基于数据挖掘的课程教学成效分析与教学改进研究

随着现代信息技术的发展,教学数据采集已经覆盖线上线下教学的全流程,对教学数据能否进行深入挖掘分析将决定能否有效建立基于数据驱动的现代教学决策方式。该文从机械工程基础课程线上线下教与学的采集数据出发,运用相关系数分析、主成分分析及多元线性回归等多重数据处理和分析方法,对测试成绩的合理性、影响测试成绩的主成分要素的相关性及权重、学业成绩预测方程等进行深入研究,将信息化教学与大数据分析技术进行融合。该文初步建立基于教学数据挖掘的学习成效分析和学业诊断方法,为教学持续改进提供依据和思路,也为进一步建立数据驱动的教学反馈机制和形成个性化教学模式奠定基础。

机床进给伺服系统非线性摩擦特性及控制补偿研究

以高速高精度数控车床为研究对象 ,建立了包括摩擦非线性因素的进给伺服系统综合数学模型 .研究了非线性摩擦对其动态特性的影响 ,并采用遗传算法对模型参数进行了优化 ,有效地避免了采用线性优化方法时易出现的局部极小的问题 ,消除了因非线性摩擦而产生的“削顶”、“死区”和“突变”等不良现象 .通过优化结果验证表明 ,系统的跟踪精度得到了较大的提高 ,有很好的工程实用价值 .

陶瓷墙地砖干法制粉造粒过程湿含量数值分析

针对陶瓷墙地砖干法制粉过程粉体颗粒湿含量分布不均匀性问题。采用有限体积法建立干法制粉造粒过程欧拉-欧拉多相流模型,模拟干法造粒过程雾化液滴的分布情况,分析干法造粒过程中粉体颗粒的湿含量均匀性;同时搭建试验平台测试干法造粒粉体颗粒湿含量。数值仿真结果表明：当干法造粒时间为10 s、20 s、30 s时,粉体颗粒分布区域雾化液滴的质量比分布分别在0.08-0.09、0.09-0.1、0.11-0.12区域,且20 s时造粒室内雾化液滴分布均匀性均最佳。同时实验与仿真对比表明：当干法造粒时间为10 s、20 s、30 s时,造粒室内雾化液滴最大质量比实验测得值为0.086、0.112、0.123,数值模拟值为0.09、0.1、0.12;造粒室内雾化液滴平均质量比实验测得值为0.081、0.102、0.109,数值模拟结果为0.082、0.096、0.118。从局部与整体角度表明数值模拟与实验结果基于吻合,说明数值模拟结果的真实性,为陶瓷墙地砖干法制粉粉体颗粒湿含量均匀性分析提供了可靠的理论依据。

陶瓷干法造粒过程温度场对造粒效果的研究

针对陶瓷干法造粒机造粒过程温度场对造粒效果的影响,结合实验与数值模拟对比分析造粒过程温度场对造粒效果的影响。基于CFD方法建立模拟造粒过程温度场的数学模型,模拟造粒过程中温度场随时间变化情况,并实验测得造粒室温度值、造粒成品率随时间变化情况。仿真结果与实验数据对比表明:当造粒时间为7 min时,仿真结果显示造粒室内的温度值都低于80℃,实验测得颗粒成品率占整体颗粒质量的56%;当造粒时间为9 min时,仿真结果显示造粒室内温度值高于80℃的区域占造粒体积3%,实验测得颗粒成品率占整体颗粒质量的72%;当造粒时间为11 min时,仿真结果显示造粒室内温度值高于80℃的区域占造粒体积21%,实验测得颗粒成品率占整体颗粒质量的61%。仿真结果与实验数据对比分析说明:当造粒室内温度值高于80℃时,将在一定程度上降低造粒的成品率。

数控车床丝杠进给系统刚度对定位精度的影响

数控车床丝杠进给系统刚度对系统的失动量和定位精度影响较大。基于进给系统质量和弹簧力学模型 ,给出了进给系统轴向刚度和扭转刚度对失动量的影响与定位误差的解析表达式 ,为进给系统结构设计、降低系统的失动量和提高系统的定位精度提供了理论依据 ;结合实例进行了应用分析计算 。

