面向产出的内部评价机制研究与应用——以机械设计制造及其自动化专业为例

面向产出的内部评价机制的持续改进是工程教育专业认证的核心和建设难点之一,是确保人才培养质量不断提升的关键。以齐鲁工业大学机械设计制造及其自动化专业为例,结合工程教育专业认证标准和中期审核要求,从内部评价机制的持续改进到课程目标和毕业要求评价机制持续改进与具体落实进行了阐述与分析,提供了具体的评价流程和数据分析。针对内部评价发现的问题,深入探讨原因并提出了持续改进的具体措施,对工科专业的工程教育认证工作或专业建设具有较好的指导作用。

产教融合背景下机械制造技术基础课程教学方法研究

在校(院)产教融合模式推动下,基于虚拟仿真、思维导图、校企合作和课程思政多重模式,深入挖掘真实工程案例(加工或装配过程)中涉及的理论知识、课程思政点,以点及面,将对应的专业知识教学内容打散重构,重新形成一套以真实工程案例为需求导向的新的教学体系。新的教学体系注重知识点的横向和纵向联系,体现综合性,有利于提高学生综合运用理论知识解决复杂工程问题的能力。今后应继续优化本案例及增加新的案例,尤其应注重案例的先进性和前沿性,使综合案例的学习成为课程学习的有力跳板。

科教融合学部制背景下工科教学创新研究——以失效分析课程为例

新一轮科技革命与产业变革的到来,需要大批应用型创新人才,要求新时代的工科学生不仅要具备扎实的专业知识,同时要注重工程实践创新能力的培养,具备多维度的能力素质。以失效分析课程为例,通过分析目前教学中存在的问题,分别从课程设计、教学内容以及教学方法三个方面,提出相应的课程教学改革路径。在课程设计上,基于科教融合学部制优势条件,优化专业理论与实践教学的合理设置,做到专业理论教学与实践教学并重;在教学内容上,将新技术、新方法、新案例等融入教学,推动高水平教材的编写使用,充分发挥教材的育人功能;在教学方法上,推行LBL(授课导向)-CBL(案例导向)-PBL(项目导向)-TBL(团队导向)四轨教学模式,提升理论与实践教学的科学性、层次性和系统性。通过以上研究,从根本上提高学生解决复杂工程问题的能力,促进教学质量的全面提升。

自润滑关节轴承成形技术研究进展

为缓解关节轴承成形过程中因应力集中导致的衬垫损伤和废品率高等问题,研究人员分析了关节轴承在模具挤压合套过程中的塑性变形规律、应力分布、内外圈游隙与挤压力的关系,以及内外圈尺寸形状对成形的影响。大量研究者通过关节轴承挤压成形的有限元模拟获得了不同条件下挤压成形关节轴承的试验数据,为试验提供理论支持与指导。综述了基于模具挤压合套和无模具装配技术的研究进展,讨论分析了模具内腔形状和外圈坯料尺寸对成形过程和成形后关节轴承力学性能、寿命等方面的影响。同时提出整体式关节轴承新型成形技术的研究发展方向,为关节轴承制造工艺全过程一体化联动调控理论与技术发展提供了参考。

选区激光熔化镍基合金IN625数值仿真热源模型比较研究

热源模型的选取对数值模拟增材制造过程中准确预测温度场分布和熔池形貌至关重要。本文选取面热源模型、体热源模型和双椭圆热源模型进行对比分析。3种热源模型被汇编成用户自定义子程序嵌入Abaqus/Standard仿真软件中用于镍基高温合金IN625选区激光熔化过程中最高温度和熔池形貌的预测。仿真与实验结果对比表明,双椭圆模型可以较好地预测熔池几何形貌,而体热源模型在预测最高温度值时准确度更好。相比之下,面热源模型在预测最高温度和熔池形貌时准确度最差。研究结果表明,在开展深入研究之前,热源模型的校准修正是提高效率和模拟准确性的前提。

铝/钢异种金属搅拌摩擦焊性能改善方法及其研究现状

铝合金与钢的复合结构具有质量轻、强度高、成本低等特点,广泛应用于航空航天、船舶重工、汽车制造等领域。搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)作为一种新型固相连接技术,具有高效、节能、环保等优势,但利用传统搅拌摩擦焊获得的铝/钢异种接头仍然存在诸多缺陷。基于铝/钢异种金属搅拌摩擦焊的优化,本文对目前已经在铝/钢搅拌摩擦焊方面取得成果的辅助方式进行总结归纳,将其划分为机械结构式辅助FSW、中间过渡层辅助FSW、温度控制型外源辅助FSW和超声振动辅助FSW,并在此基础上进一步展望了铝/钢异种金属搅拌摩擦焊优化方法的发展方向。

