“主动面向、科教融合、双轮驱动”——工程管理专业新工科改革与引领的探索实践

面对国家战略需求以及新一轮科技革命和产业变革所带来的严峻挑战,工程管理专业建设正面临转型升级的迫切需要。西安建筑科技大学工程管理专业始终坚持改革探索与自我革新,在新工科背景下,努力探索工程管理专业改造升级路径、人才培养模式、课程体系建设、创新体系建设、平台建设和机制体制设计;坚持“主动面向”,以国家重大战略需求和科技创新的双轮驱动为导向,拓展专业内涵,加速科教融合,积极探索和重构专业课程体系;创新“精课程、微课堂”的课程建设和教学模式;开发“工程管理云专业”平台,大力推动“2+X”创新体系建设,构建“师生成长共同体”。为探索和形成工程管理专业发展的新模式、新路径、新体系提供重要支撑和经验借鉴。

考虑道路识别的四驱电动汽车再生制动策略

为了充分利用路面附着条件分配再生制动力,提高制动能量回收率,根据双电动机四驱结构电动汽车复合制动系统的特点,对其制动能量回收控制策略进行了研究.分析了驱动轮与地面附着特性,设计了道路识别器来计算每个轮胎与当前路面之间的峰值附着系数,并使用模糊控制策略确定每个车轮与8种道路的滑移率和附着利用率的相似输入.根据双电动机外部特性的制动力分配关系,提出了使更多制动能量回馈给电池的策略.结果表明:制动强度为0.3时,能量回收率为65.55%,具有较高的回收效率.

球形转向轮仿真设计

设计一种应用于农田作业环境尤其是蔬菜大棚环境的球形转向轮,为农业机器人在农田环境下不能顺利球形移动的问题提供一种解决办法。球形转向轮采用双轮驱动方式,同轴直流减速电机驱动,产生转矩从而前后左右移动,并以陀螺仪检测补偿,实现轮系闭环控制,再通过上位机整体驱动轮系运转,并设置补偿环节,使得下位机整体闭环,实现该轮系整体驱动与控制,使得农业机器人在野外球形移动,尽可能少地受到环境的约束。

基于轮轨驱动的新型桥梁转体装置力学性能研究

转体施工在跨越既有线路的桥梁建设中得到广泛应用,针对传统桥梁转体装置存在的控制性不强、转速不均、转角超限等工程难题,以合肥市文忠路上跨合肥东站立交桥为载体,从转体施工的转动设备与转动能力入手,提出了基于轮轨系统驱动的新型桥梁转体施工装置,增强了桥梁转体施工的精确性和可操作性;为验证装置的可行性和可靠性,通过精细化有限元模拟,探究装置在不同齿轮摩擦因数、球铰静摩擦系数以及齿轮宽度下的受力性能。通过对上述影响因素的分析结果表明,球铰静摩擦系数对齿轮及球铰受力性能的影响最显著;齿轮宽度对小齿轮系统峰值应力降低的贡献率,随着宽度的增长而逐渐降低;齿轮摩擦因数对轮轨系统的受力影响较小。所提出的新型转体装置能够安全、可靠地用于桥梁转体施工,为实现桥梁结构的精确化转体施工提供了重要的技术支撑。

采用螺杆膨胀机的汽电双驱技术在化工厂的应用研究

螺杆膨胀机是近年来受到广泛关注的低温余热回收技术,在化工厂余热利用中相比汽轮机具有良好的适应性。介绍了采用螺杆膨胀机实现汽电双驱的技术,及其在化工厂的应用研究。

融合思政和“对分课堂”理念的量子力学双驱教学模式探索

量子力学是物理学专业的核心主干必修课程,是后续课程的重要基础,而该课程教学中一直存在着难懂、难学、难教等问题.为改变现状,探索和实践了融入思政和“以学生为中心”理念的量子力学双驱教学模式.深入挖掘课程思政元素,将思政教育融入课程的讲授过程,对学生进行价值引领,提高科研素养,激发爱国情怀,营造一个优质外驱力.同时,在教学中设计“周周分享讨论”环节,让学生成为真正的学习主体,从“要我学”变成“我要学”,形成学习内驱力.实践表明,双驱教学模式有效提高了量子力学的整体教学质量.

