圍繞環(huán)保、高效加工制造理論方法及其應(yīng)用，注重以交叉研究和綜合研究為研究特色，結(jié)合相關(guān)基礎(chǔ)理論、方法及其產(chǎn)品應(yīng)用等方面的研究，建立高效、潔凈、節(jié)能、精密、可持續(xù)、復(fù)合創(chuàng)新設(shè)計和加工制造理論方法及其技術(shù)應(yīng)用體系，以本領(lǐng)域的重要理論、方法和技術(shù)問題、科技前沿問題和國家重大工程需求為主要研究內(nèi)容，以獲取原始創(chuàng)新成果和自主知識產(chǎn)權(quán)為主要目標，更好的為國家及山東省的制造業(yè)發(fā)展服務(wù)。將機械工程學(xué)院建成在學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系和科技創(chuàng)新體系框架下的、國內(nèi)領(lǐng)先的、在國際上有一定影響的高級專業(yè)人才培養(yǎng)基地、科學(xué)創(chuàng)新研究基地和高技術(shù)成果轉(zhuǎn)化基地。
學(xué)院圍繞長期以來的工作基礎(chǔ)和研究特色，凝練出高效潔凈加工理論與方法、綠色設(shè)計與制造、節(jié)能機械裝備設(shè)計、機電設(shè)備與控制等4個主要研究方向，其主要研究內(nèi)容如下：
1．高效潔凈加工理論與方法
本方向的主要研究內(nèi)容：（1）高效干（準）切削和硬切削加工基礎(chǔ)理論及加工新技術(shù)：主要研究航空和汽車零件難加工材料（鎳基和鐵基合金、鈦合金、鋁合金等）的高效干（準）切削和硬切削加工基礎(chǔ)理論及加工機理、高效低溫切削（冷風(fēng)、氮化等）加工技術(shù)、高速切削加工系統(tǒng)的跨尺度理論、基于應(yīng)變梯度塑性理論的高效硬切削加工技術(shù)、高速干（準）銑削的穩(wěn)定性、高速切削摩擦學(xué)、適于高效干（準）切削和硬切削要求的新型陶瓷刀具和涂層刀具、氧化鋁-碳化鎢鈦納米復(fù)合陶瓷刀具、自潤滑陶瓷刀具等。（2）高效潔凈特種加工技術(shù)及裝備：主要研究超聲振動輔助氣體介質(zhì)電火花加工理論及應(yīng)用、智能控制超聲振動輔助磨削－脈沖放電復(fù)合加工技術(shù)研究及設(shè)備開發(fā)等。（3）精密磨料水射流微加工技術(shù)及裝備：主要研究精密微磨料水射流加工技術(shù)與系統(tǒng)、磨料水射流噴嘴內(nèi)外多相流流場的模擬仿真、工件材料脆塑轉(zhuǎn)變沖蝕動能臨界條件、硬脆材料高效高精度曲面加工技術(shù)與裝備等。
本方向近年來，承擔(dān)國家973計劃課題2項，國家自然科學(xué)基金重點項目1項，國家杰出青年科學(xué)基金1項，國家杰出青年科學(xué)基金海外青年合作基金2項，面上項目20多項，國家“十一五”科技支撐計劃1項，國家863計劃1項，霍英東基金1項，教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃5項，全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文專項基金1項，國防攻關(guān)項目2項，省部級科研項目約37項，以及多項橫向協(xié)作項目。曾獲教育部科技進步一等獎1項，山東省科技進步一等獎1項，教育部自然科學(xué)二等獎3項，山東省自然科學(xué)二等獎1項，山東省科學(xué)技術(shù)發(fā)明二等獎1項，山東省科技進步二等獎2項，全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎2篇，全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文提名獎1篇，山東省優(yōu)秀博士學(xué)位論文1篇，山東省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文1篇，授權(quán)國家發(fā)明專利10余項。發(fā)表論文530余篇，被SCI和EI收錄370余篇。
