完全学分制下高校学业预警机制的实证研究——以西安理工大学机械与精密仪器工程学院为例

文章以西安理工大学机械与精密仪器工程学院2004—2008年入学的本科生中被学业预警以及被延迟毕业的学生为研究对象,分析了被学业预警学生的去向、被延迟毕业学生的构成以及学业预警的学期分布情况,结果显示学业预警和延迟毕业之间具有很高的关联度,且学业预警主要出现在第三、第四和第五学期,具有一定的规律性。最后结合西安理工大学的实际情况以及作者的工作实践,从微观层面提出了相应的对策与建议。

工科专业毕业设计质量评价体系的建立与实践——以西安理工大学机械设计制造及其自动化专业为例

本文针对工科类专业毕业设计的特点,结合工程教育专业认证要求,提出了工科专业毕业设计质量评价体系的方法和原则,建立了相应的评价指标体系,并介绍了评价其质量的方法,便于对本科毕业设计质量做出客观、准确、定量的评价,以保证毕业设计质量。

利用公共信息化平台提升线上本科教学水平的实践——以西安理工大学为例

文章按照疫情防控期间教育行政部门“停课不停学,停课不停教”的总要求,以西安理工大学为例,论述了实现线上课堂教学需要做好的工作和思考。通过前期筹备,精心组织教师利用公共信息化平台进行线上教学培训与实践,开展示范教学和试讲活动,提升教师信息技术应用能力和在线教学水平,实现课堂在线教学,并实时监控线上教学过程,确保线上教学质量。及时总结线上教学经验,应用信息技术加速在线开放课程建设。通过对线上上课互动偏少、缺乏系统有效的教学质量评价机制等问题的思考,文章提出了改进线上课堂教学效果的建议,促进教师的专业化发展和学生的全面发展。

煤矸分拣多机械臂任务分配问题研究

针对煤矸分拣过程中分拣率低、大粒度矸石分拣效果差等问题,通过考虑矸石粒度、分拣时间、矸石与分拣区边界距离等因素,构建矸石优先级模型;采取分拣机械臂放置矸石后不复位的方式,提出了一种煤矸分拣多机械臂任务分配策略,并以分拣率为标准进行评判,最后,采用本研究分配策略和传统的分配策略进行仿真。结果表明:本研究分配策略比传统的分配策略分拣效果更好,提高了7%~10%的分拣率,减少了大粒度矸石的漏拣数量;当矸石的间距不变时,矸石数量变化对分拣率影响较小,分拣率波动在3%左右,验证了本研究分配策略的有效性;矸石间距对分拣率和分拣机械臂数量的影响较大,当矸石的间距增大时,分拣率得到提高;矸石间距在250 mm以上时,3个分拣机械臂能保证较高的分拣率。

煤矸分拣机械爪结构优化设计及有限元分析

以目前煤矸分拣生产线广泛采用的一种机械爪为研究对象,针对煤矸分拣机械爪抓取不牢固等问题,建立该机械爪的三维模型,在对其进行力学分析计算的基础上,使用Adams软件内置的OPTDES-GRG算法模块对机械爪进行结构优化设计,并用Workbenches对机械爪受力较大的构件和其整体结构进行了应力分析。结果表明,经过结构优化之后的手爪强度满足使用要求,力学性能有了显著提高。

基于OBE理念的机械设计课程考核方式研究

传统的机械类基础课程以闭卷终结式考试为主,已无法满足现代工科教育和人才培养的需求,与OBE理念不符。因此,文章以机械设计课程为例,提出了丰富过程考核方式、提高过程考核占比以及开卷考试、线上考试的改革方案,并进行了实践。通过问卷调查,对机械设计制造及其自动化专业百余名学生的真实感受进行了分析与总结。结果显示,提高过程考核占比、丰富过程考核方式,有助于提高课程考核的客观性和公正性。线上考试的公平公正性难以得到保证,只能作为特殊情况下传统线下考试的补充。但是,开卷考试得到大部分学生的支持,其有助于增强学生学习的自主性,提高学生对专业知识的综合应用能力。

