机械类专业工程软件课程思政教学改革与实践

【目的】课程思政教学方式单一、评价方式仍以分数为主、教学资源没有对标课程建设要求,且机械类专业的课程思政研究成果较少,还未形成面向课程思政的有效教学方法。【方法】课题组以“工程软件应用”课程为教学研究对象,构建基于“课程思政”的机械专业课程教学资源,探索教学方法的集成创新形式,研究专业课程融合思政目标的达成度评价体系,并将评价结果进行了反馈。【结果】通过坚持党的领导、细化教学目标、建设教学资源、创新教学方法、优化教学评价等措施,构建了基于“课程思政”的工科类专业课程目标达成度评价体系,形成了稳定的专业课持续改进机制。【结论】本研究将“立德树人”贯穿教学始终,有助于新时代大学生树立正确的世界观、人生观和价值观,对促进工科专业人才的培养具有重要意义。

基于科里奥利原理的粉煤灰质量流量计测量系统设计

针对各类粉体的放散工作中存在重量控制精度不高导致效率低下的问题,总结了现有的粉体质量流量计的工作原理及存在的缺陷,提出利用科里奥利流量计对粉煤灰放散工作中的质量流量进行精确控制的测量系统,设计了一套散装秤系统用于测量粉煤灰的质量流量,借助电气控制以及测量组件实现对粉煤灰质量流量的精准控制。通过对该系统进行实际测试,测试结果表明该系统测试不确定度在1%以内,测量准确度较高,对后续各类粉体/流体质量流量计的设计具有较高的参考价值。

基于改进可拓学第三创造法的产品创新设计

针对可拓设计方法中第三创造法对现有产品模型的建立以及缺点列举中的不足,提出建立产品事元模型,并引入功能分析与因果链分析方法的改进第三创造法。该方法利用功能分析方法对产品的缺点进行分析,并通过因果链分析方法找出引起产品缺点的深层原因,以形成关键问题,最后运用第三创造法对关键问题的改进,得到产品创新设计方案。应用改进后的第三创造法,对现有普通断线钳进行创新设计并生成了多种不同的设计方案,对这些方案进行优度评价,选取优度最高者作为最终设计。设计结果验证了该方法的可行性和有效性。

融合可拓关联函数的密度峰值聚类算法

针对传统密度峰值聚类算法(Clustering by fast search and find of density peaks,CFSFDP)簇心选择不佳、非簇心点分配不准确导致的聚类效果差问题,提出一种融合可拓关联函数的密度峰值聚类算法,通过引入平均差异度衡量样本密度选取簇心;基于k邻域思想提出雏形簇概念并建立物元模式下的节域和经典域;利用可拓关联函数定量衡量未分配点相对各雏形簇的隶属程度,从而实现精准聚类.将该算法和其他几种聚类算法在人工数据集和UCI标准数据集上分别进行对比实验,实验结果表明本文算法对任意形状任意密度数据集的聚类效果更好,优于其他算法.

基于可拓距的改进k-means聚类算法

针对现有聚类算法在初始聚类中心优化过程中存在首个初始聚类中心点落于边界非密集区域的不足,导致出现算法聚类效果不均衡问题,提出一种基于可拓距优选初始聚类中心的改进k-means算法。将样本经典距离向可拓区间映射,并通过可拓侧距计算方法得到可拓左侧距及可拓右侧距;引入平均可拓侧距概念,将平均可拓左侧距和平均可拓右侧距分别作为样本密集度和聚类中心疏远度的量化指标;在此基础上,给出初始聚类中心选取准则。通过与传统k-means聚类算法进行对比,结果表明改进后的k-means聚类算法选取的初始聚类中心分布更加均匀,聚类效果更好,尤其在对高维数据聚类时具有更高的聚类准确率和更好的均衡性。

基于TRIZ理论的便携式代步车折叠车架的设计和分析

为了解决便携式代步车折叠车架自动折叠的问题,利用TRIZ理论的矛盾冲突矩阵和创新原理,完成折叠车架的结构设计。首先建立了折叠车架的整体三维模型,采用复数矢量法对连杆机构各运动副反力进行理论计算;再运用Ansys Workbench对折叠车架进行有限元分析,得到最大静载荷、急刹车、急转弯工况下车架的应力和变形情况;最后采用ADAMS软件对车架折叠机构进行动力学分析,获得构件在折叠过程中的角速度和角加速度曲线图,验证了车架折叠机构设计的合理性。