井下载人索道驱动轮设计及模态分析

文中对井下载人索道驱动轮体进行了三维建模,并针对2种不同的腹板减重孔结构进行了静力学分析,完成了网格无关性验证,并通过分析结果确定了轮体结构,保证了结构的可靠性。同时,进一步对轮体结构进行振动性能分析,得到了轮体前几阶固有频率和模态振型,其结果可为物理试验提供有效指导。

基于DSP的电动拖拉机开关磁阻电机双轮驱动系统

以TMS320LF2407 DSP控制器为核心,采用三相不对称半桥功率转换模块,以mos管为主开关器件,利用光电传感器检测电机位置和电机相电流,设计了一套电动农用拖拉机开关磁阻电机双轮驱动系统。实验结果表明:所设计的开关磁阻电机双轮驱动系统可以实现电动农用拖拉机运行过程中的差速控制,且系统运行比较稳定,提高了电动农用拖拉机的行驶性能。

“双元四驱”框架下江苏职业教育与现代学徒制产教融合机制及优化路径

现代学徒制是职业教育中的一种新方式,对提升职业教育人才培养质量具有重要作用。现代学徒制在西方国家职业教育中取得了较大成功,但当前我国江苏现代学徒制职业教育中还存在保障制度不完备、联合培养驱动力不强、未能体现现代学徒特征和优秀师资不足等问题。构建“双元四驱”框架下职业教育现代学徒制产教融合人才培养体系,需要从推动招生制度改革、学徒合法身份确认、建立学历教育与资格教育融通制度、完善四驱导师选拔机制和共建共享教学资源等方面入手,强化现代学徒制在江苏职业教育体系中的育人实效。

“双元四驱”现代学徒制人才培养模式的角色定位研究

基于不同的视角,现代学徒制会呈现出不同的人才培养模式。不仅要求校企“双元”承担起现代学徒制人才培养的主体责任,而且要求企业必须选派优秀技能导师和职业导师,高职院校选派优秀专业教师和思政教师,并在“四驱”合力共促下,不断提高现代学徒制人才培养质量。

电动轿车新型轮毂驱动单级章动减速器设计与仿真分析

针对车辆所需传动比较大时传统行星齿轮轮毂减速器存在零部件多、轴向尺寸大及轮系周边安装复杂的问题,以电动轿车为研究对象,提出了一种基于单级章动传动的新型轮毂驱动减速器。阐述了其工作原理和传动过程,完成了结构设计和传动效率计算,建立了虚拟样机模型,并开展了有限元分析仿真,探讨了减速器在静载荷下最大接触应力的产生部位与产生原因,验证了结构的可靠性与合理性。

巷道超前支护液压支架试验搬运车设计与研究

为了实现巷道超前支护液压支架(以下简称“超前支架”)快捷进出试验台,研制了超前支架试验搬运车。该车是一种靠自身动力通过无线遥控行走的搬运设备。通过合理匹配电池电源、液压驱动及电气控制系统,实现大驱动力、无线远程控制。利用导向机构避免方向调整误差驶入超长T型周转台下面时正向碰撞,降低了驾驶难度;同步液压油缸提升系统采用压力自平衡同步液压马达,最大限度减小同步误差,保证被试支架精准定位;通过压力自平衡阀使得每条油缸行程能完全缩回,避免物件运输中颠簸倾斜,回路安装平衡阀避免重载放下时抖动和冲击;采用液压马达驱动双支撑减速轮系统行驶,负载能力强、扭矩大,采用液压自动制动系统驻车制动置于一体;采用双伸缩液压油缸转向机构转向,转向力大;为了重载的需要采用钢制轮,并且解决转向和导向机构对轮的侧向受力的要求;定轮组设计可以预防陷入T型凹槽的问题。结果表明,搬运车解决了目前使用拖拽方法的弊端,对于减人增安、提高试验效率具有重要作用。

某型驱动轮体结构强度分析

驱动轮体是客运索道的重要部件,在运行过程中一直承受较大钢丝绳张力作用,保证其安全运行是客运索道正常工作及保障乘客安全的关键。因此,有必要对其强度和刚度进行分析。文中根据轮体传动欧拉公式,推导了出了驱动轮体包角范围内各位置承受的正压力载荷,并利用非线性有限元法对某新型驱动轮体结构进行仿真分析,得到了各工况下的响应云图,结果表明驱动轮体结构设计合理,满足使用要求。文中所述的建模方法、分析结果可为轮体结构的设计优化提供一定的参考。

全轮独立电驱动车辆双重转向控制策略的研究

为全轮独立电驱动车辆提出一种双重转向的控制策略,设计了双重转向的总体控制结构。它是包括三自由度参考车辆模型、横摆力矩确定层和转矩分配层的分层控制体系。在横摆力矩确定层中,设计了基于PID的横摆力矩控制策略;在转矩分配层中,设计了基于纵向驱动力总和不变的转矩分配策略。在此基础上,开发了双重转向控制策略仿真平台,进行了仿真分析和实车试验,试验结果与仿真结果吻合度较高,表明所提出的双重转向控制策略对减小车辆转向半径有明显效果。

