机械基础课程教学改革与实践探索——以华北理工大学为例

针对目前国内各大高校机械基础课程存在的问题,以华北理工大学为例对课程教学改革与实践进行了分析。提出了启发式、讨论式、模型式、网络式等教学方法,探讨了教学技巧的灵活应用、虚拟实验平台的建立以及教学科研一体化对提高教学质量的重要作用。

谈加强机械设备管理在工程施工管理中的重要性

选择机械设备管理是工程建设管理的一项重要内容,它的任务是高效的进行机械设备使用、维护和投资,创造有利条件,实现项目建设的目标。本文探讨如何加强机械设备管理在工程建设管理中的重要性。

探讨机械工程自动化技术在汽车工业上的应用研究

机械工程自动化技术愈来愈快的发展速度催生着其在汽车工业等应用领域的深度研究,本文拟从机械工程自动化技术在汽车控制系统中的影响角度出发,通过研究机械工程自动化技术在汽车工业上的相关模块,进而探索机械工程机动化技术在汽车工业上的应用分析。

基于CFD数值仿真的工程机械 冷却风扇性能分析

为了提升冷却风扇的性能,使流经散热器空气的流动状态得到改善,基于国内某工程机械用冷却风扇建立几何模型,利用CFD数值仿真对冷却风扇进行模拟。结果表明:原风扇仿真模型正确;孤立翼型法与合理的特征控制可用于风扇的几何开发与建模;当体积流量达到10.24 m^3·s^(-1)时,新风扇全压效率提升了约0.81%,轴功率降低了0.12kW。

新发展理念背景下工业工程专业建设规划研究

时代的发展以及新一代信息技术的出现促使工业工程专业必须在传承的基础上发展,结合目前工业工程专业面临的新形势、新挑战,基于五大发展理念对工业工程专业进行系统规划研究。基于创新和协调发展理念构建工业工程复合型创新人才培养模式;基于绿色发展理念促进教师队伍的可持续发展;基于协调发展理念构建以学生为中心覆盖教学全过程的教学质量保证和评价体系;通过开放和共享理念,探索高校间国际学术交流与国际合作方式。在此基础上,以华北理工大学工业工程专业的建设规划为例,解析新发展理念背景下近几年的专业建设规划经验,为工业工程专业人才培养提供借鉴参考。

汽车用铝合金在搅拌摩擦加工下的组织改性与力学性能分析

探讨了搅拌摩擦加工对汽车用YL112铝合金显微组织和力学性能的影响。结果显示,经搅拌摩擦加工后, YL112铝合金的孔隙率明显降低, α-Al内部的树枝状结构遭受严重破坏, YL112铝合金中较大的第二相粒子和针状Si相得到有效分解。分解后的产物在搅拌摩擦加工的熔核区域均匀重分布,进而使YL112铝合金的微观结构得到细化。此外,搅拌摩擦加工显著提升了YL112铝合金的抗拉强度及断后伸长率。在低延展性及高孔隙率存在的区域, YL112铝合金容易发生断裂,而经过搅拌摩擦加工处理, YL112铝合金的微观组织被重组改善,最终展现出更优异的综合力学性能。

力法原理在机器人碰撞点识别中的应用

随着机器人技术、人机协同作业技术被广泛关注,如何实现一个人机共融的安全系统至关重要。想要实现真正的人机共融,保证安全性、做好碰撞点的识别工作是重点。针对皮肤传感器应用包覆性来感知外力的局限性,提出了一种人机协同作业时当碰撞连杆已知,引入一种新的求解碰撞点处外部接触力的方法。利用力法原理求解超静定结构的方式,只需借助机器人本体输出的部分参数信息,即可根据受力信息,得到碰撞点的位置信息。最后,搭载实验平台对所提出的算法进行仿真实验,实验结果表明通过受力信息锁定碰撞点位置时,其受力情况的误差范围在可接受的范围之内,满足机器人碰撞点识别算法的精度要求。