实例检索中基于关联函数和D-HS索引的改进与融合

针对实例检索中普遍存在的索引精度和索引速度间的基本矛盾问题,以及由于实例数目增多导致的检索效用问题,进行了基于关联函数和D-HS索引的改进与融合研究。首先,结合模糊数和关联函数,提出模糊关联函数的概念并推导出相应计算公式,同时结合层次分析法建立单维关联函数组合相似性度量模型;其次,基于Sigmoid函数对产品属性值进行非线性变换,提高数据划分层级的能力,解决传统D-HS索引中因属性值的非均匀分布导致的检索准确率低下问题;最后,融合上述改进方法,并以真空泵的检索选型为例,验证了研究的有效性和可行性。

高层数控裁床支撑梁多目标集成优化技术

为降低高层数控裁床的支撑梁质量和运动惯量,提高其结构刚度,提出一种多种工程分析手段为一体的集成式优化设计方法,即结构建模、系统仿真、面向应模型与多目标优化相结合的优化策略。利用正交试验对支撑梁做面响应分析,从而获取近似模型。进一步采用NSGA-Ⅱ算法进行多目标寻优搜索生成Pareto最优解集。计算结果表明,该方法不但可以有效地寻找到在支撑梁质量和结构刚度上都有很大改善的方案,并且对提高布料裁床动态性能、降低能耗也具有很好的工程应用价值。

基于可拓创新方法的改进TRIZ研究

针对TRIZ在解决矛盾问题时存在的初始问题分析难、发明原理具体化难和概念方案量化评价难的问题,进行了基于可拓创新方法的改进TRIZ研究。首先利用基元模型形式化表达的SVOP模型描述系统的目标和条件,得到根源冲突,并利用TRIZ求解工具消解矛盾得到原理解;然后利用可拓事元形式表达该原理解,直接变换零部件得到概念方案;最后结合模糊优度评价和TRIZ理想度法则对其方案进行定量化评价。通过在裁剪传送系统上的应用,证明了所提方法的有效性和正确性。

互联网背景下工商管理模式的创新发展研究

随着社会经济的不断发展,互联网技术的飞速提升,从各个方面推动了社会、国家、经济组织的进一步发展。而在经济组织中工商管理涉及面非常广泛,工作非常的繁杂,给管理者带来极大的压力。随着互联网技术渗透到各行各业,对于经济组织传统的工商管理模式造成了一定的冲击,管理者的压力也是与日俱增,因此,传统的工商管理模式无法跟上时代发展的脚步,需要借助现代先进的互联网技术,创新工商管理模式,实现工商管理模式的与时俱进。

面向功能需求的产品适应性修改单元识别方法

针对产品内部单元修改操作的效应传导过程缺乏有效的分析方法,导致无法明确优先修改对象的问题,提出一种产品适应性修改单元识别方法。首先,建立功能需求与产品实例功能的量化匹配模型,借助可拓集方法将匹配结果划分为3个功能域,并通过多层“功能—行为—结构”纵向分解得到产品的功能—结构底层映射关系;其次,细化结构修改粒度至零件特征层,构建零件及特征的物元表达模型;在此基础上,构建以零件特征物元为节点的基元有向图,提出基于基元有向图的综合传导度计算方法,并以综合传导度作为产品修改单元的识别依据。最后,以某款螺蛳切尾设备的实例应用验证了所提方法的有效性和可行性。

一种面向低碳设计的多属性相似实例检索方法

低碳设计纳入产品全生命周期对环境的影响因素,是协调产品常规性能与低碳性能的回溯设计过程。设计知识重用技术在已有设计知识的基础上提高产品低碳设计效率,而知识重用的前提是相似实例的检索。提出一种基于关联函数的多属性相似实例检索方法,结合原有多维关联函数构造方法和侧距原理,将可拓一维关联函数拓展到多维,从最优点只在中点的应用条件推广到最优点在区间内任意点;推导出多维关联函数的降维计算规则,构建相似度函数。该方法应用于螺杆空压机多维低碳属性需求检索,计算结果与实例空间位置关系相一致;并与欧式几何距方法和KNN分类检索方法进行对比分析,分析表明基于关联函数的方法与欧式几何距方法检索结果一致,并且能够克服欧式距忽略属性物理含义造成检索不合理的缺陷;与KNN方法的检索分类结果一致,同时每维属性关联函数值可以作为对应属性修改难度的参考评价。