各位6163am银河线路2017级本科同学：
请主动联系毕业论文导师完成开题，并最迟于本学期第13周周五（12月18日）中午11:30前提交导师签好字的《6163am银河线路本科毕业论文开题审核表》至本科生教务办公室（理科五号楼625）。
如论文导师为6163am银河线路以外的教师，还需提交《6163am银河线路本科生院外做毕业论文协议书》一份。
我院毕业论文时间安排及各类表格下载地点请见 /jxzs/bksjy/cyxz/xscyxz/bylw/index.htm（中期、结题及论文提交时间都已确定！）。
注1：院内跨专业选择导师，由学生其所在系的副系主任决定学生是否需要在本专业找第二导师，如不需要请提供副系主任签字的相关证明。学生需要在结束论文后参加本专业（或学科点）答辩。
注2：在院外或校外做本科生毕业论文的6163am银河线路同学，需在本专业再找一位指导教师，并参加本专业（或学科点）答辩。
注3：其他学院或学校跟随6163am银河线路导师做本科毕业论文的同学，请按照自己本科所在学院或学校要求完成论文，无需提交材料至6163am银河线路本科生教务办公室。
另请注意：（1）表格请控制在单面一页以内；（2）除签名日期以外的内容请尽量使用电脑完成。
6163am银河线路教务办公室
2020年11月20日
常见问题：
（1）如何获得老师的联系方式？
答：通过“6163am银河线路主页-教职员工”进行查询；
（2）论文题目一定要按公布的么？
答：公布内容仅供参考。
（3）我想联系的老师没有公布题目，是否不带本科生做论文？
答：请自行与老师联系，查询方法见（1）。
我院部分教师的毕业论文题目公布如下：
1. 教师姓名：段慧玲 （lvpy@pku.edu.cn）
拟指导本科生人数：3
题目： 1. FCC金属材料的辐照脆化研究；2. 金属材料的氦致沿晶断裂；3. 水下航行器表面仿生微结构减阻机理研究；4. 基于相变复合材料的编织丝结构制备及其变形变刚度性能研究；5. 多层薄膜结构应力研究；6. 基于微流控3D打印技术的吸波复合材料设计制备与性能研究
题目简介：1. 辐照脆化是材料辐照后常见的现象，一般来说，在外载作用下，材料中的位错和缺陷的相互作用会导致缺陷发生湮灭，从而形成位错通道。辐照产生的空位会更倾向于在位错通道处形核、生长并合并，最终形成空洞。当大量空洞形成后，裂纹便会形成，从而导致材料发生断裂，最终影响到工程的安全性与寿命。因此建立辐照缺陷，与材料宏观力学性能之间的理论关系对发展先进抗辐照材料具有重要的意义。
2. 氦脆是抗辐照材料研究的一个重点问题。通常而言，氦脆是由于其氦泡在晶界聚集长大合并，并降低晶界强度，最终致使晶界发生断裂的现象。因此，理解氦在晶界的聚集过程及氦与晶界的相互作用对研究抗氦脆材料具有重要的意义。
3. 流动减阻问题长久以来受到国内外研究人员的关注。具有弹性微结构的鲨鱼皮表面具有良好的流动减阻效果。然而，鲨鱼皮表面微结构弹性对流动减阻的影响还不明晰。因此，研究具有不同弹性微结构的仿生鲨鱼皮表面流动特性与减阻特性，对于揭示微结构表面的减阻机理与设计减阻效果最优的水下航行器表面仿生微结构具有重要意义。
4. 相变复合材料具有感知环境温度变化，实现自身形态和模量变化的功能。基于相变复合材料的编织丝结构具有变形变刚度功能特性，在编织机器人等领域具有极大的应用潜力。本课题旨在，制备基于相变复合材料的编织丝结构，研究其变形变刚度的功能特性，并给出相变失效尺寸范围；探究相变材料对编织丝结构温度响应的影响，最终实现具有多个温度点响应特性的相变编织丝结构。
5. 多层薄膜结构在先进材料中具有重要应用，如太阳能电池、智能机器人设计。在形成多层薄膜结构时，膜层内会产生应力，对结构的性能产生影响。因此，需要了解膜内应力的大小和分布，并掌握薄膜应力对膜层结构变形的影响，以实现对膜层结构变形模态的调控。
