大规模线上教学质量保障体系构建与实证分析

随着信息技术对教育教学方式的影响,长期或短期的大规模线上教学已成为突发应急状态下开展教育教学活动的关键手段,在丰富教学模式的同时也对教学质量提出了新挑战。基于评价优化思想,从教学活动内涵特征出发,提出了“实时数据追踪、短期反馈改进、长期评价优化”的大规模线上教学质量保障体系,并依据教学质量监控数据元素设计,针对Q高校大规模线上教学活动中教学资源、课堂主体、教学方式方法、教学效果等数据进行了实证分析,提出的质量保障体系构建和实施途径对大规模线上教学持续改进十分有效。

AZ31镁合金带材热辊轧制温度及变形均匀性

利用热-力耦合有限元法分析不同工艺参数对热辊轧制AZ31镁合金常温带材过程温度及变形规律,并开展免道次间退火的多道次热辊轧制带材实验和组织性能测试。结果表明:热辊轧制能够实现轧件温升与轧制变形同步进行。在接触换热和热传导作用下,带材表面与心部温差先增加后减小。入口厚度、辊面温度及压下率增加和轧制速度降低使得带材温升更为显著。带材表面和心部的应变速率差呈周期性上下波动,减小入口厚度和轧制速度有利于变形均匀性调控,辊面温度为300~400℃、轧制速度0.01~0.1 m/s、单道次压下率20%~30%的条件有助于改善温度和变形均匀性。多道次热辊轧后,带材组织内存在小于1μm的超细晶晶粒,平均晶粒尺寸约为2~3μm;带材最大伸长率约为30.7%,抗拉强度达到372 MPa,力学性能较优。

塑性力学类课程思政改革与实践

"塑性力学"类课程是众多工学学科的专业必修课,将此类课堂教学作为开展课程思政教育主渠道对实现高等教育立德树人根本任务具有积极作用。文中基于力学课程知识体系提出了"课程思政"元素挖掘与价值典范凝练和课堂融通方式,明确了课程思政开展过程应注重的"课前、课中、课后"3个教学环节。以坐标变换和主应力讲授作为课程思政实践环节,从教学方式方法、时间安排、知识讲解、教学反思等方面制定了详细实施流程,成功将传统诗词和唯物辩证法有机融入到课堂教学活动中。该研究对"塑性力学"类课程思政开展具有重要的理论研究和实践价值。

AZ91D镁合金热塑性行为及热辊轧制过程再结晶组织模拟

采用单道次压缩试验在温度200~450℃、应变率0.001~1 s^(−1)范围内对AZ91D镁合金的热变形行为进行研究。依据应力−应变曲线通过线性拟合和非线性回归建立了AZ91D镁合金热变形下动态再结晶体积分数模型,并通过二次程序开发实现了热辊轧制过程的组织模拟。结果表明:随着辊面温度的升高和压下率的增加,动态再结晶体积分数显著增加,单道次轧制过程动态再结晶发生不充分。多道次轧制过程有利于轧制过程动态再结晶充分发生,辊面温度为300℃时,三道次轧制后动态再结晶体积分数接近85%,在五道次轧制后动态再结晶基本完成;当辊面温度继续升高至350℃时,三道次轧制后继续进行轧制会导致再结晶晶粒长大。实测金相组织分布与预测结果较为吻合,建立的动态再结晶模型可用于动态再结晶演变规律的定量模拟和定性分析。

“课程思政”建设体系与价值典范研究

课堂教学作为开展课程思政教育主渠道是落实高等教育立德树人根本任务的关键环节。结合东北大学秦皇岛分校课程思政建设情况,提出了基于“1核心+3机制+1目标”的课程思政建设体系构建理念。核心紧紧围绕“立德树人”,保障机制应助推“保障、实施和评价”过程有效落实,育人目标为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。思政元素挖掘应该以“马克思主义原理”、“做人做事道理”、“社会主义核心价值观”和“实现中华民族伟大复兴的中国梦”为主要价值典范导向,而“爱国”应作为课程思政案例构建的核心词汇。

浅谈以创新教育为目标的教学改革

本文针对目前教学中普遍存在的问题,以学校政策和自身教学经历为思考点,从课堂教学、实验实践教学、科技创新活动及竞赛等方面分析了实现创新教育的教学改革方法和有效措施,阐述了扎实的基础理论知识、宽口径毕业设计、兴趣诱导教学、鼓励科技立项活动及大学生科技竞赛对创新教育和创新型人才培养的重要性。

圆柱形预制破片在爆炸冲击作用下的数值分析及结构优化

为降低一种复合型预制破片在脱离预制破片战斗部时的损伤率,基于实际某井字形圆柱形预制破片尺寸设计了十字形、米字形和同心圆复合形结构。利用LS-DYNA有限元数值模拟软件对预制破片断面结构进行了动力学分析和结构优化。结果表明:预制破片加强筋之间的外壁上发生了较大变形,距离加强筋越近的位置变形越小。增加加强筋数量和将加强筋沿冲击载荷方向排布利于提升预制破片外壳的整体刚性,井字形断面结构在非径向爆炸载荷时抗爆强度较好,同心圆复合形断面结构抗损伤性能较好且易于加工成形。综合考虑性能和重量条件,采用5片加强筋径向布置、内圆直径Φ3.6 mm、壁厚0.22 mm的同心圆复合形圆柱预制破片结构刚度较高、质量较轻且利于生产制造。

