协同视域下工科研究生产学研用培养模式探究与实践

加强协同创新是提高工科研究生创新实践能力的内在要求,完善产学研用是建立以创新创业为导向培养机制的必然方式。当前,地方高校工科研究生创新实践能力与经济社会对人才的需求仍存在一定的差距,主要表现在创新意识淡薄、实用成果匮乏、聚焦思考不足,究其原因,问题意识缺乏、知识来源单一、学习氛围封闭是导致问题出现的主要因素。为此,作者团队与行业企业联合建成太阳能光热产业示范基地,以实际需求为导向,以工程示范为载体,以成果转化为驱动,以产业应用为目标,探索产学研用的协同创新工科研究生培养新模式,尝试在多个产业示范基地建立具有鲜明工科特色的“科技小站”,通过模式与实践的高效融合,充分释放研究生的内在创新要素活力。

全景式半球形光的反射实验器

人教版物理八年级上册“光的反射”一节用于实验教学的实验器材不符合学生现有的知识水平及逻辑思维能力,有必要对光的反射实验器材进行改进。为此,利用亚克力半球、圆形底板、转台、厚1 mm的平面镜、不锈钢管(管内嵌有螺帽)、夹子和激光笔等器材,设计并制作一款全景式半球形光的反射实验器,该教具具有现象明显、可实现360°全景式观察、达成理解上的直观化和实验步骤颇具逻辑性等优点,有效提升了光的反射教学质量。

槽式复合多曲面聚光集热器光热性能研究

对跟踪精度要求高是限制太阳能聚光集热器规模化应用的因素之一,为此对一种新型非追日槽式复合多曲面聚光集热器光热性能进行光学仿真和测试分析,利用TracePro软件模拟研究入射偏角对该聚光器光学性能的影响,并在实际天气下测试分析运行工况对该聚光器接收体出口温度、瞬时集热量等热性能的影响,同时分析玻璃盖板对减小该聚光器散热损失的作用,结果表明:对应实际运行情况,该聚光器的光线接收率与聚光效率均随时间的延长先增大后减小,且在光线正入射时达到最大值,分别为96.00%与72.69%。当空气流速为3.1 m/s时,聚光器接收体出口空气温度、瞬时集热量与太阳辐照度的变化趋势一致,在晴天运行时的平均值分别为43℃与448.3 W,分别比多云天时增加4.4℃和53.1 W,且该聚光器在晴天运行时的平均光热转化效率为50.5%。此外,敷设玻璃盖板的聚光器运行时散热温差比未敷设玻璃盖板时降低19.3℃,研究结果可为非追日复合多曲面聚光器的应用提供参考。

纯电动客车车身骨架设计与优化

以纯电动客车的车身轻量化为目的,对某公司研发的中型纯电动客车车身骨架三维模型进行简化和修改,建立有限元模型。采用ANSYS软件对车身骨架进行匀速和急转弯工况下的受力仿真分析,得到该车车身骨架的应力和位移云图。以有限元分析结果为依据,选择较轻的铝合金材料取代原低合金钢材料对车身骨架进行优化。仿真分析表明:优化后的车身骨架应力和变形较原来有所降低,车身骨架质量比未优化前减少397 kg,在满足车身强度和刚度要求的同时,达到了减少车身骨架质量的目的。

可用于建筑采暖的槽式复合抛物面聚光器光热特性研究

文章针对太阳能建筑采暖系统集热面积大、换热介质抗冻能力差的问题,设计了一种新型的槽式复合抛物面聚光建筑采暖系统,并分析了该系统中槽式复合抛物面聚光器的聚光原理。文章还建立了槽式复合抛物面聚光器的三维模型,而后利用光学仿真软件分析该聚光器的聚光性能,并搭建试验台研究空气流速对该聚光器光热转化效率的影响。分析结果表明:在光线入射偏角为10°的条件下,当接收体中心与聚光器底部的间距为90mm时,槽式复合抛物面聚光器的光线接收率和聚光效率最优,分别为65.54%和60.25%;在实际天气条件下,槽式复合抛物面聚光器光热转化效率随空气流速增加而升高,当空气流速为4m/s时,该聚光器的光热转化效率达到最大值,为76.73%。

应用于设施农业土壤供热系统的复合多曲面聚光器的聚光集热性能研究

文章通过仿真模拟和试验测试,分析了光线入射偏角对复合多曲面聚光器聚光集热性能的影响。首先,建立了聚光器三维模型;然后,利用光学仿真软件对该聚光器进行光线追迹和光学性能计算,并根据计算结果分析了径向、轴向入射偏角对该聚光器光线接收率、聚光效率等的影响;最后,基于光学计算结果,搭建复合多曲面聚光器光热性能试验台,并根据测试结果研究了该聚光器在实际天气条件下运行时的聚光集热性能。分析结果表明:当径向入射偏角小于14°时,该参数对复合多曲面聚光器的光线接收率和聚光效率影响较小;当径向入射偏角为20°时,该聚光器的光线接收率和聚光效率分别为46.50%,39.49%;此外,该聚光器的光线接收率和聚光效率均随着轴向入射偏角的变化呈现出对称的变化趋势,当轴向入射偏角为20°时,该聚光器的光线接收率和聚光效率分别为87.94%,74.50%;在晴天条件下时,该聚光器出口处空气温度的变化趋势与太阳辐照度一致,正午时,该聚光器出口处空气温度最高,可达到46.9℃;测试期间,该聚光器的最大瞬时集热量和光热转化效率分别为411.54 W,42.38%。