基于CFD的建筑陶瓷干法制备过程温度场分析

为了建立干法制粉过程温度场与有效坯体颗粒之间的关系。基于欧拉双流体理论建立干法制粉过程数理模型,模拟干法制粉过程温度随造粒时间的变化规律,同时结合坯料颗粒的流动性指数与有效颗粒数,阐明干法制粉过程温度场与有效坯体颗粒之间的关系。数值模拟与实验结果表明:当造粒时间为4 min、5 min、6 min时,造粒室内部最大温度值分别约为70℃、85℃、95℃,且造粒室内温度值均衡性依次减弱,坯料颗粒的流动性指数分别为59.5、91.5、85.5,有效坯料颗粒分别为85.33%、90.66%、87.76%。研究结果说明:造粒时间为5 min时造粒效果最佳,且当造粒室内温度值大于85℃时,坯料颗粒的流动性指数及有效颗粒数量在一定程度上均减少。

陶瓷用抛光机磨头声-结构分析及噪声控制

针对建筑陶瓷抛光机噪声产生的原因进行了分析,提出了降噪方案并根据现有的试验条件和设备,对一般情况下抛光机工作时的噪声与水下工作时抛光机的噪声进行了试验测量。试验数据表明,加水可以降低陶瓷抛光机加工时的噪声,此方案是一种有效可行的措施。

陶瓷干法造粒机的数值模拟及其优化设计

陶瓷行业干法造粒制粉取代原有的高能耗、高污染湿式球磨-喷雾造粒制粉是社会生产发展所趋。本文针对陶瓷干法造粒机颗粒充分分散性问题,采用CFD软件欧拉双流体模型建立三维数学模型。利用有限体积法求解不同主轴偏心率与筒体倾斜角的模型,模拟出颗粒的体积分布大小,同时分析颗粒的团聚现象。模拟结果表明,当偏心率为-0.3、倾斜角为150时,颗粒的分散性最佳。该模拟优化设计在一定程度上解决了干法造粒制粉颗粒的充分分散性问题,为陶瓷干法造粒机的研制具有一定的指导意义。

基于lamb波在氮化硅陶瓷叶片及其作摩擦材料镀层传播特性的研究

氮化硅陶瓷以其高强度、耐磨损及高化学稳定性等优越性能被应用于燃气轮机涡轮的静叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料中。其应用的关键是避免制备过程中形成的缺陷。利用Lamb波具有传播距离远、检测速度快的特点实现氮化硅陶瓷静叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料缺陷检测。采用二分法绘制lamb波在燃气轮机氮化硅陶瓷涡轮叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料中的频散曲线,并给出了lamb波检测其缺陷时选择的模态和频厚积范围,应该选择能量高、波形好、不易发生模式转换的模态,为实践检测氮化硅陶瓷涡轮叶片和金属基氮化硅陶瓷摩擦材料缺陷提供理论依据。

陶瓷干法制粉机搅拌轴偏心距对颗粒分散性的影响

针对陶瓷干法制粉机制粉过程中颗粒的分散性问题,基于双流体模型模拟分析制粉过程颗粒的分散性及实验验证模型的可靠性。鉴于陶瓷干法制粉机建立物理模型并通过CFD软件模拟制粉过程,模拟研究搅拌轴偏心距在制粉过程中对颗粒分散性的影响。模拟结果表明:当偏心距为20 mm、30 mm、40 mm时,颗粒的体积占造粒室体积依次为53%、54%、52.5%,分布在颗粒堆积密度为0.4 kg/m3以上范围内的颗粒体积占造粒室体积分别为10%、3%、6%,说明搅拌轴偏心距对整体颗粒的体积分布大小影响较小,但对堆积密度大的颗粒体积分布影响较大,且在搅拌轴偏心距为30 mm时颗粒的分散性最佳。同时模拟结果与实验数据趋势相吻合,验证了模型的可靠性,表明搅拌轴偏心距为30mm时制粉过程中颗粒的分散性最佳。

不同因素对高锁螺母锁紧力矩影响的研究

在直升机的实际装配过程中,一种高锁螺母会与多种高锁螺栓进行装配,而高锁螺母的锁紧力矩与稳定性不能保证。首先,从螺纹副精度、润滑条件、收口尺寸、材料、表面处理等方面对高锁螺母的锁紧力矩变化规律进行了定性分析。然后,通过试验的方法研究了不同材料、润滑条件及表面处理情况下,高锁螺母锁紧力矩的变化。试验结果表明:同规格下,硬度越大的材料,锁紧力矩愈大,稳定性愈差;在同样条件下,有润滑的高锁螺母配合,其锁紧力矩愈小,稳定性有明显加强;不同表面处理对高锁螺母的锁紧力矩的大小有一定影响,但稳定性变化很小。