基于电机损耗机理的双电机四轮驱动电动车转矩分配策略的研究

为实现双电机四轮驱动电动车的高效运行,提出了一种基于电机损耗机理的最优转矩分配策略。首先分析了双电机四轮驱动电动车驱动功耗特征,提出了最优转矩分配数学模型;接着基于面贴式永磁同步电机dq等效模型,构建了双电机系统损耗模型,推导了双电机能效最优的转矩分配系数βo公式;最后在双电机测试平台上,测试了双电机温差对βo的影响规律,验证了所提出的转矩分配策略的合理性。结果表明,对于前后轴匹配相同动力系统的双同步电机驱动电动车,应优先采用双电机平分转矩驱动模式,而非单电机驱动模式。平分转矩驱动模式在低负荷工况,可避免非工作电机拖转损耗对驱动效率造成的负面影响;而在中高负荷工况,可实现最小驱动功耗;此外,前后电机温差对上述能效最优平分转矩策略影响较小。

基于双转子电动机的混合四轮驱动系统

在研究现有混合动力驱动系统的基础上,提出一种基于双转子电动机的机一电桥间混合四轮驱动系统。该系统由机械桥和电动桥构成,通过桥间动力综合控制,两桥可以单独或共同驱动车辆行驶,其中电驱动桥由双转子电动机加上减速换向机构组成,可以实现驱动、差速、能量回收等功能。在分析双转子电动机工作原理的基础上,建立其数学模型,并进行模拟负载突变及车辆转弯下的性能仿真。以某运动型多功能汽车为例,利用Matlab/Simulink软件进行原型车和新方案的对比性能仿真。仿真表明:在保持动力性相当的前提下,新混合动力方案在经济性方面有较好的改善,百公里油耗比原型车在高速、城市工况下能够分别下降10.58%、21.87%。

水平井爬行器驱动轮力学分析

随着水平井钻井技术的推广,水平井井下工具的下放已成为各国石油天然气行业高度关注的问题。由于井下作业工具在水平井中很难自行输送,因此引入了井下爬行器输送井下作业工具。文章主要研究爬行器驱动轮的受力情况,分析轮齿压入管壁产生压痕的犁沟效应,计算轮齿压入管壁深度、管壁塑性变形区范围。得出了驱动轮齿顶角与正压力、牵引力的关系,齿顶角取值范围,证明了压痕对套管壁的影响很小,轮齿的压入不会对管道的后续使用造成影响。最后利用有限元方法验证理论分析的正确性。为水平井爬行器的研究、设计以及制造奠定理论基础,对采用井下爬行器进行井下作业具有一定的指导意义。

基于轮壤接触力学行为的蓝莓采收机行走驱动系统设计

针对当前中国自走式蓝莓采收机作业通过性差等问题,建立轮壤接触力学模型,分析车轮驱动力矩、负载、沉陷量及挂钩牵引力等力学行为,得到车轮通过性影响因素为土壤属性、车轮结构参数和行走速度。采用离散元法建立蓝莓采收机轮壤接触模型,以车轮结构参数(宽度195、205、215 mm,直径615、627、639 mm)、行走速度0~11 km/h为试验因素,车轮结构参数或行走速度增加时,车轮阻力矩和土壤波动速度随之增加。依据车轮阻力矩设计行走驱动系统,采用闭式静液压四轮行走驱动系统,通过工况适应性仿真验证各车轮输出特性一致,稳定行走;系统可以克服车轮沉陷,平稳越障。通过样机田间试验得到行走驱动系统满足行驶速度范围0~11 km/h要求,运行平稳;车轮沉陷越障时无非目的性转向偏移,越障时间为3.3 s,与仿真结果一致;行走驱动系统与采收系统匹配性良好,采收效率为7.01 kg/min,果树采净率为92%,果树损伤率为11.5%。研究表明建立的轮壤接触模型可靠,行走驱动系统作业通过性效果好,可为蓝莓采收机研发提供参考。

基于UG的驱动轮有限元分析

利用UG-NX2.0中的Structure模块对驱动轮的应力分布规律进行计算和分析,得出了该构件的应力分布图,从理论上对驱动盘的常见破坏形式进行了分析研究。为进一步改进驱动盘的受力状况和结构设计,实现驱动盘的标准化生产提供了必要的理论依据。

标准四驱水田自走底盘转向驱动桥设计与工程结构分析

为通过标准四轮驱动形式提高水田自走底盘的通过性,设计了一种转向驱动桥,因其壳体结构及受力非常复杂,为保证在设计过程中精确控制刚度和强度,利用CATIA有限元分析模块,在桥壳3D图形上建立了各组成壳段间具有联接关系和力传递特性的车轿装配体有限元分析模型,并根据底盘工况特点及力学分析的数据划分特征区域、施加约束及载荷边界条件,计算出车桥的变形和应力分别为0.218 mm、121 MPa,结合进一步的实物样机测试表明,该种结构铝制车桥的刚度与强度满足设计要求及相关行业标准。该文为以轻量化和高通过性为目标而采用的标准四驱形式的底盘进入性能验证阶段提供指导,也为类似具有复杂结构及复杂受力机构的设计提供参考。