科教融合视角下“准研究生”式人才培养模式探索——以宁波工程学院为例

随着高等教育大众化,以教师讲授为中心的传统教育模式已很难适应时代发展的步伐。大学生普通存在着实践动手能力不足、创新能力欠缺的现象。为有效培养大学生实践创新能力,宁波工程学院交通专业紧紧围绕"科教融合"理念,通过"导师制""创新学分""小课""学生参与教师科研项目"等举措,实施"准研究生"式的本科生培养模式。通过对交通专业在校生和毕业生的调查问卷,运用数据分析、对比分析等方法,说明科教融合"准研究生"式的培养模式提升了本科生实践创新能力。

“卓越计划”学校标准的研究与制定——以宁波工程学院材料成型及控制工程专业为例

"卓越工程师教育培养计划"学校标准的研究和制订是实现该计划的重要基础性工作。本文在介绍我校材料成型及控制工程专业卓越工程师培养现状的基础上,讨论了该计划学校标准的制订原则和基本思路,制定了适合我校特色的"卓越工程师计划"学校标准。

船用挖掘机机械臂刚柔耦合动力学及特性研究

将船用挖掘机机械臂结构近似处理成带末端集中质量的柔性悬臂梁。考虑机械臂轴向变形,用拉格朗日定理建立其刚柔耦合的动力学方程,用数值方法求解相关参数一阶固有频率灵敏度,获得机械臂振动固有频率及相关参数变化关系。应用NASTRAN、ADAMS等软件建立柔性臂架、柔性变幅绳、柔性抓斗提升钢丝绳、刚性支架、刚性回转平台的船用挖掘机机械臂系统虚拟样机模型。结合该机械臂系统结构及工况特点进行动力学仿真分析,获得系统位移、速度、加速度及连接点铰接力、机械臂的动态应力等动态性能。并对结果对比论证,为进一步研究机械臂工作稳定性及运动精度控制提供依据。

频段能量统计法在机械设备工作状态监测中的应用

提出了一种对振动信号频谱新的分析方法,该方法通过对机械设备振动信号进行分段多次FFT变换和1/3倍频程谱计算,并对特征频率段能量值作直方图图谱,获得其能量分布特征,与处于正常工作状态的对应能量直方图图谱作偏移比较,从而实现对机械设备工作状态监测与故障诊断。结果表明,该方法对振动信号的频谱变化具有相当强的敏感性,能有效地分辨机械设备工作状态的一些微小变化,为机械设备的工作状态监测或故障诊断提供了1条新的准确、高效的途径。

绿色理念在机械制造工艺中的体现

机械制造产业在我国发展日益迅速,机械制造产业在我国经济建设中占有很大的比重,而且也不断的促进着我国经济的发展。然而在机械制造产业迅速发展的同时,也给我们的环境带来了很大的污染,有些污染甚至已经超出了大自然的承受能力,造成一些不可恢复的破坏。以环境为代价来换取经济的发展是不符合科学发展观理念的做法,而且也是一种相对低效的发展方式,所以机械制造产业要结合绿色理念进行发展,在追求效益的同时也要兼顾与环境想协调。文章对绿色理念与机械制造工艺进行叙述,并且总结现代机械制造工艺中绿色理念的应用与体现。

纳米流体热物性的分子动力学模拟

基于MD(分子动力学)对Ar-Cu纳米流体的热物性进行研究。从微观角度通过径向分布函数分析了纳米粒子体积分数对纳米流体热物性及强化流体传热的影响规律和机理。模拟结果表明:随着纳米流体中纳米粒子体积分数的增加,纳米流体微观结构由液态向固态逐渐转变,使得纳米流体热导率随之增加;由于纳米粒子比热容较小,纳米流体中纳米颗粒体积分数的增加会导致纳米流体比热容降低;热导率和比热容的改变使热扩散系数随体积分数增大逐渐增大;纳米流体中纳米颗粒体积分数的增加会导致黏度增加。

