基于产教融合和科教融汇的机械类专业课程教学改革研究

产教融合和科教融汇是世界各国高水平大学长期坚持和遵循的一个重要核心理念,也是我国高等教育在新发展阶段实现高质量发展的必然选择。本文以机械类专业核心必修课程《热工与流体力学》为例,分析了目前课程教学所面临的主要问题。从师资队伍、教学资源、教学内容、教学方法、科技创新和考核评价六个维度,探讨齐鲁工业大学产教融合和科教融汇背景下机械类专业课程教学改革的实施路径。

硅和镁质量分数对Al-Si-Mg合金机械力学性能参数影响的计算分析

基于第一性原理,利用CASTEP模块,通过虚拟晶体近似的方法建模,采用GGA+PBE泛函关联函数,研究了Al-Si7-Mg X(X=0.1~0.5)、Al-Si X-Mg0.3(X=6~9)合金中的Si、Mg质量分数的变化对机械力学性能参数的影响。研究表明,随着研究组元质量分数的增加,晶格常数有所减小,最大值与最小值相差约0.265%;弹性常数C_(11)、C_(12)、C_(44)满足结构稳定性条件;体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E、泊松比u随着A356中Si、Mg质量分数变化而变化;Mg质量分数的变化对剪切模量G、杨氏模量E的影响比Si质量分数的变化更敏感。计算结果与现有实验数据对比表明,计算结果接近实验数据,第一性原理计算Al-Si-Mg合金材料参数可行。

高校实验室危化品智能专用柜及管理系统设计

通过分析近年来高校实验室安全管理与环保的现状,危化品信息化管理的重要性日益凸显,因此设计了一种适用于高校实验室的危化品智能专用柜及管理系统,其中包括柜体外观及内部结构设计、废弃物收集装置及回收系统设计、智能柜体管理系统的设计。智能管理系统创新性地与实验室安全教育考试系统相连进行严格的身份审核、权限验证,实现了对危化品的分类存储、使用及其废弃物的环保处理等流程的全方位动态管理和实时监测。

重型拖拉机负载敏感电液提升系统研究现状

主要介绍了负载敏感电液提升系统在农业领域中对于重型拖拉机的重要作用。首先,详细阐述了负载敏感电液比例阀和电液提升系统的原理和功能,然后从电液比例技术、插装阀技术和控制技术等方面对国内外研究现状进行了分析。接着,概述了该领域的主要进展和最新研究成果,并指出了存在的问题。最后,提出了未来重型拖拉机负载敏感系统研究的重点和发展方向,这将有助于学者更好地了解该领域并推动行业技术进步。

TiAl合金研究进展

Ti Al合金密度低且具有优异的高温性能、良好的阻燃能力以及抗氧化性,是未来航空航天领域重要的高温结构材料之一。文中分析了PIGA、EIGA、VIGA、PREP、PA等方法制备Ti Al合金粉末的工艺特点,阐述了热等静压、放电等离子烧结、反应烧结、粉末注射成形技术制备Ti Al合金的工艺,分析了制备Ti Al合金工艺所存在的问题对于TIAl合金实际应用的影响,讨论了提高Ti Al合金的高温抗氧化性及室温塑性的方法。

EH40钢在模拟海水溶液中的腐蚀行为研究

通过浸泡法、电化学法研究了EH40钢在海水模拟溶液中的耐蚀性。浸泡实验结果表明:在1400 h内随着腐蚀时间的推移,试样表面的腐蚀孔洞数量不断增加,在360 h时腐蚀孔洞数量最多,在840 h后表面逐渐有腐蚀产物形成,致使腐蚀孔洞数量增长不明显。电化学测试结果表明:随浸泡时间增加耐蚀性先减弱后增强,360 h时耐蚀性最差。对EH40钢在模拟海水溶液中的腐蚀行为进行研究具有重要的工程实践意义和理论研究价值,有助于推动海洋工程材料的发展和应用。

液压滑阀稳态液动力补偿研究

针对液压滑阀稳态液动力补偿困难的问题,在阀芯上设计了一种导流槽结构来实现对稳态液动力的补偿,液流在流经导流槽时,由于导流槽的反向导流作用,产生了沿反方向的液流分量,该部分液流分量与正向运动的液流相互作用使得出口处射流角变大,液动力随之减弱。分析并推导了稳态液动力模型,通过CFD仿真研究导流槽各结构参数变化对稳态液动力的影响,并揭示了导流槽补偿原理。试验结果表明,有导流槽阀芯稳态液动力相对无导流槽阀芯大幅降低,压差为2.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为52.7%;压差为3.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为47.7%;压差为4.5 MPa时,各开度下液动力的平均减小量为33.9%。导流槽结构能够有效补偿稳态液动力,提高阀的控制精度。