基于稠密观测资料的近10年西安地区暴雨特征

利用2013—2022年西安市国家气象站和区域气象站观测资料及MICAPS资料,采用统计学方法、天气学分析法对近10 a西安暴雨特征进行分析。结果表明:(1)10 a中,2021年暴雨日最多,为24 d,其他年份在6~16 d之间;暴雨集中出现在7月中旬到8月中旬,8月上旬暴雨日最多,累计达14 d;强降水频次日变化分布呈双峰型,主要集中在12时前后和00时前后;强降水极值雨强频次分布具有三峰型特征,第一峰区在08—12时,第二峰区位于01时,第三峰区位于16时,易发时段为下午到傍晚。(2)暴雨日呈北少南多的分布特征,南部山区为9~23 d,城区及北部区县暴雨日为3~7 d;暴雨极值大值区主要位于周至、长安、蓝田、临潼;4月暴雨日最少,主要集中在周至和蓝田,5月暴雨日增多,主要在南部区县,6月暴雨主要发生在城区和南部区县,7月和8月暴雨范围逐渐东西向扩大,9月逐渐收缩。(3)影响西安区域性暴雨的环流形势分为副高-西风槽型、西风槽型、低涡型、西北气流型等4种概念模型。(4)西安稳定性暴雨,雨强起伏变化不大,一般CAPE值<100 J/kg,K指数<36℃,SI指数>0℃,CIN值>50 J/kg,0℃层高度在4.8~5.1 km;对流性暴雨,小时雨强大,一般CAPE值>800 J/kg,K指数>36℃以上;SI指数<0℃,CIN值<50 J/kg,0℃层高度5.1~5.4 km。CAPE值越大、K指数越大,SI指数越小,越有利于对流系统发展。

基于认知行为的教学案例组织与实施——以《机械工程测试技术》课程为例

案例式教学在培养高素质工科人才的教育中具有独特的效果,教学过程也是一个认知过程,文章以《机械工程测试技术》的教学为例,从认知规律的角度分析了知识传授、构建以及传承三个教学环节中,案例的组织以及实施策略,有利于提高案例式教学的质量与效果。

变频器在精密深孔机械加工中的应用

通过把振动切削深孔加工技术和交流变频调速技术相结合,在普通机床进行必要改造后,设计实现了能自主切屑的高性能机床电气控制系统。详细论述了系统的构成及控制实现方法。

基于弹性动力分析的工程机械集成化设计系统

为了解决目前国内工程机械设计中由于动力学分析水平和设计效率较低而造成的产品性能落后这一长期存在的问题 ,首次引入弹性动力分析理论建立了工程机械工作装置的通用弹性动力分析模型 ,以此为基础建立了工程机械动力学仿真系统 ,并建立了工程机械方案设计与部件选型专家系统以实现总体方案设计、部件选型和整机动力匹配的自动化 。

“机械制造技术”课程思政建设的实现路径探索

打破长期以来思想政治教育与专业教育相互隔绝的“孤岛效应”,将立德树人贯彻到高校课堂教学全过程、全方位、全员之中,推动思政课程与课程思政协同前行、相得益彰,构筑育人大格局,是新时代中国高校面临的重要任务之一。该文以“机械制造技术”课程为例,分析在该课程中融入人文思政元素的可行性,从制造技术的发展、应用及面临的问题等方面出发,分析把人文思政元素融入专业教育的思路和途径,为学生综合素质培养提供一种尝试和探索路径。

新时代机械类专业毕业设计实践教学的创新培养模式探索

科技和产业革命的不断更新与突进对高校人才培养模式和质量提出了新的要求。针对当前多元环境下工程系列人才需求结构的转型与转变,以社会需求为导向,以培养学生具备一定的理论问题研究能力、工程问题解决能力和创新能力为目标,创建了新型机械类专业学生毕业设计综合实践环节培养模式。通过引入社会需求驱动、个体兴趣引导、大赛科研赋能和成果价值塑造等多元化途径来增强和提升毕业设计实践教学环节质量。实践表明,该培养模式能有效地激发学生的自主性和创新性,提升学生的成就感,践行指导教师的使命感,使毕业设计工作呈现了良好的发展趋势。

