“星火计划”助力培养“三心”工科大学生——以河北建筑工程学院为例

我国高等教育肩负着培养德智体美全面发展的社会主义事业建设者和接班人的重大任务,其中高等工程教育跟产业、经济发展变化具有更紧密的关联,提高工科大学生的教育质量对社会发展、经济转型和产业结构升级大有裨益。本文以河北建设工程学院为例,探索在工科类院校中实施“星火计划”,着重培养工科大学生的“创心、匠心、红心”。

地方高校复合型工程人才培养路径探究

文章分析了当前地方高校工程人才培养中存在的不足,探索了地方高校复合型工程人才的差异化培养路径,阐述了人才培养的意义与目标、原则与要求,明确了人才培养的评价机制,构建了复合型工程人才差异化培养的实施途径,最后介绍了相关高校的实践成果。复合型工程人才的差异化培养模式可以为学生提供更好的培养环境和就业机会,培养出更多的优秀工程人才,为地方经济社会发展作出贡献。

高校二级学院综合改革的研究与探讨

介绍高校发展情况,分析二级学院综合改革的背景,提出二级学院综合改革的指导思想,阐述二级学院在管理制度、人才培养、教育信息化等方面的具体改革措施。

基于创新能力培养的机械原理课程项目式教学改革与实践

“机械原理”课程是机械类一门专业技术基础课程,也是一门专业“启蒙课”。创新能力培养是“机械原理”课程的重要任务,而在传统串行教学模式的基础上开展项目式教学是实现这一任务的有效途径。根据课程特点,将机械创新设计大赛融入项目式教学过程中,确保学生能够积极、主动地参与项目式教学的同时,还满足了学生的竞赛需求。通过实施以完成项目、竞赛体验、解决问题为主的多维互动项目式教学,显著提升了学生的创新意识和能力,实现了以学生为中心培养创新型人才的教学目标。

激光除锈技术对Q345钢表面残余应力和腐蚀性能的影响

目的探究激光除锈过程中激光对Q345钢金属基底表面残余应力和腐蚀性能的影响。方法采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析激光除锈试样表面形貌和氧元素含量,采用金相显微镜观察激光除锈后试样横截面的热影响层。采用背散射电子衍射仪(EBSD)和X射线衍射仪定性和定量地表征激光除锈后金属基底表面的残余应力。采用动电位极化曲线和零电阻安培法(ZRA)表征原始试样和激光除锈后试样表面的抗腐蚀性能。结果在激光除锈Q345钢过程中,基于激光局部热处理的原因,金属基底表面产生了100~150 MPa的残余拉应力。同时,在激光与金属基底的作用下,金属基底近表面形成了一层厚度约为25μm的热影响层,热影响层中的渗碳体和铁素体形成的微电池含量减少,渗碳体含量与铁素体含量的比值增大,使得自腐蚀电位增至−490 mV,腐蚀电流密度减至17μA/cm^(2)。结论在激光除锈过程中激光与金属基底的作用下,金属基底表面产生了残余拉应力,近表面形成了一层厚度约为25μm的热影响层,在二者的综合作用下提高了激光除锈后试样表面的抗腐蚀性能,延长了其使用寿命。

主被动闭环融合调姿隔振平台运动学及刚度特性分析

针对载体仪器设备调姿隔振的双重需求,提出了一种多维调姿隔振平台新构型。在分支中,主动调姿和被动隔振单元以闭环子链的形式融合。被动隔振时,假定电动缸瞬时锁定,采用等效运动旋量描述闭环子链的运动特性,将包含闭环子链的分支等效为串联分支,并以此为基础,推导了机构的1阶、2阶影响系数,形式简洁紧凑,为后续的运动微分方程建立、振动特性分析奠定了基础。基于虚功原理,推导了考虑重力、外力及位姿变化趋势的完整柔度矩阵和方向刚度模型,并结合数值算例分析了方向刚度在不同坐标系中的表现形式,为机构的性能分析提供参考。