磁控触变流体的3D打印工艺研究

针对现有磁控智能流体无法应用于3D打印的问题,本文制备了一种在磁场调控下能够实现溶胶-凝胶可逆转变的新型磁控触变流体,并对其打印工艺进行了研究。采用全系统损耗润滑油、有机膨润土和Fe_(3)O_(4)颗粒制备了不同配比的打印样品,搭建了直写式3D打印实验平台,研究其可打印性。流变学实验表明:磁控触变流体有机膨润土含量越高,触变性越强,剪切变稀越明显;磁场强度越强,屈服应力越高,储存模量越高。3种挤出方式下的打印实验结果表明,采用匀料恢复挤出方式打印的结构具备最高分辨率和最大高度。磁控触变流体在根据其流变特性设计的挤出装置下具有良好可打印性,为该材料应用于柔性传感、软体机器人个性化复杂结构设计与驱动、微流控检测等领域奠定了基础。

一款多功能护理床

通过设计了一款多功能护理床,介绍了该多功能护理床的具体结构和功能。通过Solid Works三维建模、虚拟装配和仿真分析,并结合CAD图进行理论设计分析,验证了该床的设计结构不存在运动干涉,使用安全可靠,节省医院空间,给患者及护理者提供了很大方便。

基于轨迹条件灵巧度的机械臂规格优化设计

文章基于轨迹条件灵巧度,对机械臂的规格进行了优化设计.通过遗传算法进行迭代优化,得到了最优的机械臂规格,使得机械臂在执行轨迹时具有更高的灵巧度和全域灵巧度.实验结果表明,经过优化的机械臂能够更加稳定和精确地执行轨迹任务,提高了工作效率和质量.

基于海绵城市理念的海绵农村工程的研究

随着“十四五”规划的出台,国家逐步将发展重心向农村转移,开始大力推进农村改革,将农村发展与城市发展相结合。“海绵城市”工程已经在我国得到了空前发展,但在农村地区,海绵城市建设几乎为零。为了实现资源的可持续性、符合绿色发展主题,本研究提出“海绵农村”的构想,以此为出发点,就海绵农村问题进行了探讨,作为农村绿色可持续发展的参考。

逆向工程特征点提取与参数化建模方法研究

通过对逆向建模特点与参数化建模方法的研究,提出一种特征截面轮廓线提取与参数化设计的逆向建模新思路。首先,以Geomagic Studio软件完成对电动汽车车头扫描数据预处理,实现特征截面插入与特征轮廓线的提取,并在CATIA软件中进行曲率分析;其次,通过分析特征曲线曲率变化识别特征点,并测量出特征点三维数据;最后,运用Visaul Basic对CATIA进行二次开发,以特征点数据为参数,生成截面特征样条曲线,再进行曲面重构,实现参数化设计的逆向建模。结果表明:以Geomagic Studio与CATIA软件为平台,完成了截面插入和曲率分析,获取了特征轮廓线及特征点三维数据,实现了逆向特征提取与参数化设计相结合的建模方法。

基于CATIA二次开发的逆向工程曲面重构方法研究

针对利用逆向工程中扫描点云数据,提取特征轮廓曲线与生成曲面时,工作量较大且容易出问题,提出一种基于特征数据提取与CATIA二次开发的正逆向相结合的曲面重构方法。以Geomagic Studio软件完成对扫描点云数据的预处理,针对不同产品模型的特征,提取不同的截面线与轮廓线;分析模型特征,对于简单特征模型通过旋转、拉伸、扫琼等命令重新生成新模型;对于复杂曲面造型,提取特征点云数据并导出为ASC格式文件,通过对CATIA二次开发,读入存在EXCEL中的大量点数据坐标,快速生成三维模型。结果表明:以Geomagic Studio与CATIA软件为工具,完成特征曲线提取与特征点数据读取,实现了基于截面特征与曲面特征的正逆向相结合的建模方法,为产品造型创新设计与快速建模提供一种新方式。

