国际化助推OBE理念下的一流专业建设

近年来,教育国际化、成果导向教育(OBE)和一流专业建设已成为本科教学改革的重点。为本科生构建良好的国际化培养环境,对基于OBE理念的一流专业建设具有巨大的推动作用。列举了学校层面推行国际化的相关政策,深入分析了国际化在一流专业建设中的助推作用,着重叙述了西安电子科技大学机械设计制造及自动化专业利用国际化推动专业建设的一系列举措和成效,最后展望了国际化环境构建中值得关注的一些问题。

弹性力学研究生课程教学与人才培养协同的探索及实践

该文针对机械、力学类专业课程弹性力学的特点,探讨如何在课程中引导学生正确的思维、树立正确的科学观及提高人文素养,以促进人才培养能力全面提升,不断提升教育教学质量;使得学生在学习并掌握弹性体复杂力学计算与分析方法、培养解决工程实际问题能力的同时,树立辩证与多视角思维的科学发展观,提升审美情怀和人文素养,达到课程教学与人才培养协同的目的。

对高校工程力学课程的多方位思考

工程力学是高校工科非机械类专业的重要基础课程。本文作者结合多年来从事这门课程教学的一些经验,针对工程力学课程普遍存在的问题,在授课内容、授课方法、学习方法、教材建设等方面给出了一些建议。

悬臂Kagome夹心板独立模态空间振动控制研究

针对悬臂板挠度大、低频振动突出问题,对悬臂Kagome夹心板的振动主动控制进行研究。建立结构及压电作动器有限元模型;将独立模态空间控制与模态观测器相结合,提出悬臂Kagome夹心板的主动控制策略;针对突风载荷作用下夹心板基于独立模态空间的振动控制进行仿真,重点研究观测器极点对控制效果影响。结果表明,所提控制方法能显著提高悬臂Kagome夹心板结构的阻尼特性,观测器衰减系数越大控制效果越好;该夹心板在振动控制方面较传统板结构优势明显。

非线性随机振动控制的模型预测路径积分方法

为了探索将非线性随机振动系统远离平凡平衡点的状态转移至平凡平衡点的手段,引入了一种模型预测路径积分控制方法。在特定条件下通过指数变换,非线性随机振动最优控制的哈密顿-雅可比-贝尔曼方程可以进行线性化。基于费曼-卡茨定理,可以采用路径积分方法求解最优控制力。引入模型预测控制的思想,可以根据系统实际状态实时更新控制力。针对随机扰动下范德波尔方程和三势阱达芬方程这两类典型系统的控制开展了数值仿真。仿真结果表明,系统状态可以很快地转移至平凡平衡点附近,控制力和即时成本在初始的波动后即转为单调下降。因此,该模型预测控制路径积分方法可以很好地应用于随机非线性系统远离平凡平衡点的振动。

机械专业分析力学的教学内容和授课方法探讨

分析力学由于其理论性强,数学背景浓厚,不但许多工科专业需要开设,物理、数学等理科专业也需要开设。由于分析力学内容非常广泛,不同专业开设此门课程的教学内容必然有不同的侧重点,授课方式也应有所区别。本文针对机械专业分析力学课程存在的问题,对其教学改革进行了研究,主要探讨了如何根据专业特点选取合理的教学内容,以及如何更好地在课堂环节上讲授这些内容。

Matlab在力学课程课堂教学和虚拟实验中的应用

针对目前力学课程课堂教学中知识点演示方面存在不足,以及部分课程缺少实验学时和实验设备两类问题,尝试在课程教学中使用Matlab软件进行改善。实践证明,Matlab软件可以使课程教学中的知识点讲授更加形象和灵活,而采用Matlab编写的简单程序可以实现虚拟实验的功能。因此在力学课程教学中采用Matlab软件提高了教学的效率,同时也提升了学生的学习能力。

采用Kagome夹心板的航天器仪器安装板振动控制

为了实现航天器仪器安装板的振动控制,建立了采用Kagome夹心板制作的仪器安装板的有限元模型,并选用一种圆柱形黏弹性阻尼器,通过Biot模型建立了该阻尼器的有限元模型;计算了各阶模态中Kagome平面桁架的模态应变能在结构总模态应变能中所占的比例,将其作为模态可控度,再结合给定载荷情况下的模态位移来确定需要控制的模态,由此提出了一种利用模态应变能比来控制多模态振动的阻尼器布置方案.特征值分析及时域响应数值模拟表明,该阻尼器布置方案只需使用很少数量的阻尼器,便可以显著增加较宽频带内所有模态的阻尼比,而且对于其他模态的振动也有一定的抑制作用.

