（3）數字化焊接設備：以數字信號處理技術為基礎，研究全數字化控制的焊接設備；（4）智能化焊接設備：以智能控制理論為基礎，研究焊接過程質量的控制技術。

焊接機器人與焊接質量控制

本研究方向主要從事焊接機器人的應用極其整體性系統的集成。其中包括：（1）離線編程技術；（2）過程仿真與優化技術；（3）傳感器與信號處理技術；（4）在線質量監控技術。

微機電系統（MEMS）技術

主要從事微機電系統（MEMS）技術極其應用、傳感器技術、智能機器人技術等與機械學交叉領域的研究。

精密特種加工技術

屬於現代製造技術的範疇，主要研究精密電火花加工、激光加工、超聲波加工、電子束加工、離子束加工和等離子體加工等特種加工技術，涉及光機電一體化、信號的採集與分析、神經網絡、智能控制、精密微機械等的機理、設計及應用等方面。

0802機械工程

080203機械設計及理論

清華大學、北京航空航天大學、吉林大學、北京科技大學、上海交通大學、西安交通大學、天津大學、湖南大學、東北大學、同濟大學、中國礦業大學、中國礦業大學（北京）、合肥工業大學、江蘇科技大學、燕山大學、中南大學、重慶大學、華中科技大學 ^[1] 

二級學科機械設計及理論學科排名（前20） ^[2]  ：