工程车辆散热器的传热特性分析与结构优化

为提高某工程车辆用管片式散热器性能,提出在散热器热管外壁增加导流结构作为改进方案。首先,采用Fluent15.0对原始散热器单元体进行仿真,对比试验数据验证仿真的准确性;其次,在原始散热器单元体的热管外壁增加导流结构作为改进模型,对比改进前后散热器的综合性能;最后,分析导流结构各参数的传热特性并优化导流结构。仿真结果表明:在入口风速为2~12 m/s时,仿真结果与试验数据的压力损失和换热系数的最大偏差在5%以内;入口风速为12 m/s时,改进模型的综合评价因子高出原始模型约6.73%;导流结构的长度、半径与散热器的压力损失和换热系数成正比,而安装位置则与之成反比,结合正交试验与信噪比分析得出的最优导流结构参数为半径r=0.5 mm,长度h=3.0 mm,位置p=5.8 mm。该研究为导流结构在散热器中的应用提供了新的经验认知。

3-DOF混联采摘机械手的工作空间分析与设计

为了增强采摘机械手的稳定性、对中性及增大机械手的运动空间,提出1种3-DOF混联采摘机械手机构,对其进行工作空间分析,基于工作空间优化设计出1种高效的可用于农业采摘的小型机械手。根据农业采摘需求选定采摘机械手的机构类型并决定其结构,推导采摘机械手的位置正反解,利用蒙特卡洛方法求解机械手的工作空间并绘制其工作空间的三维点云图;分析关键参数对工作空间的影响,找出参数的最佳值从而优化工作空间。考虑到采摘过程中避免农作物损坏并加快采摘效率,设计了采摘收集一体式的小型果蔬采摘机械手,并使用Creo软件建立了采摘机械手的三维模型。该采摘机械手具有适当的工作空间,可以提高小型果蔬采摘效率。

基于逆向工程的农用电动汽车壳体造型设计

在产品的设计过程中,有正向设计和逆向设计2种建模方法。采用了Artec Studio和Geomagic Studio软件相结合的方法进行逆向数据处理,再运用正向设计和逆向设计相结合的建模方法对零件进行设计。以Artec Studio、Geomagic Studio和Croe 2.0软件为平台,利用逆向工程技术得到已有零件的数字化模型,以此为参考,再通过正向设计最终建立另一零件的数字化模型。该方法提高了产品的设计效率,开辟了建模的新途径。最后进行实例应用,对扩展到其他设计领域具有现实意义。

多点测试在工程车辆冷却性能预测中的应用

为了评估工程车辆各进气口空气流量对冷却性能的影响,采用16个测试点对国内某型号250马力推土机分区域测定空气流速,建立关于进气口比例系数的工程车辆冷却性能预测模型。结果表明:该预测模型可在一定误差内快速地获取动力舱的进气状态;确定进气口B和D处的空气流动效果相对较好,C和G处相对较差;结合-NTU法建立关于比例系数的冷却性能预测模型,实现对改进方案的有效评估。

基于三维仿真和分析软件的机械原理课程改革

随着中国制造2025不断加快的步伐要求和专业发展的需要,机械原理课程作为机械基础骨干课程,面向工程能力的教学改革刻不容缓。本文介绍了应用型本科院校机械原理课程的教学改革及成果,将课设与现场结合,开发了基于项目的课程设计题目,将授课内容与课程设计结合,激发了学生的实战潜力。

工程热力学在过程装备与控制工程专业中的教学方法探究

以热力过程为研究对象的工程热力学是过程装备与控制工程专业的重要基础课程,在生产实习和工作中的作用日益凸显。这门课内容抽象、公式繁多且互有联系,学习的难度较大。通过积累的教学经验,结合过程装备与控制工程专业要求对热力学课程内容进行分析,提出了在教学中存在的问题,并总结了一些教学方法与教学手段,这些有助于提高教学效果。