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動力及系統工程學系
~Welcome to Department of Power Vehicle and Systems Engineering~
實驗室概況
    本系現有三棟教學研究館,分別作為兵器系統、造船及海洋工程、車輛及運輸工程三組的專業教學、實驗及研究設備場地。包含系統工程實驗室、射導實驗室、兵器機構實驗室、彈道實驗室、近代控制實驗室、環流水槽實驗室、軍用載具構型設計實驗室、船艦結構動力及噪音實驗室、輪機工程實驗室、液氣壓暨載具材料測試實驗室、機電整合實驗室、內燃機實驗室、車輛檢修實驗室、熱電動力及磨潤實驗室、動力及系統模擬實驗室等;共計十五間專業教研實驗室,提供全系相關課程教學、實驗及研究。
兵器系統組
實驗室名稱
負責人
地點
聯絡電話
鄧世剛 教        
兵204
03-3809257
分機204
射導實驗室 王春和          兵116
03-3809257
分機116
孫懷谷 教        授
兵118
03-3809257
分機118
陳幼良 教        授
彈道館
 
葛揚雄 助理教授
研224
03-3801126
分機316522
 
造船及海洋工程組
實驗室名稱
負責人
地點
聯絡電話
吳聖儒 教     授
船110
03-3800958
分機276
劉宗龍 教     授
325
03-3801126
分機316545
王樂民 教     授
研314
03-3801126
分機316557
盧久章 助理教授
船107
03-3809257
分機106
 
車輛及運輸工程組
實驗室名稱
負責人
地點
聯絡電話
王樂民 教        授
工149、151
03-3800969
分機253
機電整合實驗室
朱子文 副  教  授
研208、214
03-3801126
分機316533
蘭 真 副  教  授
車116
03-3800969
分機251
蘭 真 副  教  授
車114、112
 
熱電動力及磨潤實驗室 侯光煦 教        授 工355、347
03-3800969
分機252

李永隆    助理教授

船101
03-3809257
分機104
 

 
負責教師:鄧世剛教授
       

系統工程實驗室係以武器及裝備系統之生命週期各項影響參數從事研究及應用,包括:需求及系統架構定義、設計研發、生產組裝、測試驗證、運用維護、除役回收等。

1.實驗室支援之課程

大學部:「系統工程概論」、「系統工程管理概論」、「線性規劃」、「作業研究」、「後勤工程與管理」、「決策分析」等。

研究所:「系統工程與管理」、「飛彈系統工程」、「同步工程」、「線性規劃」、「決策理論」、「人因工程」、「工程實驗設計」、「專案管理與風險分析」、「可靠度工程」、「品保工程」等。

2.近年研究特色(重點)

配合國防部軍備自主政策,近年來積極參與國防武器研發工作,如武器系統測試評估、系統架構平台設計、電腦輔助設計等。

3.未來發展方向

(1)推動國防武器研發之系統工程教育。

(2)建立電腦輔助系統工程能量。

   (3)積極參與國防武器研發。
負責教師:王春和教授
       

本實驗室為兵器組主要核心能量之一,目的在教導學生具備射控導引知識學能,並為精進武器系統、國防關鍵科技之研究發展基礎,俾為國軍建軍整備培養專業人材。強化理論並與部隊專業合作之輔教功能,提昇國防關鍵科技之射控導引技術水準,培養優秀國防科技人才,厚植國軍戰力。

1.目標:

(1)建置本院有關飛彈系統工程、射控系統、導引系統之教學、實驗、研究之需要。

(2)積極配合建軍與兵力整建方向,先期國防科技研究,為國軍培養專業人才。

2.研究方向:

本實驗室主要研究包含:飛彈導引系統、彈道軌跡估測、全球衛星定位系統、慣性導航系統、載具導引控制系統、數位訊號處理、熱控制實驗、機械手臂機構應用分析與強健控制系統設計之研究、智慧型權重輸入估測器之設計與應用、電子元件散熱控制之研究。
                                  
            雙螺旋槳MIMO控制系統                                           數位360°倒單擺控制系統 33-005
   
射導控制系統
負責教師:孫懷谷教授
       

兵器機構實驗室為國內唯一從事各式火砲、槍枝之武器系統機構領域研究型實驗室,擁有國內、外各式火砲、槍枝四百餘枝(),並有FortranADAMSSolidWordsFastCAM高速攝影機等專業軟、硬體,提供兵器機構建模、分析、模擬、設計及實驗等各項研究工作。強化理論並與國內兵工廠、警政署及國軍後勤部隊、學校等專業單位合作之輔教功能,提昇國內武器系統建置水準,培養優秀國防科技人才,厚植國軍戰力。

