新工科背景下机械工程领域紧缺人才培养机制探索与实践

课题组分析了新工科背景下机械工程领域紧缺人才需求,结合地方产业规划和行业背景,充分发挥各专业特点,结合办学定位、专业特色和服务方向等,通过修订招生简章与人才培养方案,提高教学团队教学水平,改革课程教学以及创新实习实训、综合实习模式与毕业设计模式,对紧缺人才培养机制进行探索与实践。结果表明,该教学模式优化了人才培养机制,促进了人才培养水平的整体提升,毕业生普遍得到了用人单位的好评,为社会建设输送了更多紧缺人才,教改成效显著。

基于Petri网的模具制造业生产流程仿真优化

以某模具厂为例,对其生产流程的时间周期和成本瓶颈进行了分析诊断。采用信息化及企业与部门间相互协作优化其生产流程瓶颈,对其冗长的生产制造流程进行了时间周期和成本优化。选择Petri网作为建模工具,建立了某厂的玩具手枪模具从获取订单到模具产品制成的生产流程Petri网模型。着重针对产品制造生产流程,选择流程周期时间为参数,应用ExSpect软件进行仿真诊断分析,对旧的生产流程进行了重组,获得了新的生产流程模型。新的生产流程生产时间周期由140 h缩短到了约71 h,时间周期明显缩短,大幅度提高了制造的生产流程执行效率;同时仿真结果的方差表明,处理过程的不确定性也有所降低。总体上提高了生产效率,实现了生产流程的优化。

基于数字孪生技术的农机耕作过程可视化系统设计与实现

在目前的农机作业管理中,仍然存在农机的运行状态难以实时监测、耕作过程参数难以准确把握等问题,对农机作业效率造成了较大的影响。基于此,数字孪生技术被引入到农机耕作过程中。文章提出了一种基于数字孪生技术的农机耕作过程可视化系统,对系统需求进行了分析,对系统架构、可视化界面进行了设计,旨在提高农机作业效率和农田管理水平。研究结果表明,农机耕作过程可视化系统的设计与实现,主要是通过物联网技术和传感器技术对农机的运行状态和耕作过程参数进行实时采集和监测,并利用云平台和数据分析算法进行处理和分析。同时,通过虚拟现实技术和三维模型的建立,能够将耕作过程的关键步骤和农机运行状态以可视化的方式展现给农机操作人员和管理人员,使其实时监控农机状态,及时发现和解决问题。该系统的设计与实现不仅提高了工作效率和农田管理水平,也为数字农业耕种和农机推广工作提供了理论基础。

工程教育认证视域下机械类应用型本科专业改造升级路径探索与实践

工程教育认证是现代应用型本科高校专业建设的主要方向,对于高校人才培养体系的构建具有非常重要的指导意义,同时也有利于学生能力的培养和锻炼。我国目前正处于产业升级、经济转型的重要时期,需要更多的应用型人才进行支撑,应用型本科院校应该以培养应用型人才为指导思想进行教学活动。为此,详述了当前应用型本科院校机械类应用型本科专业人才培养面临的困境,研究了工程教育认证视域下高校机械类应用型本科专业进行改造升级的策略,从而实现高校发展、教师发展与学生应用能力培养三方共赢。

浅析机械制图教学

机械制图是高等职业技术院校机械类专业的一门重要的技术基础课,课程教学质量的好坏将影响到学生对后续专业课的学习和课程设计。作为一门专业基础课程,对于职业类学校的学生来说,具有一定乃至较大的难度,那么如何在教学过程中化难为易,最好地帮助学生学好这门课程呢?文章从提高学生对机械制图学科的认识、提高学生绘图识图能力以及现代化教学等几个方面作了一些探讨与尝试。

关于研制塑料阀门新型检测仪的项目管理

项目是在限定范围内为实现一定目标的一次性活动。通过对研制塑料阀门新型检测仪的项目管理实例分析,对项目管理进行较全面描述和说明,为设计合理的项目管理奠定基础,对项目管理的应用进行了浅析研究。

MasterCam X中构建昆氏曲面技巧的研究

MasterCAM X版中昆氏曲面的构建是一个重点和难点。针对复杂曲面的边界曲线多样性及不规则性,结合昆氏曲面的基本概念,重点介绍MasterCAM X软件中昆氏曲面的构建方法,通过举例进行分析研究,对X版的昆氏曲面的构建技巧进行了阐述。