(a) 切入階段 (b) 中間切削階段 (c) 切出階段
圖 斷續(xù)切削刀具損傷當(dāng)量應(yīng)力演變
圖 研制的超細晶粒硬質(zhì)合金銑刀 圖 納米復(fù)合陶瓷刀具高速硬切削實驗
2．綠色設(shè)計與制造
本方向的主要研究內(nèi)容包括：（1）綠色制造和再制造：主要研究機電產(chǎn)品全生命周期設(shè)計理論和評價方法，全降解材料制品及其成套設(shè)備研究開發(fā)，低碳、節(jié)約型制造共性技術(shù)研究及應(yīng)用，再制造技術(shù)及其制造過程質(zhì)量控制與評價技術(shù)研究。（3）三維數(shù)字化設(shè)計制造：主要研究復(fù)雜機械與微機械系統(tǒng)數(shù)值模擬方法，大批量定制的產(chǎn)品研發(fā)模式，面向?qū)ο蟮姆植际教摂M設(shè)計協(xié)同工作仿真引擎及快速虛擬環(huán)境建模理論與方法，生產(chǎn)過程模擬與評價平臺，機電產(chǎn)品CAE設(shè)計。
本方向近年來，承擔(dān)國家十一五科技支撐計劃重大項目課題和子課題2項，國家973課題1項，863項目4項，國防項目5項，國家自然科學(xué)基金12項，省部級科研項目18項，及多項橫向協(xié)作項目。獲山東省科技進步一等獎1項，二等獎2項，山東省教學(xué)成果一等獎1項，其他省部級獎勵10項，發(fā)表論文300余篇，被SCI和EI收錄150余篇。
圖 基于中國多環(huán)境空間特性的LCA評價模型
圖 生物質(zhì)全降解餐飲具制品關(guān)鍵技術(shù)和成套裝備
超聲波清洗聲場分析
發(fā)動機機體冷焊層縱向殘余應(yīng)力分布
3．節(jié)能機械裝備設(shè)計
本方向的主要研究內(nèi)容包括：（1）機械裝備節(jié)能設(shè)計：主要研究無源強化機械振動傳熱、機械振動強化傳熱機理與裝備設(shè)計、節(jié)能降耗技術(shù)計算流體動力學(xué)仿真、換熱機械的動態(tài)特性與控制、換熱元件節(jié)能設(shè)計理論與方法等。（2）生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化理論及其裝備設(shè)計制造：主要研究生物質(zhì)固化成型理論與方法、生物質(zhì)氣化發(fā)電和制氫理論與方法、焦油強制裂解和燃氣高效凈化理論與方法、高熱值氣化技術(shù) 及裝備等。（3）新型陶瓷噴嘴設(shè)計制造：主要研究高性能長壽命水煤漿陶瓷噴嘴設(shè)計制造理論與方法、陶瓷噴嘴結(jié)構(gòu)優(yōu)化及水煤漿霧化機理、陶瓷噴嘴熱沖蝕機理等。
近年來，承擔(dān)國家973計劃課題1項，863計劃項目3項，國家自然科學(xué)基金2項，山東省重大攻關(guān)項目2項，省部級科研項目10項，以及多項橫向協(xié)作項目。曾獲教育部科技進步一等獎1項，教育部科技進步二等獎2項，教育部自然科學(xué)二等獎1項，山東省科技進步一等獎1項。發(fā)表論文240余篇，被SCI和EI收錄100余篇。
布風(fēng)管速度矢量分布規(guī)律 床層壓力分布規(guī)律 垂直截面料層速度分布規(guī)律
4．機電設(shè)備與控制
本方向的主要研究內(nèi)容包括：（1）機電系統(tǒng)單元技術(shù)：主要研究高速精密軸承及主軸單元，高速轉(zhuǎn)子軸心軌跡檢測與控制、支承系統(tǒng)整體優(yōu)化與穩(wěn)定性控制，機電伺服控制中的高速大進給與低速微進給精密定位及控制，微位移高頻響致動器機理及應(yīng)用，高頻響電液驅(qū)動器等。（2）數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)：主要研究嵌入式控制系統(tǒng)和基于量子框架的開放式汽車電控系統(tǒng)，STEP-NC智能化數(shù)控理論與方法，基于實時工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備層通訊的開放式軟件化高檔數(shù)控平臺等。
圖 開放式制造自動化控制平臺