LOCA条件下包壳材料感应和电阻加热温升行为的对比研究

目的使有限元模拟技术成为一种切实有效的研究方法,进而为高性能反应堆包壳材料的设计以及可能发生的LOCA(Loss of Coolant Accident)事故下的应急措施等提供理论依据。方法基于COMSOL软件模拟分析典型锆合金核材料在LOCA条件下分别经感应加热和电阻加热后的温升行为。结果感应加热条件下,锆材的体积内最高温度、体积平均温度与表面中心点温度的差值随着温度上升逐渐增大,在1200℃瞬时温度下,温度差值最高,约为41℃。电阻加热条件下,锆材的体积内最高温度、体积内中心温度与表面中心点温度在加热的整个阶段近乎重合,最大差值约为3℃;锆材的体积平均温度、表面平均温度与表面中心点温度的差值出现负值,最大差值约为30℃。结论电阻加热和感应加热虽均适用于堆外研究反应堆失水事故下包壳材料所面临的超高温度及超快升温速率的工况模拟,但限于实际工况下电阻加热速率的滞后性,推荐使用感应加热进行后续的模拟研究工作。相关结果可为高性能反应堆包壳材料的设计提供必要的理论依据。

Fe-6.5%Si钢中温变形过程本构方程

利用Gleeble 3500开展了Fe-6. 5%Si(质量分数)钢在变形温度300,400,500,600℃及应变速率为0. 05,0. 5,5 s^(-1)条件下的单道次压缩实验.在初始均匀塑性变形阶段,加工硬化作用使流动应力迅速增加,随着变形继续动态软化机制启动,流动应力增加量减弱.随着温度升高和应变速率降低,应变硬化指数减小.提出了通过变形温度、应变速率描述应变硬化指数的方法构建Fe-6. 5%Si钢中温变形过程本构方程.构建的本构方程对不同变形条件的应力预测结果和实测值吻合良好,平均相对误差约为5. 35%,预测精度较高.

Fe-6.5%Si钢高温变形过程本构方程

利用Gleeble 3500热模拟试验机开展了Fe-6.5%Si钢在变形温度为800、900、1 000、1 100℃及应变速率为0.01、0.1、1、10 s-1条件下的单道次压缩试验。初始阶段由于加工硬化作用流动应力迅速增加,达到峰值后动态软化机制和硬化作用基本相当使流动应力曲线维持在一个较为稳定的状态。基于Zener-Holloman参数和线性拟合方法,利用Arrhenius方程建立了Fe-6.5%Si钢高温塑性变形本构方程,Fe-6.5%Si钢热塑性变形的激活能约为342.2 k J/mol。构建的Fe-6.5%Si钢本构方程对不同条件的流动应力预测结果和实测值吻合良好,平均相对误差约为5.31%,对非样本数据的预测结果相对误差最大约为10.87%,构建的本构方程对于Fe-6.5%Si钢热轧工艺参数优化和热塑性变形过程数值分析具有较高可靠性和适应性。

不同加热轧制AZ91镁合金带材数值模拟及试验验证

利用有限元法研究了热辊热带(HSR-HR)、热辊冷带(NSR-HR)和冷辊热带(HSR-NR)3种不同加热方式下AZ91镁合金轧制过程热-力行为,并进行了大压下率热辊冷带工艺试验和组织性能分析。结果表明,HSR-HR、NSR-HR及HSR-NR 3种加热轧制方式的应力三轴度依次增大,中性点附近应力状态软性系数依次减小。热辊冷带方式通过热量传递兼具变形和退火双重作用,确保了轧件变形温度和变形均匀性,有利于镁合金塑性变形极限提升和轧制过程裂纹愈合。辊面温度达300℃以上时,3道次轧后镁合金带材宏观形貌较好,组织发生了充分的动态再结晶,晶粒细化明显,有效提高了镁合金室温塑性和强度。辊面温度为350℃和轧制压下率为67%条件下,轧后带材抗拉强度和伸长率分别达312 MPa和32.3%。

Analysis of Strip Temperature in Hot Rolling Process by Finite Element Method

The program was developed by finite element method to calculate the temperature distribution in hot strip rolling process. The heat transfer coefficients of air cooling, water cooling and thermal resistance between work roll and strip were analyzed, A new heat generation rate model was proposed according to the influence of source current density, work frequency, air gap and distance to edge on induction heating by finite element method （FEM）. The heat generation rate was considered in the thermal analysis to predict the temperature distribution in the induction heating. The influence of induction heating on the strip temperature was investigated for different slab thicknesses. The temperature difference became more and more obvious with the increase of thickness. The strip could be heated quickly by the induction heating both in surface and center because of the thermal conductivity and skin effect. The heat loss of radiation has important influence on the surface temperature. The surface temperature could be heated quickly by high frequency when the strip is thicker.

非对称轧制对AZ31B镁合金组织及性能的影响

开展了非对称轧制对AZ31B镁合金晶粒细化影响的研究,分析了不同温度及不同压下率时宏观形貌和晶粒尺寸变化,并与对称轧制作了对比。结果表明,非对称轧制的整体晶粒尺寸比对称轧制更为细化;非对称轧制在温度为350℃、压下率为60%时晶粒最为细小均匀,上表面、中心层和下表面的平均晶粒尺寸分别为2.35、2.84和2.22μm。在初轧温度为300~350℃范围内,组织产生充分动态再结晶;随着轧制温度继续升高,晶界产生充分迁移和扩散,晶粒随之长大,导致镁合金的综合性能变差。非对称轧制板材的抗拉强度和断后伸长率都优于对称轧制板材,在400℃轧制时,压下率为30%时获得较为优异的综合力学性能,抗拉强度为365.36MPa,断后伸长率为34.9%。