大工程背景下工程训练课程项目设置及建设

工程训练课程实训项目的设置和有机衔接是创新精神和能力培养的关键环节,从属于人才总体培养目标,服务于学生的培养定位。工程训练课程体系应该逐步形成课程调节机制,在教学项目中结合新的先进的科学技术,以利于学生体验大工程背景下学科结构交叉和知识点交融,培养创新精神,提高创新能力。

虚拟测试系统有关问题初探

提出在虚拟制造技术中建立虚拟测试系统的必要性和可能性；通过构造数据传感器、数据分析处理集成块软件和虚拟测试环境，建立虚拟测试原型系统，分析虚拟制造中的一些基本问题。

基于PMAC的全闭环控制在超声检测中的应用

对复杂形状的曲面进行超声检测时,传统的半闭环控制无法消除传动环节的误差,因此难以检测到材料中1.2 mm以下的缺陷。为改善系统并提高精度,可以在负载上增加光电编码器形成全闭环控制系统。通过光电编码器将负载运动的实际位置反馈给控制卡,由控制卡实现传动误差的实时补偿,提高运动精度。为验证该方法的有效性,对全闭环系统进行建模并且用Matlab求出了系统的动态响应曲线,分析表明全闭环控制能够减少传动环节的延时和误差。实际应用中,对同一个飞机螺旋桨叶片分别采用半闭环和全闭环系统进行检测,结果表明,全闭环控制可使系统的位置误差由15.43μm减少到9.51μm,检测飞机螺旋桨叶片时的缺陷误判几率由8.3%降为3.2%。

圆柱面过盈连接的力学特性及设计方法

传统的圆柱面过盈连接设计将结合直径、结合宽度等因素视为定量,并且忽略边缘效应所引起的应力集中。为解决此问题,更好地研究圆柱面过盈连接的力学特性,寻求更合理的设计方法,结合有限元法和BP神经网络各自的优势,以ABAQUS为工具分析圆柱面过盈连接接触面的应力特性及结合直径、结合宽度、包容件外径及过盈量等因素对它的影响,将通过分析得到的大量接触边缘最大应力作为神经网络的训练样本,建立接触边缘最大应力的BP神经网络模型。将接触面应力的各种影响因素视为可调变量,结合接触边缘最大应力的BP神经网络模型,提出一种以接触边缘最大应力为优化目标的圆柱面过盈连接设计的BP神经网络动态调整算法。通过实例分析,表明该算法比传统的设计方法更为合理。

铰链式高冲击微加速度传感器封装的有限元模拟

给出了一种新型铰链式高冲击微加速度传感器实际封装结构的有限元模拟分析。首先分析了封装前铰链式加速度传感器的振型,然后分析了封装结构在无灌封和五种不同灌封材料下的前十阶模态频率特性。灌封胶弹性模量对封装后加速度传感器整体结构的振动模态有一定的影响,封装结构同一振型的模态频率随着灌封胶弹性模量的增大而增大,但是灌封胶弹性模量很小时(E≤1 GPa)会导致加速度传感器信号失真。模拟结果表明,可以选择弹性模量足够高的材料(E>9 GPa)作为高冲击加速度传感器的灌封材料。

航空透明件表面应力声弹检测方法的实验研究

针对航空透明件的特点 ,本文简要地导出了其表面波传播速度与表面应力之间的一般关系 ,提出了声时差测定技术 ,建立了平面声弹性实验系统 ,并给出了试件 (航空有机玻璃 )声时差与应力之间的经验关系式。

曲面工件超声测量中探头自动对正的研究

分析了探头调整时脉冲回波信号的变化特点,在实验的基础上构建了声束入射角与表面波时域特征值间的关系模型。根据机械手调整前后的两个入射角解算出转动关节需要偏转的角度,然后逆解运动方程获取检测机械手在测量点处的运动点位值,最后调整探头位姿后并根据反馈回的对正误差来决定是否需要进行下一轮调整。在五自由度超声检测机器人上进行的大量试验表明,该方法在提高对正精度的同时,大幅度地缩短了超声测距的时间。

工程训练综合创新项目设置的理念及实例探讨

高校工程训练课程依据的建设理念,具有不同的定位层次和教学特点,服务于学校的总体建设目标。在课程建设中,综合创新项目设置是能力培养的关键,应从课程体系出发,结合装备条件,发挥教师能动性,精心组织项目。具体实施中,可以制造基本方法为主线,有效结合先进制造技术,在教学环节、内容和手段的配置上有的放矢,使之有利于各类学生掌握相关学科内容,加深知识点的交叉,切实提高综合创新能力。

考虑弹流效应的斜齿轮振动仿真与试验

考虑啮合齿面间润滑油黏度对斜齿轮传动振动的影响,根据pyбин推断,建立了啮合齿面的接触模型;考虑润滑油的黏压效应及斜齿轮啮合的特殊性,对接触区诱导压力进行等效变换,推导出斜齿轮传动的弹流润滑振动模型;求解模型,得到润滑油黏度在0.02～0.048,Pa.s内输出轴振动加速度的脉动均方根(RMS)值;通过试验得到在同一工况下输出轴振动加速度值,并绘制其RMS值变化曲线.试验曲线和模型仿真计算结果变化趋势吻合,均表明齿轮的振动随润滑油黏度的减小而增强,验证了模型的正确性,对齿轮传动减振降噪分析设计具有一定参考价值.

