航空航天工程与力学系

在研究生阶段,航空航天工程系和力学(AEM)研究的报价方案导致科学在航天工程与力学(MSAEM)或哲学博士(博士)学位。我们的使命是培养下一代的工程师和开发创新的航空航天与力学知识,以满足未来的技术挑战,以服务社会。

在AEM部门维持,并已获得优秀的科研实验室和电脑设备。两个亚音速风洞,两名超音速风洞和水洞可用于空气动力学实验和基本流体动力学研究。两次大规模和多小规模的真空室可用于在空间推进用和航天器(的CubeSat)相关研究。除了传统的仪器仪表,国家的最先进的激光为基础的诊断系统,可支持在风和水通道的研究,以及正在进行的空间推进相关的研究被AEM教师和学生进行。实验室设备的设计,制造和无人天线系统(无人机)的测试也可作为遥感中心的一部分。

从基于pc的计算机实验室到高性能计算(HPC)设施的计算设施被用于支持AEM教师和学生进行的广泛的计算建模研究。AEM系的教师和学生可以使用阿拉巴马大学的高性能计算设施(位于UA校园)和阿拉巴马超级计算机中心(阿拉巴马州各地大学的研究人员可以免费使用的州立高性能计算设施)。此外,AEM的教员在他们各自的实验室中保持着他们研究所需的特定计算建模能力。AEM部门还在一个实际的UH-1直升机驾驶舱内维护一个直升机模拟器,以支持正在进行的旋翼飞机研究。

AEM部门拥有先进的材料测试实验室,可用于材料系统的各种宏观测试和结构力学测试(包括用于拉伸、压缩、扭转、疲劳、蠕变和高温测试的伺服液压设备,以及用于感应加热的测试单元,点焊和X射线检查)。AEM部门还拥有一个多用户复合材料实验室(配备用于制造和测试复合材料的设备)。AEM系的教职工和学生可以使用该大学的中央分析设施(一个最先进的设施,容纳大量与材料科学和工程相关的显微镜设备)。AEM教员和学生还可以使用工程学院的立方体设备(包括添加剂设备——包括复合材料的3D打印设备——和减法制造设备)和工程学院的机器车间(配备支持制造研究相关硬件的专业人员)。

访问部门网站

程式

助教(教学和研究)是由部门和个人教职工高素质申请者对那些追求博士学位优先提供。大多数助教在秋季和最后一个学年考虑续约开始。得到资助提供有竞争力的津贴,全部学费和健康的好处。无需额外的应用程序是必要的。类似的研究兴趣联系教员鼓励。

有关航空航天工程和力学研究生课程的更多信息,请联系詹姆斯博士。哈伯纳.

学院

工程学院院长
  • 卡尔,查尔斯L.
部门主管
  • Barkey Mark E。
詹姆斯R。库德沃思椅子
  • 戈吉尼尼,普拉萨德
威廉D。乔丹椅
  • 罗伊,萨米特
本科课程协调员
  • 奥尔克门,塞米
研究生项目协调员
  • 哈伯纳,詹姆斯·保罗
力学项目协调员
  • Barkey Mark E。
教授
  • 贝克,约翰
  • Barkey Mark E。
  • 戈吉尼尼,普拉萨德
  • 哈伯纳,詹姆斯·保罗
  • 郎,艾米W.
  • 奥尔克门,塞米
  • 罗伊,萨米特
副教授
  • Branam,理查德
  • Haque,瓦尔
  • Mulani,萨米尔B.
  • 谢里夫,穆罕默德·阿里罗布
  • 沉金威
  • 苏卫华
助理教授
  • 他,嘉泽
  • 拉尔森,约旦
  • 苏德,罗汉
  • 张宁
教官
  • Brazeal,克莱德埃利斯
  • Chaganti Subrahmanya达塔,纳伦德拉
  • 琼斯斯坦利E.
  • 李,惠
  • 帕蓬,Easir
兼职教师
  • 艾莉森,保罗
  • 约旦,布赖恩
  • 雷蒙,安德鲁
  • 麦克菲,大卫
  • 马利,布伦特
  • 格雷格·汤普森
埃默里教授
  • 小约翰·杰克逊
  • 琼斯斯坦利E.
名誉副教授
  • 弗里曼,迈克尔

