深度产教融合的车辆工程新能源汽车方向人才培养模式探究——以青岛黄海学院为例

技能型人才的培养离不开社会实践的锻炼,通过校企合作实施产教融合是培养应用型人才的重要途径。论文分析了深度产教融合育人机制的内涵,剖析了车辆工程专业新能源汽车方向人才培养现状;以青岛黄海学院为例,从人才培养方案的制定、课程体系的构建、教学模式改革、双师型教师队伍建设等方面提出了深度产教融合的车辆工程新能源汽车方向人才培养改革措施,以期为产教融合背景下的车辆工程专业新能源汽车方向人才培养提供借鉴,培养社会认可、企业所需的新能源汽车人才。

新工科背景下“四能系统型”导向的智能制造工程技术人才培养模式研究

掌握复合融通的知识体系,具有分析解决、工程实践、创新创业和岗位胜任四种关键能力的新工科人才成为目前国家的重大需求,针对新工科对人才能力的需求,提出了“四能系统型”人才培养理念,开展智能制造工程技术人才培养模式探索,构建“平台+模块”式复合交叉融通课程体系,构建产教融合、专创融通“双融式”育人体系,实施多维度、多元化人才培养,建立人才培养方案、人才培养体系、教学资源、教学质量“全方位、全过程”动态调控机制,该模式在智能制造相关专业进行实施,人才培养成效显著,学生综合素质全面提升。

交互设计在舰船零部件智能制造中的应用

随着船舶工业技术水平的提升,面向开发人员的智能化船舶零部件设计与制造成为一种发展趋势。交互性设计是指在船舶关键部件设计过程中,利用计算机辅助设计平台可以实现双向的设计输入与输出,本文研究一种基于船体图像造型元素的船舶零件型线优化设计和3D建模技术,利用角点检测、几何空间变换和NURBS样条曲线实现了船舶舱室部件的设计优化。

“五结合五融合”理念下创新创业“金课”体系建设研究——以智能制造专业群为例

智能制造类专业创新创业课程体系建设尚不完善,存在诸多问题,从分析课程体系设置现状入手,发现其存在的问题,提出创新创业“金课”体系建设目标,基于“五结合五融合”理念,在通识教育、专业教育、实践教育及第二课堂等多个平台进行进阶式模块化重组设计,以优化课程体系,助推创新创业能力培养。

基于平均速度分析的近地表纵波速度反演

面波频散曲线对于横波速度、纵波速度、层厚等近地表地球物理参数的敏感度相差较大,现阶段通过频散曲线可以获得较为精确的近地表横波速度与厚度信息,但无法直接对纵波速度进行反演.研究表明,泊松比对于波长(W)-探测深度(D)关系较为敏感.基于这一发现,本文根据频散曲线与反演获取的横波速度结构计算平均速度,获取W-D关系曲线.但合成数据测试证明,因近地表浅层对应的W-D曲线变化较小,且浅层纵波速度反演不准确会使误差累积,直接反演W-D曲线无法获取可靠的纵波速度剖面.本文改进了基于平均速度分析的近地表纵波速度反演方法,在目标函数中加入了对浅层信息较为敏感的W/D-D信息,同时对W-D曲线与W/D-D曲线进行联合反演.合成数据测试证明可以获取较为准确地浅层与深层纵波速度.将该方法应用于实际地震数据中,联合反演得到的纵波速度剖面与微测井数据较为吻合,证明本文提出的方法可以不借助其他信息,仅通过面波频散信息,获取更为准确地近地表纵波信息.

“三全育人”视域下工科专业课程思政育人体系研究与实践

坚持立德树人根本任务,以价值引领为教育目的,从三全育人视角,针对工科专业,构建全员协同育人机制,重构知识性和价值性相统一的课程内容体系,开展“双轨双域”全方位思政育人实践,构建“三段联动”全过程思政育人体系和四维度全过程评价体系,将思想道德教育等隐性教育因素有机融入专业知识和技术技能教育等显性教育过程中,解决专业课程在实施思政育人方面存在的育人主体单一、思政元素匮乏、德育目标难以评测等难点痛点问题,实现寓德于课、协同育人,推动教育教学活动各要素实现互融共生、空间耦合和价值累加,推动专业课程全员、全程、全方位育人。

