细长竹木圆棒双激光对射自动检测系统设计

针对细长竹木圆棒胚体存在的表面凹坑、开裂等外观缺陷,设计了一种双激光对射式自动检测系统。机械结构采用载物链条使细长竹木圆棒整体平移并在弹性压板下滚动,由对称布置的双激光斜入射至压板和圆棒贴合部位,实现对竹木圆棒表面的双螺旋扫描和空隙检测;控制部分以西门子S7-200 Smart PLC为主体,设计了与实体链条同步的数字链条进行并行控制。测试结果表明,系统相对于人工检测漏检率为0,具有成本低、效率高、可靠性高、易于使用等特点,可有效解决细长竹木圆棒胚体表面质量初筛问题。

创新创业翻转课堂教学改革研究——以邵阳学院为例

随着地方院校招生规模的快速扩大,地方高校如何培养好创新创业型人才助力地区产业“大众创业、万众创新”,是我国地方高校共同面临的挑战与机遇。翻转课堂在创新创业教育中具有适合个性化发展、教学相融等优势,但目前也存在一些问题。为此,文章提出了灵活设计翻转课堂教学模式、将创新创业融入其中,实现个性化指导、构建了“三位一体”协同创新育人模式和“双主体七阶段”翻转课堂教学模式,改善了创新创业的教学效果。

直升机用双速传动系统高速挡动力学建模与特性分析

直升机采用双速传动系统可以提高其机动性和燃油经济性。针对双速传动系统高速挡,采取集中参数法建立了双速传动系统高速挡六自由度动力学模型,并运用龙格-库塔法对该非线性系统进行数值求解。研究了摩擦离合器的静摩擦系数和摩擦梯度对摩擦离合器接合特性、传扭特性以及齿轮传扭特性的影响。研究结果表明,负摩擦梯度导致系统失稳;增加静摩擦系数和摩擦梯度,可以抑制摩擦离合器输出抖动,同时,可以加快离合器两端的接合,减少齿轮啮合动载荷均方根值,增大最大冲击力矩以及动态载荷均方根值。

直升机双速传动系统低速挡动力学建模与特性分析

研究双速传动系统的动力学特性,对提高直升机的机动性和经济性有着重要意义。针对直升机双速传动系统低速挡,采用集中参数法建立了五自由度动力学模型,并运用Runga-Kutta法对非线性方程进行了数值求解,研究了输入和输出两根中间连接轴的扭转刚度对齿轮副动态传递误差、动载系数以及超越离合器滑溜角的影响。结果表明,当输出轴的扭转刚度与输入轴的扭转刚度之间的比值Ω≥2.5时,可以减小齿轮副的动态传递误差和最大动载荷,减小离合器的滑溜角,提高系统灵敏度。

旋翼机双速传动系统低速档动力学建模与特性分析

为了深入研究旋翼机双速传动系统的非线性特性,采用集中参数法建立了时变啮合刚度、齿侧间隙和齿轮副综合啮合误差的双速行星齿轮传动系统的非线性动力学模型,通过引入相对啮合位移、无量纲时间尺寸和激励频率对非线性动力学模型进行了无量纲化处理,消除了系统的刚体位移。然后利用变步长四阶龙格库塔法对无量纲化微分方程组进行求解,获得低速档在档时,得到基于激励频率为变量的分叉图以及特定频率点的时域图、相图和庞加莱截面图,研究了系统在不同无量纲激励时所表现的非线性特性,结果发现系统存在着单周期响应、双周期响应以及多周期响应和混沌响应间的丰富转换关系。