1.目標:

(1)建立全國獨一無二的兵器機構實驗室及不可替代之地位。

(2)積極參與三軍武器研發改良及協助國軍武器系統測評驗證工作。

(3)樹立本院在國防科技武器系統重要地位。

2.研究方向:

本實驗室主要研究包含:兵器機構電腦輔助分析、兵器系統工程設計、自動武器設計、膛內彈道、膛外彈道、終端彈道、高速攝影實驗、抗彈力(貫穿力)測試。
國造7.62mmT74排用機槍3D模型圖
MD R2 ADAMS
Solidwoks 2008
FastCAM高速攝影機
車輛、機箱及剛性接頭於三發連放之角位移-時間模擬圖
負責教師:陳幼良教授
       

彈道實驗室具有包含內、外及終端彈道的實驗設備,具備支援基礎教學及研究的能量。主要目的在加強學生實驗的能力並與理論相結合。在研究方面,積極參與三軍武器研發改良及協助國軍武器系統測評驗證工作。

1.實驗室支援之課程

大學部:「彈道學及實驗」、「兵器機構實習」、「彈藥學」、「專題實作」、「自動武器設計」等基礎及專業課程。

研究所:「貫穿力學」、「撞擊力學」、「終端彈道學」等。

2.實驗室特色:

(1)具備達美國司法協會(NIJ)訂定之標準測試規範IV級之測試能量。

(2)全國獨一無二具實彈測試能量之實驗室。

(3)具有彈殼擴口、固定及收口模具,可藉由裝藥量調整,獲得不同的子彈初速。

(4)具備不同口徑槍枝(槍管)及彈藥,可滿足各種測試需求。

3.研究特色與方向

(1)從事包含防彈背心、頭盔、防彈玻璃、陶瓷複合裝甲、抗彈鋼板、蜂巢複合結構、泡沫鋁複合結構及輕量化合金等材料之抗彈能力研究,並從事提升抗彈性能及減重最佳化設計之彈道性能測試與分析評估。

(2)傳火管、底火、延期藥、槍榴彈等火工品性能研究。

   (3)結合理論分析、數值模擬與實驗測試驗證從事複合材料抗彈能力最佳化之研究。
     T74
彈道實驗設備配置圖          國軍T 74式排用機槍構造圖
負責教師:葛揚雄助理教授
       

本實驗室主要目的在充實學生基礎學識知能,精進武器系統、尖端科技之研究發展,為國軍建軍整備之有力後盾。強化理論與實際()相結合之輔教功能,提昇科技教育水準,以培養從事武器裝備研究發展、生產製造及保修維護之優秀國防科技人才,厚植國軍戰力。

1.目標:

(1)提供本院有關射控系統、導引控制領域之教學、實驗、研究之需要。

(2)可逐步建立本院於射導工程之領導地位並成為本院之重要特色。

(3)可積極參與三軍武器研發改良及驗證工作,提升國軍作戰能力。

2.研究方向:

本實驗室主要研究包含:伺服系統控制、嵌入式系統設計、硬品迴路設計、光機電系統整合、影像分析、數位訊號處理、遠端儀表控制。
地空聯戰系統
  飛彈模型   發射架
飛彈模型及傳輸遙控晶片組                                    發射架及遙控晶片組
負責教師:吳聖儒教授
       

環流水槽實驗室主要是配合本系造船及海洋工程組的流體動力學、造船原理、軍艦設計等專業課程,提供教學與研究並重的實驗環境,以培養優秀的船舶設計及流體動力實驗的專業人才。環流水槽係藉著「相對運動」的觀念,來進行有關船艦、螺槳、水翼及潛體等在水流中運動之模型試驗;並利用「動力相似」的原理,由模型試驗之結果來預估實體在水中之阻力及其運動性能,以提供水面船艦及水下兵器的外形設計之參考。

環流水槽主要的實驗項目:

(1)船模與潛體之阻力試驗。

(2)船模自推試驗,進行推力估算。

(3)PIV流場可視化觀測。

(4)船艦艉跡流場量測與分析。

(5)船殼周圍壓力分佈量測。

(6)螺槳單獨性能實驗。

(7)船艦舵機性能試驗。

(8)邊界層內減阻技術量測與分析。
微氣泡減阻技術應用
魚雷         減阻
魚雷模型之阻力試驗實況                                    微氣泡減阻技術應用
負責教師:劉宗龍教授
    

