应用型高校基于OBE理念“工程图学”教学设计与改革

为适应地方本科高校向应用型转型发展的需要,人才培养模式和培养目标要相应改变。采用基于成果导向教育(Outcome-Based Education,OBE)理念深入分析“工程图学”课程目前存在的问题,找出影响教学效果的主要问题,对“工程图学”课程进行教学设计和改革。针对存在的问题,对课程进行系统性设计和改革:根据专业培养方案和毕业要求理清教学目标;围绕教学目标,精简、重新整合教学内容;适应学生特点,与时俱进改革授课方式,线上、线下融合教学资源,优化教学手段;完善全过程课程评价体系等。这些改革措施不仅能克服课程学时大幅压缩带来的课时不足对师生的压力,而且对培养学生的创新能力、提高学生解决实际工程问题的能力以及增加学生主动学习课程的积极性具有重要作用。教学实践表明,改革措施的实施对持续改进“工程图学”课程教学绩效具有显著作用。

基于赫兹理论的大型负游隙四点接触球轴承的接触分析

给出了用赫兹接触理论对大型负游隙四点接触球轴承进行接触分析的方法,并以3-645K转盘轴承为例,计算空载时不同负游隙下钢球与内、外圈滚道之间的法向接触压力。结果表明:轴承4个接触点处的接触载荷随负游隙绝对值的增大而增大,负游隙的微小变化对接触力的影响很大。

消失模铸钢件表面渗碳的研究

从铸钢件表面渗碳的机理入手 ,研究EPS高温分解物与金属液的相互作用 ,EPS分解产生的大量高温游离碳 ,是铸钢件表面产生渗碳的根本原因。分析了模样材料密度、合金的化学成分、铸型的热状态、浇注工艺和铸件本身结构对铸钢件渗碳的影响 ,由此提出防止渗碳缺陷应该采取的几种措施 :减少模样的发气量、增加透气性、改进浇注工艺、使用添加剂和真空密封技术等。

消失模铸铁件的皱皮缺陷研究

从消失模铸铁件表面产生皱皮缺陷的机理入手,残留固相碳、残留液相表面张力收缩和液态金属脉动式的流动过程均可引起皱皮缺陷,而模样气化不完全是铸铁件产生皱皮缺陷的根本原因。分析了影响铸铁件产生皱皮的几种主要因素:模样材料、合金的成分、浇注的温度和速度、浇注系统形式、涂料和型砂的透气性及铸件本身形状影响等。据此提出防止皱皮缺陷应该采取的措施。

大型负游隙转盘轴承启动摩擦力矩的研究

为了研究大型负游隙转盘轴承启动摩擦力矩与负游隙的定量关系,分别用赫兹接触理论和有限元分析软件对此类轴承进行接触分析和启动摩擦力矩分析、计算。从赫兹接触理论计算结果可以看出,轴承为负游隙时钢球与滚道间的接触区域是椭圆形的,并且其接触面积与最大接触应力均随着负游隙的增加非线性增加。同时,有限元分析的结果与试验数据非常接近。为今后利用有限元分析软件优化设计,在设计阶段预估轴承的启动摩擦力矩提供了一种新的、高效的方法。

铲运机球头销的有限元分析

介绍了用有限元分析软件ANSYS9.0对铲运机球头销进行结构静力分析的过程。我们成功地得到了球头销的节点变形图和平均等效应力分布图。从求解结果可知,球头销的刚度、强度满足设计要求,并且球头销结构还有进一步优化的可能。

基于ANSYS的大型负游隙四点接触球轴承的接触应力分析

给出了用有限元分析软件ANSYS对大型负游隙四点接触球轴承进行接触分析的方法,并以某转盘轴承为例,计算空载时负游隙下钢球与内、外圈滚道之间的法向接触压力。结果表明:负游隙时轴承发生四点接触,接触区域为椭圆形,最大接触应力出现在钢球与外圈滚道的接触面上。ANSYS有限元分析结果的精度取决于模型网格尺寸,接触部位的网格尺寸要小于接触椭圆长半轴尺寸,同短半轴尺寸相适应。

液态金属流经过滤器的净化机理研究

金属液流经过滤介质时,由于流动在孔道内产生真空,液态金属内的夹杂和气体被负压吸附到过滤介质的表面而产生净化作用。对利用真空净化金属进行了分析,找到了影响真空度的主要因素,据此提出提高浇注速度、合理摆放铸件及正确选择过滤器位置等系列提高净化效果的措施。

振动强化钢材的实验研究

介绍了交变应力下位错不断被激发并放出新位错、位错塞积、位错塞积群开通的过程。伴随着此过程的进行,位错密度增大且分布趋于均匀化。借助有限元分析软件ANSYS对振动系统进行了模态分析,为实验研究的参数选择提供依据,同时通过对试件的振动处理,验证了振动强化的有效性。