基于单晶铜的纳米压痕的机理分析

为了进一步深入研究纳米压痕的机理,提高纳米压痕的测量精度和应用范围,对单晶铜纳米压痕的机理展开详细分析与研究。从纳米压痕的理论方法入手,建立单晶铜的分子动力学模型,利用该模型对压力和势能进行仿真分析,并得到相应的曲线。在单晶铜的纳米压痕过程中,压力先增加后下降,其中,曲线的波动主要受表面粗糙度、表面化学反应膜、表面力、表面加工硬化等因素的影响;原子势能一直上升,最后趋于稳定,推断出纳米压痕没有出现位错的现象。最后,对纳米压痕的局限性进行总结,并针对不同的问题,提出行之有效的措施,为纳米压痕的精度提高奠定良好的基础。

等径角挤压轨道交通车辆用7005铝合金的组织和力学性能

在室温下对350℃×2 h退火后的轨道交通车辆用7005铝合金进行了2道次等径角挤压,利用光学显微镜、扫描电镜和电子拉伸试验机对合金挤压前后的显微组织、力学性能及断口形貌进行分析。结果表明:随着挤压道次的增加,试样显微组织细化,力学性能提升,2道次后,晶粒大小约为3μm,甚至出现1μm以下的小晶粒;抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为384.33 MPa、332.60 MPa、14.2%,分别比等径角挤压前提高53.08 MPa、79.48 MPa、2.8%,晶粒细化明显,力学性能得到大幅改善。

单晶铜纳米切削机理分析

为了进一步深入研究纳米切割的机理,并拓展纳米切削的应用,有必要对单晶铜纳米切削机理展开详细的分析与研究。利用分子动力学的仿真软件,建立了单晶铜的纳米切削仿真模型,仿真研究不同厚度和不同切削速度下的纳米切割过程。研究结果表明:单晶铜纳米切削过程实质为原子的剪切和挤压,随着切削厚度和切削速度的不断增加,切削力也增大。其中,切削厚度对切削力的影响更为直接。研究成果为下一步纳米切削的深入研究提供了参考依据。

基于模糊内模-PID的包装机热封切刀温度控制

目的包装机热封切刀温度控制系统存在非线性、大滞后性等特点,传统PID控制的效果也越来越无法满足工艺生产的要求,为了提高包装机热封切刀温度控制的速度和精度,进而提高封口的质量,以提高产品包装效率和品质。方法在传统的PID控制的基础上,通过结合模糊控制和内模控制理论的先进控制算法,提出模糊内模-PID控制算法的包装机热封切刀温度控制系统。内模控制能够使PID控制器参数进行简化,同时模糊控制的引入能够实现控制器参数的在线调整,将该新型控制算法应用到包装机热封切刀温度控制系统中,并与传统控制进行对比。结果通过Matlab仿真软件搭建模内模-PID控制的包装机热封切刀温度控制系统仿真平台,仿真结果表明,系统响应速度、精度、超调量、抗扰动能力等比传统控制系统性能更加优良。结论通过仿真验证了模糊内模-PID控制在热封切刀温度控制系统上的有效性和可行性,能够在温度控制系统中表现出优良的性能指标。

回火温度对GCr15机械轴承钢组织和力学性能的影响

通过显微组织观察、拉伸试验、冲击试验和洛氏硬度试验等方法,研究了GCr15轴承钢终热处理工艺中回火温度对其组织与力学性能的影响。结果表明:在本试验条件下,淬火态GCr15钢试样组织主要由淬火马氏体、残余奥氏体及碳化物组成。在440~760℃温度范围内,随着回火温度的升高,GCr15钢试样组织中不断有碳化物析出并聚集,残余奥氏体逐渐分解。GCr15钢试样经830℃×30min油淬+520℃×2h回火终热处理后,其硬度为48.3HRC,抗拉强度为1536MPa,伸长率为13.5%,断面收缩率为47.8%,GCr15钢的综合性能优良,达到渗碳工艺处理G20Cr2Ni4A钢性能水平。