6. 吸波复合材料具有杰出的微波吸收能力，已广泛应用于隐身技术、微波通信、微波暗室、抗电磁辐射以及防止电磁污染等领域。开发新型吸波复合材料，探索新材料的微波吸收机制，进而实现高性能吸波复合材料的优化设计，对相关应用领域具有重要意义。本课题首次在吸波复合材料的设计中引入基于微流控技术的多材料3D打印成型方案，利用微流控技术具有精确可控制备微结构的优势和3D打印成型技术具有定制化打印复杂构件的优势，分别设计制备角锥型梯度吸波复合材料、木堆型梯度吸波复合材料以及木堆型吸波超材料等多种类型的吸波复合材料。并研究不同结构类型吸波复合材料的吸波性能，通过改变吸波填料的类型、含量等特性，实现复合材料电磁参数的调控。本课题将为研制具有厚度薄、质量轻、吸波频带宽、吸波能力强特点的高性能吸波复合材料提供可靠的技术创新指导。
对学生要求：1. 具有一定的编程能力，熟悉ABAQUS软件。
拟指导学生人数：每个题目1人
题目1：氨气/氢气与氨气/甲烷混合燃料燃烧特性研究
题目简介：通过数值模拟研究不同温度和压力下氨气掺氢气或甲烷的预混火焰传对学生的要求：具有较好的数值模拟基础、学习过燃烧相关课程。
题目2：基于人工神经网络的均质自着火模拟与分析
题目简介：基于人工神经网络，模拟包含复杂化学反应机理的均质自着火过程，测试其计算效率和精度。
对学生的要求：具有较好的数值模拟基础。
题目3：冷火焰燃烧特性研究
题目简介：内燃机中使用的大分子燃料在低温下具有多阶段着火这一特性，一般包含冷火焰燃烧和热火焰燃烧。这两个阶段分别对应低温化学反应和高温化学反应。本课题将调研冷火焰的研究进展，研究相关的化学反应机理，进而揭示研究冷火焰的着火与燃烧特性。
对学生的要求：具有较好的数值模拟基础。
3. 教师姓名：张信荣 （xrzhang@pku.edu.cn）
拟指导本科生人数：3
题目： 1.肿瘤介入栓塞治疗用相变材料设计与研究；2.超临界二氧化碳喷管动力系统设计；3.零能耗冷库设计与研究；
题目简介：1.针对肿瘤介入栓塞治疗，设计相变材料并进行可行性验证实验研究；2.针对航天动力需求，应用超临界二氧化碳流体，探讨合适的动力输出设计；3.生鲜农产品冷库耗能巨大，设计零能耗冷库的实现方法并对可行性进行验证；
4. 教师姓名：米建春（jmi@pku.edu.cn）
拟指导本科生人数：1-2人
题目：热伴流温度和成分对燃料射流着火过程和火焰不稳定性影响的CFD研究。
题目简介：目前，热伴流射流火焰(JHC)是研究MILD燃烧着火和稳定性的常用方法。文献中已报道了一系列JHC实验结果，例如在热伴流氧O2水平为3%~21%的条件下燃烧碳氢化合物时，只有在伴流3% O2条件下，才在近场区出现脱离燃烧器但不可见的有别于传统火焰的MILD燃烧火焰。同时，随着伴流温度或O2水平的升高，这个火焰脱离燃烧器的高度呈现了先上升后下降的非单调趋势。然而，这些现象背后的原因尚不清楚。我们准备通过这个数值模拟研究找到这些现象背后的原因。
对学生要求：掌握一些燃烧知识
5. 教师姓名:王健平 (wangjp@pky.edu.cn)
拟指导本科生人数：1-2
题目1. 碳氢燃料连续爆轰发动机实验研究； 2. 连续爆轰发动机可视化实验研究
题目简介：利用北大昌平校区新建航空航天推进实验室，与师兄师姐合作进行甲烷/氧气连续爆轰发动机起爆和湮灭的实验研究。采用石英玻璃燃烧室，进行连续爆轰发动机可视化研究。
对学生要求：喜欢实验，遵守安全规定，具有团队合作能力
6. 教师姓名:蔡庆东 (caiqd@pku.edu.cn)
拟指导本科生人数：1
题目：Helmholtz方程具有谱精度的数值方法及其误差分析
题目简介：在规则区域上，常见边界条件下，针对Helmholtz方程实现具有谱精度的数值方法，并分析这种方法的误差分布规律。
对学生要求：熟悉Fourier变换，Chebyshev变换以及代数方程组直接解法
7. 教师姓名:莫凡洋 (fmo@pku.edu.cn)
拟指导本科生人数：1
题目：基于机器学习的单分子电学检测信号的分析处理
