基本内容: 了解并掌握机械CAD/CAM (CAD/CAM)发展概况、应用领域、基本概念、主要功能，掌握CAD/CAM建模基本原理和方法。具体要求如下：

1、掌握机械计算机辅助技术CAX、 CAD/CAM技术的基本概念、应用领域和主要内容， CAD/CAM系统的主要任务,了解当前常用的CAD/CAM系统的主要功能；

2、熟悉CAD/CAM系统的组成, 包括CAD/CAM系统的软硬件组成和支撑技术，熟悉CAD/CAM系统主要功能及其内容；

3、熟悉CAD/CAM常用数据管理技术，熟悉数据库基本概念和数据库管理系统的特点，熟悉DBMS应具有功能，数据库常用术语，熟悉数据库中的实体间的关系、常用数据模型及各自特点；

4、了解常用通用数据库系统有那几种，熟悉CAD/CAM数据库系统的特点；了解CAD/CAM系统及其应用环境对EDBMS的要求；

5、了解CAD/CAM数据库的作用，了解工程手册的数据处理技术，包括数表、线图和公式的计算机处理；

6、了解CAD/CAM集成方法，熟悉常用的产品数据交换方式及其标准；

7、掌握计算机图形处理技术基本概念，重点掌握图形变换方法，包括窗口-视区变换、二维图形几何变换、三维图形几何变换、计算机辅助绘图技术；

8、了解机械CAD/CAM建模技术，包括几何建模概念、三维建模技术和特征建模技术；熟悉几何模型的建立和表示方法，熟悉线框模型、实体模型、表面模型的特点，熟悉体素构造法、边界表示法的原理和方法，掌握边界表示法的数学模型；了解扫描变换表示法的原理和方法；

9、了解参数化特征造型的原理和方法；

10、熟悉几何不变形概念，熟悉常用曲线曲面的表示方法，了解分段三次曲线的Hermite插值的原理和方法，重点掌握三次Bezier曲线、均匀三次B-Spline曲线建模方法及各自特点，熟悉不同曲线建模方法之间的关系；了解 Coons曲面一般表示方法， 了解B-Spline曲面表示方法，了解 Bezier曲面表示方法；了解Bezier曲面与Coons曲面之间的关系；

12、熟悉计算机辅助工艺技术（CAPP）发展概况和应用、基本组成和基本概念，熟悉CAPP系统的结构，了解CAPP系统的分类、零件分类编码系统以及CAPP的发展趋势；掌握派生式CAPP系统、创成式CAPP系统和智能CAPP系统的基本组成和工作原理，以及这些CAPP系统各自特点。

13、熟悉产品数据管理（PDM)概念，熟悉产品数据管理（PDM）的的特点，熟悉PDM的基本功能，了解其主要应用；

14、了解MRPⅡ的流程，MRPⅡ的组成；了解ERP的概念；

15、熟悉产品生命周期的概念、柔性制造系统基本概念、多轴数控机床坐标系的定义、三维复杂曲面多坐标数控加工常用的刀具轨迹生成方法。

参考书目 (包括作者、书目、出版社、出版时间、版次)：

1、计算机辅助制造工程，西北工业大学出版社，2001.9

2.《机械CAD技术基础》（第3版），童秉枢等， 清华大学出版社

3.《CAD/CAM技术（第二版）》，宁汝新等，机械工业出版社

4.《CAD/CAPP/CAM基本教程》，戴同，机械工业出版社

5. 机械CAD原理与实践，清华大学出版社，1999.7

6.自由曲线曲面造型技术，科学出版社2000年1月。

7.王隆太，机械CAD/CAM技术，机械工业出版社，2002。

8.其他与I-Deas Master Series、ProE、UG、SOLIDEDGE等相关的资料

考试题型

考试题型以问答题为主，其中包括有关名词解释、特点论述、系统组成和分析推导等内容。

基本内容(可续页):

