校企协同育人的融合路径与融合机制研究——以机电一体化技术专业为例

【目的】“中国制造2025”背景下,为贯彻落实国家“一带一路”倡议,需要加强校企的产学研合作,探索校企双方互利共赢的产教融合育人路径与合作机制,提升人才培养质量。【方法】课题组以高职院校机电一体化技术专业为例,提出了校企协同育人的主要融合路径与融合机制,通过校企共同制定专业人才培养方案,合作开发专业课程体系,重构课程教学内容等方法,基于企业精益管理的车间教学方式,构建“双融双创”产教融合的校企协同育人模式。【结果与结论】该教学新模式引导学生结合企业先进的工艺、技术和方法,增强了学生工程实践能力,培养了学生创新思维能力,使人才培养与智能制造产业发展深度融合,满足了企业对高素质技术技能创新人才的迫切需求。

改进BTSVM算法及其在桥梁裂缝检测中的应用

针对一般的二叉树支持向量机(BTSVM)分类器收敛速度慢以及完全二叉树和偏二叉树支持向量机分类器错分样本易积累这两个问题,提出一种改进的BTSVM智能识别方法。通过构造一个非平衡二叉树SVM,减少由于前期分类错误造成的误差积累。利用飞狼优化算法对BTSVM算法两个核心参数进行寻优处理,并利用参数优化后的BTSVM对桥梁裂缝进行分类诊断研究。实验结果表明,所构建的改进BTSVM算法具有较强的自主学习能力,可将易区分的类最先分离出来,拥有更高的识别准确率。

车轴压装界面微动磨损尺寸的非线性检测

针对铁路车轴压装界面早期微动磨损检测困难的问题,基于Comsol软件固体力学-弹性波多物理场耦合模块,建立含微动磨损的车轴压装界面超声检测分析模型。以透射信号基波及二次谐波的幅值为特征量构建了超声波非线性系数与超声透射系数,讨论了压装界面磨损深度、长度以及压装力对超声波非线性系数与超声透射系数的影响,提出车轴压装界面微动磨损尺寸评估模型。结果表明,非线性系数随着压装界面磨损深度、长度的增大而增大,随压装力的增大而减小;超声透射系数随压装界面磨损深度、长度的增大而减小,随压装力的增大而增大。该结论为车轴压装界面微动磨损的尺寸定量评估提供了理论参考。

基于LCU的城轨车辆电气控制系统的改造研究

LCU是一种采用无接触控制技术的智能化电子设备,它能够直接控制并驱动外部负载,简化电路设计,同时实现复杂的逻辑计算。通过应用LCU,不仅能够缓解因机械触点故障导致的运营中断,还能显著提升城市轨道交通车辆的运行稳定性和效率。在传统的城市轨道交通车辆中,继电器被广泛用作控制核心,以实现车辆的多种功能。然而,继电器的机械触点长期地运行容易失效,这不仅降低了系统的可靠性,也对轨道交通的安全性构成了威胁。为了解决这一问题,本文提出了一种改造方案,旨在将传统的继电器控制系统升级为LCU(逻辑控制单元)系统。

太阳能驱动的制冷循环海水淡化系统性能分析

建立太阳能驱动的制冷循环海水淡化系统数学模型,通过改变驱动热水流量、驱动热水供回水温差、集热器面积和所在城市这4个变量,进行系统性能分析,利用Matlab语言编制程序进行求解。结果表明:提高驱动热水流量和增大驱动热水供回水温差,均有利于提高淡水产量,但所需辅助热源热量增加,太阳能供能比例下降;增大集热器面积,有利于降低辅助热源热量,增大太阳能供能比例,但淡水产量微降;选择大连、北京和深圳3个城市,在相同的条件下,深圳地区太阳能供能比例最高,北京次之,大连最低。

