利用超声辅助机器人加工技术进行轻量化合金的混合加工程与减工程制造

该项目研发了一种混合制造技术，将金属增材制造与超声辅助机器人加工相结合，旨在提升轻质铝及镁合金的质量与精度，尤其适用于复杂几何形状与薄壁结构。申请者应具备机械或材料工程相关技能，并具备积极主动的研究态度。

关于该项目 该项目旨在开发一种混合制造技术，将金属增材制造与超声辅助机器人加工相结合，以提高轻量化合金的质量与精度，涵盖薄壁结构及复杂形状的航空航天部件。研究将探讨加工机制、工艺稳定性及表面完整性，以优化制造性能。 如航空航天和汽车工程系统中常用的轻量化合金部件，如今往往具有复杂的几何形状及薄壁结构。金属增材制造能够以更低的材料浪费和更大的设计自由度来生产此类部件。然而，实际制造的部件通常具有较差的表面质量、几何误差、内部缺陷以及残余应力，需要二次加工才能达到所需的质量标准。由于几何形状复杂，传统加工方式存在困难；而工业机器人虽然具有灵活性，但往往结构刚性有限且加工稳定性不足。 该博士项目旨在开发一种混合式加删制造工艺，将金属增材制造与超声辅助机器人加工技术相结合。研究将重点针对轻质铝及镁合金部件，包括薄壁结构及复杂几何形状零件。该项目将探讨将超声振动融入机器人加工中的方法，以提升材料去除效率、加工稳定性、尺寸精度及表面完整性。 该研究涉及旋转式超声波加工工具的设计与表征，与库卡机器人平台的整合，以及超声波激励、机器人动力学与材料去除机制之间相互作用的系统性研究。实验研究将探讨不同加工与制造条件下的切削力、温度、振动行为、表面粗糙度及表面下完整性。数值建模与先进信号处理技术将有助于理解加工机制并确定最佳工艺参数。 该项目将建立关于灵活、高性能轻量化合金部件混合制造的科学与技术基础，有助于以更高的质量与制造效率生产复杂的工程结构。 这对您有何好处？ 在南安普顿大学的世界级实验室中从事工作，可利用先进的制造技术、超声波探头的设计与表征工具、材料科学以及机器人技术设施 在超声波换能器设计、机器人加工、金属增材制造及工艺优化方面培养专业技能 在实验力学、振动分析、数值建模及表面完整性评估方面获得实践经验 旨在培养可迁移技能，以助力从事先进制造、航空航天工程、机器人技术以及工业研发领域的工作。 您将接受关于使用工程软件进行超声波加工工具的设计、制造及特性分析的培训。技术培训将包括先进的材料分析技术，如微CT扫描、SEM扫描及原位XRD分析。 您将通过南安普顿大学博士学院获得专业发展机会。这些课程包括学术写作、研究伦理、演讲与沟通技巧以及公共参与相关课程。此外，您还有机会获得教学与指导方面的经验。 工程学院致力于促进平等与多样性，这体现在我们获得的 Athena SWAN 荣誉上。我们欢迎所有申请者，无论其性别、种族、残疾状况、性取向或年龄如何，并将充分考虑那些寻求灵活工作模式以及有过职业休整的申请者。该大学拥有完善的产假政策、现场儿童保育设施，并提供多种福利措施，以保障员工的生活质量与工作生活平衡。南安普顿大学致力于可持续发展，并荣获了铂金级 EcoAward 认证。

入学要求 您必须拥有英国2:1荣誉学位或其国际等效学位，且所学专业属于以下领域之一： 机械工程 材料工程 力学 机电一体化 或相关领域 必备技能： 高度积极性 自主导向 积极主动的研究方式 具备出色的沟通与团队合作能力，以实现有效的协作 非英语母语者需具备 IELTS 6.5 分（或同等水平）的成绩

资助：竞争性资助 学费与资助 我们为英国本土学生和国际学生提供多种资助机会。符合条件的学生可通过“地平线欧洲”学费减免，自动免除国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。 大学通过竞争性遴选授予的校长助学金，为遴选排名靠前的申请人支付国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。 本校各学院通过竞争性遴选提供的博士奖助金，通常为遴选排名靠前的申请人支付按英国本土学生标准收取的学费，并提供生活津贴。 资助采用滚动授予方式，因此请尽早申请，以尽可能增加进入资助评选的机会。 如需更多信息，请访问我们的研究型研究生资助页面。

如何申请 您需： 选择课程类型（研究型）、2027/28学年、工程与物理科学学院 选择全日制或非全日制 选择相关的博士工程与环境专业（7175） 在申请表第2部分填写导师姓名 申请材料应包括： 您的CV（个人简历） 2份学术推荐信 迄今为止的学位证书 英语语言资格证明（如适用）