本科生通知

2017級本科畢業論文開題通知

2020-11-20

各位工學院2017級本科同學:

  

  請主動聯係畢業論文導師完成開題,並最遲於本學期13周周五(1218日)中午11:30前提交導師簽好字的《工學院本科畢業論文開題審核表》至本科生教務辦公室(理科五號樓625)。

  如論文導師為工學院以外的教師,還需提交《工學院本科生院外做畢業論文協議書》一份。

 

我院畢業論文時間安排各類表格下載地點請見 https://www.coe.pku.lickmyblogs.com/jxzs/bksjy/cyxz/xscyxz/bylw/index.htm(中期、結題及論文提交時間都已確定!)

  1:院內跨專業選擇導師,由學生其所在係的副係主任決定學生是否需要在本專業找第二導師,如不需要請提供副係主任簽字的相關證明。學生需要在結束論文後參加本專業(或學科點)答辯。

  2:在院外或校外做本科生畢業論文的工學院同學,需在本專業再找一位指導教師,並參加本專業(或學科點)答辯。

  3:其他學院或學校跟隨工學院導師做本科畢業論文的同學,請按照自己本科所在學院或學校要求完成論文,無需提交材料至工學院本科生教務辦公室。

  

  另請注意:(1)表格請控製在單麵一頁以內;2)除簽名日期以外的內容請盡量使用電腦完成。

 

工學院教務辦公室

  2020年1120日

  

  常見問題:

  1)如何獲得老師的聯係方式?

  答:通過“工學院主頁-教職員工”進行查詢;

  2)論文題目一定要按公布的麽?

  答:公布內容僅供參考。

  3)我想聯係的老師沒有公布題目,是否不帶本科生做論文?

  答:請自行與老師聯係,查詢方法見(1)。

  

  我院部分教師的畢業論文題目公布如下:

  1. 教師姓名:段慧玲 (lvpy@pku.lickmyblogs.com

  擬指導本科生人數:3

  題目 1. FCC金屬材料的輻照脆化研究;2. 金屬材料的氦致沿晶斷裂;3. 水下航行器表麵仿生微結構減阻機理研究;4. 基於相變複合材料的編織絲結構製備及其變形變剛度性能研究;5. 多層薄膜結構應力研究;6. 基於微流控3D打印技術的吸波複合材料設計製備與性能研究

  題目簡介1. 輻照脆化是材料輻照後常見的現象,一般來說,在外載作用下,材料中的位錯和缺陷的相互作用會導致缺陷發生湮滅,從而形成位錯通道。輻照產生的空位會更傾向於在位錯通道處形核、生長並合並,最終形成空洞。當大量空洞形成後,裂紋便會形成,從而導致材料發生斷裂,最終影響到工程的安全性與壽命。因此建立輻照缺陷,與材料宏觀力學性能之間的理論關係對發展先進抗輻照材料具有重要的意義。

       2. 氦脆是抗輻照材料研究的一個重點問題。通常而言,氦脆是由於其氦泡在晶界聚集長大合並,並降低晶界強度,最終致使晶界發生斷裂的現象。因此,理解氦在晶界的聚集過程及氦與晶界的相互作用對研究抗氦脆材料具有重要的意義。

       3. 流動減阻問題長久以來受到國內外研究人員的關注。具有彈性微結構的鯊魚皮表麵具有良好的流動減阻效果。然而,鯊魚皮表麵微結構彈性對流動減阻的影響還不明晰。因此,研究具有不同彈性微結構的仿生鯊魚皮表麵流動特性與減阻特性,對於揭示微結構表麵的減阻機理與設計減阻效果最優的水下航行器表麵仿生微結構具有重要意義。

       4. 相變複合材料具有感知環境溫度變化,實現自身形態和模量變化的功能。基於相變複合材料的編織絲結構具有變形變剛度功能特性,在編織機器人等領域具有極大的應用潛力。本課題旨在,製備基於相變複合材料的編織絲結構,研究其變形變剛度的功能特性,並給出相變失效尺寸範圍;探究相變材料對編織絲結構溫度響應的影響,最終實現具有多個溫度點響應特性的相變編織絲結構。

        5. 多層薄膜結構在先進材料中具有重要應用,如太陽能電池、智能機器人設計。在形成多層薄膜結構時,膜層內會產生應力,對結構的性能產生影響。因此,需要了解膜內應力的大小和分布,並掌握薄膜應力對膜層結構變形的影響,以實現對膜層結構變形模態的調控。