纯电动汽车锂电池组液冷散热系统的设计与仿真

基于对某纯电动汽车锂电池组参数选型而确定1P105S电池单元布局形式,设计了宽式和窄式两种液冷散热流道,并于1.5C充放电倍率时分别在25℃、45℃环境温度下对该电池组进行了温度场仿真以及在0.5m/s和1m/s入口流速下对流道流体进行了速度场仿真,结果表明:仿真与试验数据吻合良好;在相同温度、入口流速下,窄式流道液冷散热系统有更好的散热效果;窄式流道内部流体温度均匀性更好,可更好地降低电池组内部温差;窄式流道内部流体最高流速更高,冷却液流动性更剧烈,可带来更高的换热效率;当环境温度达45℃时,电池组温差超过5℃,可能会降低锂电池组性能、缩短循环使用寿命,需进一步改进液冷散热系统。

基于风光组合的管道照明系统设计

为了提高管道式照明的稳定性,综合光、太阳能及风能资源,设计基于风光组合的管道照明系统。该系统以采光罩、导光管及漫射器等组成的引导式自然光照明为主,辅助以太阳能与风能的储能、照明组合;通过光敏传感器及控制系统智能性适应外界光强变化,实现了室内照明的稳定性。并对该照明系统进行了白天和黑夜对比测试、光照强度切换测试,该系统通过采光罩高效采集室外自然光,经过多层不含任何危害环境的金属聚合材料制作的导光管传输和强化,再由系统底部的漫射装置实现漫射,从而实现室内自然光照;并组合太阳能、风能、储能与LED补光装置,利用光敏传感器,通过光强度调控引导式光与辅助切换装置,以适应不同强度的光照,满足多个场合的光照需求。

基于EKF算法的纯电动汽车锂电池SOC与SOH联合估算

为提高对动力电池的荷电状态(state of charge, SOC)估算精度、动力电池的健康状态(state of health, SOH)对锂电池性能的影响,提出一种扩展卡尔曼滤波(extended kalman filtering, EKF)联合估算算法。根据现有的实验数据,分析锂电池特性,构建二阶RC等效电路模型,并进行参数辨识,搭建MATLAB仿真平台联合EKF算法进行SOC估算,将仿真结果与真实数据进行对比,结果表明,EKF联合估算SOC比EKF估算SOC误差精度约高1.2%,且抗干扰能力更强。

直写式3D打印碳纤维/碳化硅陶瓷性能优化

在陶瓷制备过程中,烧结工艺至关重要,不仅影响陶瓷的显微组织结构,而且决定着陶瓷的力学性能。因此,为提升碳化硅/碳纤维陶瓷样品的性能,优化烧结工艺。采用直写式3D打印的方式,以碳纤维/碳化硅为打印材料,通过三同轴喷嘴挤出打印,以4种不同的烧结工艺烧结打印的碳纤维/碳化硅陶瓷样品,分析不同烧结工艺对碳纤维/碳化硅陶瓷样品,组织和性能的影响。结果表明:经烧结工艺3,即浸渍液聚碳硅烷与二甲苯的比例为2∶3、以10℃·min^(-1)的升温速率达到烧结温度,烧结后的碳纤维/碳化硅陶瓷样品的组织和性能最好,其致密度可达到95.5%,抗弯强度可达到156 MPa。

书籍码垛机械臂运动规划方法研究

平稳性是机械臂码垛书籍的重要指标。基于MDH(modified denavit-harten-berg)参数法对六自由度书籍码垛机械臂进行建模,采用解析法推导其运动学逆解。对三次多项式插值、五次多项式插值和新型S形曲线加减速法的轨迹规划方法进行分析,利用MATLAB机器人工具箱进行运动仿真,得到单关节位移、速度和加速度曲线。对比分析运动曲线,发现新型S形曲线加减速法所规划的运动曲线最平滑。利用新型S形曲线加减速法轨迹规划六自由度机械臂,可获得非常平稳的末端轨迹。结果表明,新型S形曲线加减速轨迹规划方法非常平稳,更适合机械臂书籍码垛的作业任务。