基于流固耦合的卡车油箱振动特性研究

卡车油箱在使用过程中,存在因振动产生本体及焊缝开裂的问题。针对某400 L卡车柴油油箱,基于流固耦合理论,运用ANSYS软件分析油箱的振动特性。锤击法模态试验和仿真模态分析结果,仿真与试验测得的结构模态参数数据误差最大为13%,仿真的准确性得到验证。油箱结构自由状态下计算得到的前6阶固有频率略大于油箱安装状态下的固有频率,油箱固有频率会随着液体含量的增加而降低。油箱的固有频率在液体量从0到100 L以及300到400 L这两阶段变化明显。油箱充液比低于1/2时,油箱结构的各阶固有频率均高于危险区域的频率,不会产生共振。充液量大于3/4时固有频率接近于30 Hz的标准规定值,存在共振风险。油箱设计时,应优化油箱的结构,使其在充满液量时也能避开30 Hz标准值,更为安全。

基于多Agent深度强化学习的无人机协作规划方法

人机协作控制是多无人机任务规划的重要方式。考虑多无人机任务环境协同解释和策略控制一致性需求,提出基于多Agent深度强化学习的无人机协作规划方法。依据任务知识和行为状态,构建基于任务分配Agent的任务规划器,生成人机交互的相互依赖关系;设计一种深度学习强化方法,解决群体行为最优策略和协同控制方法,并利用混合主动行为选择机制评估学习策略。实验结果表明:作为人机交互实例,所提方法通过深度强化学习使群体全局联合动作表现较好,学习速度和稳定性均能优于确定性策略梯度方法。同时,在跟随、自主和混合主动3种模式比较下,可以较好地控制无人机飞行路径和任务,为无人机集群任务执行提供了智能决策依据。

汽车总线技术课程ECU控制专项实训改革与实践

基于产学合作协同育人模式,以培养智能汽车电子控制器(ECU)相关岗位技能人才为目标,对汽车总线技术课程ECU控制专项实训进行系统设计及实施,探索多学科交叉融合实践教学改革的实现途径,以满足新工科背景下汽车行业对ECU相关岗位复合型紧缺人才的需求。该研究为应用型本科院校车辆工程及其他机械类专业培养ECU控制相关岗位的技术人才提供了参考与借鉴。

混合动力城市客车车架结构分析及轻量化设计

车架作为混合动力城市客车的主要承载结构,其强度和刚度会影响混合动力城市客车的稳定性、舒适性和续航性等。通过对混合动力城市客车的车架静强度进行分析,得出了混合动力城市客车车架在不同工况下的应力和应变情况,以混合动力城市客车车架轻量化为目标,对混合动力城市客车车架进行结构进行了优化和验证,既有效地减少了混合动力城市客车的排放,也改善了混合动力城市客车的综合性能。

周环取代基对酞菁在不同基质中光谱性能的影响

将不同周环取代基的金属酞菁均采用溶胶-凝胶(Sol-gel)工艺法掺入二氧化硅(SiO2)凝胶玻璃基质中,制备了金属酞菁掺杂的复合凝胶玻璃。系统研究了酞菁铅系列、酞菁铝系列和酞菁锌系列中不同周环取代基种类和位置对酞菁在N,N-二甲基酰胺(DMF)溶液和二氧化硅凝胶玻璃基质中的紫外-可见吸收光谱的影响,以检测不同周环取代基的种类和位置对酞菁在不同基质中的存在状态及其影响因素。首先研究了周环取代基种类的影响:在DMF溶液中,不同周环取代基-CP、-OAr、 t-Bu的引入,均可使大环π电子形成更大的共轭体系,使最大电子吸收波长产生红移;在复合凝胶玻璃中,掺杂金属酞菁以多聚物的形式存在,使其紫外-可见光谱中的特征吸收峰均变得弥散;研究了周环取代基位置的影响:对酞菁铝系列研究了周环取代基-OAr分别在α和β位时,α-AlTPOPcCl和β-AlTPOPcCl在DMF溶液和二氧化硅复合凝胶玻璃中的紫外-可见吸收光谱,结果表明:在DMF溶液中,由于电子共轭效应,α位的取代基相比β位其特征峰有所红移;在复合凝胶玻璃中,α-AlTPOPcCl的紫外-可见吸收光谱与其在DMF溶液中几乎相同,说明α-AlTPOPcCl在这两种基质中以单体形式存在,而β-AlTPOPcCl在复合凝胶体系中吸收光谱峰型弥散,说明该酞菁在复合体系中多以团聚体形式存在。研究结果为进一步研究酞菁掺杂复合凝胶玻璃的光学性能奠定了基础,为非线性光限幅性能材料及器具的研究奠定了理论基础。

