空间统计法在复杂曲面几何偏差分析中的应用

通过高精度的三坐标测量机(CMM)对数控加工的复杂曲面进行检测,能得到曲面上的几何偏差分布。复杂曲面的几何偏差本质上属于空间数据,采用空间统计法进行研究分析曲面几何偏差的空间自相关性,并且采用热点分析(Getis-Ord Gi*)方法计算得到几何偏差的热点区域和冷点区域。对数控加工的复杂曲面检测获取529个点和1024个点两组几何偏差数据,结果表明两组数据反映的曲面上的几何偏差空间自相关性都为正相关;划分几何偏差热点和冷点区域的范围与测点数量有关。对数控加工的复杂曲面的几何偏差进行数据分析,将有助于对其加工质量进行分析,从而为进一步提高加工质量提供依据。

考虑多工况的甘蔗收割机回转台轻量化研究

甘蔗收割机回转台在工作过程中承受过双侧凹坑、转向过坑等工况载荷及扭矩的作用,受力复杂,优化时需要多工况综合考虑。ESO多工况优化方法由于未考虑不同工况间的重要程度,不易获得全局最优解。因此提出一种多目标拓扑优化函数,采用带权重的线性加权法协调多个目标函数,构建多工况拓扑优化数学模型,运用层次分析法确定各工况的权重系数,基于inspire软件对回转台进行多目标拓扑优化,从而获得材料的最优分布。优化结果表明:优化后回转台结构最大应力与最大位移均有所下降且满足强度与刚度要求,实现了多目标同时优化。

石墨烯水泥砂浆抗碳化试验及预测模型分析

将两种不同尺寸的石墨烯(Peeling graphene, PG)料浆进行分散,制备出石墨烯水泥砂浆,通过快速碳化法对不同龄期的石墨烯水泥砂浆进行碳化试验,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及X射线能谱(EDS)等测试手段观察石墨烯水泥基材料的组成以及水化产物的微观形貌。试验结果表明,碳化龄期为56 d时,大尺寸石墨烯(PG1)和小尺寸石墨烯(PG2)水泥砂浆试件的碳化深度分别为3.7 mm、5.5 mm,相比空白组分别降低了58.4%、38.2%。使用R语言中的lm函数,建立了不同碳化时间时三种水泥砂浆试件的碳化深度非线性回归预测模型,研究碳化时间与碳化深度的关系,结果表明,模拟结果与试验实测值吻合度高。

扭转变形制备的梯度结构镁合金微结构与力学性能研究进展

传统镁合金的强度和塑性相对较低,且难以同步提高,很大程度上限制了其在工程中的应用。已有大量研究表明,呈梯度结构的晶体缺陷可有效提升材料强度,优化其韧性,实现强度与韧性的完美契合。通过扭转变形的方式可向镁合金材料内部引入晶体缺陷梯度结构,实现各梯度层之间相互作用与相互协调,从而极大优化和改善镁合金材料的整体性能。综述了采用扭转变形方式制备梯度镁合金材料的研究背景、制备原理、微观组织特点以及性能影响,论述了利用扭转变形方式优化镁合金材料性能的应用前景。

滑动轴承转子系统中制造误差建模方法的研究

由于滑动轴承工作表面的制造误差与油膜厚度在同一量级(μm)上,制造误差对滑动轴承转子系统运行特性的影响不可忽略。为了更好地表达轴承所含制造误差的完整信息,揭示滑动轴承制造误差对系统运行特性的影响规律,圆柱曲面三维制造误差建模已成为滑动轴承研究领域中的一个研究发展趋势。通过概括滑动轴承制造误差建模方法的国内外研究现状,分析传统误差模型、分形理论误差模型以及SDT三维误差模型的特点,并阐述了三种常用误差模型在滑动轴承中的建模研究,总结了制造误差模型在滑动轴承转子系统中建模的现存问题。通过对比分析表明:SDT三维误差模型能够更加合理地表征滑动轴承完整误差信息,基于SDT的滑动轴承三维误差建模方法在滑动轴承误差建模与运行特性的研究中具有重要意义。

基于压缩感知的兰姆波下采样和损伤定位

一种基于压缩感知和兰姆波的损伤检测方法利用兰姆波下采样信号构造测量矩阵,需要恰当的采样率才能使测量矩阵行数小于列数,从而满足压缩感知的适用条件。但是,过低的采样率会导致采集到的接收信号与真实信号严重失真。针对这一问题,提出基于插值的计算下采样信号与真实信号相关系数的方法,判断下采样信号与真实信号的失真程度。并结合压缩比,选择合适的采样间隔,确定测量矩阵。通过对测量矩阵做行正交规范化处理,优化测量矩阵,大大提高重构效果和损伤定位精度及能力。优化后,重构概率为1的稀疏度由1增长到12左右。