课程

经本系许可和研究生院事先批准,硕士生可获得六(6)小时400级学分。除了作为硕士学位的一部分已经完成的六(6)个小时的最长课程外,不得批准400个级别的课程申请博士学位。经申请批准,硕士生可通过相关课程和经验满足先决条件。

AEM.
500
小时
3.
中间流体力学

开发和利用的连续性,动量和能量与理想流体,粘性流体和可压缩流体方程的积分和微分形式。高级主题流体力学,包括潜在的流量,粘性流动和可压缩流动。

AEM.
508
小时
3.
推进系统

基本推进动力学,流体流动,燃烧动力学,呼吸空气的发动机,火箭,设计标准,性能和先进的推进系统的热力学。

AEM.
513
小时
3.
可压缩流

讨论了高速空气动力学理论的基本原理。涵盖的主题包括:正激波和斜激波、一维流中的热附加和摩擦效应、二维流中的膨胀波、准一维喷管流、使用特征线法的非定常可压缩流计算、激波管关系。

AEM.
514
小时
3.
实验空气动力学

本课程提供与空气动力学和流体力学中讨论的概念相对应的实验室。课程主题包括统计和不确定性分析技术、实验设计、基于计算机的数据采集、流体力学测量传感器以及空气动力学测量技术和设施。

AEM.
515
小时
3.
Micro-Aerial车辆(小牛)

本课程调查与微型飞行器(MAVs)有关的主题。这些都是小型飞行器,通常以最大长度15厘米来分类。本课程旨在跨学科性质,包括来自不同工程学系的大四学生和一年级研究生。

AEM.
516
小时
3.
直升机理论

推进螺旋桨的关键检查,包括诱导速度关系,流型和相似性。通过现有的理论和实践进行实际应用。

AEM.
517
小时
3.
飞机系统

本课程的主要目的是建立,发展和精炼能力在飞机系统综合分析和相互依赖。

AEM.
520.
C
小时
3.
计算流体力学

简介与流体系统的数值模拟相关的基本数学概念和工程问题。艺术数字模型的状态的工程应用问题。有限差分和有限体积法及其在流体力学和热传递问题的应用程序的基础将被覆盖。在本课程中的通过等级需要计算熟练程度。

计算机科学
AEM.
525.
小时
3.
航天器动力学与控制

制定、理解并将刚体动力学应用于航天器。确定航天器的方位。演示稳定航天器的能力(重力梯度、动量偏差、自旋稳定)。进行分析和数值分析,以了解其行为。

AEM.
528.
小时
3.
空间推进

本课程将介绍不同类型的空间推进系统。不同的火箭,如:单推进剂,双推进剂,固体,液体,核能和电力火箭的详细讨论。讨论了这些火箭的工作原理、预期用途和设计。给出了动力有限和能量有限的火箭工作原理。课堂上布置了几个火箭设计项目。

AEM.
530.
小时
3.
连续介质力学

介绍张量分析。应力和应变的分析在一个点上。代表了连续守恒方程的发展。研究流体和固体本构关系。场方程的在固体力学和流体力学简单边界值问题的应用。

AEM.
535.
小时
3.
应用有限元分析

有限元方法对静态应力分析,热传递,固有频率和本征模式确定,对于直线,超弹性,和弹性塑料材料的应用。课程内容包括当前有限元软件的有限元理论基本背景以及使用情况。

AEM.
546.
小时
3.
中间固体力学

二维弹性理论;杆件弯曲、扭转和屈曲的精确和近似解;开口截面和曲线梁;轴对称构件的应力;有限元法和能量法。

AEM.
548.
小时
3.
随机力学

本课程开发、分析和讨论不确定性量化在工程系统和设计方法中的应用,以包括系统中的不确定性。主题包括:不确定性分类和量化方法、摄动方法、多项式混沌、抽样技术、随机过程和贝叶斯分析。

AEM.
552.
小时
3.
复合材料

第一次接触到复合材料。专注于复合材料的非均质性/各向异性如何影响热行为。连续和短纤维增强复合材料的行为将被强调。用于设计,制造工艺和复合材料的试验方法应力分析将被覆盖。