        因應國軍聯合作戰與未來複雜作戰環境之需求,本實驗室成立之目的旨在開發機動性強、戰場存活率高之先進戰鬥載具,研究之領域含括地面戰鬥車輛、水面船艦、潛艇、水下無人載具(UUV) 戰機與無人飛行載具(UAV) 等現代戰場所需之戰鬥載具構型設計開發與其相關之運動性能研究解析載具構型與其週遭複雜流場之關係為完成戰鬥載具構型最優化設計之前提,為正確預測載具之運動行為與掌握其動態之運動性能,本實驗室已開發結合計算流體力學(CFD)與電腦輔助載具構型設計(CAD)之工程技術以求得軍用載具運動相關之運動耦合參數,建立本校理工學院在載具構型設計開發與戰術運動測評之教學與研究能量。

1.實驗室支援課程:

(1)造船原理。

(2)軍艦耐海性能評估。

(3)計算流力與軍用載具構型設計。

(4)工程計算軟體應用。

(5)海洋工程。

(6)專題實作。

2.近年研究特色重點:

(1)載具動態運動流場模擬。

(2)無人載具推進系統設計。

(3)載具運動性能最佳化構型設計。

(4)海洋結構物耐海性能評估。

(5)潛艦水下運動造波訊號分析。

3.未來研究發展方向:

(1)潛射武器流場模擬。

(2)潛艦運動分析。

(3)仿生科技於武器系統設計之應用。

 

 

   潛艦         
                  潛艦操控與航跡預測                   
 
  
         潛艦       
潛艦動態運動流場與渦動噪音之研究
 
負責教師:王樂民教授

1.實驗室現有設備

本實驗室現有振動與噪音相關量測設備,主要設備包括:轉體機械振動診斷系統、動態信號分析設備、配對麥克風信號放大器、聲強音場分析軟體及音強分析探頭、水下拾音器、麥克風校正器、音源產生器、室內聲學與重建軟體、室內聲學軟體、多訊號量測器、敲擊鎚、轉子平衡分析儀、激振器、訊號產生器、訊號分析儀。

2.支援之課程

應用力學-動力學、振動力學、車輛系統診斷、振動與噪音學、高等振動力學、水下聲學。

3.近年研究特色與重點

(1)利用實驗及理論方法探討載具與武器系統結構及裝備之振動與噪音特性,並利用此特性監測船艦裝備運轉狀況及診斷設備故障原因。

(2)利用各種主被動控制方法,以抑制載具與武器系統結構及裝備之振動與噪音。

(3)預估載具與武器系統結構在各種負荷作用下之動態反應。

(4)發展新式非破壞性監測感應器。

(5)發展微機電製程之微型感測系統。

(6)人工智慧在載具與武器系統結構設計及機械狀況診斷之應用。

(7)振動與噪音之人因工程。

(8)火炮爆震聲音量測與分析。

4.未來發展方向

建立國軍各式載具與武器系統結構振動與噪音量測、預估與分析的能力。建立結構振動與噪音控制研究、智慧型非破壞性監測診斷、微型結構動態性能量測分析、雷射量測結構動態性能等技術能量。建立一半無響室,以進行噪音在各種相關規範下之量測分析。
負責教師:盧久章助理教授
       

本實驗室的教育包含一般船艦推進系統及先進輪機工程技術,相關的主題包括船用主機、熱交換器、冷凍系統、質子交換膜燃料電池、熱訊跡及熱系統設計。

近年教研重點為PEM燃料電池檢測技術發展,相關的主題包括應用實驗設計法及類神經網路法檢測PEM燃料電池性能等。現已設置PEM燃料電池實驗設備一套,並完成執行「質子交換膜燃料電池應用於船舶」之研究計畫,未來並將逐年擴充實驗設備提昇功率至1.2KW,期使本校未來在PEM燃料電池研究上能成為國內學界之先驅。
質子交換膜
質子交換膜燃料電池性能測試設備
液氣壓暨載具材料測試實驗室
負責教師:王樂民教授
本實驗室提供基本液氣壓控制裝置及機電整合等設備,使理論與實作結合,培養同學具備自行設計液氣壓動力系統之能力。可進行之實驗項目如下:小型工廠自動控制模擬、液氣壓元件認識、迴路及控制實驗、微分量測調整及特性分析、數位系統特性分析、線性系統及回授系統特性分析、壓力及流量之量測。
液氣壓
液氣壓教學實驗設備
負責教師:朱子文副教授    