DZ4镍基合金50%返回料的应用

将熔炼的镍基DZ4合金锭和50%返回料DZ4合金锭进行对比试验,内容包括化学成分分析、力学性能检测(持久性能、瞬时拉伸性能、疲劳性能)、显微组织分析。由试验数据得出,50%返回料基本符合DZ4合金技术条件要求,能够满足使用要求。

消失模负压铸造液态金属流动前沿气隙的厚度研究

利用基础理论计算出消失模铸造正常浇注时金属液流动前沿气隙的厚度δ与静压头h、砂箱的真空度P真、模样水平截面积的周长S、涂层的透气性K、直浇道面积S直与其内的液态金属流速v直的积及模型的密度ρ模、涂层的厚度H、液态金属的浇注温度T金的关系,并根据理论分析预言消失模铸造将要走向取消真空、减薄或取消涂层的方向。

航空发动机叶片叶身型面测具设计及精度分析

以航空发动机某一级叶片型面的测量为例,基于样板法设计了一种空间型面测具,对设计过程和主要部件进行了论述。该测具将叶片的空间型面转换在二维平面进行测量,使用和调整方便,设计精度满足检测要求。样板的理论型线用三次B样条函数构造,推导了曲线拟合控制点的求解方程组。

Fe-Ti-C-Al体系中二元相的原位生成热力学计算

用溶液热力学方法研究了在1 400～1 600℃温度范围内,Ti、C、Al等元素对Fe-Ti-C-Al体系的影响。计算结果表明,在1 600℃时,TiC能在Fe溶液中直接反应生成,并且Al能促进各反应生成吉布斯自由能变的降低。在1 400～1 600℃温度范围内,Ti含量的增加能促进Ti Al3和Fe2Ti的降低,Fe3C的升高;C含量的增加能够促进Fe3C、TiC和Ti Al3的降低;此外,过量的C能促进Fe2Ti的升高。

WC粉末爆炸喷涂BT-20钛合金的涂层性能研究

通过对爆炸喷涂工艺原理的分析,指出喷枪结构、喷涂距离和各气流量等重要工艺参数对涂层质量的影响,确定最佳的工艺参数。采用爆炸喷涂与等离子喷涂2种工艺在BT 20钛合金基体上制备WC涂层。经过对2种涂层的性能对比分析,发现与等离子喷涂相比,爆炸喷涂涂层的硬度大、结合强度高并且爆炸喷涂涂层的金相组织均匀、致密、孔隙率低,在涂层基体界面上无明显的宏观和微观缺陷,抗氧化能力强。

带材开卷机主轴的有限元分析

介绍了用有限元分析软件ANSYS9.0对带材开卷机主轴进行结构静力分析的过程。我们成功地得到了主轴的节点变形图和平均等效应力分布图。从求解结果可知,主轴的刚度、强度满足设计要求,并且主轴结构还有进一步优化的可能。

带材开卷机主轴的设计与计算

对带材开卷机的主轴进行了设计,分析主轴受力情况,求出支反力,并画出主轴的弯矩图。最后根据主轴所承受的弯矩和扭矩对主轴的强度进行了校核,证明所设计的主轴是安全的。

消失模铸造金属液在型内的流动

消失模铸造金属液在填充铸型初期的流动接近失重状态,且直浇道越高越接近失重态。消失模铸造浇注系统开放或封闭的判据是:单位时间内浇注系统提供的金属液大于等于泡沫退让的体积为封闭式,当金属液小于泡沫退让的体积时为开放式。

消失模铸造的合理浇注速度研究

利用基础理论计算出消失模铸造的速度流量随着静压头、气隙的厚度、气隙的周长、透气性的增大而增大,随涂料层厚度、消失模密度、液态金属的浇注温度的增大而减小,并在生产实践中验证。

消失模充型过程中液态金属前沿与消失模的放热系数研究

应用基础理论推导出消失模铸造液态金属流动前沿有关参数的变化关系。结果表明:液态金属流动前沿放热系数与进入铸型的流量、气化消失模单位体积所耗的热量成正比,与铸型的水平截面积和浇注温度成反比,而且是变化的,但进入直浇道液态金属的流量是常数,而这恰好验证了达朗贝尔的热量传递的类比关系,并对消失模铸造一些习惯作法予以解释。

基于模块化的《机械制造基础》课程教学新设计

从《机械制造基础》课程的教学现状出发,在对《机械制造基础》课程教学内容分析的基础上,应用模块化教学模式,重组教材章节,重新安排课程知识点的教学效果表明:各教学环节连贯性好,知识点层层递进;学生接受知识快,对知识的理解和应用能力得到提高。