AEM.
553.
小时
3.
先进复合材料的多尺度分析

多尺度分析的概念,纳米力学,微观力学-异质系统的分析原理,多个空间和时间尺度之间的信息传递,包括原子到连续体耦合,连续体到连续体耦合和时间桥接。

AEM.
555.
小时
3.
无损评价

金属、聚合物和复合材料无损检测方法的基本理论、局限性和仪器仪表。重点介绍了超声、声发射、振动、热成像、涡流、渗透和射线照相方法。

AEM.
562.
小时
3.
中间动态

的在移动坐标系系统动力学;拉格朗日和汉密尔顿的原则;稳定性和扰动概念为刚体运动;在三维刚体系统中的运动。

AEM.
569.
小时
3.
轨道力学

天体力学工程应用概论;制定、理解并应用轨道力学的基本原理到轨道设计过程中。进行分析和数值分析以了解其行为。开普勒定律、坐标变换及相关研究。

AEM.
570
小时
3.
机械振动

自由和强迫振动,包括无阻尼和阻尼。多自由度系统是用矩阵方法表示和分析的。介绍了振动测量的实验技术。

AEM.
574
小时
3.
结构动力学

结构动力学和方法来建模,分析和设计应用的理论基础。

AEM.
575
小时
3.
空气弹性基础

研究空气动力载荷和静和/或柔性翼动态变形,以及对飞机性能的相互作用的影响之间的流体结构的相互作用。概念,如发散,抖振,和扑动,和拒绝外部干扰的(例如,阵风减缓)引入。

AEM.
582
小时
3.
空间系统

空间系统系统工程的概念:系统工程、空间系统、卫星、空间运输系统、空间环境、姿态确定与控制、通信、空间结构、火箭推进、航天器系统。

AEM.
584
小时
3.
空间环境

本课程将介绍航天器空间环境的影响。恶劣的空间环境引入到飞船设计一些独特的挑战。专注于这种环境的影响,以及如何最好地减轻通过早期的设计选择这些影响将给卫星设计师更好的工具。主题包括:地磁,地球,地球的磁层,真空,太阳紫外线,大气阻力,原子氧,免费和俘获辐射粒子,等离子体的引力场,航天器充电,微流星。

AEM.
588
小时
3.
先进的空间推进与动力

本课程将探讨在太空中使用的电力、核能和奇异空间推进系统的概念、理论和性能。这个探索将包括这些推进计划所利用的基本物理过程。课程还将包括空间发电方法的概念、理论和性能。研究的系统包括用于短期或长期应用的低功率和高功率系统。将研究热能、太阳能和核装置以及将这些来源的能量转换成有用的电力的能量转换手段。

AEM.
591
小时
1-6
特殊问题

特殊问题进行独立调查。信贷基于所做的工作量。

AEM.
592
小时
1-6
特殊问题

特殊问题进行独立调查。信贷基于所做的工作量。

AEM.
594
小时
1-6
特殊项目

计划、执行和展示涉及研究设计、分析或类似工作的单个项目的结果。

AEM.
598
小时
1-3
Non-Thesis研究

研究不相关的论文。

AEM.
599
小时
1-12
论文研究

这门独立研究课程部分完成硕士学位所需的硕士水平研究论文时间,航空航天工程和力学。本课程在论文导师的指导下进行。所涵盖或研究的材料将是高级性质的,旨在为硕士学生提供对该领域内最新研究和当前发展的理解。讨论和顾问指导将针对研究文章的阅读和研究方法的发展,目的是产生一个原始的研究贡献,代表了该领域的新发展,或对该领域已存在的主题的新视角。

AEM.
606.
小时
3.
物理气体动力学

介绍气体的行为。将气体视为相互作用的粒子,并将其集体行为作为半随机事件的集合来研究。我们将研究气体性质从分子观点到连续统一体观点的演变。感兴趣的应用包括对高超声速飞机、超燃冲压发动机、当前和未来的高压比燃气涡轮发动机以及火箭推进很重要的化学反应。

AEM.
614
小时
3.
翼型和机翼理论

可压缩和不可压缩翼型和机翼理论。

AEM.
616
小时
3.
直升机旋翼动力学

本课程介绍旋翼飞行器空气力学基础,研究弹性旋翼飞行器在空气动力载荷下的平衡、运动和控制。主题包括:叶片运动,非定常旋翼空气动力学,旋翼尾迹,动态失速,噪音,稳定性和控制。