        6. 吸波複合材料具有傑出的微波吸收能力,已廣泛應用於隱身技術、微波通信、微波暗室、抗電磁輻射以及防止電磁汙染等領域。開發新型吸波複合材料,探索新材料的微波吸收機製,進而實現高性能吸波複合材料的優化設計,對相關應用領域具有重要意義。本課題首次在吸波複合材料的設計中引入基於微流控技術的多材料3D打印成型方案,利用微流控技術具有精確可控製備微結構的優勢和3D打印成型技術具有定製化打印複雜構件的優勢,分別設計製備角錐型梯度吸波複合材料、木堆型梯度吸波複合材料以及木堆型吸波超材料等多種類型的吸波複合材料。並研究不同結構類型吸波複合材料的吸波性能,通過改變吸波填料的類型、含量等特性,實現複合材料電磁參數的調控。本課題將為研製具有厚度薄、質量輕、吸波頻帶寬、吸波能力強特點的高性能吸波複合材料提供可靠的技術創新指導。

  對學生要求:1. 具有一定的編程能力,熟悉ABAQUS軟件。

 

    2. 教師姓名:陳正 (cz@pku.lickmyblogs.com)

  擬指導學生人數:每個題目1人

  題目1:氨氣/氫氣與氨氣/甲烷混合燃料燃燒特性研究

題目簡介:通過數值模擬研究不同溫度和壓力下氨氣摻氫氣或甲烷的預混火焰傳對學生的要求:具有較好的數值模擬基礎、學習過燃燒相關課程。

題目2:基於人工神經網絡的均質自著火模擬與分析

題目簡介:基於人工神經網絡,模擬包含複雜化學反應機理的均質自著火過程,測試其計算效率和精度。

對學生的要求:具有較好的數值模擬基礎。

題目3:冷火焰燃燒特性研究

題目簡介:內燃機中使用的大分子燃料在低溫下具有多階段著火這一特性,一般包含冷火焰燃燒和熱火焰燃燒。這兩個階段分別對應低溫化學反應和高溫化學反應。本課題將調研冷火焰的研究進展,研究相關的化學反應機理,進而揭示研究冷火焰的著火與燃燒特性。

  對學生的要求:具有較好的數值模擬基礎。

 

  3. 教師姓名:張信榮 (xrzhang@pku.lickmyblogs.com)

  擬指導本科生人數:3

  題目 1.腫瘤介入栓塞治療用相變材料設計與研究;2.超臨界二氧化碳噴管動力係統設計;3.零能耗冷庫設計與研究;

  題目簡介1.針對腫瘤介入栓塞治療,設計相變材料並進行可行性驗證實驗研究;2.針對航天動力需求,應用超臨界二氧化碳流體,探討合適的動力輸出設計;3.生鮮農產品冷庫耗能巨大,設計零能耗冷庫的實現方法並對可行性進行驗證;

  

  4. 教師姓名:米建春jmi@pku.lickmyblogs.com

  擬指導本科生人數:1-2

題目熱伴流溫度和成分對燃料射流著火過程和火焰不穩定性影響的CFD研究。  

題目簡介:目前,熱伴流射流火焰(JHC)是研究MILD燃燒著火和穩定性的常用方法。文獻中已報道了一係列JHC實驗結果,例如在熱伴流氧O2水平為3%~21%的條件下燃燒碳氫化合物時,隻有在伴流3% O2條件下,才在近場區出現脫離燃燒器但不可見的有別於傳統火焰的MILD燃燒火焰。同時,隨著伴流溫度或O2水平的升高,這個火焰脫離燃燒器的高度呈現了先上升後下降的非單調趨勢。然而,這些現象背後的原因尚不清楚。我們準備通過這個數值模擬研究找到這些現象背後的原因。

對學生要求:掌握一些燃燒知識

  

   5. 教師姓名:王健平 (wangjp@pky.lickmyblogs.com)

  擬指導本科生人數:1-2

題目1. 碳氫燃料連續爆轟發動機實驗研究 2. 連續爆轟發動機可視化實驗研究  

題目簡介:利用北大昌平校區新建航空航天推進實驗室,與師兄師姐合作進行甲烷/氧氣連續爆轟發動機起爆和湮滅的實驗研究。采用石英玻璃燃燒室,進行連續爆轟發動機可視化研究。

  對學生要求:喜歡實驗,遵守安全規定,具有團隊合作能力  

  

  6. 教師姓名:徐克kexu1989@pku.lickmyblogs.com

  擬指導本科生人數:1-2

題目:裂縫係統中的高雷諾數兩相滲流實驗研究

題目簡介:裂縫係統中的兩相滲流在頁岩油氣開發、新能源電池製造、地下水資源保護與管理中非常重要。然而,在慣性作用較為顯著的高雷諾數情形下的兩相滲流尚無係統研究。我們計劃利用3D打印的微模型係統對此進行初步實驗研究。

對學生要求:修過流體力學相關課程

 

    7. 教師姓名:龐全全(qqpang@pku.lickmyblogs.com)