基于NSST与PCNN的水下图像融合方法研究

针对在海洋环境中采集到的水下图像由于光的散射与吸收作用导致的成像模糊以及退化的问题,提出了一种NSST与PCNN相结合的水下图像融合方法,在改变通道补偿方式的基础上分别进行Gamma校正得到对比度增强图像以及图像锐化处理得到细节信息增强后的图像,将两图像运用NSST变换分别得到低频子带系数和带通子带系数,使用基于区域能量自适应加权融合规则将低频方向子带系数融合;采用带通子带系数作为外部激励,刺激PCNN神经元点火,经脉冲发生区域选用像素较大的脉冲输出,使带通子带系数融合;对融合低频子带系数和带通子带系数分别做NSST逆变换,获得重构图像。通过实验结果以及客观评价可知,WNPF算法解决了水下图像色彩失真的问题,同时图像清晰度得到了提升。

悬浮隧道管体运动对锚索涡激振动的影响

根据锚索式悬浮隧道的运动特性,将锚索假设为两端铰接的非线性梁模型,在海流作用下,锚索会产生顺流向与横流向的涡激振动。当海流方向和管体轴向存在夹角时,管体运动可简化为作用在锚索上部端点的质点运动,并将质点运动沿锚索坐标系方向逐一分解。根据Hamilton原理建立锚索三向振动方程,并通过Galerkin方法和Runge-Kutta方法对该方程进行求解,选取典型悬浮隧道的结构进行数值分析。结果表明:当锚索上部端点的输入频率与锚索固有频率的比值为整数时,锚索会发生共振现象;如上部端点除锚索轴向方向外的某一方向质点运动与锚索振动方向一致,则锚索在该方向上的振动会出现显著变化,而对另一方向振动的影响较小;在多数情况下,锚索振动平衡位置的偏离与上部端点所输入的运动频率有紧密联系,但与幅值联系不大。

悬浮隧道管体运动对锚索涡激振动的影响规律

根据锚索式悬浮隧道的运动特性,假设锚索是两端铰接的非线性梁模型,并将管体运动简化为两自由度的质点运动,将其视作一种参数激励。考虑锚索长期处于海流环境下,其顺流向涡激力和管体横荡运动方向一致,锚索的运动响应可能会产生明显变化。建立锚索的非线性顺流向涡激振动方程,并通过Galerkin方法和Runge-Kutta方法对该方程进行求解,选取典型悬浮隧道的结构进行数值分析,结果表明:在锚索前三阶模态中,相比于一阶模态幅值,二阶和三阶模态幅值是一个很小的量,可以忽略不计;参数激励可以使锚索更快进入稳定状态,且对振动幅值的增加有显著影响;参数激励对顺流向涡激振动的影响程度与锚索顶端的端部激励幅值和频率有关。

基于改进对抗网络的地震数据随机噪声压制

针对地球物理勘探中,采集的地震数据被大量随机噪声所覆盖的问题,提出基于改进生成对抗网络(GAN)的地震数据随机噪声压制方法。该网络的核心是将卷积层引入GAN,建立合适的生成器与判别器并引入LeakyReLU、Sigmoid激活函数以优化网络训练效果;卷积层代替全连接层,通过局部连接与权值共享实现在保留数据有效信息的同时提升计算效率。以实际地震数据与合成地震数据进行实验,在数据可视化、峰值信噪比的评价指标下,结果表明与原始GAN、传统方法相比,该方法在不同噪声水平下均有较好的去噪效果,有利于后续地震资料解释等环节。