基于压电纤维传感器应力波方向检测的结构冲击定位研究

冲击定位监测是飞行器结构健康监测的重要研究课题。基于应力波方向检测的冲击定位方法可有效克服传统的到达时间方法依赖波速的应用局限性,适合飞行器复杂结构的冲击定位监测。本文分析了压电纤维对冲击应力波的响应特性,针对板结构冲击应力波信号具有宽频、频散与多模态成分混叠等特征,采用Shannon复数小波变换提取应力波能量峰值窄带信号,通过仿真与实验研究表明低速冲击板中产生的应力波主能量成分为A_(0)模态Lamb波;基于压电纤维对Lamb波的方向响应特性,优化制备了45°“应变花”结构的压电纤维传感器,以能量峰值窄带Lamb波传播方向表征应力波传播方向,提出了基于压电纤维传感器应力波方向检测的冲击定位方法。实验结果表明提出的基于压电纤维传感器应力波方向检测的冲击定位方法准确有效,平均距离定位误差为17.2 mm。研究成果提供一种应力波方向传感器及不依赖应力波波速的结构冲击定位方法,具有一定的理论研究意义和工程应用价值。

基于模拟退火算法的模型预测控制策略

传统的模型预测控制(MPC)存在权重因子无法准确设计、开关状态循环预测以及响应速度慢的问题。提出了一种基于模拟退火(SA)算法的模型预测控制策略(SA-MPC),通过建立预测模型和构造目标函数,采用SA后台直接全局寻优,实现环流控制和SM电容电压均压控制。所提策略无需整定权重因子,无需循环试凑开关状态,提升了响应速度和精度,有效抑制了相间环流和降低了子模块电压波动幅度。通过搭建模块化多电平换流器(MMC)系统模型,仿真验证了所提策略的可行性与有效性。

新型滚动轴承结构参数对印刷压力的影响

目的为优化印刷滚筒的挠曲变形,有效提升其支承性能,改善印刷滚筒的压力分布。方法选择预负荷弹性复合圆柱滚子轴承作为变刚度印刷滚筒传动支承部件,基于等效刚度模型计算不同填充度预负荷弹性复合圆柱滚子轴承的刚度,分析预负荷弹性复合圆柱滚子轴承结构参数变化对刚度的影响,构建变刚度印刷滚筒支承系统力学模型,通过有限元仿真分析预负荷弹性复合圆柱滚子轴承刚度对变刚度印刷滚筒印刷压力的影响。结果结果表明,随着滚动体填充度的增加,预负荷弹性复合圆柱滚子轴承的径向刚度减小,变刚度印刷滚筒挠曲变形不同程度增大,结合疲劳寿命角度综合考虑,选择填充度在45%~50%的预负荷弹性复合圆柱滚子轴承作为印刷滚筒的弹性支承,其最大挠曲变形量较普通圆柱滚子轴承平均下降了9.5%。结论在保证了疲劳寿命的前提下,有效改善了印刷滚筒压力分布的均匀性,提升了印刷质量。

基于柔性压电材料传感器的法兰螺栓松动检测

采用柔性压电复合材料传感器进行法兰螺栓松动检测,研究PZT粒径对复合材料压电和介电性能的影响。制备的复合材料压电电压常数g达到117 mV·N。采用柔性复合材料传感器接收单个和多个螺栓在不同松动程度下的超声波,获得超声波透射信号首达波幅值随螺栓松动变化规律。结果表明,随着单个法兰螺栓松动程度加剧,超声波透射信号首达波幅值减小;法兰螺栓在相同预紧力矩情况下,超声波透射信号首达波幅值随着螺栓松动个数增加而减小。研究可为法兰螺栓松动定量检测提供理论依据。

带输入差的双输入齿轮传动系统啮合特性分析

受结构设计与控制精度的限制,船用双输入齿轮传动系统的输入端不可避免地存在输入差异,这种差异将带来齿轮啮合异常,更甚者诱发异常噪声。本研究旨在探究输入差异对双输入齿轮传动系统啮合特性的影响机理,从而获得异常啮合状态对应的响应特征,为齿轮异常啮合状态的识别提供理论依据。在基于ADAMS的箱体-齿轮耦合动力学模型基础上,通过定义转速波动函数构建输入差异量,仿真分析转速波动函数对双输入齿轮传动系统动力学响应的影响规律,并借助实验验证刚柔耦合模型的正确性,同时实验结果表明波动函数幅值增加会导致齿轮啮合力频率边频带振幅增加;波动频率减少使得齿轮从正常啮合过渡到脱啮/背啮状态。齿轮传动系统振动信号频谱图显示齿轮波动频率与波动数成正比,其时频图显示转速波动频率与信号包络谱中的特征频率相匹配。研究可为齿轮传动系统异常噪声的溯源提供一定的理论参考。