基于拖拉机动态参数的路面识别及计算研究

提出了一种基于拖拉机悬架动态参数的路面高程计算方法和路面等级识别算法。由于车轮与路面之间存在直接关系,可根据拖拉机悬架非簧载质量加速度逆向计算路面高程,并建立路面高程逆推导模型。利用BP神经网络算法进行路面等级识别,选取与路面等级之间存在直接关系的非簧载质量加速度、簧载质量加速度和车速3个参数为路面等级识别的依据,即BP神经网络的输入层节点。建立了拖拉机二自由度四分之一模型,并在MatLab/Simulink平台中搭建仿真模型,得到了在各类型路面为输入时的路面高程计算和路面等级识别情况。仿真结果表明:由逆推导模型计算得到的路面高程能很好地反映原始路面高程,且路面等级识别具有较高的计算精度。

拖拉机多重模糊PID变论域耕深调节研究

基于传统的模糊PID耕深调节方式,提出了一种多重模糊PID变论域耕深控制系统。相对传统的模糊PID控制系统,增加了两个模糊PID控制器,并将3种耕深调节方式根据对耕深调节的影响程度有机结合在一起。其中,第1级模糊控制器基于位置信号实现对PID控制器参数的一次调整,进而实现对耕深的粗调;第2级模糊控制器基于土壤阻力信号实现对第1级模糊控制器论域的调节;第3级模糊控制器基于滑转率信号实现对PID控制器参数的二次调整,进而实现对耕深的细调。田间试验表明:多重模糊PID变论域控制相对模糊PID控制可达到更好的耕深均匀性。

超温致碳酸二甲酯加压塔材质劣化分析

对超温后的碳酸二甲酯加压塔的材质进行分析。通过现场检验和检测,对筒节周向膨胀量,筒节壁厚,内外部宏观损伤,超温部件的金相组织、硬度及尺寸变化等方面进行了分析。考虑硬度值的要求,确定了承受超温损伤材料的许用应力,并对超温筒体、开孔补强进行了强度校核。分析发现碳酸二甲酯加压塔基本满足强度要求,建议在筒节人孔处进行开孔补强处理,从而保证碳酸二甲酯加压塔可以继续安全使用。

基于AMESim的压力补偿器优化设计

为了满足工程机械的发展要求,提高液压系统的节能性,设计一种负载敏感电液比例系统压力补偿器。通过分析该新型压力补偿器的工作原理,基于AMESim仿真平台搭建仿真模型,利用控制变量法研究定差减压阀弹簧刚度、弹簧预紧力以及黏性摩擦系数对压力补偿器动态性能的影响,又通过正交仿真研究了不同参数组合对压力补偿器性能的影响,从而对压力补偿器进行了优化设计。最后,搭建试验平台对负载敏感电液比例阀的压力补偿器进行了测试,试验结果表明:新型压力补偿器具有良好的动态特性,主阀口压差约为0.52 MPa,响应时间小于0.12 s,验证了仿真模型的正确性。

燃煤电厂二氧化碳燃烧后捕集技术研究进展

CO_(2)捕集与封存技术是在短期内能够稳定或降低大气中温室气体含量的一种有效途径,目前主要包括燃烧前捕集系统、富氧燃烧系统和燃烧后捕集系统三种主要方法。其中燃烧后捕集系统无需对现有燃煤电厂进行过多的结构改造便可实现CO_(2)捕集,具有较为广泛市场潜力。综合论述了现阶段国内外燃煤电厂CO_(2)燃烧后捕集技术的研究进展,具体包括吸收法、吸附法、膜法、低温捕集法和新型碳捕集技术等,并对我国燃煤电厂开展CO_(2)捕集的研究前景进行了展望。

多种刀具高速脆性切削纯铁切削性能研究

在工件材料塑性应力波波速阶段脆性切削工件,可以避免材料因软黏性大而产生的难断屑、应变硬化、黏刀等问题。选用硬质合金刀具、陶瓷刀具和立方氮化硼(PCBN)刀具高速(线速度高达8000 m/min)脆性切削纯铁,观察各类刀具切削后刀具的磨损情况、切削力和已加工表面质量。结果表明:3种刀具中,硬质合金刀具磨损最为严重,其次是PCBN刀具,陶瓷刀具磨损最小。硬质合金刀具后刀面发生剧烈的磨粒磨损,PCBN前刀面出现月牙洼磨损,在月牙洼内充满高温熔化物和脆性断裂碎片,陶瓷刀具无明显磨损特征,但前、后刀面上有大量的工件黏附。相比于硬质合金和PCBN刀具,陶瓷刀具加工的加工表面缺陷较少,有极少的侧向流动,粗糙度和硬化层最小,是高速切削纯铁比较理想的刀具材料。

