地方工科院校“两性一化”理念下实践教学体系构建与实践

该文从分析新工科背景下,地方工科院校转型过程中实践教学改革面临的新要求和问题入手,以太原科技大学为例,介绍相应的实践教学改革探索与实践。首先,提出“两性一化”实践教学理念,然后,构建“分阶递进、多元协同、数智赋能”的实践教学实施路径,最后,阐述实践教学新体系的实施效果。该文可为地方工科院校的实践教学改革提供借鉴参考。

高速-重载全地形车仿生悬架系统运动学分析

全球自然灾害形势复杂,极端灾害事件呈频发、高发、突发态势。某型高速-重载全地形车作业过程中会产生剧烈振动,传统减振方案存在诸多影响减振效能的潜在因素。从仿生学原理和生物力学机理入手,探究自然界犀牛、袋鼠的生物缓冲特性与全地形车速度快、承载重、冲击强等应用性能之间的内在联系,结合机械原理,研究一套结构紧凑、抗冲击能力强的仿生悬架系统,响应高速-重载全地形车在复杂地形下应急保障工作的需求。结合几何原理建立仿生悬架系统运动学数学模型,求得各输入、输出角位置参数数值算例,并对三维模型展开位置仿真分析,验证数值算例的正确性。在验证其仿真结果与理论计算结果相符的基础上,对相应角速度及角加速度随时间变化的运动轨迹进行运动学分析,验证该机构在运动过程中的平稳性,表明结构设计符合减小冲击和振荡的实际运行需求。运动学数学模型可为后续结构参数优化、确定减振单元性能、进一步实行控制和试验工作提供可靠的数据资料和理论支撑,有助于提高减振系统研究与设计的效率,缩短研发周期,降低研究成本,同时为其他减振系统研究提供有益参考。

表面织构-活性屏离子氮化复合处理对38CrMoAl钢摩擦学行为的影响

【目的】38CrMoAl钢是液压泵柱塞常用材质之一,其表面性能对液压泵长寿命安全服役尤为重要。磨损是液压泵柱塞的主要失效方式,采用表面强化处理能够突破其性能极限,是实现液压泵高性能、高可靠运行的有效途径。【方法】采用表面织构化和活性屏离子氮化的复合处理工艺对38CrMoAl钢进行表面形性调控,以期实现其表面强化方法。先利用激光加工技术在38CrMoAl钢表面制备凹坑织构,再对38CrMoAl钢和表面织构化38CrMoAl钢进行活性屏离子氮化处理。借助球-盘式摩擦磨损试验机研究表面织构-活性屏离子氮化复合处理对38CrMoAl钢摩擦学行为的影响。【结果】结果表明,38CrMoAl钢表面生成了ε-Fe2-3N、γ'-Fe4N和CrN;氮化层表面致密且无明显裂纹和孔洞;氮化层均匀、连续,由白亮层和扩散层组成。氮化层的截面硬度呈梯度分布,试样表面硬度最高,随着距表面距离的增大,硬度逐渐降低。38CrMoAl钢相关试样与Al_(2)O_(3)球的干滑动摩擦结果可知,38CrMoAl钢的摩擦系数为0.40,而表面织构-活性屏离子氮化38CrMoAl钢的摩擦系数为0.36;经复合处理后,38CrMoAl钢的磨损失重降低了92.5%.复合处理显著提高了38CrMoAl钢的摩擦学性能。

能量再生型电液混合驱动系统参数特性研究

重型装备回转运动负载惯量大、周期性频繁启停、能耗巨大,制动能一般都以热能形式耗散,能量再生利用一直没有很好的解决方案。提出了一种新型能量再生型电液混合驱动系统并定义了系统3种工作模式,以重型装备中可逆轧机为例,研究了所提系统的特性。以电动机能耗及输出峰值功率作为评价指标,研究关键元件参数对系统驱动特性的影响规律,通过AMESim建立了纯电动驱动与电液混合驱动仿真模型。结果表明:液压泵/马达排量对制动时间、电动机峰值功率及电动机能耗影响最大;最优参数下,所提电液混合驱动系统较原电动机驱动可降低电动机峰值功率45.75%,能耗可降低48.33%,启动时间缩短44.54%,制动时间缩短1.21%。