非钢制关节轴承制造材料研究进展

随着对关节轴承性能要求的不断提高,寻找新材料替代钢材制备高性能的关节轴承已经成为一个重要研究方向。对非钢制关节轴承内外圈材料及其处理工艺、衬垫和涂层材料进行了详细介绍,针对非钢制关节轴承内外圈材料存在铝合金加工难,钛合金成本高和自润滑层存在摩擦磨损性能较低的问题,提出具有优异摩擦性能,力学性能好、耐腐蚀、易加工的内外圈材料和制备工序简单、低摩擦、高寿命的自润滑层材料是未来非钢制关节轴承材料的发展方向。

大型钛合金构件激光熔化沉积制造过程残余应力诱发开裂机理研究

残余应力诱发开裂问题仍是限制大型构件激光熔化沉积工业化应用的一大瓶颈。因此,探究激光熔化沉积大型复杂构件残余应力的演化规律,以及残余应力诱发裂纹萌生和扩展的微观组织相关性具有重要意义。通过对大型钛合金构件开裂断口形貌分析及宏观热-力耦合有限元计算,首次发现激光熔化沉积过程独特的热应力三阶段非对称循环加载模式,即稳定循环-突增加载阶段、非线性循环加载阶段及线性循环加载阶段。以热-力耦合计算得到的残余应力为输入,采用耦合损伤的晶体塑性计算研究了3种热应力加载模式对激光熔化沉积特有的网篮组织的破坏程度,发现线性循环加载模式对网篮组织破坏性最大,稳定循环-突增加载模式破坏性次之,非线性循环加载模式破坏性最小。这种热应力加载模式、断口形貌及微观组织分析进一步表明,残余应力诱发开裂现象是由过大的热应力累积、零件的几何特征、热应力加载模式及成形缺陷等多因素协同控制的,而非单一因素影响,这也为从适时消除应力、优化零件结构及工艺参数、减少和抑制缺陷产生等方面系统化控制开裂问题提供了方向。

刀具涂层技术研究现状和发展趋势

随着刀具涂层制备技术的发展,刀具的应用领域和适用范围越来越广。涂层的应用大大降低了切削过程中的切削力和切削热,有效提高了刀具的切削效率和切削寿命。本文总结了刀具涂层的特点,阐述了刀具涂层的常用制备工艺及其优缺点,并对刀具涂层的材料和结构进行了分析和总结,阐述了常见刀具涂层的优缺点及相应的研究进展。通过对优化刀具涂层性能方法进行总结,为后续刀具涂层的的研究方向提供了思路。

基于JACK的不同身高笔记本电脑使用者的脊椎受力状态研究

目的在探讨笔记本电脑放置位置对使用者胸椎、腰椎受力和头部屈曲的影响。方法通过Jack软件构建了P 1、P 5、P 50、P 95和P 99的数字人仿真办公模型,分析了屏幕在不同垂直距离和水平距离下人体spinetT1/T2、spineL4/L5受到的力矩和Head Flexion的角度,使用SPSS对获得的数据进行相关性分析。结果在坐姿使用笔记本电脑时,用户的身高越高,其胸椎和腰椎所承受的力矩也越大。笔记本电脑屏幕的高度对使用者的影响显著高于水平距离的影响。结论通过调整笔记本电脑的放置位置,特别是屏幕的高度,可以有效降低不同身高群体颈部和腰部的疲劳和疼痛症状,减少对身体的损伤。

400HBW级商用低合金耐磨钢的耐磨性能研究

通过摩擦磨损实验,对两种400HBW级低合金马氏体耐磨钢27MnTiB和35CrMo进行耐磨性研究。结果表明:与35CrMo钢相比,27MnTiB钢的平均摩擦系数较小。此外,白光干涉仪测量显示27MnTiB钢的磨损轨迹较窄且较浅,27MnTiB钢的磨损体积和磨损率均小于35CrMo钢,展现出更好的耐磨性。扫描电镜观察发现两种样品磨痕形貌中均有犁沟和碎屑,35CrMo钢的磨痕中存在分层,说明发生疲劳磨损。同时讨论磨损机理,并分析影响耐磨性的因素。

液压滑阀稳态液动力补偿研究

针对液压滑阀稳态液动力补偿困难的问题,在阀芯上设计了一种导流槽结构来实现对稳态液动力的补偿,液流在流经导流槽时,由于导流槽的反向导流作用,产生了沿反方向的液流分量,该部分液流分量与正向运动的液流相互作用使得出口处射流角变大,液动力随之减弱。分析并推导了稳态液动力模型,通过CFD仿真研究导流槽各结构参数变化对稳态液动力的影响,并揭示了导流槽补偿原理。试验结果表明,有导流槽阀芯稳态液动力相对无导流槽阀芯大幅降低,压差为2.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为52.7%;压差为3.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为47.7%;压差为4.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为33.9%。导流槽结构能够有效补偿稳态液动力,提高阀的控制精度。