基于PC-Crash的二维碰撞事故车辆速度分析研究

随着汽车性能的不断提高,汽车的速度也不断突破限制越来越快,由此导致事故率频发,而汽车碰撞事故是其中最常见的一种。文章研究了基于PC-Crash的汽车碰撞事故再现优化,将事故现场通过软件进行再现,并将优化报告中的车速与采用传统计算方法得到的车速进行对比。结果显示,基于PC-Crash软件的二维碰撞事故车辆速度计算结果更加准确,模拟仿真结果与真实场景更加接近,有利于对交通事故全过程进行了解和分析。

复合抛物面聚光光热光电耦合供能装置性能研究

鉴于非跟踪复合抛物面聚光器光线接收率受入射偏角影响较大,设计一种复合抛物面聚光光热光电耦合供能装置,通过在复合抛物面聚光器入光口增设板背相对的双面光伏组件,将逸出光线再次接收以实现电能输出,利用光学仿真软件对该装置光学性能进行理论分析,对比研究光线入射偏角对装置光线接收率的影响机理,基于光学计算结果,搭建复合抛物面聚光光热光电耦合供能装置性能测试实验台,在晴好天气下,探究接收体形状对装置空气介质温升、光热转化效率、腔内温度等的影响,分析光伏组件随运行工况的变化规律。结果表明,相比于传统复合抛物面聚光器,入射偏角α对该装置光线接收率影响较小,α=12°时装置光线接收率为97.5%,比同尺寸参数复合抛物面聚光器光线接收率增加了47.73%,空气流速为2.87 m/s时,内嵌米字型接收体装置的最大进出口温差为14.6℃,比内嵌网状接收体时高4℃,光线正入射时,两者的平均光热转化效率分别为77.27%与61.28%;2号光伏组件的最大发电功率为0.77 W,比1号光伏组件增加45.28%,该技术对于提高非跟踪复合抛物面聚光装置综合性能具有参考价值。

基于LabVIEW的轴承润滑状态监测系统开发

轴承是旋转机械中一个重要的支撑部件,其恶劣的工作环境使得轴承成为最容易损坏的部件之一。旋转机械是否能够安全稳定的运行起决定性作用的就是轴承的运行状态。同时由于轴承在汽车的传动系、行驶系中也具有极其重要的作用,对轴承工作状态进行实时监测以保证车辆的稳定运行、保障驾驶员的安全性是非常重要的。文章利用虚拟仪器Lab VIEW技术开发了一个轴承润滑状态监测系统,根据传感器采集的轴承状态信息,实时准确地诊断轴承润滑状态,是提高汽车运行安全性和经济性的重要保障措施。

基于LabVIEW的轴承润滑状态监测系统开发

轴承是旋转机械中一个重要的支撑部件,其恶劣的工作环境使得轴承成为最容易损坏的部件之一。旋转机械是否能够安全稳定的运行起决定性作用的就是轴承的运行状态。同时由于轴承在汽车的传动系、行驶系中也具有极其重要的作用,对轴承工作状态进行实时监测以保证车辆的稳定运行、保障驾驶员的安全性是非常重要的。文章利用虚拟仪器Lab VIEW技术开发了一个轴承润滑状态监测系统,根据传感器采集的轴承状态信息,实时准确地诊断轴承润滑状态,是提高汽车运行安全性和经济性的重要保障措施。

基于综合评价法的枢纽机场换乘系统评价

为更好地评价枢纽机场换乘系统的作用,分析国内外枢纽机场换乘系统,选择影响机场换乘系统品质的指标,构建换乘系统评价指标体系。以呼和浩特白塔国际机场为例,对换乘系统现有的换乘方式与陆侧换乘设施进行实地调查,以轨道交通、公交车、机场巴士为重点研究对象,并兼顾私家车、出租车等换乘交通工具,将层次分析法和模糊综合评价法相结合,对现有换乘系统进行综合评价。评价结果表明:白塔国际机场的换乘系统评价水平为一般,换乘系统的重要性未得到充分体现。建议将换乘系统作为独立的子系统进行详细规划与设计。枢纽机场换乘系统综合评价对呼和浩特白塔国际机场的发展及新机场建设具有一定的参考意义。

电动助力转向系统的研究与开发

电动助力转向系统采用电动机直接提供助力,助力大小由电控单元控制,具有助力大小可调、路感良好、环保、耗量低和维修方便等优点,是当前汽车技术发展的研究热点和前沿技术之一。文章论述了电动助力转向系统的类型、特点、工作原理、结构组成等。建立了汽车电动助力转向系统模型和仿真研究,通过仿真表明,曲线型的助力特性基本能满足原地转向、低速行驶的轻便性和高速行驶的路感性要求,同时对电动助力转向系统在汽车领域上的应用前景进行了展望。

疫情下基于社区检测法的共享单车时空特性研究

通过louvain算法时空数据进行挖掘,对比洛杉矶地区共享单车在2019年和2020年的出行数据,研究疫情期间不同社区共享单车出行特征。分析结果显示,疫情对于不同种类的社区影响大相径庭,主要体现在出行次数、出行距离、出行时长等方面具有不同的变化,其原因,面对疫情的常态化防控,对比研究了共享单车调度模型、预测模型在疫情期间的时空特性,得出是疫情改变共享单车使用者的生活习惯及出行习惯。

CIPP模型视角下混合式教学评价体系构建与应用——以航空电子专业为例

随着信息技术不断发展,线上线下混合式教学模式成为教学改革的大趋势。通过对混合式教学模式评价体系存在问题的客观分析,基于CIPP模式的内涵与混合式教学的特点,以航空电子专业为例,构建了混合式教学的新型评价体系,并针对航空电子专业特点进行应用研究,以期为提升学生学习满意度和混合式教学模式的优化改进提供科学依据。