中空纤维膜接触器捕集燃煤电厂烟气中CO_(2)研究进展

以燃煤发电为主的基础能源电力行业是煤消耗大户和大型的CO_(2)固定排放源,通过捕集系统减少燃煤电厂CO_(2)排放是实现我国碳达峰和碳中和减排目标的重要途径之一。膜气吸收分离CO_(2)工艺同时具备了化学吸收法的高选择性和膜分离工艺结构紧凑的特点,是一种有望代替传统燃煤电厂烟气低浓度CO_(2)的分离方法。概述了膜气吸收法分离CO_(2)的主要工作原理,重点从吸收剂选择、膜材料分类、膜-溶剂交互作用机理和系统长周期运行稳定性4个方面介绍中空纤维膜接触器分离燃煤电厂烟气中CO_(2)的研究进展,最后对中空纤维膜接触器分离烟气CO_(2)工艺的发展趋势和应用挑战进行了展望。

晶粒尺寸效应对7075铝合金热变形不均匀性的影响

晶粒尺寸效应在7075铝合金热变形中的机制尚不明确,难以对其热成形控形控性,严重制约着7075铝合金在新能源汽车复杂薄壁件的工业化应用。提出使用基于位错密度演化的晶体塑性模型,揭示7075铝合金塑性变形中晶粒尺寸效应对变形不均匀协调性的影响,通过不同温度的单向热拉伸实验揭示热流变行为,使用Dream3D软件结合电子背散射衍射技术(EBSD),建立具有真实取向的含有不同晶粒尺寸的准三维RVE(代表性体积元)模型并进行仿真模拟,阐明了晶粒尺寸对7075高强铝合金热拉伸过程中应力应变、位错密度分布的影响。

激光功率对激光熔化沉积CoCrNi中熵合金组织及性能的影响

采用激光熔化沉积工艺制备了CoCrNi中熵合金,研究了激光功率对组织及性能的影响。结果表明,当功率为800~1600 W时,沉积层与基体冶金结合良好,熔合线清晰可见。沿沉积层建筑方向组织依次为平面晶、柱状晶和等轴晶。随着功率升高,沉积层宽度增大,显微组织粗化,显微硬度逐渐降低。激光功率P=800 W时,性能最优,沉积层熔合区、中部和顶部的平均显微硬度分别为393、435和496 HV。

激光熔覆高熵合金气门的组织和性能研究

采用激光熔覆技术在发动机气门工作锥面熔覆了AlCoCrFeNiTi高熵合金涂层,采用光学显微镜和扫描电镜观察了熔覆层的组织形貌,采用能谱仪观察了枝晶和枝晶间区域各元素的分布情况,采用X射线衍射仪器对熔覆层结构相组成进行了分析,采用显微维氏硬度计对熔覆层的机械性能进行了测试。结果表明:熔覆层区域呈典型的树枝晶形貌,熔覆层与基体结合处区域呈胞状晶形貌,基体与熔覆层结合良好无明显缺陷。在硬度方面,熔覆层的平均硬度为620 HV,是基体平均硬度的2.4倍。在高温环境下,熔覆层区域的平均硬度下降至520 HV。

基于太阳能驱动的智能百叶窗系统设计

针对传统百叶窗无法实现光线智能调节、需要手动操作、无法高效利用太阳照等问题,设计了一款基于太阳能驱动的智能百叶窗系统。该系统主要由百叶窗机械结构、智能控制系统、太阳能追踪系统和驱动系统等模块组成。内嵌在百叶窗叶片上的太阳能电池板为百叶窗控制系统提供能源,多余的电能可通过蓄电池进行储存。智能控制系统根据传感器反馈的信号,通过程序运算对驱动系统发送指令,控制直线电机做出相应动作,进而控制百叶窗叶片启闭。百叶窗叶片设计有防水结构,能够使百叶窗在雨天自动关闭,防止雨水渗入室内。太阳能追踪系统能够实现叶片自动跟随太阳光线旋转,从而提高太阳能利用效率。

车用柴油机轨压控制技术研究综述

高压共轨系统是大型拖拉机柴油机的重要组成部分,分析轨压控制技术的发展历程,研究系统内压力波动的产生及轨压控制方式,并以抑制轨压波动和提高压力控制的响应速度为目标,对优化轨压控制的策略进行了深入研究,详细分析了现有的轨压控制回路和轨压控制算法的优化方案,最后提出轨压控制的发展趋势将向着更高精度控制算法、更多变量控制、更智能化控制、更加节能与环保的方向发展,可为轨压控制技术的发展提供一定参考。

新型节流槽多路阀流场特性仿真与试验研究

多路阀在液压系统中起着重要的调控作用,而阀体内油液的流动会影响多路阀的工作可靠性。建立多路阀阀口流场仿真模型,利用CFD流体仿真对不同压差、等压差、不同节流槽形状下的阀口流场特性进行仿真模拟计算,并与试验结合测试采用新型节流槽的多路阀的流量特性。结果表明:随着阀口开度的增加,新型节流槽的压力梯度逐渐变小,且低压区慢慢消失,但U形节流槽的压力波动较大,低压区域逐渐增大;随着阀芯移动,U形节流槽的速度最大值变小,高速区扩张并向阀口位置处迁移;相比于U形节流槽,新型节流槽的高速区要远离阀芯,对阀芯的冲击小。新型节流槽比U形节流槽的射流角小,对阀体的冲击小。