机械大类专业实践教学体系与内容创新

在实践教学改革背景分析和机械大类专业应用型人才培养目标确定的基础上,构建了机械大类专业分阶段模块化、多层次个性化的实践教学新体系,调整与改革了实践教学内容,并在实践教学中得到落实,以不断提高机械大类专业的实践教学质量。

基于CFD技术的某管式换热器结构改进

应用CFD技术,对工程用油-水列管式换热器进行了流场计算,分析了其换热性能。针对其热流场的缺陷,提出采用折流板技术对其结构进行改进设计,并对比分析了两种结构的折流板换热流场情况。结果表明:两种具有不同折流板结构的换热器均可消除局部温度过高的现象,相较而言,内圆式折流板散热器沿程阻力损失较小,效果较好。

深海采矿升沉补偿系统的自调整模糊控制仿真

针对深海采矿升沉补偿系统的作业过程受海洋环境和自身工作原理的影响，具有复杂性、随机性等特点，采用自调整模糊控制方法，通过可调整因子α和β自寻优，改变量化因子Ke，Kec和比例因子Ka对控制性能的影响，使升沉补偿系统具有最优的动态性能，从而实现升沉平台和扬矿管系统纵向大幅振动的最佳控制。综合运用控制软件MATLAB和虚拟样机软件ADAMS，建立升沉补偿系统的振动控制仿真模型，进行不同海况下的仿真分析。研究结果表明，应用自调整模糊控制器的升沉补偿系统能更好地抑制振动，降低振动的强度，降低幅度达75％～85％，在调整时间、控制效果及适应性等方面的性能均优于常规模糊控制器的性能，完全符合升沉补偿系统的设计要求。

螺旋锥齿轮数控磨削表面粗糙度的建模与分析

根据螺旋锥齿轮的数控磨削原理和齿面数学模型,分析了单面法用直口杯砂轮展成螺旋锥齿轮时表面粗糙度的形成机理与影响因素。基于加工运动轨迹分析方法,进行了数控磨削齿面的节点和接触迹线矢量计算,通过网格划分,将磨削3D理论残留面积高度转化为沿齿高方向各横向截面上的2D理论残留面积高度的计算,并考虑磨削齿面材料的耕犁塑性变形,建立了磨削表面粗糙度的计算模型。通过弧齿锥齿轮小轮的磨削表面粗糙度Ra值的计算和试验验证分析,结果表明:齿轮展成速度增大时,Ra值略有增加;砂轮速度提高时,Ra值可明显降低;当磨削深度a大于0.1mm时,Ra随a变大而增加显著;其他因素对Ra也有不同程度的影响;Ra实测值与计算值的相对误差最大绝对值为17.1%,说明磨削表面粗糙度的理论建模有较好的精度,为螺旋锥齿轮磨削质量的控制奠定了基础。

应用型机械大类专业实践教学模式与内容的创新与实践

实践教学是应用型机械大类专业人才培养的重要内容。在实践的基础上,创新构建了应用型机械大类专业分阶段模块化、多层次个性化的实践教学模式结构,对机械基础实践教学平台、机械大类专业实践教学平台与科技创新活动基地等3个教学平台上的模块内容进行了调整,改革了实践教学模式,效果良好。

实验教学中的创新能力培养

从机械原理的实验教学入手 ,对实验教学方法、教学内容和教学手段等方面的改革进行了有益的尝试和探讨 ;阐述了实验教学与培养和开发学生的动手能力和创新能力的关系 ;提出了为培养符合创新型人材要求的教学思路。

深化实验教学改革,强化创新能力培养

从机械原理的实验教学入手,对实验教学思想、教学方法、教学内容和教学手段等方面的改革进行了有益的尝试和探讨;阐述了实验教学与培养和开发学生的动手能力和创新能力的关系;提出了为培养符合创新型人才要求的教学改革思路。

纳米晶纤维素增强密封材料性能研究

制备纳米晶纤维素(NCC),研究其对密封材料性能影响。结果表明,自制的NCC直径约为10 nm,长度约为180 nm,长径比约为18,呈现“棒状”结构,纤维表面具有较多羟基基团,同时具有良好的热稳定性及较高的结晶度。NCC作为增强剂,随着用量增加,密封材料抗拉强度升高,压缩率降低,回弹率提高。NCC添加量为1.0%时,密封材料抗拉强度为15.2 MPa,压缩率为8.53%,回弹率为40.06%,与未添加NCC时相比,抗拉强度提升40.35%,压缩率下降20.43%,回弹率提升37.42%。添加NCC显著提升了密封材料的抗拉强度和压缩回弹性能。