超声检测机器人误差补偿技术

针对多自由度检测机器人位姿调整困难问题,通过分析超声检测机器人误差的来源和特点,阐述了机体外误差补偿的原理。通过误差补偿,为计算机控制超声探头进行曲面检测提供准确的控制参数,实现曲面形工件的连续超声检测。最后通过穿透法水柱的对准及其误差分析,对机体外误差补偿方法进行了验证。

基于计算机视觉的锻件尺寸检测

利用计算机视觉系统获取了锻件的原始图像,根据白色背景下锻件原始图像r分量的灰度直方图确定了图像分割的阈值,并进行了锻件图像的分割。采用最大均匀性平滑法对分割后的锻件图进行了滤波,结果表明最大均匀性平滑法不会损伤锻件边缘形状。利用跟踪虫法对锻件边缘进行了跟踪,结果表明利用该锻件边缘跟踪虫法能提高锻件尺寸检测的精度。

创客教育理念驱动下的工程训练课程改革与探索

在国家着力推动“大众创业,万众创新”的现实背景下,工程训练在培养创新能力、服务大学生创业方面有能力也有义务承担起更大的社会责任。浙江大学工程训练课程教学团队在创客教育理念引导下,开展了工程训练课程改革探索,通过建立新机制,应用新载体,建设新平台,解决了当前工程训练教学过程中存在的四大突出问题,取得了良好的教学成果,为创客教育理念在高校工程训练课程中的贯彻实践提供了有益参考。

路面不平度模拟及其可视化系统的研究

根据路面不平度、自相关函数及功率谱密度三者之间的关系,利用时域AR模型模拟了国标GB7031-86规定的各级路面不平度,并且在V isual C++6.0环境下利用跨平台的虚拟现实集成开发包WTK9.0实现了各级路面不平度的可视化。

力反馈微加速度计的准静态和阶跃响应模型

对于微机械电容式加速度计,为了检测微小电容变化,必须引入交直流电压驱动信号,然而该静电力的存在显著影响传感器的最大可靠工作范围。对准静态惯性信号和阶跃惯性信号,深入研究了力反馈加速度计的可靠工作范围,建立了不同偏压配置的驱动信号对引起吸合失效的临界加速度信号的影响模型。研究结果表明静电力对阶跃信号的影响要比准静态信号大,动态工作条件下所能承受的最大阶跃加速度信号比准静态信号要小一个数量因子。对于双边驱动的力反馈加速度计,正正偏压配置或正负偏压配置可以最大程度地减小驱动信号引起的传感器吸合失效,从而增大可靠工作范围;而负负偏压配置或负正偏压配置增大了驱动信号效应,从而大大减小了可靠工作范围。

智能PID控制在超精密抛光机气动系统中的应用

工件在抛光过程中,无论为延长抛光带的寿命,还是为提高抛光的效率,工件与抛光带之间都存在一个最佳的压力问题。本文在气压传动基础上采用智能PID方法,实现了抛光带与工件之间压力的有效控制,不仅提高了压力控制的精度,而且提高了自动化程度。

基于虚拟现实的车辆振动虚拟测试系统设计

研究了基于虚拟现实的虚拟测试技术的概念和理论模型。根据车辆振动测试系统与基于虚拟现实的车辆振动虚拟测试系统之间的映射关系,提出了由虚拟现实子系统、模型子系统和虚拟仪器子系统构成的基于虚拟现实的车辆振动虚拟测试系统的框架设计及实现方法。设计了基于虚拟现实的车辆振动虚拟测试系统,并给出了车辆振动的虚拟测试结果显示,结果表明:基于虚拟现实的虚拟测试技术的理论模型适用于基于虚拟现实的车辆振动虚拟测试系统设计,通过该系统,用户可以分别在三种不同的观察模式下同时观察车辆的振动及其时域和频域信号。

反求工程在曲面工件超声无损检测中的应用研究

阐述了反求工程在曲面工件超声波检测中的重要作用 ,并对曲面工件超声波检测中反求工程的特点和关键技术进行分析和研究 ,在此基础上提出了面向实物的超声波测量、曲面重建、超声波无损检测一体化方案 。

并行打印机接口驱动步进电机的程序设计及其应用

文章介绍了利用软件控制并行打印机接口的I/O来驱动步进电机 ,并且应用在检测实验装置中这样一个方便可行的系统。该系统利用并行打印机接口的数据输出端口具有锁存器功能 ,通过软件对并行打印机接口的I/O控制发出所需频率的脉冲信号 ,进而驱动步进电机运动。

曲面工件超声检测机器人误差补偿分析

针对曲面工件超声波检测过程中,超声检测机器人末端探头位姿误差对检测精度影响的问题。根据超声检测机器人自身特点,提出基于多关节摄动误差补偿原理逆向求解标定误差模型参数的方法,利用误差模型参数实现对检测中所有扫描点位姿误差的实时补偿,提高检测的精度。首先,应用Denavit-Hartenberg方法建立超声检测机器人的运动学模型;其次,分析超声检测机器人的误差原因和来源,并利用矩阵微分原理建立误差模型;最后,结合超声检测机器人测距功能和多关节摄动误差补偿原理得到位姿误差实时补偿方法。通过螺旋桨曲面工件扫描检测实验验证该位姿误差补偿方法的有效性。

一种铰链式高量程加速度传感器及其力学性能分析

提出一种铰链式结构的高量程加速度传感器,该结构可使加速度传感器在保持一定灵敏度的情况下大大提高器件固有频率,从而在更宽的频带内真实地反映冲击过程的加速度信号波形。建立简化模型和改进模型分析该加速度计的力学性能,并用ANSYS模拟验证两种模型的计算结果。其中改进模型考虑了质量块的变形以及梁和铰链的质量影响,提高了器件固有频率的计算精度,计算结果更接近于ANSYS分析结果。最后由模拟分析数据得出该加速度计结构参数的优化。