装载机铲装运动作业轨迹规划研究

装载机正在往智能化、节能化、低能耗趋势发展,为装载机规划一条低能耗、高效率的铲装轨迹尤为重要。现阶段验证装载机轨迹最佳方法未考虑工作环境带来的测量误差,近而规划铲装轨迹不能适用与真实工况的装载机。本文根据经验公式及插入深度公式混合计算,结合软件算法设计出比较接近真实工况的一次铲装曲线轨迹和混合铲装轨迹曲线轨迹,并将两条轨迹曲线输入到装载机工作装置试验台分进行测试验证。相比较传统的仿真模拟验证方法,本文采用真实工作台收集数据,还原铲装作业真实环境,引入铲斗满斗率和作业阻力双重标准进行评判。实验结果表明,对于相同作业量、相同时间内混合铲装轨迹法所受的力小于一次铲装轨迹法,且满斗率混合铲装法高于一次铲装法。

类渐近线特性在摄像机标定中的应用研究

针对机器视觉领域内的摄像机标定,本研究首次根据渐近线的特性引入物理意义,对摄像机的内、外参数进行标定。首先使用6×6的圆孔标定板,计算出摄像机的投影矩阵。然后根据极限的定义,当像平面上投影点p(u,v)在v不变,u趋向正无穷时,光心与点p的连线形成类渐近线,该渐进线平行于摄像机坐标系XC轴,在标定时将其作为XC轴。根据这一特性,对得到的投影矩阵进行分解得到摄像机内、外参数。最后依据所提出的方法进行标定实验,得到摄像机投影矩阵以及相应的内、外参数。结果表明,根据该方法得到的标定数据反求特征点的投影坐标,与实际对应的图像特征点存在较小误差;并且得到的内、外参数与Faugeras标定法得到的结果误差较小,符合工程实际的精度要求。

依托地方产业背景的机械工程专业硕士研究生培养模式初探

对依托地方产业背景的机械工程专业硕士研究生培养模式进行了研究,提出从依托地方产业背景完善人才培养方案、建设相应的教学与实践体系、实行高校与企业双导师合作指导机制,以及研究生学位论文形式改革等方面进行专业硕士研究生培养模式的研究。

机械类专业创新创业型人才培养模式的探索

为了探索出机械类专业创新创业型人才培养模式,针对机械类专业本科生创新能力创业水平不高的问题,提出了以创新创业课程、创新创业讲座、创新创业训练、创新创业大赛和创新创业成果孵化为主要内容的机械专业“五位一体”的创新创业型本科人才培养模式的思路和方法。

面向地方产业的机械工程专业学位硕士研究生培养方案改革探索

从地方产业需求出发,对地方高校机械工程专业学位硕士研究生培养方案的制定及改革进行了分析与探讨,从培养目标、双导师培养制度、实践课程体系建立以及研究生培养过程等方面论述了专业学位研究生培养方案的制定及改革。

机械专业青年教师指导毕业设计存在的问题及提升途径

高等工科院校机械专业的毕业设计是实践性及综合性人才培养的重要教学内容,其目的是培养学生灵活运用所学理论知识与实践技能,提高独立分析、解决工程技术问题的能力,在检验人才培养效果中具有不可替代的作用。学生毕业设计的质量不仅能够直接反映四年本科生涯中的学习效果,而且也能间接反映出教师的指导能力。由于入职初期的青年教师缺乏实践教学经验,导致所指导学生的毕业设计存在诸多问题,影响学生毕业设计的质量。因此,研究如何提高机械专业青年教师指导学生毕业设计能力的途径,是本专业教学研究中的一个重要课题。

双目视觉拍摄角度对管长测量精度的影响研究

管件长度的测量是管件加工和检测的一项重要过程,传统的接触式测量方法,存在效率低,精度差,成本高等问题;非接触式测量作为一种智能、实时的测量方式具有精度高、成本低、测量速度快等优点,其中双目视觉测量是中小型零件测量常用的方式。但对大型零件的测量还存在一些问题,比如,船舶管件尺寸普遍较大,采集数据难度较大,影响测量精度。经实验发现,其测量精度对拍摄角度较敏感,主要原因在于拍摄角度影响着管件内壁产生噪点的数目,进而影响圆心位置拟合精度和尺寸测量精度。本研究针对此问题,开展了测量精度与拍摄角度关系的研究,发现同一半径下,当相机光轴与管件轴线方向一致时,内壁反射产生的噪点较少,拟合圆心位置较准确,测量结果精度较高;不同半径时,半径越大对拍摄角度越敏感。并将实验测量结果与三坐标测量结果对比,发现在当拍摄角度在[87°,93°]时,测量精度最高,测量精度可达到(±0.230)mm,较之传统皮尺测量,精度提升了77%。

