基于OBE教学理念的工程软件教学实践——以CAM技术软件为例

课程建设是工程教育认证中的直接支撑要素之一。工程教育认证标准要求以OBE理念开展教学。以CAM技术软件融入“数控加工技术”课程的教学为例,从课程目标、教学内容、教学实施和教学评价等方面,基于OBE理念对课程体系进行重构。通过本课程的教学改革与实践,使教学实践在达成课程目标的同时,达到工程教育认证的标准。

基于CAM技术的数控加工课程改革的研究

分析了CAM技术在现代制造业的优势地位及教学中融入CAM技术的教学特点,在实际教学中,主要采用Mastercam软件进行仿真教学,该软件可以仿真建模,然后通过工艺参数的输入进行刀路的模拟和优化,实现自动编程功能,软件兼有机床常用的车、铣、车铣复合及线切割等功能,可以实时模拟出真实加工制造场景,弥补设备的不足。教学中采用OBE教学理念,侧重虚拟实践和成果导向,鼓励学生掌握一技之长;教学模块中融入课程思政的内容,激发学生的学习兴趣及爱国热情,为培养新时代制造业应用型人才为目的而进行的课程改革的研究。

凹槽型织构化径向轴承的润滑性能

在径向滑动轴承表面设计轴对称分布的矩形凹槽织构,基于雷诺方程建立其有限长径向滑动轴承动压润滑模型,研究织构参数对滑动轴承承载能力和摩擦阻力系数的影响。结果表明:带矩形凹槽的全织构轴承相对光滑轴承具有更好的承载性能,但织构对摩擦阻力系数的降低影响微弱;随织构宽度的增大,承载力增加,但相应的摩擦阻力也会随之增大,存在最优织构宽度使轴承在较小的摩擦力下,获得更大的承载力。矩形凹槽的参数对轴承润滑性能具有重要的影响,合理选用参数可以明显改善轴承润滑性能。

一种新型森林灭火弹的仿真设计

介绍一种弹体外装型60mm迫击炮森林灭火弹,其材质选用ABS工程塑料。运用ANSYS Workbench的CAE仿真软件对灭火弹发射模型做模态分析,得到其前6阶发射固有频率,得出灭火弹易受干扰区主要在尾翼、联接件和弹体部位。对其尾翼进行了发射时的瞬态动力学分析,在最大膛压下,满足发射强度。

基于APDL的压力容器的结构优化

介绍了ANSYS软件的优化语言APDL,结合ANSYS的参数化建模及APDL语言的优化功能对一航天用压力容器进行静力分析,并对其结构尺寸进行优化。在满足工作要求的前提下,使其轻量化、结构最优化。优化结果令人满意,可对设计人员提供一定的指导作用。

一种森林灭火弹战斗部爆炸的数值模拟

介绍了一款基于迫击炮发射的森林灭火弹。该灭火弹在设计中,综合考虑了灭火距离及灭火效果,并在保证灭火安全等要素下,将弹体的战斗部增大一倍,外置于迫击炮进行发射,主要是为了增加灭火剂装填量,以增大灭火面积。在战斗部弹体材质的选取上,考虑了钢质薄壳和ABS工程塑料两种材质,并用ANSYS/LS-DYNA显式动力学软件分别对两种材质进行了爆炸的数值模拟,从爆炸云图及选取的不同材质的5组节点径向爆炸速度曲线图上,理论分析出运用ABS塑料对爆炸冲击的能量吸收较大,灭火面积也大,初步验证了运用ABS工程塑料的可行性,为弹体新材料的选取提供参考。

一种新型组合成形铣刀的设计及切削力仿真研究

设计了一种新型组合成形铣刀:将3把单角铣刀,通过端面开十字沟槽的方式组合成一把铣刀,解决了加工多角度坡口零件的工艺难题;选用指数瞬时切削模型,运用Deform 3D切削仿真软件,选择不同切削参数:切削转速n(300、475、600 r/min),背吃刀量a_p(0.5、1、2 mm),模拟铣刀精加工时零件切削力大小的变化。在转速600 r/min、切削深度为1 mm左右时,获得较为理想的切削参数,为实体加工提供依据。该组合成形铣刀的设计,提高了加工效率,为组合角度零件的加工提供思路。

智能制造理念在煤机装备领域的应用分析——以采煤机自动化技术研究与应用为例

介绍了智能制造理念在煤机装备领域的应用现状,重点讲述了自动化技术、机器人技术、信息化技术的应用以及煤机装备发展趋势:标准化、智能化、网络化。以采煤机现代自动化技术研究与应用为例具体予以介绍,并指出了我国煤机装备领域今后发展方向与途径。

一种新型迫击炮灭火弹的外弹道仿真研究

介绍了一种新型的迫击炮灭火弹,以其为研究对象,建立了灭火弹弹丸质心运动的外弹道数学模型,并运用四阶龙格-库塔算法对外弹道数学模型进行计算,最后利用MATLAB软件对迫击炮灭火弹的外弹道进行仿真,得到了相应的仿真结果和分析结果。为提高灭火弹的射击精度以及灭火弹的优化设计提供依据。

煤矿监测监控系统存在的问题及改造研究

由于条件因素的限制,我国之前的矿井瓦斯气体监测仅仅依靠人工展开,且瓦斯监测设备落后,工人们必须手持瓦斯监测仪进行现场人工监测,而原有的仪器设备也易受到来自于环境温度、压力和视觉等因素的影响,最终造成测量误差。此外,不能持续性检查瓦斯,否则易在瓦斯监测过程中发生各种问题,导致无法正常监测井下施工现场瓦斯的浓度,从而无法保障煤矿生产安全。因此,将着眼于煤矿监控监测系统存在的问题及改造进行讨论,结合实践工作经验,提出相关的改进意见。