本實驗室主要設備為數位即時旋轉及直線運動伺服控制系統、機電訊號量測系統(數位式示波器、函數信號產生器等)、MSC 51/52系列微處理機模擬器、ROM萬用燒錄器等硬體設備,以及Automation StudioLabview等自動化及機電整合軟體。

本實驗室可充分支援大學部「電機學」、「自動控制」、「機電整合」、「自動化工程」、「專題實作」等課程教學,以及機電整合、控制理論分析與應用、車輛運動控制與模擬等領域之研究。

未來發展方向朝配合國軍需求,持續提供機電及控制相關之教學與研究環境,供全校師生使用。
控制系統          PLC
數位即時旋轉運動伺服控制系統                 可程式控制器(PLC) 機電模組   
負責教師:蘭真副教授
內燃機實驗室主要提供引擎性能測試教學與引擎性能提昇研究使用。教學方面,藉由引擎性能測試規劃與操作訓練,培養學生熟習正確引擎測試之方法與步驟,並由測試與分析結果,探討各引擎控制參數與引擎輸出性能間之相互關係,進而增進學生對內燃機之瞭解。另於研究方面,可藉由可程式控制之引擎管理系統,進行引擎控制參數整體最佳化設計分析與性能提昇等相關研究。希望藉由實際引擎測試規劃、操作與分析,培育國軍引擎翻修、測試、驗證與性能提升之專業人才。
         
引擎動力測試間及馬力實驗機
負責教師:蘭真副教授
       

本實驗室屬於基礎教學實驗室,目前主要任務為支援大學部之教學所需,未來以支援大學部學生進行車輛工程相關基礎實習為主要目標。可與相關支援車輛工程教學、研究之實驗室聯合成為一地面載具實驗、研究、教學之中心實驗室。

可支援教學課程:「車輛系統原理」、「高等車輛系統原理」、「車輛檢修實務」、「專題實作」、「內燃機」。主要檢修設備與項目:引擎拆裝及實驗、燃料系統檢修、引擎冷卻系統檢修、潤滑系統檢修、引擎檢修、汽車電系檢修、柴油噴射系統檢修、引擎故障排除、引擎調整、傳動系統檢修、煞車系檢修、轉向系統檢修、全車檢驗、承載系統檢驗、前輪校正。 
測試台
柴油引擎噴射泵測試台
可提供線列式與分配式柴油引擎噴射泵噴射油量、噴射間隔、噴射正時等項目之測試。 
示教台
恆溫空調系統示教台
可提供各項模式操作之故障模擬,如AUTO模式、ECHO模式、OFF模式等項目之測試。
負責教師:侯光煦教授
       

本實驗室配合「車輛燃料與能源」、「燃料及油品分析實務」、「車輛磨潤系統設計」、「專題實作」等專業課程,加強同學理論與實驗整合之能力;並可結合車輛及運輸工程研究所之相關課程及研究(如「磨潤學」及「車輛替代燃料應用技術」),提昇相關各軍種車輛及能源相關工程軍官之素質

1.近年研究重點:

(1)建立引擎高溫磨潤(摩擦、潤滑與磨耗)實驗模擬分析的基礎設備,提昇本系對引擎動力磨潤系統之工程教育能力,

(2)摩擦元件表面改質及磨潤特性研究,

(3)強化本系對國軍車輛動力系統提供基礎研究及服務之能量。

2.未來研究發展方向:

(1)替代性燃料對引擎之磨潤特性研究,

   (2)替代能源系統發展之研究。
燃油及潤滑油分析  燃油及潤滑油分析               磨潤測試
      燃油及潤滑油分析實驗設備組                                     磨潤測試系統
碎片研析            碎片研析

引擎磨耗碎片研析設備

負責教師:李永隆助理教授

本實驗室主要目的在強化學生動力系統模擬與應用之基礎實作能力,並建構動力系統虛擬實境與人因工程之研究與教學能量。俾為培養動力載具與武器系統設計之專業人材並與部隊專業合作,提昇國軍國防科技研發之關鍵技術,厚植國軍戰力。

1.可支援之課程:

(1)高階程式設計。

(2)系統工程實作。

(3)電腦輔助設計。

(4)電腦製圖。

(5)虛擬實境。

(6)人因工程。

(7)動力系統模擬。

2.研究方向:

(1)武器系統虛擬實境設計

(2)動力載具系統人因工程設計。

   (3)動力系統電腦輔助設計。