热电材料的研究现状及应用

简要介绍了热电效应的基本原理,综述了热电材料的种类和研究现状,阐述了热电材料在发电和制冷方面的应用,并指出了随着世界能源危机、环境污染的加剧和研究的不断深入,热电材料的性能将会得到进一步的提高,其应用前景也必将更加广阔。

铝合金手机壳冷挤压拉深复合成形工艺及优化

针对带有螺柱及侧边的铝合金手机壳零件,提出了冷挤压拉深复合成形工艺,并基于有限元软件探讨了铝合金手机壳的成形规律。结果表明,初始阶段,材料以平面流动为主,同时流向凸模的螺柱孔;当材料充满凹模型腔后,开始拉深成形侧边;最后,凸模底部的材料大量流向未充满的侧边与螺柱,直至手机壳完全成形。通过试验设计,以工作载荷最小为优化目标,对手机壳成形的坯料厚度、剪切摩擦系数及变形速度三个关键工艺参数进行优化。结果表明,坯料厚度为3mm、剪切摩擦系数为0.12及变形速度为150mm·s-1时工作载荷最小,且数值模拟结果与试验结果吻合。

基于小波分析的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承故障的非平稳振动信号,提出了一种结合峭度和小波函数的时-频分析方法。该分析方法应用Matlab软件对包含滚动轴承故障信息的信号进行了小波分解和重构,并通过Hilbert变换进行了解调和细化频谱分析。实验结果显示,该分析方法可以有效地把轴承中的故障信息成分检测出来,从而快速地判断出轴承的故障类型。

基于线阵CCD的轴承外圆表面缺陷检测

针对微小轴承人工检测效率低、漏检率高等问题,结合微小轴承表面缺陷计算机视觉检测系统控制的总体要求,利用线阵CCD开发了可实现微小轴承外圆表面在线自动检测系统及数据管理系统软件。该系统通过多次实验验证,可较好满足检测的实时性与准确性要求,达到了预先制定的功能,稳定性好,可以应用于生产实际。

磁力支架零件步进式等厚冲锻成形新工艺

针对两直臂间距较小、展平时发生干涉的等厚板材磁力支架零件,提出磁力支架零件步进式等厚冲锻成形新工艺,该工艺首先使用冲压制造出两直臂间距较大的板材零件,再分几个工步拉深两直臂的连接载体,逐步缩短两直臂间距直到目标间距为止,每个工步通过等厚冲锻工艺将局部增厚的材料减薄到原板材厚度。运用理论分析和试验方法,分析及优化拉深两直臂连接载体的形状,建立两直臂连接载体的流线型拉深的数学模型,基于该数学模型,以磁力支架零件无工艺缺陷为目标,采用数值模拟优化流线型拉深工艺参数且得到磁力支架等厚冲锻成形的步进系数。研究结果表明,运用步进式等厚冲锻新工艺三个工步可以制造出无工艺缺陷的磁力支架零件,试验结果同数值模拟结果吻合。

轴承端面缺陷自动检测研究

针对微小轴承端面字符与缺陷两者的灰度值相差无几,对缺陷的直接检测造成干扰,提出了基于缺陷周围高亮度特征的检测方法;通过对图像的迭代法阈值分割,定义检测目标的像素数作为缺陷识别的主要依据。结合PLC控制系统,开发的缺陷自动检测程序系统,可实现不合格轴承的在线分拣处理。实验结果表明,系统检测误检率不超过1‰,满足了高精度、高效率检测轴承端面缺陷的要求。

1100-H14铝合金板冷冲锻成形过程的有限元模拟

金属板材冷冲锻成形是近年来发展起来的复合成形新技术,其特点是板材冲锻时不但完成零件形状的成形,还兼有局部结构的体积成形,如凸柱成形。针对带有凸柱的散热板基座,通过对1100-H14铝合金板材冷冲锻成形有限元模拟,探讨坯料厚度、坯料形状、摩擦因数及模具结构对凸柱成形的影响规律。结果表明:坯料越厚,越有利于凸柱成形;摩擦因数越大,越有利于凸柱成形;圆形坯料形状及带有背压的模具结构有利于凸柱成形。模拟结果与实验结果吻合。