精密机床电主轴静压轴承制造误差对性能的影响

分析了精密机床主轴静压轴承节流器孔径d_(0)、轴承半径间隙h_(0)、油腔长度L和油腔宽度B等参数的制造误差,选取了制造误差影响较大的节流孔径d_(0)和半径间隙h_(0)作为分析的对象;建立了考虑节流孔径误差ε_(d)和半径间隙误差ε_(h)的静压轴承性能计算模型,计算分析了ε_(d)和ε_(h)影响下的轴承刚度J和回转精度e,并通过试验对理论分析结果进行了验证。研究结果表明:制造误差ε_(d)和ε_(h)对J的影响随载荷W的增加而增大,W为600 N、ε_(d)为0.05 mm时的J值是ε_(d)为-0.05 mm时的1.34倍,ε_(h)为10μm时的J值仅为ε_(h)为-10μm时的29.9%;对于e,ε_(d)会带来1μm左右的影响,ε_(h)会带来2μm左右的影响。

高速精密电主轴静压滑动轴承设计及性能分析

针对智能产线数控加工中心的需求,对电主轴支撑轴承进行了设计,设计的轴承为四油腔静压滑动轴承,核心设计参数包括内径、封油面宽度、回油槽宽度、节流比及半径间隙等。建立了静压轴承支撑刚度的计算模型,计算获得设计轴承在载荷为100~700 N时的刚度值为6.0×107~10.2×10^(7)N/m。分析了封油面宽度、回油槽宽度、节流比和半径间隙对刚度的影响,对轴承设计参数进行了优化,优化后轴承的刚度值为11.4~29.8×10^(7)N/m。进行了轴承的静刚度测试,载荷为100~700 N时水平刚度为3.1×107~25×10^(7)N/m、垂直刚度为2.5×10^(7)~23×10^(7)N/m。研究结果表明:封油面宽度和半径间隙对静压轴承刚度影响较大,是重要的设计参数;刚度试验测试值比理论计算值偏小,原因可能是制造和装配误差导致的轴承节流器、油腔等结构的性能对尺寸误差较为敏感导致。

精密磨床电主轴静压滑动轴承的设计和优化研究

针对磨削精度的提升问题,对精密磨床电主轴静压支撑轴承进行设计和优化。设计的静压轴承为四油腔结构,节流方式为小孔节流,主要的设计参数包括节流比、半径间隙、回油槽宽度和封油面宽度等。建立了小孔节流静压滑动轴承的刚度计算模型,分析了节流比、半径间隙、回油槽宽度和封油面宽度对静压轴承支撑刚度的影响。采用正交实验的方法对轴承的节流比、半径间隙、回油槽宽度和封油面宽度进行优化设计,并通过极差分析获得以上四项参数对轴承刚度影响的主次顺序,从而获得最优的参数组合。研究结果表明:为半径间隙0.04mm,小孔节流比为1.8,回油槽宽度为12mm,封油面宽度为20mm,此时轴承的油膜刚度为最大值。文章的研究成果可为提升高精密加工机床的精度提供参考。

一种高机械耐久性油水分离网的制备及性能

为提高超疏油/超亲水涂层的机械耐久性,首次提出以碳纳米管、正硅酸乙酯和丙烯酸树脂为原料,加入全氟辛酸和壳聚糖季铵盐进行改性,喷涂制备出一种具有高机械耐久性的油水分离网。利用接触角测试、砂纸磨损实验和油水分离实验,评价分离网的润湿性、机械耐久性和油水分离能力,并通过光学显微镜和扫描电子显微镜对涂层磨损前后的形貌变化进行分析。结果表明,当碳纳米管掺杂量为1.5%时,制备的涂层油接触角为155.5°,水接触角为0°,具有良好的超润湿性;经过160次砂纸磨损实验,仍保持超疏油/超亲水状态,表现出优异的机械耐久性;在油和水(碱性、酸性、中性、冷、热)的混合溶液中均有96%以上的分离效率和1.6×104L/(m^(2)·h)以上的渗透通量,经过20次分离后分离效率为96.33%,具有良好的油水分离能力。