1、优化设计的数学基础：

掌握机械优化设计相关的数学基础知识：掌握无约束n元函数极值条件；熟悉函数的方向导数与梯度、海赛矩阵以及泰勒展开式的意义；掌握无约束优化问题的极值充分必要条件；掌握函数凸性与凸函数基本性质与凸性条件，包括掌握凸集和凸函数的基本概念；了解约束优化问题极值存在的条件，明确“库恩–塔克”条件的意义。

2、 优化设计与优化计算方法基本概念：

在系统地了解机械优化设计的基本概念及基本方法的基础上，熟悉设计变量、目标函数、设计约束的含义、了解优化设计的数学模型的规格化形式、以及数学模型的分类；掌握可行域与非可行域、起作用约束/约束集、等值线（面）的概念及在优化方法中的意义；了解优化设计的一般过程及其几何解释；明确优化设计的基本方法—“数值迭代法”、迭代收敛准则及优化原理的实质。

3、无约束一维搜索方法：

熟悉一维搜索的思想；掌握确定初始搜索区间的基本方法（如：外推法）；掌握区间消去法的原理；熟练常用一维搜索方法（如：黄金分割法、一维牛顿法、分数法和二次插值法）求取单谷函数的极小值问题。

4.无约束最优化问题的解法：

熟悉无约束优化问题常用的解析解法思想，包括熟悉共轭方向法、共轭梯度法的求解过程和算法步骤以及这些方法的特点，了解牛顿法（最速下降法）、DFP变尺度法的求解过程；了解上述典型无约束优化方法的各自特点；熟悉多变量函数极值问题的直接法求优的思想，掌握坐标轮换法、鲍威尔（Powell）法基本求解过程，并能应用该方法求解一般的无约束优化问题，熟悉单纯形法的求解过程和步骤。

5.常用的有约束优化方法（非线性规划问题解法）：

掌握将有约束极值问题转化为无约束极值问题的主要方法及其基本思路，掌握可行方向法中搜索策略、可行方向产生的条件与方法、步长的确定以及常用的收敛条件，了解复合形法的求解过程；明确间接解法求优的基本思想及其特点，着重掌握内点、外点惩罚函数法基本思路、求解过程和算法步骤，并能熟练应用。

6.优化建模与分析：

掌握机械工程领域建模问题优化建模的过程；掌握求解机械优化问题的方法和特点，了解多目标优化问题数学表达形式，以及主要方法的特点、思路以及求解步骤。

考试题型

概念题、分析题、计算题、图示题、算法步骤和框图、较为简要的证明题或建模题。

参考书目 (包括作者、书目、出版社、出版时间、版次)：

1．孙靖民，机械优化设计（第三版），机械工业出版社，2003。

2．席少霖，最优化计算方法，上海科技出版社，1983.8。

3．【美】D.M.希梅尔布劳著，实用非线性规划，科学出版社，1981。

4．汪萍等，机械优化设计，机械工业出版社，1998。

5．陈立周，机械优化设计方法(第三版)，冶金工业出版社，2005。

6．吕虹，机械优化设计基础，科学出版社，2000。

或其它《最优化计算方法》书籍。

基本内容:

摩擦学是机械设计及理论的学位课程，目的是使研究生了解并掌握摩擦学的学科基本知识，其任务、内容和要求如下：

1. 了解摩擦学的定义，发展的历史与现状，研究内容与任务，研究的学术、经济和工程意义；

2. 了解材料表面的形貌，统计学性质，表面结构，表面性能及其测量，粗糙表面接触、应力、变形与热效应；

3. 熟悉滑动摩擦的各种理论及其影响因素与控制，熟悉常用材料的摩擦学性能和摩擦学不稳定性。了解滚动摩擦的定义，滚动力学及其应用，了解极限状态的摩擦学问题；

4. 熟悉磨损的分类、原理、近代磨损理论，了解各种类型的磨损及其影响因素与控制；

5. 熟悉边界润滑理论及其影响因素，流体润滑理论基础与零件润滑设计
6. 了解摩擦学系统的理论与摩擦学设计的基础，常用测试技术；了解摩擦学发展的前沿，如纳米摩擦学，生物摩擦学，生态摩擦学等。