荷电喷雾电晕电极诱导电场数值计算与分析

为深入研究电晕荷电喷雾产生电场的分布情况,针对电晕荷电喷雾中常用的多针组合式电极,采用电荷模拟法,运用matlab软件编程,对电极诱导电场进行数值计算,得出了电场中任意点的电势、场强值及其分布图。通过计算分析发现,电晕放电产生的静电场是极不均匀的;场强由电极结构参数-极径、电极尖端曲率半径、电极电压、针状电极的个数以及电极环中心距地面的垂直高度决定;雾滴从喷嘴到靶标的输运过程中,电晕电极产生的电场仅在输运初始阶段对雾滴的运动起主导作用。

可调V形块在轴类零件检测装置中的应用

对大批量轴类零件外径形位公差的检测,采用传统的方法调节计量量具费时费力。该检测装置通过旋转手轮,来调节V形块的高度,使零件的外圆与检测量具接触,完成不同外径零件的检测工作。检测装置结构简单,调整方便,可适用于多品种、大批量的外圆类零件的测量,有很大的推广价值。

基于等效有限元方法的液压挖掘机工作装置动力学及特性研究

根据液压挖掘机工作装置机械臂运动和受力特点,对其进行动力学分析。采用基于集中质量和惯量的等效有限元法建立液压挖掘机机械臂的动力学微分方程,运用龙格-库塔(Runge-Kutta)数值求解法对运动微分方程进行推导和数值求解,对各臂杆的动力学特性进行了分析。采用动力学仿真软件ADAMS建立了液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型,选取与数值求解相同工况的参数进行仿真分析。通过对比仿真结果和数值求解两种方法得到的动力学特性曲线,结果基本一致,表明机械臂动力学建模方法的正确性。

基于Moldflow的注塑件残余内应力的研究

通过对注塑件残余内应力的影响因素的分析,发现熔体温度和模具温度对残余内应力的产生较大的影响,注射速率、保压时间和保压压力相对影响较小,通过对注塑工艺参数的优化,可以降低残余内应力;工业静液压测试验证了数值模拟的结果,且发现熔体温度和模具温度对残余内应力的产生较大的影响,注射速率、保压时间和保压压力相对影响较小。

金属板料台阶孔冲锻成形工艺研究

提出了台阶孔两步冲锻成形优化工艺。研究表明,台阶孔两步冲锻成形工艺较好地提高了钣金零件台阶孔的表面质量和强度,且成形模具寿命长、生产效率高。

机电液综合实验的过程管理及评价体系

自主开发机电液综合实验装置平台,将机械设计、液压与气压传动、机电传动控制、微机原理及应用等多门机械类专业基础课程有机结合。以PLC、微机、工控机等多种控制方式为手段,以机械传动、液压传动、气压传动装置为主体,实现对实验主体的过程和动作控制,具有创新性、综合性、先进性和开放性特点,为本科学生提供3周的综合实训,提升学生的综合应用和创新能力培养力度。本文阐述了机电液综合实验的过程管理是确保机电液综合实验顺利实施和学生能力培养的有效手段,通过机电液综合实验可有效提高应用型机械本科人才的创新能力等综合能力及素质,并在此基础上提出了机电液综合实验的成绩评价体系。

先进制造业技术人才培养的着力点

先进制造技术不仅是一种跨学科的综合性工程技术,更是一种具有自身理论体系的应用科学。先进制造技术实践性、复杂性、综合性、科学性等特征决定了其人才培养必须抓好以下环节:拓宽专业面,注重通识教育;结合工程实践,加强技术创新和素质教育;开展科学研究和合作办学,提高办学水平。