新工科背景下机械类专业分层次递进项目式实践教学探索--以东华理工大学机械工程专业为例

根据新工科建设的需求,东华理工大学机械工程专业构建了“分层次递进、项目多元化”的工程实践教学模式,并在实践教学环节实施了项目式教学。课程实验教学采用微型项目式教学,旨在夯实专业基础,培养工程素养及认知能力;专业课程设计以常用机电产品为载体实施项目式教学,打通相关专业课程之间的壁垒,培养学生综合实践能力;创新拓展实践以“项目+竞赛”形式促进学生学以致用,培养学生合作沟通能力和创新能力。分层次递进项目式实践教学使学生获得了充分的专业体验,知识、能力和素质水平都得到了有效提升。

基于机器视觉的齿轮参数测量系统

针对传统的机械接触式齿轮测量仪器操作复杂、易产生主观误差等问题,提出一种基于机器视觉齿轮参数非接触式测量系统。首先利用图像灰度变换、直方图均衡化方法对图像进行预处理,提出小波变换模极大值法计算图像的矢量模值和相角,寻找梯度方向极大值点,选取自适应阈值方法提取目标图像边缘。对齿轮的边缘轮廓形状特征,采用最小二乘法拟合原理,计算齿轮的齿根圆直径、齿顶圆直径、齿数和模数等参数。以两种参数的齿轮零件测量为例进行实验分析,结果表明,测量值满足测量精度要求,证明了所提测量系统的可行性。

以水合Al_2O_3为基体合成MCM-41/γ-Al_2O_3复合材料

以γ-Al2O3的水合产物薄水铝石为基体,以十六烷基三甲基溴化铵(CTMABr)为模板剂,以水玻璃为硅源,采用原位合成方法水热制备了高热稳定性的MCM-41/γ-Al2O3复合材料。考察了γ-Al2O3的水合时间、水合温度和MCM-41合成母液的pH值、晶化温度等对复合材料中MCM-41性质的影响。对γ-Al2O3的水合产物和复合材料进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和低温N2吸附表征。结果表明,提高水合温度或延长水合时间,γ-Al2O3逐渐水合为尺寸均一的条状薄水铝石,且其孔径增大;以薄水铝石为基体合成的MCM-41/γ-Al2O3复合材料中MCM-41的相对结晶度增加,热稳定性显著改善;MCM-41/γ-Al2O3复合材料较佳的合成条件为:γ-Al2O3的水合时间24h,水合温度150℃,合成母液的pH值11.0,晶化温度150℃。薄水铝石在合成母液中的溶解性是影响复合材料中MCM-41性能的主要因素。

MCM-41/γ-Al_2O_3复合材料的合成和表征

采用在-γAl2O3表面附晶生长的方法合成了MCM-41/-γAl2O3复合材料,考察了表面活性剂用量、投料硅铝比、合成母液pH值等对复合材料中MCM-41结晶度的影响。结果表明,在n(CTMABr)/n(SiO2)大于0.32、硅铝比大于4.68及合成母液pH值为10.5的条件下,合成的MCM-41/-γAl2O3复合材料中MCM-41的结晶度接近Si-MCM-41。X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和低温N2吸附脱附表征结果表明,MCM-41/-γAl2O3是由MCM-41生长于-γAl2O3的表面而形成的复合材料。MCM-41/-γAl2O3复合材料中的MCM-41具有较高的热稳定性。

超重力法脱除海上油田伴生气中CO_2的研究

用容积7 L的气/液逆流反应超重力机,强化TEA水溶液单次瞬时吸收常压,进气量为500 mL/min,含CO_2体积分数为6%的模拟海上油田伴生气,优化出CO_2脱除率达80.5%的单一TEA型吸收剂的处理条件:TEA质量分数为20%,超重力机转速为2 000 r/min,温度为30℃,气液体积比为10∶1。为了提高CO_2脱除率,在TEA质量分数为20%的水溶液中添加不同质量分数的NaOH,组成质量分数为0~20%的Na OH与20%TEA的复合吸收液,进行了CO_2的脱除实验。结果表明:5%NaOH+20%TEA的复合液对CO_2的单次瞬时脱除率达98%以上,明显高于单一TEA溶液对CO_2的脱除率。在180~480 min内,该复合液对CO_2的连续脱除率明显高于5%Na OH和20%TEA 2种单一吸收剂在相同的时间内对CO_2的脱除率之和,且无Na_2CO_3结晶析出过多而阻塞管道的现象。

面向用户需求的产品创新设计

产品创新设计的最终目的在于满足需求,不应只为创新而创新。文中通过分析机械创新设计作品实例,对产品的用户需求做了深入探讨和研究。在此基础上,提出产品创新设计应立足于"以用户为中心"的设计理念。

超重力技术在高酸原油醇氨法脱酸中的应用研究

将超重力技术应用到高酸原油醇氨法脱酸中。以乙醇、氨水的混合物为脱酸剂,考察了旋转床转速、剂油体积比、反应温度、原油循环次数对高酸原油脱酸的影响。结果表明,在反应温度为80℃,旋转床转速为1 200 r/min,剂油体积比为1.5∶1的条件下,酸值为1.82 mg(KOH)/g的高酸原油经过一次脱酸后其酸值降至0.14 mg(KOH)/g,脱酸率高达92.4%。高酸原油通过旋转床进行多次循环操作有利于脱酸,且循环次数越多脱酸率越高,经过4次循环后原油酸值降至0.06 mg(KOH)/g。