先决条件: AEM 516
AEM.
621
小时
3.
粘性流动

基本边界层方程和概念的发展。为层流边界层,近似解,以及动荡的概念经典不可压缩的解决方案。

AEM.
622
小时
3.
湍流

简介物理和动荡的造型流。该课程涵盖多品种粘性层流的控制方程,产地和湍流的特征,为了获得湍流,各种建模技术的控制方程为解决与湍流流动的控制方程相关联的封闭件的问题的数学方法。

AEM.
624
小时
3.
高超音速

本课程开发,分析和探讨了超音速流动理论的应用。主题包括:高超声速冲击/膨胀波关系,近似的方法来计算升力和阻力的高超音速飞行器,高超声速流边界层方程,高超声速粘性互动,和当前关注的话题。

AEM.
625
小时
3.
高级计算流体力学

在复杂曲线边界拟合区域中,将发展和应用有限体积数值分析流体动力学和传热问题的方法。

先决条件: AEM 420AEM 520
AEM.
626
小时
3.
非定常流

本课程发展、分析和讨论非定常势流理论,计算机翼、机翼和机身上的定常和非定常气动载荷和响应,以及当前感兴趣的相应主题。

先决条件:BSAE或AEM 500或导师的同意
AEM.
630
小时
3.
流量控制

被动、主动和无功流量管理策略,以实现过渡延迟/提前、分离控制、混合增强、减阻、升力增强和噪声抑制。流量控制的统一框架。

先决条件: AEM 500AEM 621或同等品
AEM.
635
小时
3.
有限元方法

在固体力学,流体力学,和热传导的区域有限元制剂;参元;装配过程;刚度方程的解;和融合的结果。

AEM.
637
小时
3.
弹性理论

线性弹性,主应力和应变,应力和位移电位,能量原则,数值方法的方程。弹性边界值问题。

AEM.
638
小时
3.
实验中引入力学

用于应力分析和用作传感器的电阻应变计的理论和应用。应变测量用电路和仪器的研究。光弹性测量应力的理论与应用。伺服液压测试基础。

AEM.
644.
小时
3.
工程断裂力学

线弹性和弹塑性断裂力学。采用Griffith准则、应力强度因子、CTOD方法和j积分进行裂缝分析。

AEM.
648.
小时
3.
塑性理论

金属和其他材料的塑性变形理论。屈服准则的发展、流动规则的应用和基于屈服面的塑性理论。工程结构应用,包括计算机编程作业和有限元分析作业。

AEM.
649.
小时
3.
疲劳分析

介绍了疲劳分析的应变寿命和断裂力学方法。单轴和多轴加载损伤参数、平均应力效应和循环计数方法的综述。

AEM.
655.
小时
3.
先进复合材料

高级主题在复合材料,包括线性正交各向异性弹性的理论,复合材料的微机械,纳米复合材料,和夹层结构。

AEM.
662.
小时
3.
多体动力学

本课程介绍多体动力学的基本原理:运动学和多体系统,分析动态的动力,约束动力系统以及灵活的多体动力学。

先决条件:教练的同意。
AEM.
668.
小时
3.
先进的动态飞行

飞机的刚体动力学运动分析;一架飞机的控制致动的响应;引入到自动控制和稳定性;引入到车辆仿真由数字计算机。

AEM.
669.
小时
3.
高级航天动力学

本课程的主要目标是制定、理解并将动力系统理论的基本原理应用于航天器轨道设计过程。了解航天器在重力和非重力作用下的行为,并设计具有成本效益的轨道。从三体问题开始,进行分析和数值分析,以了解航天器的行为。

先决条件: AEM 469AEM 569
AEM.
685.
小时
3.
工程优化

本研究生课程介绍工程系统的优化设计技术。主题包括:优化理论的基本原理,参数优化问题,线性和非线性规划。用单纯形、罚函数、广义降阶梯度法、全局优化技术和代理建模处理无约束和约束问题。

AEM.
691
小时
1-3
特殊问题

特殊问题进行独立调查。信贷基于所做的工作量。

AEM.
694
小时
1-6
特别项目

计划、执行和展示涉及研究设计、分析或类似工作的单个项目的结果。

AEM.
698
小时
1-3
非学位论文研究

与论文无关的研究。

AEM.
699
小时
1-12
研究论文

相关的研究论文。