自蔓延高温合成V_(1.8)Nb_(0.2)AlC 固溶体研究

文章以钒粉、铌粉、铝粉、石墨粉为原料,按照V∶Nb∶Al∶C=1.8∶0.2∶1∶1(物质的量比)配制原料混合物,采用自蔓延高温合成技术制备了V_(1.8)Nb_(0.2)AlC固溶体。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析仪(EDS)等分析技术对合成产物的组成、结构和微观形貌进行了表征。结果表明,随着Nb元素的引入,V2AlC的(002)和(110)的特征峰分别从13.62°和63.92°向下移动到13.24°和63.36°,表明V_(1.8)Nb_(0.2)AlC形成了固溶体,V_(1.8)Nb_(0.2)AlC固溶体具有典型MAX相的页岩层状形貌。

磷酸盐和四硼酸盐电解质中阴离子对Ti6Al4V合金微弧氧化膜生长动力学的影响

通过设计低含量PO_(4)^(3−)和高含量B_(4)O_(7)^(2−)离子电解液,采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和动电位极化等方法研究Ti6Al4V合金微弧氧化(MAO)涂层的生长动力学。结果表明,B_(4)O_(7)^(2−)离子提高放电火花强度,在高温下溶解大部分氧化物,在涂层/基态界面上形成较厚的阻挡层,从而提高涂层的极化电阻。低浓度PO_(4)^(3−)离子促进微弧氧化涂层的均匀生长和外沉积层帽状孔洞的形成。在火花放电阶段,Na_(2)B_(4)O_(7)电解液中形成的MAO涂层厚度随时间呈指数增长,而在磷酸盐和四硼酸盐混合电解液中形成的MAO涂层厚度随PO_(4)^(3−)离子含量的增加呈线性增长趋势。

重力滚道下柱体缺陷检测系统的PLC控制设计

柱形滚子广泛使用在轴承、阀门等基础件中,产量巨大且表面的光学特征复杂。为提高柱形滚子的检测精度和检测效率,采用一种圆柱体在斜轨道上的自滚动方式,无夹持物遮挡,减少一个自由度的经济成本和精度约束;提出一种基于双相机重力滚道柱体缺陷检测系统的PLC控制方案,对硬件结构和软件执行流程进行了详细的设计;建立了组态环境界面,对系统的运行进行监控和仿真调试。结果表明:本系统能够实现重力滚道下柱形滚子的上下料和缺陷分类控制,验证了本控制系统的可行性。

直升机双速传动系统换挡过程冲击度研究

换挡冲击度研究对于提高系统传动部件的寿命、换挡品质、整机舒适性、改善其振动冲击具有重要的意义。针对某型直升机双速传动系统结构,应用拉格朗日方程及虚功原理建立变速器行星轮系的数学模型,基于Matlab/Simulink搭建换挡过程仿真模型,分析不同湿式离合器充油信号对系统冲击度的影响,仿真结果表明,离合器充油越慢,液压执行机构油压极值越接近接合油压值,冲击度越小,这为分析最优充油曲线提供了合理的仿真模型。

地方应用型本科院校机械类硕士实践创新能力培养探索

针对地方应用型本科院校在硕士研究生实践创新能力培养方面存在的实践环节不突出、专业融通度不高及协作能力不足等问题,结合区域产业特色及机械工程专业服务企业特点,以各类项目为驱动力,融合项目中所需专业,探索并形成了基于“项目驱动-专业融通-多导协同”的硕士研究生实践创新能力培养模式。该模式搭建了基于典型产品的区域内产教融合平台,选择了专精特新企业作为合作伙伴,并围绕典型产品的智能装备和智能制造等领域,打造特色产业链;开展了基于产教融合平台的项目合作与产学对接,通过与典型企业的合作,实现了教育链、人才链和产业链的有机衔接;形成了多导师稳定团队和阶梯硕士生攻关队伍,以项目为纽带,充分利用导师团队的实践创新资源,带领硕士研究生解决工程问题,实践反馈理论,从而加强他们的实践创新能力及不同专业互补和协作竞争;在导师团队的指导下,通过参与学科竞赛、科研项目和创新创业等项目提升硕士实践创新能力。即实现了从产教融合平台、技术链项目合作与产学对接进行宏观性规划;然后再分别从导师团及学生阶梯队伍、各类型项目进行微观探索;最后按照专业实际情况,以“点-线-面”逐步实施并修正,为地方应用型院校机械类硕士研究生实践创新能力培养探索提供了行之有效的建议。

