基于CDIO理念的机械类“卓越工程师”培养

本文阐述了基于CDIO理念的机械工程类"卓越工程师"培养思路、培养目标、培养标准、培养模式、培养措施,结合实例说明基于CDIO理念的工程师培养取得的良好效果。实践证明以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习,是机械类"卓越工程师"培养的一条新路。

面向产业的“机械设计课程设计”教学改革探索

基于“从工程实践中来,到工程实践中去”,面向石油机械产业设定“机械设计课程设计”教学对象和内容,其中教学重点在于对接行业标准设计流程、设计方法的系统训练,以及规范和标准化意识的养成。文章基于构思-设计-表达-验证(Conceive-Design-Express-Validate,CDEV)的方式实施教学,依据企业检验标准评价学生学习成果,探索校行企深度融合的“机械设计课程设计”教学改革。

工业机械控制中电气自动化技术的应用与研究

随着社会和科技的飞速发展,工业机械领域对电力系统的自动控制提出了更高要求。基于这一现状,以工业机械电气自动化技术的应用为基础,分析其应用现状,探讨电气自动化技术在工业机械控制中的应用优势和具体实践,对其发展前景进行简要论述,以期提高企业的自动化程度和生产效率。

无监督领域自适应轴承故障诊断方法研究

针对基于深度学习的轴承故障诊断算法在不同工作条件和真实环境中故障样本缺乏标记的情况下诊断效果不佳的问题,提出了一种无监督的领域自适应轴承故障诊断方法,实现在无监督的情况下对不同工况的轴承进行故障诊断。首先,用快速傅里叶变换对数据进行预处理,并用卷积神经网络提取轴承故障的特征。然后,通过生成对抗网络中反转标签的方法使源域和目标域输出的特征分布趋同。最后,使用源域的分类器完成不同工况下的轴承故障诊断任务。为验证该方法有效性,在美国凯斯西储大学轴承数据集和德国帕德博恩大学轴承数据集上开展验证实验。验证结果表明,可使用无标签的目标域数据完成迁移任务,在两个数据集上表现出了较好的迁移效果,取得较高的诊断准确率。

一种基于一维卷积神经网络的旋转机械智能故障诊断方法

状态监测和故障诊断对于维护系统性能和保证运行安全具有重要意义.针对传统智能识别方法需要复杂的特征提取过程和大量的诊断经验等问题,结合振动信号自身的一维性的特点,提出一种基于一维卷积神经网络(1-Dimensional Convolutional Neural Network,1DCNN)的旋转机械智能故障诊断方法.首先将数据信号通过傅里叶变换转换成频域信号并进行预处理,然后训练卷积神经网络自动提取特征,最后通过Softmax回归进行分类.在基准数据集上的实验结果表明,1DCNN模型不仅能有效地从原始信号中进行多种工况、多种故障位置、多种故障程度的特征提取和诊断,而且具有很高的故障识别精度,获得了优于主流故障诊断方法的结果.

清理垃圾机械手的设计

分析了清理垃圾机械手的功能,介绍了机械手的设计方案、结构特点、设计过程和思路。该机械手无需电源,无污染,结构简单,操作方便,制造容易,成本低,安全可靠,可用于清理各种垃圾,实现了抓垃圾,运垃圾,卸垃圾的机械化。

新型电子机械制动系统设计

阐述了电子机械制动系统主要结构,选用控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线为系统总线网络,选用STC90C516RD+系列单片机、AQMD2410NS电动机驱动器和合适规格的传感器,并设计了制动踏板。各器件之间正确相连后与制动执行机构和制动盘连接,搭建电子机械制动系统实物样机并进行实验。通过PC分析得出踏板位移与电动机电枢电压、输出力矩之间的关系曲线,以及制动执行机构负载特性曲线。结果表明样机装置性能安全可靠,为新能源电动汽车制动系统研究提供了理论依据。

化学机械抛光的理论模型研究综述

化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)是当今唯一能够提供全局平面化的技术,其抛光机理的研究是当前的热点。综述了考虑抛光液和抛光垫特性的抛光机理模型,分析了各模型的相关特点,最后对CMP模型的发展和研究方向提出展望。

CFRP二次切削加工表面的形成机理及试验研究

在实际加工过程中,碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber-Reinforced Plastic,CFRP)的制孔通常采用多工序工艺以优化制孔质量。然而,关于多工序加工中切削表面形成机制的详细解析尚存不足。针对此问题,本文构建了四种典型纤维取向(θ=0°、45°、90°、135°)下的二次切削仿真模型,深入探讨了二次切削过程中切削表面的形成机制及切削损伤的演变模式。研究结果显示,随着主轴转速n的增加,二次切削合力呈现显著的下降趋势;而进给速度Vf的提高则导致二次切削合力显著上升。进一步分析发现,当纤维取向为θ=0°时,首次切削的切削表面损伤对第二次切削的影响相对较小;而当纤维取向为θ=45°、90°或135°时,在第二次切削厚度小于首次切削纤维损伤层深度的条件下,第二次切削能够有效去除首次切削产生的损伤层,且不产生新的纤维损伤,从而显著提升切削表面的质量。

硅烷偶联剂对氧化铝陶瓷浆料流动性能和3D打印性能的影响

基于光固化3D打印技术需要高固相含量、低黏度的陶瓷浆料以防止烧结陶瓷部件产生裂纹、孔洞、翘曲等缺陷,通过测试流变性能与固化性能,本文优化了树脂单体的选用及配比,采用KH550、KH560、KH570三种硅烷偶联剂对Al_(2)O_(3)粉体表面改性,以改善陶瓷浆料的流变性能和稳定性,探讨了硅烷偶联剂降低Al_(2)O_(3)陶瓷浆料体系黏度的机理,获得了固相含量为75%(质量分数)(体积分数为45.5%)、黏度为4540 mPa·s的Al_(2)O_(3)陶瓷浆料,并提出了一种光固化Al_(2)O_(3)陶瓷浆料制备的优化方法,这有望对用于制备复杂陶瓷的高固含量、低黏度的3D打印Al_(2)O_(3)陶瓷浆料提供帮助。