拟薄水铝石脱水产物γ-Al_2O_3在较低温度下的再水合过程研究

研究了γ Al2O3经过较低温度的水热处理后的晶型变化情况。XRD、SEM和FT IR表征结果表明,影响γ Al2O3再水合产物晶型的主要因素是水热温度。100℃以下水热处理的产物是湃铝石,100～110℃水合产物是湃铝石和薄水铝石的混合物,110℃以上水热处理的产物是薄水铝石,且不经过湃铝石的中间阶段。随着水合温度升高,薄水铝石的结晶度增大。在保证充分润湿的前提下,水合产物的结晶度和晶粒度与水铝质量比无关。

磁场降低高酸原油黏度的实验研究

采用Brookfield DV-ⅢUltra流变仪,对高酸原油降黏规律进行了研究。结果表明:在磁感应强度为80 m T,磁化时间为30 min,处理温度为50℃和搅拌转速为600 r/min的优化磁场处理条件下,高酸原油表观黏度由53.9 m Pa·s降低到45.9 m Pa·s,降黏率达到14.8%;处理后的高酸值原油经50℃恒温静置12 h,其表观黏度基本恢复。

基于化工专业认证的化工热力学课程教学改革

化工热力学在整个化工类课程体系中起着核心作用。为了提高化工热力学课程对化工专业认证中相关毕业要求的支撑度,我们对化工热力学课程进行了教学改革,修订了教学大纲和考试大纲,建立了案例库和试题库,进行了师资队伍建设,优化了课本内容,在教学的各环节中持续改进以提高教学质量,在实践中取得了良好的教学效果。

变速箱操纵盖压铸模设计方案改进

通过对五十铃变速箱操纵盖压铸模设计方案的分析与改进 ,提高了产品合格率 ,延长了模具使用寿命 ,并阐明了合理设计与布置浇注系统在压铸模设计中的重要性。

基于ANSYS Workbench双梁小车式起重机主梁结构设计及静态分析

针对双梁起重机静载状态下强度设计中存在的问题,以跨度25 m、载荷30 t的起重机的箱形主梁为研究主体。利用NX软件进行三维实体建模并无缝导入到ANSYS Workbenh中进行分析,对主梁最危险的中部结构进行满载静应力分析,得到该工况下主梁的应变云图、应力云图。发现该起重机支腿与下翼缘板连接处出现较大应力集中,主梁腹板和左右部分筋板并未承受太大应力,对此问题提出优化假设。

基于有限元分析的起重机主梁结构设计与优化

以32T门式起重机箱型主梁为研究对象,运用经典强度理论对主梁进行结构设计,并利用NX完成其三维实体建模,导入ABAQUS有限元软件中进行静力学分析,对小车满载运行至主梁跨中和悬臂端两种工况进行静强度和刚度分析。在此基础上,对主梁截面的几何参数进行优化处理,并对其优化后的力学模型进行模态分析,提取其前6阶模态固有频率及振型,分析主梁工作中产生的振动情况,验证优化结果,研究成果可为起重机金属结构的设计和改进等提供良好的参考依据。

某10t门式起重机箱形主梁结构设计计算

针对某10t门式起重机箱形主梁的结构进行了分析计算,主要包括主梁截面几何特性、强度、静刚度及稳定性等参数,保证了主梁结构的安全性,为类似工况的结构设计提供一定的参考。

基于教学的关节型机械手的结构设计

本文设计了一种用于教学的4自由度关节型上下料机械手。该机械手主要由旋转底座、大臂、小臂和末端执行器等组成,采用步进电机驱动机械手的运动。大、小臂采用平面连杆机构串联而成,可实现腕部关节的平动。末端执行器采用齿轮回转型夹持器,工作可靠,结构简单。

浅析静力学中几个易混淆的概念

静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学,平衡是机械运动的一种特殊形式,刚体是静力学中所采用的理想力学模型,在静力学教学中,我们主要研究三方面的基本问题:

化工专业课程模块的建立与应用

为了继续打造和强化广东石油化工学院化工专业的石油化工特色,推进"企业深度参与的3+1人才培养模式"和卓越工程师教育培养计划,并顺利通过化工专业工程教育认证,达成预定的人才培养目标,在专业课程设置、教学内容选取和课程整合等方面进行了改革,并依托第二课堂和教学科研平台培养学生的动手能力和创新能力,本文就化工专业在课程模块的建立和整合方面的探索和实践进行了总结。

采用四个教学环节的专业课程教学改革与实践

为解决学生对专业课学习"为何学"和"如何学"的两个基本问题,提高专业课程的教学质量,本文改变常用的两环节教学模式,改为设置四个教育环节,并在提出了具体的操作方法,对参与其中的教师和学生提出了更高、更明确的要求和实施办法以保证方案的实施,并对教学改革效果提出了评价的方式。

某32/5t门式起重机刚性支腿结构设计与分析

针对某32/5t-25m双梁A型门式起重机的刚性支腿进行结构设计和承载力校核计算,并建立三维模型。应用ANSYS_Workbench进行满载静应力分析,得到该工况下刚性支腿的应力云图,对该起重机支腿结构的设计方案进行验证,为起重机金属结构设计提供可靠依据。

固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2催化α-蒎烯异构化反应研究

考察了SO2-4/ZrO2型催化剂的制备条件如硫酸浓度、焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化性能的影响。实验结果表明,在硫酸浓度较低时,焙烧3h催化剂的活性随焙烧温度的提高而下降;在较低硫酸浓度和较低焙烧温度条件下,催化剂的性能受焙烧时间的影响不大,对产物分布有一定的影响。用上述SO2-4/ZrO2固体超强酸催化α 蒎烯异构化反应,反应温度130℃±2℃,催化剂质量用量为原料的4%,α 蒎烯转化率88.8%,生成莰烯的选择性55.4%。测定了几种催化剂的哈默特常数,并用透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行了形貌表征。