基于RBFNN的桥式起重机AHSMC控制策略

针对欠驱动三维桥式起重机控制策略难以在微控制器资源受限的条件下进行验证,以及传统分层滑模控制策略难以在不确定性条件下进行准确控制的问题,提出了基于径向基神经网络的三维桥式起重机自适应分层滑模控制策略。首先,基于分层滑模控制方法构建起重机全驱动和欠驱动子系统的一阶滑模面;然后,将一阶滑模面进行线性组合,形成第二阶滑模面;进一步,利用径向基函数神经网络对控制参数进行自适应估计并更新滑模面,提高不确定性条件下控制策略的鲁棒性。最后,通过仿真分析和物理实验验证了所提自适应分层滑模控制策略的有效性。

基于因子图结合卡方检测的多AUV协同定位方法

针对复杂的水下环境导致水声通信噪声出现异常值的问题,提出一种基于因子图结合卡方检测的多AUV协同定位算法。建立因子图模型将全局函数估计问题转化为局部函数和积估计问题,利用卡方检测测距噪声异常值。所提算法在测距噪声存在异常值情况下,与传统Kalman滤波算法相比定位误差大幅减小。该研究进行了数学仿真验证,验证了所提算法可以有效提高系统的定位稳定性,处理测距噪声异常值对定位性能的影响。

开式泵控叉车举升装置重力势能回收系统特性分析

叉车举升装置在下放过程中,货物和举升装置的大量重力势能由于控制阀节流作用被浪费,造成大的能量损失。为此,提出一种基于开式回路泵控技术的叉车举升装置能量回收系统。采用电动机驱动液压泵,为举升油缸无杆腔供油,超级电容作为储能单元回收重力势能。建立了所提系统的数学模型和仿真模型,对所提系统的运行和能效特性进行了详细分析。结果表明:所提系统可保证叉车举升装置的平稳运行;与传统举升统相比,根据货物质量不同,所提系统可实现节能23.6%~57.8%。

基于PLC的桌面型全自动锁螺丝机控制系统设计

本文从机械系统结构、控制系统硬件构建、控制系统软件设计、报警系统、通信等方面,对桌面型全自动锁螺丝机进行了详细的介绍,对自主开发的自动锁螺丝设备,设计了基于可编程控制器(PLC)的控制系统。该系统融合了视觉定位、伺服驱动和可编程等技术。该设备参数调节方便、运行可靠、操作简单,解决了自动化程度低的可题,节约了时间和劳动力,大大提高了产品生产效率。

“课程思政”在本科机械电子专业教学中的路径探索

为了把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全员全程全方位育人,高校专业课教师要在给学生传授专业知识和技能的同时,有必要适时开展课程思政。本文根据本科机械电子专业学生的特点,同时针对本科机械电子专业教师在课程教学中课程思政实行存在的问题,分析课程思政的必要性。以机械电子课程为例,对专业课开展思政教育的路径进行探索。

绿色理念在机械设计制造中的应用浅析

绿色环保当前已经成为人们的共识,工业生产带来巨大经济利益的同时,也对环境造成了巨大伤害。机械设计制造是工业生产的重要一环,将绿色理念引入机械设计制造可以有效降低机械设备在生产、使用、报废环节所产生的环境污染问题。本文分析了绿色制造工艺的内涵及绿色理念在机械设计制造中的应用,并对机械设计制造行业未来的发展方向进行了展望。

基于VERICUT的五轴数控机床虚拟仿真实验平台设计

应用虚拟仿真技术,基于VERICUT仿真软件建立机床的虚拟仿真加工系统,通过对双转台五轴数控机床虚拟仿真实验平台进行设计并对试件进行仿真加工,得出该实验平台设计能够快速、准确的检验NC程序的正确性,预知零件的加工过程,对可能出现的干涉、碰撞等危险情况作出预判,并进行改进,从而为五轴数控机床的高效、安全应用提供可靠保障。

基于Petri网的模具生产前期工作流程建模

分析了模具业生产流程的特点,选定Petri网作为建模工具,以模型的正确性分析中的可行性分析、冲突分析、死锁分析和并行与同步分析作为流程建模的指导,以广州番禺某厂的玩具手枪模具制造前期工作流程作为主要参考研究对象,对其前期工作流程的时间周期进行分析,找出了问题所在,对应于工作流程活动中的时间变量和成本变量,建立了工作流程的Petri网模型,为今后进行仿真诊断分析并优化前期工作流程打下了良好的基础。