具身智文本内容生成的咖啡机器人系统设计

本文基于东控协作机器臂、咖啡机,融合智文本内容生成-生成式预训练转换器(AIGC-GPT)的大语言生成式模型设计了一款智能咖啡机器人系统,该系统能够实现基于ChatGPT的语音对话,根据语音对话自动化制备咖啡及咖啡拉花。通过Azure认知服务(ACS)技术整合协作机器人和GPT,使咖啡机不再仅仅是一台传统的咖啡制作设备,而是一个集智能、互动、个性化为一体的咖啡制作平台。这种设计包括语音控制的自动咖啡制作与点单、个性化推荐、咖啡品质控制等。这种创新性的融合有望为咖啡业和其他领域带来新的机会,提高用户满意度和创造更具吸引力的咖啡馆体验。

机械产品销售预测GP算法研究与系统实现

为克服传统机械产品销售预测建模方法在模型选取和参数估计方面的不足,提出了基于遗传程序设计(Genetic Programming,GP)实现制造企业销售预测的建模方法,并对GP算法进行了改进。该方法不仅能增加种群多样性以避免早熟收敛,而且还节省了计算时间。实例结果表明,采用改进的GP算法建模较好的解决了机械产品销售预测复杂系统的建模问题。

基于FBG的农业大棚土壤温度测量与研究

研究农业大棚土壤温度,对农业生产具有重要意义。针对传统热电偶等传感器测量土壤温度场存在效率低、误差大等问题,该文采用一种基于光纤布拉格光栅(FBG)的温度传感器来监测农业大棚内的土壤温度变化。该方法将封装了FBG串的不锈钢管垂直埋入被测土壤中,采用可调谐激光器法和寻峰算法解调FBG串各传感器波长,在大棚环境下进行了土壤多层温度场测量实验。实验结果表明,土壤内部温度呈余弦函数模型周期性变化。随着土壤深度增加,温度变化逐渐减小,在一定的湿度范围内,土壤湿度越大,浅层土壤温度越低。土壤湿度对深层土壤温度影响较小,太阳辐射对浅层土壤温度影响较大。

实践能力不足 卓越工程师培养路在何方

分析了"卓越工程师培养计划"实施过程中普遍存在的三个突出问题,以盐城工学院机械设计制造及其自动化国家特色专业建设为例,提出相应的解决办法,给出了在实施"卓越工程师教育计划"实践教学方面的具体举措。

基于工程素质培养的工程训练实践教学研究

工程素质培养是高等工程教育中的一个重要问题,培养合格的工程技术人才是高等工程教育的核心任务。工程训练中心在承担自身职能的过程中,通过重视工程素质培养,加强工程基本训练,打造"双师型"师资队伍,引导学生参与学科竞赛,构筑工程教育质量保障体系。实践证明,这一模式能够大大提高学生工程素质。

《机械设计基础》课程教学探讨

《机械设计基础》课程的综合性和实践性十分强,不仅要求学生掌握扎实的基础理论知识,还需具备将所学知识应用到工程实践中去的能力。根据《机械设计基础》课程现状及教学中存在问题进行分析,从修订人才培养方案及教学大纲、学生学习兴趣与科学素质及创新意识培养、多媒体手段应用等方面探讨了提高课程教学质量的方式。

非机类工程制图的教学思考与改进

工程制图是工科非机类专业的必修课程,依据高等教育的基本要求,该文分析了非机类工程制图课程教学的现状,指出存在的问题,并从教学内容、方法和实践性教学环节等方面进行了初步探讨,提出了相应的改进措施。

汽车悬架用振动传感器数据采集系统设计

针对被动悬架在隔离车身振动过程中其振动抑制性能受限,传感器采集技术可以准确地将采集到的振动信号反馈至悬架减振系统,以提高悬架对路面不平的抑制效果。该文研制了一种集信号采集转换、传输于一体的悬架振动传感器数据采集系统,集放大、滤波、陷波等模拟电路于一体完成PCB设计对采集信号进行调理。并采用下位机芯片完成信号处理、数据可视化监测界面及中远程通信数据传输,最终在上位机完成信号补偿和分析处理。系统测试表明,该系统功能正常、运行稳定,满足悬架振动监测的要求,为汽车主动控制系统信号采集、处理和通信的实现提供了有效的设计方法。

基于安全态度的工程训练中心安全SD模型

随着高校工程训练中心工作任务的加重,其存在的安全隐患也日益增加。基于此,通过对课程参与者安全行为对工程训练中心安全水平的影响因素的分析,将工程训练中心安全水平系统的子系统确定为学生学习态度子系统、教师教学态度子系统、安全检查态度子系统,同时将各个子系统的影响因子分为消极的影响因子和外界干预策略即积极的影响因子。并构建了基于课程参与者安全态度的工程训练中心安全水平的系统动力学(SD)模型,对于提高工程训练中心安全水平具有指导意义。

基于FPGA的模块化机械手控制系统设计方法研究

本文提出一种基于FPGA的模块化机械手控制系统设计方法。利用FPGA的软核MicroBlaze的特性,使用XPS创建系统硬件和软件平台,构造各IP核。利用IP核可重复,可自定义,独立性强的特点,可根据不同工作要求,将相关模块从控制系统中添加或删除,增减机械手的功能。达到无需重新设计硬件系统,就可满足模块化设计要求,提高控制系统的开放性。