考试题型

考试题型以选择题,填空题,问答题为主。

主要参考书目：.《摩擦学原理》清华大学出版社 温诗铸，黄平著，

基本内容:

一、绪论

知识点

1、数值算法的特点

2、数值计算的误差、有效数字

3、分析运算误差的若干原则

4、问题的性态与算法的稳定性

重点----误差、避免误差的若干原则

难点----算法的数值稳定性

二、插值法

知识点

1、Lanrange插值

2、差分差商及其性质

3、Newton插值

4、Hermite插值

5、三次样条插值

重点---- Lanrange插值、Newton插值

难点----样条插值函数的建立

三、函数逼近与曲线拟合

知识点

1、正交多项式

2、曲线拟合的最小二乘法

重点----曲线拟合的最小二乘法

难点

四、数值积分与数值微分

知识点

1、Newton-Cotes公式

2、复化求积公式

3、Romberg求积公式

4、Gauss型求积公式

5、数值微分

重点---- Newton-Cotes公式、代数精度概念、Romberg算法

难点---- Gauss型求积公式

五、解线性方程组的直接方法

知识点

1、Gauss消元法、选主元的Gauss消元法

2、矩阵的LU三角分解对称正定矩阵的Cholesky分解

3、向量和矩阵的范数

重点----方程组的性态和条件数、矩阵的三角分解

难点----对称正定矩阵的Cholesky分解

六、解线性方程组的迭代法

知识点

1、Jocabi法、Seidel法、SOR法

2、迭代法的收敛性判别

重点----1、三种基本迭代法的格式

2、迭代法的收敛性的充分条件

难点----迭代法的收敛性的充要条件

七、非线性方程求根

知识点

1、二分法

2、迭代法基本思想、收敛性条件

3、Newton法

4、弦截法、抛物线法

重点----迭代法收敛性条件、Newton迭代法

难点----抛物线法

八、常微分方程数值解法

知识点

1、Euler方法，改进的Euler公式

2、Runge-Kutta法

3、单步法的收敛性与稳定性

重点----改进的Euler公式、四阶的Runge-Kutta法

难点----单步法的收敛性与稳定性

考试题型：填空题、证明题、计算题。

参考书目(须与专业目录一致)(包括作者、书目、出版社、出版时间、版次)：

《数值分析》（第四版），清华大学出版社，李庆扬等编著

基本内容(300字以内):

非自由系统的约束；广义坐标和自由度；虚位移原理。

第二类拉格朗日方程。

第一类拉格朗日方程；非完整系统的拉格朗日方程；阿贝尔方程。

刚体绕定点转动的欧拉定理；描述刚体定点转动的解析法。

刚体的质量几何；绕定点转动刚体的动量矩和动能；刚体绕定点转动的微分方程。

多刚体系统动力学研究的对象；用常规方法建立多刚体系统动力学分析的数学模型。

齐次坐标；齐次坐标的变换矩阵；齐次变换。

机器人的结构形式与坐标系统；机械手系统变换方程和变换图；机器人运动学方程；两种典型机械手的运动学方程。

欧拉变换的解；RPY变换的解；SPH变换的解；机器人运动学方程解的实例。

机器人牛顿－欧拉动力学方程；机器人拉格朗日动力学方程；机器人凯恩动力学方程。

考试题型（总分:150 分 ）

简答题、计算题

参考书目(须与专业目录一致)(包括作者、书目、出版社、出版时间、版次)：

《多刚体系统动力学》，高等教育出版社， 刘延柱等编著

《高等动力学》，各种版本

《刚体动力学》，高等教育出版社，贾书惠编

Richard P.Paul. Robet manipulators: mathimatics, programming, and control. The MIT Press, 1991

John J. Craig. Introduction to Robotics, Mechanics and Control. Stanford University, Addision Wesley Inc. 1986

《机器人运动学及动力学》，西安电子科技大学出版社，王庭树编

《多刚体动力学基础》，哈尔滨工程大学出版社， 陈乐生、王以伦编