β-Mg_(17)Al_(12)析出相对AZ91镁合金搅拌摩擦焊接头动态再结晶行为的影响

本文对AZ91镁合金进行预固溶与时效热处理,控制β-Mg_(17)Al_(12)相的含量,然后对含不同量β-Mg_(17)Al_(12)相的AZ91镁合金进行搅拌摩擦焊,对焊缝截面进行观察并测量显微硬度。结果表明,在搅拌摩擦焊过程中,焊核区中的β-Mg_(17)Al_(12)相由于剧烈的塑性变形作用而全部溶入基体之中,机械热影响区的β-Mg_(17)Al_(12)相部分溶入基体之中。β-Mg_(17)Al_(12)相具有明显的粒子促进形核的作用,在AZ91镁合金搅拌摩擦焊的过程中有效地促进了动态再结晶的进行,且增大了接头热机械影响区宽度。

车用AZ80合金表面磁控溅射MAO-ZrO2涂层组织和划痕测试分析

利用闭合场磁控溅射镀膜技术在AZ80合金基材表面进行沉积得到一层Zr涂层,并进行微弧氧化得到MAO-ZrO2涂层。对其进行组织和划痕实验测试研究得到:ZrO2涂层具有光滑的表面并具有银白色金属光泽,在ZrO2涂层表面上形成了很多细小的胞状晶粒。试样截面上形成了具有均匀结构的ZrO2涂层,同时涂层中的Zr元素也形成了均匀分布状态,最终得到厚度约5μm的涂层。当火花放电过程结束后,试样表面形成了更大的火花亮点同时数量有明显增加。在ZrO2-AZ80试样中主要以四方ZrO2为主,还有部分强度较小的MgO与Mg组成的衍射峰,根据存在MgO的情况可以推断基材已被氧化。采用微弧氧化方法进行处理后可以使涂层硬度增加。在采用微弧氧化方式生成的MAO-ZrO2涂层中所有划痕轨迹内没有出现脱落的涂层,采用微弧氧化方法可以制备得到和基体形成更强结合能力的涂层。

As掺杂对Bi2Te3热电性质的影响

利用垂直布里兹曼法制备As掺杂量分别为0、0.1、0.15、0.2、0.25及0.5的Bi2Te3晶体;利用四点探针测试仪、赛贝克系数分析系统及热导系数测试仪等分析As掺杂对Bi2Te3热电特性的影响。结果表明,在250 K以下,样品呈金属特性,且掺As后其电阻率会增大,同时固溶化处理也会增加其电阻率。掺As后样品均为电子型传导,As掺杂量为0.1时其赛贝克系数较大;As掺杂可降低样品的热导率,As掺杂量为0、0.1及0.2时样品的热导率随温度的升高先减小后增大,而As掺杂量为0.15、0.25及0.5时样品的热导率随温度的升高而增大。掺As后样品ZT值无法比之前研究所得ZT值数值大。

车削工况下激光测量径向跳动中非同频成分

机床主轴跳动是零件加工误差的主要来源之一,在加工状态下直接测量其参数的方法不多。针对车床跳动同频成分对加工圆度无影响的特征,研究了工况下的动态调测方法,设计一套现场精密调测装置,通过强磁吸合,并实时微动调节被加工件附带的标准芯棒,利用单点激光法测量其回转数据,获取理论回转跳动中心;设计V形滤波算法并去除疏失误差,获取机床的径向跳动中非同频成分。研究结果表明:该测试方法性能可靠,测量结果与被加工件圆度近似,切削用量与测量值正相关。

电动葫芦的改进设计

现有的电动葫芦在使用过程中,货物超载不能自动报警,为了更安全使用电动葫芦,安装霍尔传感器,货物超重自动报警,卸载超重货物,保证安全。