应用实体建模方法判断树木自然倒向的研究

判断树木自然倒向是伐木过程中不可或缺的一环。对于从事森林采伐、营林抚育和园林绿化等工作的林业生产人员,准确判断树木自然倒向是实现安全伐木必须掌握的知识和技能。通过应用激光测距仪对自然生长的树木进行现场测量,获取树木树高、胸径等数据。然后,应用SolidWorks对树木进行3D实体建模,构建出与实物树木基本一致的虚拟树,计算虚拟树重心并确定其自然倒向。试验结果表明,该方法可以为安全伐木提供技术支持。

高空修枝作业的工效学分析与辅助装置设计

目前我国高空修枝作业方式主要是利用高空作业车将油锯等修枝设备和工作人员托举到高空进行修枝作业,这种油锯修枝方式危险性较高,作业姿势单一,容易造成肌肉骨骼疾病。为提高高空修枝作业的安全性,利用CATIA(Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application)软件建立高空修枝作业人-机模型,并对高空修枝作业过程进行工效学分析,根据分析结果设计一套与高空作业车配套使用的安全防护与辅助装置,可以有效地减轻相同作业姿势下的上肢负荷,并降低油锯反弹带来的风险。

陶瓷球表面缺陷图像检测及球面展开机构的研究

陶瓷轴承球的表面缺陷会严重降低球的强度和滚动接触疲劳寿命。针对陶瓷球表面缺陷自动检测要求精度高、可靠性高的特点,建立了基于图像处理的检测方案,并证明了该方案的有效性。为保证表面不漏检,应用螺旋面展开法设计球面展开机构,推导球面展开运动方程,计算转速控制曲线,分析了控制参数对检测系统精度和检测效率的影响,为陶瓷球表面缺陷自动分类和识别提供了可靠方法。

氮化硅陶瓷球加工缺陷分析与无损检测技术研究

氮化硅陶瓷轴承球具有优良的综合机械性能,在航空、航天等领域有广泛的应用前景。然而在陶瓷球加工的各个阶段都能产生表面缺陷,处于表面和次表面的加工缺陷能显著降低陶瓷球的疲劳寿命。本文综述了陶瓷球的加工方法、加工缺陷的形成与扩展及其无损检测技术的研究进展。制造高强度结构陶瓷的关键是避免材料制备过程中形成的缺陷,球坯材料的显微结构、材料缺陷和机械加工工艺参数对成品球的质量有显著影响。国内外采用射线检测、超声波检测、渗透检测、激光散射等多种方法进行陶瓷球表面缺陷检测研究。由于陶瓷球表面缺陷具有多样性且球表面不可展开,至今还没有完善的无损检测方法。

基于图像的木材机械加工表面质量评价研究

实现木材机械加工表面质量自动评价对保证木制品质量和提升其价值有重要意义。根据ASTM_D_1666-87R04标准中规定的测试方法,对樟子松、白桦、水曲柳板材进行压刨和砂光加工试验,得到有Raised grain、Fuzzy grain、Chip marks缺陷和无缺陷的木材试样。扫描木材试样以获取其表面图像,计算图像的直方图纹理特征和小波纹理特征。对每种特征分别建立基于BP神经网络的分类器并进行训练和测试。测试结果表明,小波纹理特征分类器的正确率达到91.3%,其评价效果优于直方图纹理特征分类器。

氮化硅陶瓷球精加工表面缺陷的研究

将3种不同直径的氮化硅球坯采用循环加工方法研磨成G5级轴承用陶瓷球。研究了研磨过程中陶瓷球的磨损行为并将磨损缺陷按光学显微镜下的形貌分成5类。采用扫描电子显微镜观察分析各种缺陷并用陶瓷材料断裂力学解释凹坑与裂纹缺陷的形成。研究结果表明,异常的磨粒作为尖锐压头产生凹坑。各种裂纹主要是由起钝压头作用的上研磨盘产生的。材料的晶体结构变化产生雪花缺陷,雪花缺陷抵抗磨粒磨损的能力较差。精研过程中不正确的加工压力和没有破碎的硬磨粒产生擦伤和划痕缺陷。提高球坯圆度,降低粗研加工的载荷和速度可以减少裂纹缺陷。提高磨粒质量可以减少精研中各种机械加工缺陷。