题目简介：单分子电学检测会产生大量的随机信号，对这些信号的分析处理可以得到在宏观系综条件下被隐藏的丰富的化学反应信息。
对学生要求：具备Python编程基础
8. 教师姓名:刘进 (gjinliu@pku.edu.cn)
拟指导本科生人数：每个题目1人
题目1：小球藻对不饱和脂肪酸的耐受度及机制研究
题目简介：小球藻是生物柴油生产的潜力藻株，但其对不同不饱和脂肪酸的耐受度存在差异。本研究希望通过不饱和脂肪酸喂养的方式，量化其对不同不饱和脂肪酸的可耐受程度，探究耐受度差异与其自身不饱和脂肪酸组成的关系，从分子生物学角度解析不同不饱和脂肪酸可耐受程度差异的原因，为藻油定制化生产提供潜在基因靶点和理论依据。
对学生要求：修过生物化学，对微藻培养有一定的兴趣
题目2：褪黑素诱导佐夫色绿藻虾青素和油脂高效合成及其调控机理的初步研究
题目简介：佐夫色绿藻可在诱导条件下高效积累虾青素和油脂,是天然虾青素和生物柴油生产的重要替代藻种，具有巨大的商业潜在价值。褪黑素在动植物体内具有广泛的生理作用，但其对佐夫色绿藻的作用及其机制尚未明确。本研究拟建立外源褪黑素诱导佐夫色绿藻高效积累虾青素和油脂的培养体系并对其调控机制进行初步探讨。
对学生要求：修过生物化学，具备生物学基础知识，对微藻培养有一定的兴趣
9. 教师姓名：徐克（kexu1989@pku.edu.cn）
拟指导本科生人数：1-2
题目：裂缝系统中的高雷诺数两相渗流实验研究
题目简介：裂缝系统中的两相渗流在页岩油气开发、新能源电池制造、地下水资源保护与管理中非常重要。然而，在惯性作用较为显著的高雷诺数情形下的两相渗流尚无系统研究。我们计划利用3D打印的微模型系统对此进行初步实验研究。
对学生要求：修过流体力学相关课程。
10. 教师姓名：庞全全（qqpang@pku.edu.cn）
拟指导本科生人数：1-2
题目：超长寿命的体内植入型一次储能电池的新体系探究
题目简介：植入型医疗设备（如心脏起搏器）等需要长寿命的一次电池来进行供电，因为植入式电池难以实现体内充电，所以对电池的容量有着很高的需求。当前心脏起搏器寿命仅为7-8年，这受限于电池容量。因此发展大容量、高能量密度的一次性电池至关重要。本项目将探索新的电化学电池体系，以求取得植入式设备的突破。另外，此研究的电池也可以用于其他需要大容量电池的应用场景。
对学生要求：如果修过物理化学、材料科学等课程将更加顺利。
11. 教师姓名：王圣凯（sk.wang@pku.edu.cn）
拟指导本科生人数：1
题目1：气相流场激光吸收层析重建算法的稳定性分析
题目简介：层析(Tomography)，又称断层扫描，是通过使用穿透波逐段成像的一种可视化方法。该方法可广泛应用于放射学、考古学、生物学、大气科学、地球物理学、海洋学、等离子物理学、材料科学、天体物理学、量子信息等等领域，而我们将要重点研究这一方法在气相流场测量中的应用。层析图像主要通过断层摄影术重建获得，即从多个投影角度照相，并利用低维的投影信息计算还原出高维信息，其最关键的核心技术就是图像的重建算法。目前流行的重建算法大多属于以下两类之一：滤波反投影（FBP）和迭代重建（IR）。针对气相流场测量，尤其是基于激光吸收的层析测量，我们将主要考察几何受限较少的迭代重建方法。
从数学上讲，迭代重建方法是一个欠定(under-determined)的数学问题，不能直接求解。为了使该问题变得可解，并且保证所得解具有物理意义，通常我们需要对这一问题进行正则化(regularization)。这一过程会引入人工扰动，从而对结果的准确度造成一定干扰，但是会极大地增强算法的稳定性。正是从这个意义上讲，正则化代表了准确度与稳定性之间的折衷。本课题试图评估和对比多种正则化的层析重建算法，并寻找最佳的方法，以尽可能小的准确度损失，获取最大的稳定性提升。
本课题的研究将从沿以下几个方向，循序渐进地依次展开：
1. 调研相关文献，学习几类常见的正则化方法。