C/SiC材质盘式制动器热-机耦合特性分析

为了探究新型C/SiC材料用作小型汽车盘式制动器不同载荷条件下的温度和应力特性,文中通过ABAQUS软件建立了C/SiC制动盘的三维热-机耦合模型,对不同初始速度和制动压力下的紧急制动进行了模拟仿真研究,并与传统的HT250制动盘进行了对比。结果表明:制动片对C/SiC制动盘产生周期脉冲压力,制动过程中摩擦生热造成制动盘温度周期升降,产生正弦波动的热应力,脉冲压力和正弦波动的热应力二者耦合造成制动盘Mises应力、径向应力和周向应力呈现出周期“脉冲”和“正弦”波动变化。在制动减速度为5.56 m/s2、初始速度为60 km/h条件下,C/SiC制动盘在制动摩擦区峰值温度最高为137.3℃,峰值Mises应力、径向应力和周向应力远远小于材料强度。制动盘芯部的非摩擦区域节点承受周期波动的拉应力,是容易发生疲劳失效的关键位置。随着制动减速度的提高,C/SiC比HT250材质制动盘温升更高,但应力峰值的增幅小,具有更强的抗热衰退性能,满足紧急制动的要求。

泵控液压拉伸垫节能系统设计

泵控液压拉伸垫是压力机上常见的机械组成部分,针对其运行过程中电机再生制动产生的回馈能量被制动电阻消耗而造成的电功率浪费的问题,设计了共直流母线和电容储能的混合节能系统及调控策略。首先研究了混合节能系统的各个模块,通过数学建模和分析从理论推导上说明设计的可行性。其次建立泵控液压垫液压系统与节能系统仿真模型,在负载力为20 kN下进行仿真分析。最后搭建泵控液压拉伸垫实验台进行实验验证。仿真与实验结果表明,混合节能系统能起到很好的节能效果,系统的节能效率达到了41.9%。

磁液双悬浮轴承-单盘转子系统动力学行为研究

随着轴承系统高转速、高效率的发展需求,磁液双悬浮轴承转子与静子的装配间隙不断减小,导致碰摩事故经常发生。综合考虑转子偏心比、转速比、磁液双悬浮轴承与静子碰摩等多种耦合故障,建立磁液双悬浮轴承转子系统“间隙-碰摩”动力学方程,数值模拟转子运行规律。研究结果表明:随着偏心比的增加,转子由周期1运行演化出周期2、周期3、拟周期、混沌等多种运行规律;当偏心比ρ∈(0.28~0.4)及转速比w∈(1.2~1.7)时,转子位移波动剧烈,在此区域内转子极易发生分岔甚至混沌,且在碰摩区间内,转速比在1.5、1.67附近时,转子轴承处与转盘处碰撞力分别出现最大值。

机械创新设计与机械设计课程设计衔接式教学方法初探

针对机械创新设计与机械设计课程设计中的相关环节,将机械创新设计应用到机械设计课程设计中,改变以往的传统教学思路,激发学生的积极性、主动性和创新性,以便更好的达到实践教学的目的。

一种含中心驱动五自由度并联机构运动学分析

设计了一种含中心驱动五自由度并联机构,分析了该机构的自由度和结构特点。利用矢量法建立了含中心驱动五自由度并联机构中各驱动分支和动平台运动之间的映射关系,利用中心驱动分支中的约束力/约束矩,推导了该并联机构的Jacobean矩阵和Hessian矩阵。建立了含中心驱动五自由度并联机构的运动学模型。利用先进CAD软件验证了并联机构运动学模型的正确性。分析了含中心驱动五自由度并联机构定姿态工作空间,为该类并联机构的应用奠定了理论基础。

一种复合驱动并联机构刚度分析

针对直升机旋翼支撑平台,设计了一种复合驱动四自由度并联机构,利用复合驱动分支增大了并联机构工作空间。推导了并联机构中各驱动分支和动平台之间的运动关系式,考虑约束力、驱动力和驱动力矩综合作用下复合驱动分支的横向变形、轴向变形和扭转变形,结合机构的运动学方程推导了复合驱动并联机构的刚度矩阵。利用有限元软件验证了并联机构整体刚度矩阵的正确性。仿真结果表明该并联机构的刚度满足使用需要,为含复合驱动并联机构的应用和推广奠定了理论基础。

