应用型本科院校理论力学课程教学探讨

理论力学课程是一门重要的专业课程,同时也是一门理论性强、实用性强、综合性强的课程。文章基于应用型本科理论力学课程的性质及特点,结合实际情况,对教学内容、教学方式方法、考核方式存在的问题进行教学改革探讨,提出以理论基础为主线、机械工程为背景的教学思路。提高应用型本科人才的培养质量,对机械类专业建设也有一定的推动作用。

水热法制备SrFe_(12)O_(19)铁氧体粉末及其烧结后结构和磁性能研究

采用水热法合成了M型Sr Fe12O19铁氧体粉末,并对其烧结前后的结构和磁性能进行了研究。实验发现,无论烧结前还是后样品都是单相铁氧体结构。烧结后,样品的矫顽力和饱和磁化强度分别从42.9 k A/m和48.1 emu/g显著增加到237.8 k A/m和64.9 emu/g,这与高温烧结后其晶粒的长大密切相关。实验还发现,烧结后样品中存在着剩磁增强效应,其原因可归于样品中不同磁硬度的纳米晶相之间的磁耦合作用。

混合式教学模式在应用型本科理论力学课程中的实践研究

为进一步提高学生创新能力和解决实际问题的能力,同时根据应用型本科背景下提出的有关教学高阶性和创新性的要求。巢湖学院的理论力学课程采用了基于网络学习平台和雨课堂的线上线下混合式教学模式进行教学,节省了理论教学时间,增加了实践与翻转课堂时间,通过课堂学生学习状况、问卷调查和期末成绩对比分析,采用混合教学模式对学生的学习效果和素质培养起到一定的促进作用,同时可以为应用型本科的实践教学研究提供一定的研究思路和参考价值。

水热法合成针铁矿(α-FeOOH)及其结构性能研究

采用表面活性剂辅助水热法制备了针铁矿(α-FeOOH),采用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对其相组成和形貌等进行了研究,系统揭示了水热反应温度、水热反应时间以及不同表面活性剂等因素对合成α-FeOOH纯度的影响。研究表明,不添加表面活性剂无α-FeOOH相的生成,只有Fe2O3相;添加0.2 g^0.3 g的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,在180℃下反应2 h的水热反应温度条件下可制得物相纯度高、结晶程度高、粗细均匀的纳米棒状针铁矿。

Mn含量对Q345B组织与性能的影响

通过对4种不同Mn含量的Q345B低合金钢的微观组织的观察以及力学性能的测定,研究了Mn含量对Q345B低合金钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着Mn含量的增加,Q345B的屈服强度和延伸率都表现出先增加后降低的趋势,在Mn含量为1. 32%时达到峰值;抗拉强度随着Mn含量的增加而不断增加,但增加幅度逐渐减小。综合考虑合金的力学性能,Q345B的Mn含量以1. 32%为宜。

异步轧制宽展行为的数值模拟研究

基于软件MSC.Marc建立了高锰无磁钢在不同变形参数下异步轧制过程的三维有限元模型。利用该模型对异步轧制过程进行了数值模拟,分析了异速比、压下量和初轧温度对轧件平均宽展的影响规律。结果表明:轧件平均宽展随着压下量的增大和初轧温度的升高而增大;随着轧制异速比的增大,平均宽展先减小后增大。在压下量为20%、30%、40%时,平均宽展最小值对应的异速比为1.2,但当压下量增大至50%时,平均宽展最小值偏移到异速比为1.3处。基于以上分析结果,将异速比、压下量和初轧温度对宽展的影响规律引入芝原宽展公式,并对其进行了修正,使用修正后的公式进行了计算,计算结果与模拟结果相关性较好。

OBE教育模式下的课程教学改革探索与实践——以巢湖学院“机械原理”课程为例

为了适应应用型本科大学发展,巢湖学院在2020年开展了“机械原理”课程在OBE模式下的教学改革与试点。按照工程认证OBE教育模式要求,结合本课程4项关于毕业要求的课程目标,重新制订“机械原理”课程大纲、完善课上课下教学设计和学生成绩评价方法。在课程教学过程中,学生学习积极性明显提高,按照新的成绩评价方法进行评定,该校2019级68名学生“机械原理”课程目标达成度为0.72,获得了较好的教学效果,为该校其他课程的OBE模式教学改革提供了良好的实践基础。

