上海理工大學機械工程學院科研工作經過多年的發展，形成了以數控加工技術為核心，現代機械設計、車輛零部件現代設計、虛擬制造等四大主要研究方向，并在精密磨削、仿生優化設計、現代機械傳動技術、車輛強度與可靠性設計、精密測量與智能控制、電機云控制與檢測、電氣系統智能故障診斷、高壓脈沖放電、智能電網等方面形成了自己的特色。近年來學院科研工作取得了長足的進步，近幾年共承擔科研項目720余項，科研經費達9000萬元，其中縱向項目經費4000萬元。發表科技論文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，出版學術專著和教材30余部，獲得發明專利授權200余項。在高檔數控磨床設計與制造方面獲得了20余項國家科技重大專項，國家自然科學基金30余項，并取得了一批標志性成果。獲得國家及省部級獎勵20余項，其中，“動態記憶應力促進戰創傷骨愈合的關鍵技術研究與臨床轉化”獲得了2016年國家科學技術進步二等獎；“面向鋼鐵汽車行業的高檔數控磨床關鍵技術及裝備開發”獲得了2010年中國機械工業科技一等獎；“大型重載精密軸類零件磨削技術與系列成套裝備”獲得2011年上海市科技進步一等獎，“深海油氣開采系統核心裝備關鍵技術及工程應用”獲得了2016年上海市科技進步一等獎；“提速線路鋼軌四向校直機的研制及應用”、“陀螺旋轉式聚焦放療技術及應用”、“高速重載曳引式電梯關鍵技術及應用”等項目獲得了上海市科技進步二等獎。“基于仿生原理的機械結構輕量化設計關鍵技術及多領域應用”、“基于強度場的結構抗疲勞設計和抗疲勞制造匹配技術”等項目獲得了上海市技術發明獎二等獎；“深海油氣開采裝備關鍵技術研究及工程應用”等項目獲得了高等學校科學研究優秀成果獎（科學技術）二等獎。

我院電氣系的科研工作也有著鮮明的特色，近年來承擔國家重大專項子課題2項，國家863子課題1項，國家自然科學基金9項，橫向科研經費逾1000萬元。“LSSW（特）高壓直流輸電換流閥冷卻系統技術研究及工程應用” 獲得了2012年國家電網公司科技進步二等獎，“VBE200高壓直流輸電換流閥控制設備” 獲得了2014年國家電網公司科技進步二等獎，“電氣化鐵路牽引網過電壓抑制與保護相關技術及應用”獲得了2014年上海市技術發明三等獎，“電力能效測評與優化節能系統” 獲得了2015年機械工業科學技術三等獎，“新型高效大功率新能源并網逆變器”獲得了2017年浙江省科技進步三等獎。

這些成果的取得標志著學院正朝著打造國內一流特色的科研方向而不懈努力。

學院主要科學研究方向：

● 精密磨削技術

依托機械工業精密磨削技術重點實驗室，主要開展數控磨床誤差測量與控制技術、磨削機理及磨削工藝優化技術、磨削過程熱誤差測量與補償技術、磨削工件微觀形貌的評價與應用等問題的研究工作。近幾年，承擔了三十余項國家以及省部級重大與重點研究項目，其中八項國家“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大的研究工作，獲得國家專利技術十余項。技術成果“大型重載精密軸類零件磨削技術與系列成套裝備”獲得上海市科技進步一等獎，“面向鋼鐵汽車行業的高檔數控磨床關鍵技術及裝備開發” 獲得中國機械工業科技進步一等獎，“大型數控曲軸磨床系列產品的研發和應用”獲得中國機械工業科技進步二等獎。

● 機械結構多學科優化設計技術

   應用多學科綜合優化設計理論研究機械結構的優化設計技術。針對目前結構拓撲優化方法設計效率低等局限，提出了基于自然界生物形態自適應成長機理的材料分布智能趨優的自適應仿生拓撲優化設計新理論。研究成果應用于板殼結構加強筋分布、桁架、三維實體結構的拓撲優化設計，以及散熱通道分布優化設計中。同時綜合應用結構拓撲優化、形狀優化和尺寸優化設計技術，在機床、汽車零部件等領域開展多學科綜合優化設計應用研究。近年承擔了包括國家自然科學基金，國家重大專項在內的二十余項國家和省部級重大和重點項目以及企業技術攻關項目。

● 現代機械傳動設計與制造技術

    高端齒輪的智能設計與制造的主要目的是實現齒輪的減振降噪，提高齒輪的使用壽命。其關鍵技術主要包括:滿足工況需求的整機系統內的齒輪動力學理論的研究、面向使用性能的磨齒技術以及齒輪的設計制造及測試技術。高端齒輪的設計和制造主要包括：提供優良的齒輪嚙合性能、齒輪設計和制造技術有機融合、掌握齒輪的核心技術，填補我國在高端齒輪方面的空白。該技術可以應用在螺旋錐齒輪、漸開線齒輪、擺線齒輪以及諧波齒輪等齒輪傳動機構中。在該方向的研究，包括二項國家自然科學基金、二項日本文部省科學基金在內的多項基金的資助，并且相關成果成功應用到多家國內外大型齒輪企業中。