2. 通过模拟算例，以数值实验的方式实现以上方法。
3. 从重建准确度和数值稳定性两方面，评估和比较以上正则化方法的性能。
4. 分析方法对测量光路/几何的依赖性。
5. 分析方法对待测流场条件的依赖性。
12. 教师姓名:吕本帅 (b.lyu@pku.edu.cn）
拟指导本科生人数：每个题目1人
题目1：声学相机的机器学习算法研究与制作
题目1简介：与光学相机类似，声学“相机”可对声源进行“拍照”，实现声源的显像与定位功能。声学相机的硬件为麦克风阵列，通过一系列不同的算法，声源可被解析并显示出来。本课题将在调研经典解析算法的基础上，利用机器学习进一步提高声源解析的分辨率与稳定性，并利用实验室的现有设备制造这样一台相机。
题目2： 声学超材料的最优吸声结构
题目2简介：声学超材料（Acoustic Metamaterials）是一种特殊的人造材料，它通过在材料表面与内部制造一些周期性的结构（如共振腔）来改变材料的宏观声学特性，以此来达到消声、吸声、混响等目的。本课题重点探究能够提供最优（或更优）吸声或消声性能的超材料的结构问题。课题将以理论分析研究为主，辅以适当的消声室实验验证。
题目3：三角形管道流动的稳定性分析
题目3简介：管道流动是一类常见的流动现象。实验发现，当流动的雷诺数（无量纲的流速）达到并超过一定的临界值时，流场从稳定的层流逐渐变为杂乱无章的湍流。流体的稳定性理论试图通过研究流体系统对流体扰动的响应来解释流动从层流变为湍流（转戾）的物理机理。本课题将综合理论与数值探究三角形管道内层流场的线性与非线性稳定性。
题目4：Ogee形锯齿尾缘的尾缘降噪性能实验研究
题目4简介：尾缘噪声是一种常见的由流动引起的噪声，常见于风机、风扇以及飞机。它是由湍流边界层受到翼形尾缘的散射引起的。实验发现利用齿状尾缘可显著降低这种噪声。本课题组的先期工作证明了最优降噪齿型的理论条件，并据此提出了新的Ogee形状的齿状尾缘。本课题将以风洞实验为主，结合相关的理论模型，探究Ogee形尾缘在实验上的降噪特性。
对学生要求：数学物理基础扎实，有一定的编程基础。
13. 教师姓名：赵耀民（yaomin.zhao@pku.edu.cn）
拟指导本科生人数：1
题目1：粗糙壁面槽道湍流的数值模拟
题目简介：已有的壁湍流研究大多假设壁面光滑，然而真实自然环境和工程应用中的壁面往往是粗糙的。本研究关注粗糙壁面——特别是接近真实外形的粗糙元——对流动行为产生的影响。
对学生要求：先修流体力学
14. 教师姓名：王雪峰（snow_peak@126.com）
拟指导本科生人数：题目1（1人）；题目2（1人）；题目3（1人）；题目4（1人）
题目1. 设计基于主动调控和被动驱动的上躯干康复支撑机械臂系统；
题目2. 基于多体力学对上躯干弯曲运动进行生物力学和人机交互建模；
题目3. 基于丝驱动和响应材料混合驱动的微型多自由度手术机器人原理设计；
题目4. 基于交叉带轮式的全地形自组装移动机器人原理设计。
题目简介：1. 为上躯干损伤病人的个性化康复训练设计机械臂辅助支撑装置。该装置可根据病人不同的体重和不同的损伤程度来提供相应的康复训练支撑力曲线。该支撑力可通过装置被动实现以提供稳定、安全和平稳的支撑，也可通过电机主动调控来改变曲线以适应不同的病人和不同的康复阶段；
2. 在机械臂辅助支撑力作用下，对无自主支撑力患者的上躯干弯曲运动进行基于视觉图像的体态测量和基于多体力学的生物力学建模，并且跟机械臂模型结合进行人机交互力学建模；
3. 设计多节（3节以上）、微型（直径4mm以下）串联关节手术机器人执行端，通过一对并联驱动丝进行机器人的多关节欠驱动，并对单关节设计基于响应材料的运动离合器（可将关节固定在任意弯曲角度或使关节可自由转动）；
4. 设计一种交叉式的带轮驱动机器人，通过遥控使机器人可在野外地形下移动和转动，并且使多个体可组装变形。
对学生要求：1和4：机械设计和工程制图；2：机器视觉；3：弹性力学（或材料力学）。