轴向柱塞泵配流副油膜温度特性

柱塞泵配流副油膜温度分布影响配流副油膜润滑、泄漏与摩擦。为了探究轴向柱塞泵配流副油膜的温度分布,搭建了配流副三点油膜厚度与多点温度测试平台。根据采集的配流副油膜三点膜厚试验数据,建立了配流副楔形油膜模型;考虑了柱塞腔、配流副油膜对缸体的静压力、配流副表面微凸体间作用力,建立了缸体轴向力平衡方程;考虑了配流副油膜的能量损失、热传导以及油液黏温特性,建立了配流副油膜热平衡模型。结果表明,配流副油膜最高温度值随着压力和斜盘倾角的增大而增大,最高温度点位置保持在高压腰型槽对称线两侧-20°~20°的区域内;最高温度理论与试验结果的相对误差小于8%。

双联轴向柱塞泵动态特性及功能复合分析

针对数字式变排量双联轴向柱塞泵功率分配及复合控制模式切换的难题,首先,依据其机液伺服变量原理建立了变量机构的数学模型,分析了泵频响的影响因素。其次,建立了双联轴向柱塞泵的改进交叉功率控制、负载敏感控制、压力切断控制的数学模型,并通过仿真分析验证了改进交叉功率的有效性。在此基础上,提出了基于控制信号最小值的功率、流量、压力复合控制策略。最后,基于AMESim仿真平台建立了双泵系统的机液仿真模型,结果表明:增加阀流量系数、阀芯端面面积,减小弹簧刚度、变量柱塞面积以及斜盘摆动半径可提高变量泵的频响;改进的交叉功率控制策略使泵的变量工作区扩大了约15%,增加了电动机功率在双泵间的分配范围。

渐开线花键冷滚压精密成形工艺分析及试验研究

花键冷滚压精密成形技术是一种高效、精密、少无切削的先进制造技术,具有成形效率高、节能、节材和零件成形性能好等特点。分析渐开线花键冷滚压精密成形工艺过程及原理,对成形过程的单位平均压力、接触面积、滚压坯料直径、滚压力及滚压力矩等进行求解。对渐开线花键进行冷滚压精密成形试验,分析零件变形区的金属流动规律,组织形成机理及塑性变形对成形性能的影响。试验结果表明,在花键冷滚压精密成形过程中,工件表层发生剧烈的塑性变形,晶粒沿齿廓呈连续的流线型分布,塑性变形区为细长的纤维组织,齿形截面硬度分布具有一定的规律性。试验所得零件无缺陷,硬度、耐磨性等较传统的切削加工花键大大提高,可满足使用要求。

电液混合动力城市公交车控制策略研究

针对城市公交车电池寿命短、续航里程低的问题,提出了一种电液混合动力系统,并针对此系统设计了一种基于规则的控制策略,确定了公交车的相关参数,对混合动力系统的关键元件进行了选型,使用AMESim软件搭建了电液混合动力系统仿真模型和控制策略仿真模型,结果表明:所提出的电液混合动力系统电池提供大电流的次数减少了60%,续航里程相较于原系统增加了25%,验证了控制策略的有效性。对系统切换工作模式时耦合转矩出现波动的现象进行了研究,结果表明:通过选择合适的泵/马达结构参数可以减少耦合转矩的波动,以提高模式切换过程中整车动力传递的平稳性。

多尺度织构参数对往复式液压摩擦副摩擦特性的影响规律研究

摩擦副的摩擦磨损是限制机械设备服役性能的主要原因,织构化处理是当前提升摩擦副接触面摩擦特性的有效方法,但当前的织构化研究缺乏液压工况下织构参数的设计体系。针对此问题,采用仿真和试验方法,对往复运动形式下的织构化表面润滑、摩擦特性进行正交化分析。使用极差分析方法,以仿真组动压承载力与试验组磨损量为评价标准,得到各参数对织构化表面摩擦特性的影响权重为:直径>深度>面密度>形状,最优织构参数为外接圆直径700μm、形状三角形、深度300μm、面密度8%。建立了液压工况下的织构最优参数设计体系,为织构化处理在液压摩擦副的实际应用奠定了基础。