镍基合金复合材料涂层研究现状

镍基合金复合材料涂层作为一种高性能表面防护材料,在海工、航空航天、能源、化工等领域具有广泛的应用前景。本文探讨了关于镍基合金的涂层熔覆技术,陶瓷材料复合涂层、高分子材料复合涂层、不同镍基合金涂层等技术特点。研究发现,通过引入涂层可以提高镍基合金的硬度、耐腐蚀性、耐磨性,总结了镍基合金发展趋势。

电镀产线物料补给装置的设计与开发

在电镀产线上,工件在工艺槽内发生电化学反应,这要求工艺槽内化学物料的浓度足够高。但是,随着电镀的持续进行,物料被不断消耗,使得物料浓度不断降低,需要通过添加物料使参与反应的物料的浓度保持在工艺要求范围内。通过研究和分析,设计出一种环保、省时省力、能够提高产能的智能化物料补给装置。该装置能够满足电镀生产的实际需要,具有推广应用价值。

异种铝合金搅拌摩擦焊搭接工艺试验研究

对尺寸分别为200mm×90mm×2.5mm和200mm×90mm×2.8mm的6061-T6和2024-T4铝合金板材进行搅拌摩擦搭接焊,固定焊接速度为100mm/min,调节搅拌头转速分别为400r/min、600r/min和800r/min。结果表明:当转速为600r/min时,焊缝表面最为光滑;随着搅拌头转速的增加,可以看到界面处6061和2024铝合金的混合程度明显增大;与母材相比,焊核区晶粒细小且分布均匀,焊核区下部比上部晶粒更加细小,推测与焊核区下部材料受到搅拌作用更为强烈有关;随着搅拌头转速的增大,接头失效载荷先增大后减小,当转速为600r/min时,失效载荷达到最大值;搅拌头扭矩及轴向力随着转速的增大而减小。

热浸镀锌表面钝化技术的研究进展

随着现代工业的快速发展,金属材料面临的腐蚀问题愈加复杂。尤其是在海洋、高温高湿环境下,传统防腐蚀措施的有效性受到限制。通过分析热浸镀锌表面铬酸盐钝化技术、三价铬钝化技术及无铬钝化技术的钝化原理和优缺点,发现稀土元素因其独特的物理特性和化学特性,成为提高金属抗腐蚀性能的重要材料。稀土钝化技术在金属防腐蚀领域作为环保替代方案,正逐渐成为一个重要的研究方向,展现出广阔的应用潜力与发展前景。

基于协同学理论的科教融合协同育人研究与实践——以齐鲁工业大学(山东省科学院)为例

将协同学理论应用于科教融合协同育人研究领域,在分析科教融合协同育人与协同学理论契合性的基础上,从序参量、控制参量、自组织演化等方面阐述了实施科教融合协同育人的内在机理。研究表明,科教融合协同育人与协同学理论具有良好的契合性。采用协同学理论解析科教融合协同育人的内在机理,有助于深入理解其协同育人机制,促进高校、科研院所的深度融合。科教融合协同育人系统将趋于自组织的有序演化,最终实现协同增效。最后以齐鲁工业大学(山东省科学院)为例,概述了其科教融合协同育人的阶段性实践探索及成效。

自动上下料机械手手爪的三维设计

对机械手手爪的类型及夹紧装置进行设计时,首先对丝杠螺母式的手部结构进行设计分析,然后对手爪滑动丝杠进行计算设计,对直齿轮和电机进行选型,用Pro/e画出三维图。

新工科视角下工程力学课程混构教学模式研究与实践

该文针对新工科视角下工程力学课程教学中存在的问题,提出工程力学课程混构教学模式。该模式以真实工程案例为导入背景,以开放性问题为教学模块主体,进行没有唯一答案的开放式设计,以封闭性问题为学习辅助支撑资源,为学生提供学习支持和引导,构建开放与封闭相协调、自由与限制相统一的教学模式。教学实践结果表明,该模式可以理顺新工科视角下工程力学教学设计思维,提高学生参与课程学习的质量,促进工程力学课程教学成效不断提升。

基于科教融合的机械工程研究生培养途径与方法

机械工程研究生正处于科研起步阶段,在培养过程中,应采用“科教融合”方法促进科研与教学有机融合,从而提高研究生的培养质量和社会适应能力。这就要求高校一方面基于科教融合以提高科研创新能力为目的,对机械工程类研究生的课程体系进行改革;另一方面,可以采取以下措施实行科教融合:首先确立实施“科教融合”不仅为了教学,更是为了育人的观念;建立健全授课教师队伍,在高校内部切实实践“科教融合”;建立双导师制,借助外力实践“科教融合”;教学内容实时更新,根据机械工程学科发展变化补充前沿进展;开展学术活动,浓厚学术创新氛围。