非晶氧化铝薄膜结构及其不同色散模型光谱椭偏对比研究

针对非晶态氧化铝纳米薄膜材料性能预测难度较大的问题,本文提出一种基于光谱椭偏技术的不同色散模型对比分析方法,用于测算纳米薄膜的结构和光电特性。通过建立Tauc-Lorentz和Forouhi-Bloomer色散模型,系统地研究了原子层沉积技术制备的氧化铝薄膜的物相结构、微观形貌和光电特性。结果表明,该薄膜具有无定型结构,表面光滑无裂纹。不同模型获得的结构参数及光电常数并不一致,Forouhi-Bloomer模型得到薄膜厚度与扫描电子显微镜测量的结果更接近,而Tauc-Lorentz模型的粗糙度更符合原子力显微镜测试结果。Tauc-Lorentz模型提取的带隙结果与Tauc法外推出的禁带宽度均保持在3 eV左右。根据分析发现,结构参数的差异主要是由于模型间数学处理方式和参数描述差异导致的,光电参数的不同主要源于模型推导过程中假设条件和收敛特性的差异。

建筑类地方工科院校机制专业培养目标与模式研究

文章分析了建筑类地方工科院校机械设计制造及其自动化专业的发展现状,深入探讨了该专业面向市场、立足应用、突出特色的培养目标,并从办学理念、培养方案、课程体系、实践教学等方面提出了达到办学目标、体现办学特色的有效途径。

新工科背景下省属地方高校“双创”教育人才培养探究

“新工科”,背景下“双创”教育致力于培养具备创新精神和实践能力的高级工程技术人才,以推动工程技术领域的持续发展。但目前省属高校在培养过程中存在人才培养定位不明确、实践课程教学不充分以及“双创”教育与专业课程融合不够等问题。对此,提出优化教育模式、提升人才培养质量,拓展实践教学、提高学生实践能力以及加强顶层设计、促进学科体系深度融合的“双创”教育人才培养路径,以促进新工科人才的科技力量和创新文化的发展。

新工科背景下地方院校机械制造基础课程教学改革方法探索

随着新一轮科技革命的到来,新工科建设为我国新时代人才培养指明了方向。《机械制造基础》作为机械类、近机械类专业的必修基础课程,在新工科人才培养过程中发挥重要作用。本项目组针对《机械制造基础》课程开展教学改革,通过在课程中融入思政元素、运用混合式教学形式、完善考核评价体系及增加实践环节,解决传统课堂中出现的问题,并取得较好效果,为地方院校培养全面发展的新工科人才提供新思路。

一种多功能地坪漆刮涂设备的机械结构部分设计

本文介绍了一种地坪漆刮涂设备的结构设计及制造过程,将传统的手工作业方式加以创新,设计成一款集称重、配比、刮涂于一体的机械设备,并在生产实践中加以应用。

新时代下地方高校机械专业复合型人才培养研究

在互联网与新工科发展的推动下,机械类专业作为工科建设的重点专业,急需探索和研究符合新时代要求的机械专业复合型人才培养方案。本文结合新时代发展的特征,对地方性高校提出增设人文教育基础课程、引导性和系统化专业课程的建议;将信息化授课模式融入到传统授课模式中;实施以项目分组制和交叉学科分组制为实践内容的培养模式,为后续机械专业复合型人才的培养研究提供理论与对策参考。

新工科背景下省属地方高校创新人才培养探索

随着社会经济飞速发展,高等教育的规模不断扩大,创新型人才已经成为当今社会人才需求的热点。在新工科建设背景下,探讨省属地方高校创新人才培养存在的问题,并提出相应的对策与措施,这对推动省属地方高校创新人才培养工作的深入开展,培养更多具备创新能力和实践能力的高素质工程科技型人才等具有重要意义。

添加活性剂的T2纯铜MIG堆焊304L不锈钢工艺

为实现T2纯铜基体堆焊304L不锈钢,采用MIG焊的方法进行试验,在分析焊接电流、预热温度对堆焊层成形影响的基础上进一步添加活性剂过渡层,通过分析活性剂对堆焊层及铜-不锈钢结合界面的作用发现:活性剂可以有效增加熔深,改善铜-不锈钢界面的结合情况,其中Cr_(2)O_(3)既可产生电弧收缩,又可改变熔池流动形态,效果优于NaF的作用。添加Cr_(2)O_(3)活性剂后铜-不锈钢结合界面Cu-Fe相互过渡形成混溶区,在铜侧形成球状富Fe相,在不锈钢侧形成颗粒状富Cu相。Cu-Fe的充分扩散可改善结合界面,避免产生渗铜裂纹,优化后的工艺为:添加Cr_(2)O_(3)活性剂,预热温度400℃,焊接电流320 A。