最小势能原理中总势能表达式的理解

介绍了最小势能的原理,就最小势能原理中弹性体总势能表达式的理解难点进行了说明,通过一个简单系统中能量的变化,着重阐述了外力势能的含义,并得出了一些有助于深入理解弹性体总势能的结论。

随机敏感度函数法在非自治非线性系统中的应用

研究非自治微分动力系统周期吸引子受弱高斯白噪声扰动后的分布特性。基于频闪映射将微分动力系统离散为映射,通过求解映射系统周期吸引子的随机敏感度函数,构造置信椭圆来刻画随机吸引子的分布情况,从而避免了求解矩阵微分方程的边值问题,只需求解矩阵代数方程即可。研究了Duffing方程随机周期吸引子的分布情况,结果表明置信椭圆与Monte-Carlo模拟取得了很好的一致。最后对Duffing方程的噪声诱导混沌现象进行了定性研究,证明了通过随机敏感度函数可以揭示这类现象的机理。

机械专业结构力学课程的地位及其内容设置探讨

结构力学课程作为土木建筑类专业的核心课程,在机械类专业中的地位较为边缘化。本文指出,结构力学课程是对其它基础力学课程的重要补充,同时在机构强度、刚度分析中也发挥着重要作用。针对结构力学课程内容陈旧、偏土木建筑的特点,对如何调整这门课的内容以适应机械学科现状进行了进一步探讨。

研究生机械振动学课程教学改革探索

机械振动学是工学硕士的一门重要课程,该文剖析了机械振动学课程传统教学存在的问题,基于其特点和定位,针对研究生学习阶段完成研究课题的需要,制定了教学目标,从教学内容改进和优化、教学模式和考核方式多元化等方面对课程教学改革进行了阐述,并讨论了教学效果的评估方式。通过教学改革实践,研究生可以更深入地理解相关理论,并将其更好地应用于自己的研究课题,教学改革取得了预期的效果。

Kagome夹心板的多模态压电分流振动控制研究

针对Kagome夹心板的多模态振动控制问题,提出了一种独立模态压电分流振动控制方法。建立了结构与压电换能器耦合系统的有限元模型,之后详细阐述了Kagome夹心板的独立模态压电分流振动控制策略,并针对自由振动问题提出了一种实用的多分流电路参数优化方法。结果表明,提出的控制方法能显著提高Kagome夹心板结构的阻尼特性,加快自由振动的衰减,同时各压电分流电路之间具有很好的独立性。

工程流体力学课内实践教学的探索和展望

新时代背景下,对工科生实践能力的要求不断提高。在大学本科课程中加入课内实践环节已成为近年来的重要趋势。工程流体力学课程是许多工科专业的重要基础课程。文章在文献综述的基础上,首先指出采用计算流体力学实施工程流体力学实践教学的优势,之后结合作者的教学经验对不同软件的优劣性进行了分析,并阐述了作者目前采用的实践教学和考核方式。最后对未来的发展进行了展望。

风电预测方法与新趋势综述

风力发电作为一种技术成熟、规模较大的新能源发电形式,目前在世界各国得到了广泛应用和发展。风电具有不确定性的特点,必须对其进行准确的预测才能保证并网后电力系统的正常运行。针对风电预测的传统方法和新的研究趋势开展了综述。首先对物理方法、时间序列方法、人工智能方法和组合方法进行了总结,然后针对目前风电预测的几个重要的发展方向:空间相关性预测、集群预测、不确定性预测和爬坡预测的研究进展进行了重点阐述。对现有的风电功率预测方法进行综述后,进一步对这一领域的研究方向进行了展望。

大学本科力学类课程的公式辅助记忆方法研究

力学课程作为工科专业的重要基础课程,有大量公式需要学生记忆和掌握,从而给学习带来了一定困难。文章作者从力学课程的特点出发,结合多年的教学实践经验,针对多门力学课程,总结出了多种辅助记忆公式的方法,并取得了良好的授课效果。

Hénon映射的噪声诱导间歇现象及其临界值估算研究

本文研究了Hénon映射在噪声诱导下发生的间歇现象.通过数值模拟和全局分析手段,揭示了噪声诱导间歇现象的机理.基于随机敏感度函数法,通过检测噪声作用下周期吸引子的置信椭圆与混沌鞍的碰撞情况,给出了诱发间歇现象的噪声强度临界值的估算方法.结果表明,Hénon映射中噪声诱导间歇现象是由随机周期吸引子和混沌鞍不稳定流形的相互作用引发,随机敏感度函数的方法可以较好地估算发生间歇现象的噪声强度临界值.