基于二通插装阀的液压系统标准控制单元设计与研究

工程机械中普遍采用液压传动系统,要求系统集成化程度高,密封性好,能量损失小。鉴于此,基于二通插装阀的液压系统标准控制单元进行设计与研究。建立了三通集成块,并验证了其可行性。采用2个标准控制单元控制液压系统,列举了标准控制单元的12种控制功能。同时,搭建了系统仿真模型,验证了标准控制单元控制液压系统的合理性。仿真结果表明:标准控制单元控制的回路可实现液压缸的快进和负负载流量再生功能,达到节能的目的。

基于单像近景摄影测量的滑坡裂缝探测方法

滑坡监测能够为预测可能发生滑坡灾害的时间和范围、制定减灾方案提供可靠依据。针对目前基于近景摄影测量的滑坡监测需要建立立体模型、数据处理复杂、数据量大、难以实现实时监测预警的不足,设计了一种适合实时、远程传输的单像滑坡监测方案。该方案主要采用滑移前后相邻影像匹配的方式,用同名点的位移场计算滑移矢量场。在确定用于该方案的最佳影像匹配算法时,对比分析了SIFT、SURF和ASIFT 3种常用算法在旋转、缩放、光照变化和仿射变换4种情况下的匹配性能,并根据该监测方案需要确保滑坡区域匹配点的密度和滑坡发生初期仿射变换较小的特点,认为SIFT算法最适合于该监测方案。在此基础上,提出了基于SIFT特征点的二维场位移矢量模型和相邻影像对应像素灰度值跳跃检验模型2种滑坡范围圈定模型,根据2种模型圈定的滑坡范围在理论上的差异,将2种模型进行耦合,能够有效探测出滑坡裂缝,为滑坡预警提供可靠依据。

花键轴冷滚压成形的分齿条件

自由分度式花键冷滚压成形工艺,不具备分度装置,成形过程的分齿阶段对整个滚压过程的成败至关重要.为保证冷滚压加工的正确分齿,必须对影响冷滚压成形分齿阶段的花键参数和滚压模具几何参数给出限定条件.按照滚压成形前后工件(花键)体积不变的原则给出毛坯直径的计算公式;根据分齿阶段花键毛坯与滚压轮作等线速纯滚动的运动特征,推导保证正确分齿要求的滚压轮齿顶圆直径公式;根据滚压时的受力分析,给出旋转条件及滚压轮的齿数条件;分析主轴转速及径向速度对分齿时齿距累积误差的影响.对所得结论进行实验验证,按照理论计算的结构参数及工艺参数,可以滚压出4级精度的渐开线外花键轴.

喉罩联合支气管封堵器在胸科麻醉中的应用

目的探讨喉罩联合支气管封堵器在胸科麻醉中应用的可行性。方法将择期行全身麻醉下胸科手术患者20例随机分为气管插管支气管封堵器组(T组)和喉罩支气管封堵器组(L组)各10例。所有患者麻醉诱导:静脉注射咪达唑仑0.05mg/kg,舒芬太尼0.4μg/kg,丙泊酚1.5mg/kg,待患者意识消失,静脉注射顺阿曲库铵0.2mg/kg,肌肉松弛完全后,T组插入7.5号加强型气管导管,L组插入3.0～5.0号喉罩,然后2组均在纤维支气管镜引导下插入支气管封堵器至术侧支气管,手术时支气管封堵器套囊充气,封闭术侧支气管,健侧肺单肺通气。记录2组插管前、插管即刻有创平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、心率(heart rate,HR)、血氧饱和度、呼气末二氧化碳、乳酸水平和皮质醇浓度,比较2组支气管封堵器定位时间、术中肺萎陷情况、丙泊酚用药量、手术时间、出血量、拔管时间和术后气道黏膜损伤情况。结果T组插管即刻MAP、HR和皮质醇水平均明显高于插管前,差异有统计学意义(P<0.05),L组插管即刻除了HR较插管前略有升高外,其他指标无明显变化。插管即刻L组MAP、HR和皮质醇均低于T组,差异有统计学意义(P<0.05),2组支气管封堵器定位时间和肺萎陷程度差异无统计学意义(P>0.05),L组丙泊酚用量和拔管时间少于T组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论喉罩联合支气管封堵器是一种较好的单肺通气方法,可安全有效地应用于胸科手术麻醉。