医用TC4钛合金激光-化学复合抛光及表面形貌演化

表面粗糙度是医疗器械构件最重要的质量特征之一,然而现有的激光抛光、化学抛光等单一表面抛光技术存在一定局限性。针对医用TC4钛合金表面的精密抛光需求,设计并搭建一套激光-化学复合抛光系统,通过激光-化学复合加工材料去除机理分析和开展TC4钛合金的激光-化学复合抛光试验,深入探究复合抛光过程中不同抛光阶段材料表面形貌的演变过程及粗糙度变化并进行分析,进而明确激光-化学复合抛光机理。研究结果表明,激光-化学复合抛光材料去除是基于激光热-力效应与激光诱导化学腐蚀溶解共同作用的结果,而且两者具有一定协同效应,在适当的工艺窗口内,化学腐蚀溶解可以完全去除激光烧蚀产生的残渣和重熔物。激光辐照会在工件表面“峰-谷”区域产生温度差,进而导致化学溶解速率差异,即“山峰”区域溶解速率快,“山谷”区域溶解速率慢,从而实现表面粗糙度的降低。最后采用合适的工艺参数,优化了抛光效果,实现了医用TC4钛合金的选择性精密抛光,激光辐照区域表面粗糙度Ra由初始的5.230μm下降至0.225μm,Sa由初始的8.630μm下降至0.571μm,分别下降95.7%和93.4%。研究结果可为钛合金或其他自钝化金属的精密抛光提供参考。

船体外壁除锈作业机器人机械结构的设计

壁面爬行除锈作业机器人能够代替人工进行高空除锈工作。针对大型船舶壁面的除锈作业环境,设计了一款爬壁除锈的机械结构。对吸附方式、行走方式、驱动方式和除锈方式等进行了充分分析,并最终确定了四轮驱动、永磁吸附的爬行方式和打磨除锈的作业方式,完成了船体外壁除锈作业机器人整体机械结构的设计。利用SolidWorks软件绘制机器人零件图,进行装配,完成机器人总体的三维模型。同时对关键零件的可靠性进行了分析,并对其力学性能安全性进行了验证,该设计对于提高高空除锈工作的效率和安全性具有重要的意义。

基于CADDIE模型的学习设计在混合式教学中的探索与实践

目的:研究旨在探索建构主义教学理念在高等教育中的应用,通过CADDIE模型指导学习设计,实现混合式教学改革,以培养具有创新思维和应用能力的技术人才。方法:研究基于建构主义教学理念,整合ADDIE模型的分析、设计、开发、实施和评价五个阶段,对“图像处理与应用”课程进行系统化的学习设计;改革包括线上线下混合学习、案例式教学、虚拟仿真实验等教学策略,并建立了形成性与结果性相结合的评价体系。结果:混合式教学改革显著提高了学生的参与度和学习动机,促进了学生在知识掌握、技能应用和素质培养方面的全面发展;学习设计创新和评价体系完善为教学活动提供了持续改进的依据。结论:研究验证了建构主义理念指导下的ADDIE模型(即CADDIE模型)在混合式教学改革中的有效性,为高等教育课程创新和教学改革提供了实证支持;研究结果强调了持续改进的重要性,并指出教育者应继续探索创新的教学模式和策略,以适应教育需求和技术的快速发展。

永磁吸附式爬壁作业机械底盘结构设计

爬壁机器人将吸附性和壁上运动相结合,拓展了其工作空间,在各个领域应用越来越广泛。以钢制壁面为应用对象,分析爬壁作业的功能需求,设计了一款永磁吸附、轮式移动的机械底盘装置。对竖直壁面上机械底盘进行受力分析,得出其稳定工作的条件。机械底盘主要由行走轮、传动系统和机架组成,由直流电机驱动,实现四轮差速。对机械零件进行三维建模,并完成装配,检查其干涉性。采用有限元方法对该机械装置的主要零件进行了力学性能分析,并对其主要零件的力学性能进行了验证。

城市道路场景中车辆驾驶行为分析及统一建模

为提高城市道路微观交通流的仿真精度和效率,以信号交叉口进口道换道车辆及其目标车道上跟驰车辆作为研究对象,提出一种考虑车辆驾驶员行为特征的统一建模方法。以驾驶员多向多车预期能力为基础,引入侧向车辆影响系数,将全速度差跟驰模型拓展为描述换道过程中换道车辆和跟驰车辆纵向行驶动作的微观交通流模型,通过改进跟驰模型中的优化车速函数,将交通控制信号和换道类型对驾驶员决策的影响纳入模型中。研究结果表明:换道过程中侧向行驶车辆运动状态和换道类型变化对跟驰行为的影响要高于换道行为;不同类型换道场景中驾驶人对外界刺激的主要关注点会发生变化;全速度差模型比Gipps模型更适合作为基础模型用来模拟城市道路微观交通流。