《森工机械与装备》课程教学改革探索

《森工机械与装备》是森林工程专业重要的专业课,主要讲授与森林采伐有关的木材切削理论和装备结构。根据多年的教学实践,分析《森工机械与装备》的教学现状,指出目前存在的问题,提出《森工机械与装备》教学改革的思路和方法,探讨教学方法和教学手段的改革措施,总结东北林业大学森工机械与装备课程的教学改革经验和效果。

超低温重载工况下陶瓷球失效分析

混合轴承陶瓷球在超低温重载条件下工作6 h发生表面局部剥落.为找出失效原因,提高混合陶瓷轴承的寿命和工作可靠性,对发生局部剥落的陶瓷球进行宏观、微观断口显微分析和金相分析.结果表明,发生早期疲劳的陶瓷球与含裂纹陶瓷球滚动接触疲劳试验的失效形式相同.导致实验中陶瓷球失效的原因是陶瓷球表面存在的裂纹扩展,这些裂纹来源于材料中含有较大的夹杂物,并提出了改进措施.

“PBL”教学法在《森工机械与装备》课程教学中的应用

对《森工机械与装备》课程及教学中存在的问题,将以问题为中心的教学方法 (PBL)运用到《森工机械与装备》课程教学工作中,设计PBL教学的核心问题。通过教学实践,激发学生的学习兴趣,提高学生的装备设计能力、创新能力和合作意识,有助于更好地完成森林工程专业教学大纲的教学要求。

基于Matlab与CoppeliaSim联合仿真的高空作业车机械臂路径规划研究

以高空作业车在城市绿化中进行高空修枝作业为背景,为提高机械臂路径规划仿真真实度,建立了一种基于Matlab和CoppeliaSim联合仿真的机械臂路径规划研究平台。该平台的机械臂和所处环境由CoppeliaSim构建,路径规划采用基于蚁群算法(ACO)的三维路径规划算法并由Matlab实现。通过结合Matlab在算法开发和数值计算方面的优势与CoppeliaSim在仿真方面的优势,可以直观方便地验证机械臂的路径规划仿真研究。仿真结果表明:机械臂系统具有较好的轨迹跟踪能力,为机械臂路径规划研究提供了理论依据和实验基础。

“自动造材机设计”在森工机械与装备课程教学中的实践

为了提高学生在学习《森工机械与装备》课程中的积极性和创新能力,本文以自动造材机系统设计为题,建立该课程的实践教学环节。提出系统的设计任务,列举总体方案、机械系统和测控系统的设计结果。通过总结两个教学年度的教学经验,提出今后的改进建议。

“伐木机工作装置设计”在森林工程专业本科教学中的实践

提高学生参加实践性学习的积极性和综合运用专业知识的能力是森林工程专业本科人才培养计划的重要内容。本文以林业伐木机工作装置虚拟设计为教学任务,制定了森工机械与装备课程设计的教学方法与过程,并总结了学生的设计方案、建模实例和仿真结果。教学效果表明该项目适合森林工程专业本科生的课程设计教学,能较大地提高本科生的创新能力、实体建模仿真能力和专业表达能力。

木材剩余物热解实验与动力学研究

利用热重分析技术对东北常见木材剩余物在高纯N2条件下的热解过程进行分析,研究不同粒径和升温速率对热解过程的影响。应用Coats-Redfern积分法对木材剩余物的热解过程进行动力学分析,采用y(α)-α主曲线法选择最概然的动力学机理函数,建立热解模型,同时计算相应的活化能和指前因子。结果表明,木材剩余物的热解动力学反应符合一级反应动力学模型。随着升温速率的增加,试样的热解曲线向高温侧偏移,失重速率曲线的峰值升高,峰幅变窄,呈尖高状。在20目和80目范围内,粒径对木材剩余物热解影响很小。