浅析机械制图中尺寸标注及表面结构代号标注

本文提出了机械制图中尺寸标注、技术要求等容易标注错误的地方,分析了某些情况下某些尺寸不按常规标注的原因,指出了正确的标注方法;对新标准规定的表面结构代号的数字及符号方向进行了详细的分析与解读。

强制性换道的空间特征对分流区交通流的影响

为研究车辆在多车道分流区的跟驰换道行为,将强制性换道划分为激进型和保守型.在考虑驾驶员换道需求与空间位置关系的基础上,量化两种强制性换道行为的转换条件,并给出车辆强制性换道规则;对跟驰模型中的减速度参数进行优化,建立多车道下分流车辆的跟驰换道模型;采用实际数据标定模型中关键参数,并验证模型的可行性.仿真结果表明:分流车辆的横向空间分布对交通流的干扰具有显著性影响;当分流车辆集中在最左侧车道时,中间2车道的运行速度波动明显,折减量最大时达到51.4%,恢复稳定所需时间更多;通过4组实验场景发现,分流车辆的合理空间分布对交通流运行速度有较大的改善作用.

柑橘园施药关键技术及机械研究进展

随着柑橘园标准化种植模式的普及,病虫害增加的难题日益凸显,施药技术是果园生产的关键环节,对提升柑橘的品质具有重要意义。文章讲述了我国柑橘产业现状及黄龙病发生情况,介绍了国内外先进施药技术原理,分析了国内外施药技术及施药机械的研究现状,指出了柑橘园施药技术发展存在的问题,提出了发展施药技术的相关措施。

提高大学生学习积极性为目标的课程成绩评价体系设计初探

提高大学生学习积极性的方法有很多。本文以小组汇报为主要考核手段的考查类课程为例,设计一种以"问答挑战"为主要手段的课程成绩评定体系,关注教学过程性成绩,其目的在于吸引学生积极参与课堂教学,促进教师与学生的交流,提高大学生学习的主动性,以达到良好的教学效果。

装载机动臂焊后变形机械矫正研究

动臂制造质量是装载机性能的重要指标,而影响动臂制造质量的最主要因素就是动臂焊接后的铲斗孔端与车架孔端的收缩变形,常用的方法是运用机械液压矫正工装并参照油缸推出量对其进行重复矫正来减小变形量;运用solidworks对动臂进行三维建模并导入sysweld软件对动臂进行有限元分析,得到焊接后的应力图和变形量;建立变形后的三维模型导入ansys workbench建立有限元分析模型,得到矫正过程焊缝处并未产生位移变化量,通过对动臂板矫正后焊缝残余应力分析得知,焊缝处残余应力峰值均未超过材料屈服强度的极限应力值;最后通过实验来测量焊缝处的应力,与仿真分析结果大致相同。从而证明焊后变形机械矫正的可行性,为动臂机械矫正提供了支持。

基于中国大学方程式汽车大赛(FORMULA STUDENT CHINA)项目——FSC项目知识地图的研究

目前,中国大学生方程式系列赛事在机械与汽车专业相关的高等教育院校的普及率逐年上升,且在汽车行业影响力越来越大。为了更好地发挥其实践创新平台作用,培养整个汽车行业体系类专业技术人员,解决中国大学生方程式车队团队可持续发展的问题,引入FSC知识地图概念,中心内容便是通过知识导航、共享、运用提高团队应变及创新能力。FSC知识地图的实施在于建立导航机制与共享机制,培养知识创新和集体创造力,总结和研究FSC知识地图的做法和成功经验将有利于学生管理的创新,有利于引导高等教育走进知识经济。

地方高校创新创业教育模式研究与实践——以广西科技大学汽车与交通类专业为例

新工科建设要求地方高校改革创新创业教育,使高校培养的人才更好地服务于地方经济建设发展。如何在新工科的背景下有效开展创新创业教育,是当前地方高校亟待解决的问题。以广西科技大学汽车与交通类专业为例,在创新能力意识培养、实践教学、过程管理、就业创业教育上给予重视,并将创新创业教育融入专业实体中,加强实施。通过研究与实践,深化了校企合作平台、形成创新、创业、就业"三位一体"的长效运行机制。实践证明,该教育模式解决了教学中的"教"与"学"、"投入"与"产出"问题,改革成效显著。