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机械设计及理论学科已有四十多年的建设历史，前身为林业与木工机械学科，1981年获硕士学位授予权，1996年获博士学位授予权。现有教授13人，博士生导师6人。通过多年的建设，学科形成了一系列具有特色和优势的研究方向。近年来共承担国家自然科学基金、国家863计划、国家林业局及江苏省科技攻关等科研项目40多项，累计科研经费500多万，与国内外产学研机构具有广泛的联系。
主要研究方向：
1、精确农药实用技术与设备
本研究方向主要研究雾滴飘移及沉降机理和树干注射输液、实用喷雾、智能喷雾、精确施药、烟雾载药等技术与装备。近年来先后完成了国家自然科学基金项目“基于树干特征图像的农药实时精确对靶使用方法研究”、国家留学基金项目“农药雾滴飘移控制技术研究”、国家林业局项目“森林病虫害烟雾载药防治技术”及“6HY-25系列烟雾机的推广应用”、江苏省国际合作项目“防治松线材虫病新型生物农药的研究开发”等重大科研项目。上述研究成果达到了国内或国际领先水平。目前正在进行国家林业局“948”项目“病虫害防治低量风送高射程喷雾技术引进”、江苏省青蓝工程项目“智能化喷雾技术研究”、江苏省十五攻关项目“小型脉冲式烟雾机的研制”、江苏省三项工程项目“高大树木无害化技术”等课题的研究。
2、林业机械
本研究方向主要研究现代林业机械的原理结构、动态特性、检测和控制等技术。进行种子处理设备、幼林抚育设备、造林设备、森林保护（病虫害防治、防火）设备、节水灌溉设备、园林机械等设备研究及林业机械的振动和噪声控制、林业机械的数控和智能控制技术等方面的研究。
3、测控技术与智能系统
本研究方向着重将信号检测技术、智能控制技术、信息技术等应用于机械设计及相关理论的研究中，以提升传统机械设计及理论研究的方法，并提高传统机械的智能化和自动化水平。
4、现代机械设计理论与方法
本研究方向以优化设计、有限元分析、可靠性理论、机构学、啮合论、控制理论、振动理论、测试技术等基础理论与现代技术为基础，结合先进设计软件的二次开发，研究通用机械、工程机械、汽车、农产品加工机械、林业与木工机械等领域的现代设计理论与方法，寻求提高产品性能的途径和进行产品改进设计的有效手段。
5、物流技术与装备
本研究方向是以物流工程技术及其机电装备为研究对象，涉及物流管理与机械设计理论的复合型研究方向。它与机械工程、交通运输、管理科学、计算机技术、信息技术等领域密切相关。其研究内容包括：物流运输、仓储、包装、装卸搬运、配送等环节的设施与装备，区域及企业物流的规划管理与设计，物流系统的建模与仿真，物流信息技术等方面。
6、木工与人造板机械
木工与人造板机械研究的主要方向是新型木工与人造板机械的原理与结构研究；设备的动态特性研究；设备的故障诊断与状态检测分析；设备的机电一体化（含数控木工机械）；木工机械的刀具切削原理与切削特性。
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