● 機械設計仿真技術與優化

    為了在設計階段把握與優化機電設備的靜動態性能，利用仿真與試驗相結合的方法，系統地研究復雜機電設備整機建模中的多體動力學的仿真技術，零部件結合部的基于自然接觸特性的建模技術，多體動力學與結構、熱、磁場等多場耦合與數據無縫傳遞技術，以及基于整機建模狀態下的靜動態性能的優化技術，取得了一系列的成果，并成功應用于多家國內外著名公司的機電設備的設計與研發。如成功應用到上海機床廠的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，日本鈴木摩托賽車上。完成了“重型（250噸）數控軋輥磨床動態力學性能仿真”，為上海機床廠大型曲軸磨床的開發完成了“大型（15噸）曲軸磨床動態仿真分析及優化”，為徐工科技集團完成了“1200噸全地面起重機的仿真及優化”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態仿真技術”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，解決了許多科技難題。相關成果與技術獲“中國機械工業科學技術二等獎”1項、獲得發明專利授權十二項。

●專用數控機床設計與開發

專業從事高中檔數控機床和專用機械的設計開發與制造研究。已成功開發了“五面龍門加工中心”、“五軸聯動數控工具磨床”、“高速智能臥式加工中心”、“雙主軸車削中心”、“倒立車削中心”、“光纖接口數控同軸磨床”、“鋼絲軟軸全自動數控切數機”、“高速滾珠絲杠試驗臺”等20余項先進裝備制造項目，完成的項目獲得機械工業科學技術二等獎、上海市科技進步二等獎/三等獎、上海市優秀新產品三等獎等9項，已授權專利8項。

● 數字化生產及數字化管理技術

     將現代管理技術與計算機網絡相結合，針對中小型企業的發展特點，研究現代企業的數字化生產及數字化管理技術，開發了基于軟件構件、可動態重構的中小型企業管理信息集成平臺系統，以滿足中小型企業對數字化集成平臺的迫切需求，平臺包括基于協同設計的ecPDM系統、工票管理系統、CAPP系統、質量管理系統、設備管理系統、供需網系統、立體倉庫管理、采購管理系統、成本預算管理系統、報價等系統，并在多家企業成功使用。研究了多品種小批量的現代制造業的發展特征，針對柔性化數控設備的廣泛采用，車間物流實時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、數字化立體倉庫為硬件平臺的車間物流實時控制系統的研究，實現了多品種小批量混流生產的生產過程控制。

● 快速設計系統開發技術

快速設計技術是當前市場在對產品多樣化、瞬變性等需求加強的形勢下提出并發展起來的，快速設計技術可以有效的解決產品的設計速度和“人才荒”問題。快速設計技術從企業實際出發，根據企業的設計流程，將設計知識和設計專家的經驗沉淀于軟件中，實現了基于訂單型產品設計過程的優化計算、參數化設計、數據管理、工藝設計一體化，使產品的開發設計速度大大提高，同時提高了產品設計質量。在輸入設計參數后快速設計系統能輸出三維和二維CAD圖紙、設計報告、標準件、采購件、加工件、外協件匯總表，工藝匯總表，產品BOM。CAD中心已經為三一集團、上海電氣集團、上海電站集團等多家企業開發了產品快速設計系統，為企業的發展做出了貢獻。

● 汽車零部件輕量化設計理論和方法研究

在對結構材料的強度變化特性、零部件的服役載荷特性長期研究的基礎上，提出將零件的服役載荷區間與材料的低載強化區間相對應的輕量化設計原理，使零部件在服役載荷條件下，強度潛力得到更加充分地發揮。本理論的最大特點是設計時綜合考慮不同級別載荷給零件造成的強度強化和損傷，克服了傳統設計方法僅憑許用應力決定結構設計強度的缺陷，使設計技術從被動地適應載荷轉變為主動設計載荷，既保證強度又實現輕量化。本研究方向得到2項國家自然科學基金、1項中國博士后科學基金、1項上海國際合作重點基金、2項上海市教委創新基金、1項上海汽車工業科技發展基金等多項資助。研究成果獲得上海市科技進步三等獎。并在上海市重點攻關項目支持下將成果應用于新能源汽車產品的輕量化開發，取得了良好的成效。

● 汽車零部件強度與可靠性評價方法研究

本方向依托國家“機械工業汽車底盤零部件強度與可靠性評價重點實驗室”，主要研究汽車零部件在不同載荷（如應變、加速度、溫度、腐蝕等）環境下的強度變化特性；不同載荷環境的快速模擬實驗技術；零件可靠性與耐久性的評價技術；零部件室內外試驗當量關系的確定技術；系統間、零件間可靠性指標的分配技術等。技術核心是結構強度的正確評價和載荷強化與損傷的綜合效果的準確建立，這是低成本、快速、準確評價設計效果與制造水平的根本基礎。本研究方向得到2項國家863重大科技專項、2項國家自然科學基金、2項上海市重大產業化項目和重點科技攻關項目、1項上海汽車工業科技發展基金等的支持，并為國內有影響的汽車骨干企業提供了橫向技術合作，有力地促進了中國自主品牌企業自主開發能力的快速提升。

● 汽車發動機燃燒系統優化及排放控制

   為了進一步提高汽車發動機的燃燒效率，降低有害排放，利用缸內燃燒理論分析、先進燃燒仿真技術及試驗研究相結合的方法，系統研究汽車發動機的進氣特性、噴油霧化特性、混合氣形成過程以及缸內燃燒過程和排放特性及其影響規律，以實現汽車發動機燃燒系統的整體優化，研究成果成功應用于增壓直噴柴油機EGR系統的優化設計、GDI汽油機可變渦流系統優化、缸內直噴天然氣發動機燃燒過程優化以及汽車發動機電控噴油器的開發等課題的研發過程中。先后承擔了上海市青年科技啟明星基金、教育部博士點基金等省部級科研10余項以及多項企業技術攻關項目。