基于多体系统理论的机床运动学仿真与应用研究(英文)

从多体系统运动学理论的角度 ,构建了机床各部件之间的拓扑结构和约束关系 ,建立了三维多体模型 ,开发了运动学仿真系统 .设计者可在虚拟环境下观察到整个机床的运动加工过程 ,准确了解零部件的位置、速度和加速度等运动参数 ,判断零部件的姿态 ,并可在样机试制前对设计中可能出现的问题作出精确的预测和改进 ,保证设计方案的可行性 ,缩短产品的研制周期和降低成本 .该仿真系统用于CK14 16高速高精度数控车床的设计 ,所得到的滚珠丝杆角速度曲线、拖板位移曲线与理论结果一致 ,从而证明了模型的正确性 .

高锁螺栓连接力学参数关系的实验研究

为了研究高锁螺栓连接过程中拧断力矩、锁紧力矩及预紧力之间的关系,借助普通螺栓连接经典理论推导出了高锁螺栓连接的数学模型。以A286材质的M5、M6、M8型三点高锁螺母及未经自锁工艺处理的高锁螺母与高锁螺栓为实验对象,利用扭拉实验设备,获得了拧断力矩、锁紧力矩及预紧力值。通过推导的数学模型计算出了扭矩系数。实验结果表明:三点高锁螺母及未经自锁工艺处理的高锁螺母的拧断力矩值和扭矩系数值几乎相同。对于三点高锁螺母,收口部位对高锁螺母的拧断力矩几乎没有影响,锁紧力矩是线性叠加到拧断力矩上的。实验结果验证了数学模型的正确性。

数控车床多体系统振动特性研究

基于多体系统动力学理论,以高速高精度数控车床的主轴系统为研究对象,将其处理为由多个刚体和弹性体按一定方式铰接而成的刚弹耦合多体系统,建立其动力学模型,计算其振动特性,并与传统的集中质量法进行了比较.结果表明所开发的数控车床的主轴系统始终处于稳定、可靠的工作区内.同时也为该方法推广应用于其他的机械多体系统奠定了基础.

直线电机与高速精密数控机床进给系统的研究

直线电机直接驱动方式是一种高速精密加工进给系统的理想驱动方式。本文介绍了直线电机直接驱动的必要性,研究了直线电机高速精密进给系统的原理、单元组成和特点,并且给出了直线电机在数控车床上的应用实例。

基于ANSYS变温场的真空练泥机泥料挤出质量的研究

应用ANSYS软件对真空练泥机挤出过程中陶瓷泥料的温度场进行分析,通过对在不同摩擦系数、不同外界温度、给泥料加热到不同温度等热参数下的运动泥料进行数值模拟,得出了泥料在热参数的影响下螺旋槽内的温度变化规律。结果表明泥料在挤出过程中由于温度的变化引起速度和压力变化,从而影响泥料在挤出过程中的流动质量,为陶瓷用真空练泥机泥料挤出生产的研究提供了理论依据。

大吨位钢丝缠绕液压压砖机机架的设计

从力学角度 ,阐述了大吨位钢丝缠绕液压压砖机机架的设计过程 ,包括机架结构的选择、立柱的设计、预紧系数的确定、缠绕层的设计 (缠绕方式的选择、缠绕总层数的计算 ,初张力的计算 )随后给出了实例计算 。

数控机床伺服进给系统综合模型的探讨

推导了数控机床进给伺服系统的综合数学模型,包括机械传动部分数学模型、电机模型和刚度模型,构建了包括刚度、非线性间隙和非线性摩擦的参数化结构图,为获取系统的动态特性如最大进给加速度、最大进给速度、定位精度、加工零件精度等提供了一定的理论分析依据。

陶瓷用真空练泥机螺旋铰刀的参数化绘制

对AutoLisp和对话框DCL语言及其整合过程进行了简单的介绍。并利用AutoCAD内嵌的AutoLisp二次开发工具和对话框控制语言DCL开发图形模式的对话框输入界面,通过Visual Lisp与对话框DCL语言整合实现参数化绘制螺旋铰刀三维模型,大大提高了设计效率。

机械系统动态仿真技术研究

介绍了机械系统动态仿真分析中的若干关键技术和相关技术以及仿真分析的基本步骤,为机械系统动态仿真分析提供了一定的理论基础,在理论上和实践上具有非常重要的意义。