螺旋槽机械密封在气液两相下的工作特性研究

为了分析螺旋槽机械密封在气液两相润滑工况下的性能,采用液氮模拟涡轮泵的低黏介质润滑环境,获得了不同试验条件下液氮在两相中的比例k。引入气液时变混合因子λ,建立了λ与两相介质混合密度ρ和混合黏度μ的关系。给出了螺旋槽机械密封的气液两相量润滑计算模型,计算得到了两相润滑时机械密封的开启力F和泄漏量Q,并和试验结果进行了对比,在150~190 s时添加时变混合因子计算方法计算出的开启力和泄漏量较实测数据平均误差分别为6.71%和4.32%。结果表明:考虑两相影响的开启力和泄漏量计算值均小于不考虑两相影响的计算值,且端面液膜气化降低开启力的同时也减小了泄漏量。气液两相量润滑计算模型增加了螺旋槽机械密封性能计算的准确性,研究结果可为两相工况下的机械密封设计及性能优化提供参考。

基于公理设计理论的高工况螺旋槽机械密封优化方法

目前提升螺旋槽机械密封性能,多依赖于设计者经验来调整密封结构参数,对已有机械密封性能研究实例整合度不高,整个性能优化流程缺乏科学的理论框架指导。针对该问题,将公理设计理论结合现有的机械密封性能研究,提出了基于公理设计理论的螺旋槽机械密封结构优化方法。该方法定义了螺旋槽机械密封的3层次功能需求域和设计参数域之间的映射关系,并由此发展了14×14的对角优化矩阵。研究结果表明引入公理设计为螺旋槽机械密封性能优化提供了基础理论框架,将优化流程分解为多个设计模块,提高了螺旋槽机械密封优化设计的效率和准确性,具有较好的应用价值。

创新创业教育对提高学生就业能力的探索与实践——以西安理工大学为例

随着高校办学规模不断扩大,接受高等教育学生数量增多,高校毕业生就业的压力也越来越大。为提高学生的就业能力,本研究以西安理工大学为例,开展创新创业教育以贯彻落实“学生中心、产出导向、持续改进”的理念,从关注学生培养,构建分层次、模块化的创新创业教育教学体系;融合校内校外资源,建立创新创业教育的软硬件平台;建设课程群和项目案例库;拓宽创新创业教育领域,全面促进大学生就业能力的提升四个方面进行理论分析与实践总结,对提高高校创新创业教育的效果和学生就业质量有借鉴价值。

西安一次突发性短时暴雨环境条件及成因分析

利用常规气象观测资料、长安站风廓线雷达和NECP 1°×1°再分析资料等,对2016年7月24日西安短时暴雨的环流形势及中尺度特征进行分析。结果表明:此次暴雨突发性强、过程雨量大、降水时段集中、对流性明显,主要受中低层快速东移南压的冷式切变线和地面低压等系统影响,副热带高压外围西南暖湿气流为暴雨天气建立了稳定的水汽通道;层结“上干下湿”、“上冷下暖”,高温、高湿、高能的环境非常有利于不稳定能量集聚与释放;造成西安地区短时暴雨的对流云团具有初生强度大、发生发展迅速等特点,当关中地区椭圆形对流云团与陕南南部的中β对流云团逐渐合并,使对流云团发展加强,云顶亮温(black body temperature,TBB)大值区主要位于西安地区,TBB中心值降至-70℃,TBB中心附近出现66.6 mm/h最大雨强;秦岭北麓山区反射率因子超过55 dBz的分散孤立对流单体迅速发展合并,易引发暴雨灾害,需加强雷达资料监测研判;强降水发生前,风廓线雷达的低空风速明显增大,形成低空急流,冷暖平流加强层结不稳定,配合超低空急流产生短时强降水。