不同入口方案对圆柱锂离子电池空冷散热的影响

基于风冷的电池热管理系统具有结构简单和成本低等优点,本文利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件,对由48块圆柱锂离子动力电池组成电池包的风冷散热情况进行了研究,讨论了不同入口风速、入口风温度和入口数量对电池包温度分布的影响。结果表明:随着入口风速的增加,电池模组的最高温度和最大温差降低,当入口风速大于3 m/s后,降低速度明显减小。另外,增加入口温度,可以有效降低最高温度,但是对于电池包的温差影响很小。与单入口方案相比,三入口方案的最高温度和最大温差分别降低了1.64 K和1.58 K。本研究可对电池包风冷散热的改进提供参考。

基于液冷的圆柱锂离子电池冷却器的研究

文章基于挤压成型工艺提出一种新型圆柱锂离子电池冷却器,通过Fluent仿真,研究液体冷却时不同液体流速,冷却器长度和环境温度对于电池模组温度变化的影响。随着入口速度的增加,电池模组的最高温度和温差均逐渐下降,其中最大温差小于3.0 K。入口速度为0.004 m/s时,放电结束时的最高温度为311.12 K。减小入口温度,可以有效降低最高温度,但是对于电池模组的温差影响很小。随着冷却器长度减小,最高温度和温差均有明显的变化。其中,当L=55 mm时,其性价比最高。研究可为电池热管理方案的设计提供技术参考。

异步热轧过程中轧制力的数值模拟研究

采用刚塑性有限元法对异步热轧过程进行数值模拟,分析了初轧温度、压下率和异速比对轧制力的影响规律。研究结果表明:随着初轧温度的升高和异速比的增加,轧制力逐渐降低;随着压下率的增加,轧制力显著增加,峰值也较为显著。当异速比为1.00时,上、下工作辊轧制力呈对称分布;当异速比大于1.00时,上、下工作辊轧制力呈非对称分布。这种非对称性随着初轧温度的升高和异速比的增加逐渐减小;随着压下率的增加逐渐增大。

泡沫铝夹芯结构油罐车罐体优化设计

为了提高油罐车的节能性、环保性和安全性,以某油罐车罐体为设计原型,首先初步设计了泡沫夹芯结构油罐车罐体。然后在ANSYS中使用MOGA方法对影响罐体强度的主要参数进行目标驱动优化分析,得到各参数的敏感度曲线和相应面及候选优化设计点之后对优化后的泡沫铝夹芯结构油罐车罐体和原型结构的罐体进行分析比较。结果表明,优化设计的泡沫夹芯结构油罐车罐体相比原型罐体在质量减少的情况下可提高罐体的应力和应变,进而可提高罐体乃至整车的轻质、节能性、环保性和安全性。

高锰无磁钢异步热轧温度场有限元分析

为研究高锰无磁钢异步热轧过程中温度场的变化规律。文中采用有限元软件MSC.Marc,并基于刚塑性有限元法的仿真模型对高锰无磁钢的异步热轧过程进行数值模拟,分析了轧制过程中初始温度、压下量和异速比对轧件上、下表面和心部温度的影响。研究结果表明:在轧制过程中轧件存在明显的温度效应。在变形区域,各节点温度曲线增幅随着初始温度的上升而减小,温度效应呈逐渐减弱的趋势;随着压下量和异速比的增加,轧件上、下表面温度下降幅度逐渐减小,而心部温度上升幅度逐渐增大。

采煤机行星减速器疲劳特性分析

为提高采煤机的综合性能,在采煤机截割部行星减速器的研究理论基础上,对MG500-1180/WD型电牵引式采煤机结构中的行星减速系统建立非线性动力学方程和参数化建模,并基于有限元分析理论对整体进行静力学分析,利用ANSYS对行星减速系统进行疲劳分析并与静力学分析结果进行对比,发现:行星减速器系统的寿命相对较小的位置分别发生在行星减速器的行星架与轮滚筒连接处及太阳轮齿顶与行星轮齿根接触处,与行星减速器的受力分布情况保持对应一致性。