盐浴氮化处理对球墨铸铁摩擦学行为的影响

针对轴向柱塞泵中柱塞副配对材料38CrMoAl/QT500在重载工况下表面承载能力低、耐磨性能差等问题,首次将盐浴氮化处理工艺运用于柱塞泵缸体材料QT500,将三种不同型号的球墨铸铁(QT450、QT500、QT550)作为试验材料,获得盐浴氮化表面改性层。根据实际应用工况,通过显微硬度仪和CFT-I往复式摩擦磨损仪,以及SEM和EDS分析渗氮后QT450、渗氮QT500、渗氮QT550和基体QT500在液体润滑状态下与38CrMoAl球体对磨的摩擦学行为,得到显微硬度、摩擦因数、磨损量、磨损形貌和磨损表面化学成分。结果表明在摩擦过程中,盐浴氮化处理后的球墨铸铁耐磨性能得到显著提升,达到减少磨损、提供连续且稳定的润滑效果,磨损机理主要是氧化磨损和疲劳磨损。

毛坯尺寸标注基准的选择

根据毛坯尺寸的作用 ,应用工艺尺寸式方法推导出在毛坯尺寸设计过程中应遵循的法则 ,以减小各加工面的粗加工余量公差及提高加工面相对于非加工面的尺寸和位置精度 ,通过实际验证 ,证明基于这种法则的毛坯设计对提高产品质量。

“以人为本”视角下的青年思想政治教育

近年来,青年求学、就业、发展压力日益突出,现实生活中各种矛盾和问题也越来越直接地影响着青年的思想倾向和观念,给青年思想政治教育带来新的挑战。针对此形势,青年思想政治教育应以当代青年的思想特点为根据,把握"以人为本"的思想宗旨,在相关原则的指导下,用社会主义核心价值体系武装青年的头脑;以科学发展观为指导,营造风清气正的社会环境;强化文化认同,努力践行中华文化;运用网络等新载体、新途径,通过人文关怀和心理疏导提高当代青年的心理健康水平。这是做好新时期青年思想政治教育,引导当代青年健康成长的必由之路。

中国乡规民约研究80年

中国乡规民约的学术研究兴起于民国,至今已经走过八十余年的历程。20世纪50至80年代的30年间它曾一度沉寂;改革开放之后复归于繁荣;在以后很长一段时间内仍会是一门显学。以往的研究呈现出多学科交叉、区域性增强、与时政相勾连等特点。还有一些问题需要引起重视例如:乡规民约的概念界定在学术界尚未达成一致,一些重要历史时期和一些重要区域的乡规民约关注不够,重要政治人物乡规民约思想的研究亟待开展。

高压轴向柱塞泵配流盘抗空化结构研究

针对高压轴向柱塞泵工作过程中存在的空化现象,结合柱塞泵配流盘吸油腰形孔内过流液体流线方向提出配流盘抗空化结构,通过解析法分析了配流盘抗空化结构对柱塞泵性能的影响;借助Pumplinx仿真平台,对柱塞泵工作过程中配流盘吸油腰形孔内气体体积分数的变化规律进行数值分析;通过Kriging插值模型预测仿真数据的邻近未知参数,并用杂交粒子迭代优化算法得到最优抗空化结构。研究结果表明,轴截面为敞口形配流盘吸油腰形孔可以减小柱塞泵内空化气体体积分数约2%,其最优结构参数特征为:沿柱塞泵旋转轴轴向偏转75.7°和顺流偏转8.2°。

花键冷滚压成形力测试与分析

根据花键冷滚压加工原理,按机床受力,将加工过程中的滚压力分为主轴转矩和径向进给力两部分。设计测试方案,用计算机数据采集系统测得了主轴转矩和径向进给力在滚压过程中的实时变化曲线,分析了它们的变化特征,得出压入阶段结束时滚压力取最大值。对不同的工艺参数进行实验,得到了工艺参数对最大滚压力的影响规律。