基于现代林业发展的森林工程创新复合人才培养体系建立

在"天然林保护工程"和振兴东北老工业基地的新形势下,森林工程专业探索专业的发展方向,从培养目标、课程体系和实践教学等方面探讨了建立满足森工生产实践和社会发展需要的课程体系,建立满足现代森林工程企业需要的创新复合型人才的人才培养模式,同时论述了森林工程专业的建设成果,对全国森林工程专业学生的培养具有借鉴作用。

贮木场火灾细水雾喷头结构改进与CFD仿真

以细水雾灭火技术应用于贮木场火灾为背景,针对常见的压力式单回路细水雾喷头进行结构改进,采用Fluent软件进行仿真与模拟,选取最优的第二级雾化机构的孔径大小,通过对比压力云图、速度云图和密度云图评定喷头性能。模拟结果表明:在相同的条件下,增加二级雾化机构的喷头可以在射程、雾粒的均匀度方面提高细水雾质量,使细水雾更好地适应贮木场火灾的特点,提高其灭火效率。

慧鱼创意组合模型在机器人技术实验教学中的实践与应用

慧鱼组合模型提供了机器人结构和软件设计平台,是机器人实验教学的良好载体。采用慧鱼创意组合模型构建气动机械手,阐述总体结构方案与工艺流程,采用ROBO Pro软件编程实现对气动机械手的控制。该方案可运用到机器人课程创新实验等实践中,提高学生的实践能力与创新能力。

基于网络多关节测量机通讯接口研究

网络制造要求测量系统和设备具有高度柔性 ,可以实现系统级的数据通讯与信息集成。传统笛卡尔坐标机不可移动的安装使其在网络制造中的使用受到限制。多关节测量机具有体积小、可便携的特点 ,成为网络制造中潜在的主要测量设备。这里提出可便携基于网络多关节测量机的新概念 ,通过研究基于 CORBA(Common Object Request Broker Architecture)的 DMIS(DimensionalMeasurement Interface Standard)接口 ,并把 DMIS接口与传统的多关节测量机系统相结合 ,形成基于网络多关节测量机系统 。

原子力显微镜在Alzheimer病发病机制研究中的应用

原子力显微镜(AFM)是一种新型的纳米显微技术,具有标本制备简单、分辨率高等优点,并能够在生理条件下对生物样品进行观察,成为神经生物学研究的有力工具。β淀粉样蛋白(Aβ)溶解性的转变在Alzheimer病发病机制中起重要作用。国内外大量研究表明,AFM已成功地应用于Aβ纤维化各阶段的研究中,从而使药物治疗干预Aβ纤维化成为可能。我们综述了AFM的原理及其在生物结构研究中的技术要点,举例说明了它在Alzheimer病(AD)发病机制,尤其是在Aβ及Aβ寡聚体研究中的作用。

基于现代林业发展的森林工程专业人才培养方案的制定原则

现代林业的发展对森林工程专业的人才培养提出了新的要求。在分析和阐述我国高等院校森林工程专业人才培养存在的人才知识结构、培养方式、实践技能和科技创新技能不能适应现代林业发展的要求等问题的基础上,提出新时期森林工程专业人才培养方案的制定应遵循针对性、开放性、可持续性和市场性原则,为森林工程专业新型人才培养体系的建立奠定了理论基础。

调动学生主观能动性是提高实践教学质量的关键

实践教学是培养学生创新精神和实践能力的重要手段,是提高学生综合素质的关键环节。在实践教学中,充分调动学生的主观能动性,是提高实践教学质量的关键。首先,要通过对课程设计重要性的强调提高学生对课程设计的重视程度,使学生在思想上有较好完成课程设计的主观意愿;其次,通过设计任务书对学生产生完成任务的压力感,并转化为学生个人的有效内驱动力,使学生能主动调动自己,发挥主观能动性;要达到预期的效果,突出重点,加强过程指导也是必不可缺的。