  擬指導本科生人數:1-2

題目:超長壽命的體內植入型一次儲能電池的新體係探究

題目簡介:植入型醫療設備(如心髒起搏器)等需要長壽命的一次電池來進行供電,因為植入式電池難以實現體內充電,所以對電池的容量有著很高的需求。當前心髒起搏器壽命僅為7-8年,這受限於電池容量。因此發展大容量、高能量密度的一次性電池至關重要。本項目將探索新的電化學電池體係,以求取得植入式設備的突破。另外,此研究的電池也可以用於其他需要大容量電池的應用場景。

對學生要求:如果修過物理化學、材料科學等課程將更加順利。

 

 8. 教師姓名:王聖凱sk.wang@pku.lickmyblogs.com

  擬指導本科生人數:1

題目1:氣相流場激光吸收層析重建算法的穩定性分析

題目簡介:層析(Tomography),又稱斷層掃描,是通過使用穿透波逐段成像的一種可視化方法。該方法可廣泛應用於放射學、考古學、生物學、大氣科學、地球物理學、海洋學、等離子物理學、材料科學、天體物理學、量子信息等等領域,而我們將要重點研究這一方法在氣相流場測量中的應用。層析圖像主要通過斷層攝影術重建獲得,即從多個投影角度照相,並利用低維的投影信息計算還原出高維信息,其最關鍵的核心技術就是圖像的重建算法。目前流行的重建算法大多屬於以下兩類之一:濾波反投影(FBP)和迭代重建(IR)。針對氣相流場測量,尤其是基於激光吸收的層析測量,我們將主要考察幾何受限較少的迭代重建方法。

從數學上講,迭代重建方法是一個欠定(under-determined)的數學問題,不能直接求解。為了使該問題變得可解,並且保證所得解具有物理意義,通常我們需要對這一問題進行正則化(regularization)。這一過程會引入人工擾動,從而對結果的準確度造成一定幹擾,但是會極大地增強算法的穩定性。正是從這個意義上講,正則化代表了準確度與穩定性之間的折衷。本課題試圖評估和對比多種正則化的層析重建算法,並尋找最佳的方法,以盡可能小的準確度損失,獲取最大的穩定性提升。

本課題的研究將從沿以下幾個方向,循序漸進地依次展開:

  1. 調研相關文獻,學習幾類常見的正則化方法。

  2. 通過模擬算例,以數值實驗的方式實現以上方法。

  3. 從重建準確度和數值穩定性兩方麵,評估和比較以上正則化方法的性能。

  4. 分析方法對測量光路/幾何的依賴性。

  5. 分析方法對待測流場條件的依賴性。

 

   9. 教師姓名:趙耀民(yaomin.zhao@pku.lickmyblogs.com)

  擬指導本科生人數:1

題目1:粗糙壁麵槽道湍流的數值模擬

題目簡介:已有的壁湍流研究大多假設壁麵光滑,然而真實自然環境和工程應用中的壁麵往往是粗糙的。本研究關注粗糙壁麵——特別是接近真實外形的粗糙元——對流動行為產生的影響。

對學生要求:先修流體力學

 

 

  10. 教師姓名:王雪峰(snow_peak@126.com)

  擬指導本科生人數:題目11人題目21人題目31人題目41人

題目1. 設計基於主動調控和被動驅動的上軀幹康複支撐機械臂係統;

題目2. 基於多體力學對上軀幹彎曲運動進行生物力學和人機交互建模;

題目3. 基於絲驅動和響應材料混合驅動的微型多自由度手術機器人原理設計;

題目4. 基於交叉帶輪式的全地形自組裝移動機器人原理設計。

題目簡介:1. 為上軀幹損傷病人的個性化康複訓練設計機械臂輔助支撐裝置。該裝置可根據病人不同的體重和不同的損傷程度來提供相應的康複訓練支撐力曲線。該支撐力可通過裝置被動實現以提供穩定、安全和平穩的支撐,也可通過電機主動調控來改變曲線以適應不同的病人和不同的康複階段;

2. 在機械臂輔助支撐力作用下,對無自主支撐力患者的上軀幹彎曲運動進行基於視覺圖像的體態測量和基於多體力學的生物力學建模,並且跟機械臂模型結合進行人機交互力學建模;

3. 設計多節(3節以上)、微型(直徑4mm以下)串聯關節手術機器人執行端,通過一對並聯驅動絲進行機器人的多關節欠驅動,並對單關節設計基於響應材料的運動離合器(可將關節固定在任意彎曲角度或使關節可自由轉動);

4. 設計一種交叉式的帶輪驅動機器人,通過遙控使機器人可在野外地形下移動和轉動,並且使多個體可組裝變形。

對學生要求:1和4:機械設計和工程製圖;2:機器視覺;3:彈性力學(或材料力學)