关键词： 机械设计   课程设计   三维数字化   教学改革   教学实践  

摘要： 应用型人才的培养是我国高等教育的重要使命,作为机械类专业重要的实践课程,机械设计课程设计的教学模式已落后于科技的发展。为满足新世纪人才教育的要求,提出将三维数字化技术融入到机械设计课程设计的教学过程中;探索了三维技术的融入方案和具体的改革措施;挖掘了教学改革实践活动中产生的问题和不足,并提出持续改进方案。通过不断优化教学手段和方法,真正地达到机械设计课程设计实践课程的教学目的,培养学生现代化设计思想及应用现代化设计技术的能力。

关键词： 武术   FT课程建设   教学改革  

摘要： 大学体育课程是应用型本科院校公共必修课之一,对促进学生全面发展具有不可替代的作用。武术作为中华民族传统体育项目,是进入高校较早的体育项目之一。目前大学体育武术课程存在目标笼统模糊、教学方法及考核形式单一、缺乏能力培养的现象。文章基于“FT”课程建设模式的理念,以武术课程服务机械设计制造及其自动化专业为例,探究了大学体育定位于服务专业培养目标,优化课程设计,以三级矩阵来实施课程,并坚持以学生中心的可测量、可量化教学效果评价等课程建设问题,展示具有应用型本科教育特色的大学体育教学新模式。

关键词： 灰狼算法   邻域搜索   禁忌搜索   柔性作业车间调度  

摘要： 针对以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间调度问题,设计一种改进的邻域搜索灰狼算法。设计一种适于灰狼算法的基于工序和机器的双层编码方案,改进种群初始化策略、灰狼变异操作以及种群更新机制;通过两点交叉操作、插入操作以及PR操作,得到GWO算法的全局搜索邻域,提出设计禁忌搜索邻域以增强GWO算法的局部开发能力。最后将所提算法在已知算例上进行仿真实验,并与其他算法进行对比。实验结果验证了改进GWO算法具有一定的优越性。

关键词： 机械设计与制造   机械自动化   智能化   可持续  

摘要： 为了解决机械设计制造及其自动化领域所面临的困境与可行的出路,分析了机械设计制造及其自动化中能耗高、自动化程度有限以及产品设计成本居高不下等问题。基于节能理念,与机械设计制造相结合,从设备设计、生产工艺和材料方面提出了相应的节能策略,并探讨了智能化技术和虚拟化技术的应用,以提升生产效率和资源利用效率。为机械设计制造及其自动化领域的可持续发展提供了指导和参考。

关键词： 航空零件制造   柔性作业车间调度   人机协作   多目标优化   NSGA-Ⅱ算法  

摘要： 降低航空零部件制造过程中的碳排放是实现航空工业绿色低碳发展的重要途径之一。本文针对航空零件加工多品种、小批量的特点,以及智能制造环境下人机协作的复杂性,以航空零件柔性作业车间为背景,构建了机器在不同工作状态下的能耗计算模型,建立了以最小化最大完工时间、机器总负载和机器能耗为目标的航空零件柔性作业车间多目标调度优化模型。首先,本文设计了4层编码方式以实现对机器和人员的合理分配;其次,为解决算法“早熟”问题并提高帕累托解的质量,设计了基于组合邻域搜索的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对模型进行求解;最后,通过具体案例验证了模型和算法的有效性。案例分析表明,通过本文提出的方法,可以在兼顾生产效率和加工成本的同时,实现航空零件加工过程的低碳排放。

关键词： 浮游植物   清理机械   物联网技术  

摘要： 针对现阶段小型、狭窄水域浮游植物难清理,打捞船等大型机械作业难、投入大等问题,结合浮游植物的特性,设计了一种基于物联网技术的浮游植物清理机械。该新型清理机械采用电驱动,结合网络通信模块,实现聚拢收集、挤压、切割、传送功能。通过实物样机验证,证实该机械对水生浮游植物可进行有效的清理。

关键词： 大采高   采煤机   摇臂   机械设计  

摘要： 为探究大采高环境下的采煤效率提升路径,从采煤机摇臂的角度着手,探究大采高环境下采煤机摇臂的设计工作。结合大采高环境下的一般需求,对采煤机摇臂的整体结构进行设计;分别对采煤机摇臂的传动组件和壳体两个重要组成部分进行设计,并对其设计要点进行初步探究;对设计完成的采煤机摇臂进行仿真分析。结果显示,面向大采高环境所设计的采煤机摇臂结构具有相对较优的综合性能,以期在今后逐步得到实际应用。

关键词： 射流浮选   数值模拟   湍流动能   机械设计  

摘要： 针对低品位菱镁矿不同粒径颗粒的浮选、及时调节湍流动能等问题,对射流浮选机内混合流体流场与浮选机曝气器下降管末端产生的湍流进行数值模拟与仿真分析,得到混合流体在浮选机内的速度云图与管口末端的湍流动能云图。针对数值分析的结果进行研究,通过在现有射流浮选机的基础上进行参数改进以及加装结构的方式,以适应对不同颗粒大小的待浮选矿石所需的不同湍流动能。对现有射流浮选机的下降管倾角参数进行了分析优化,在此基础上,针对不同颗粒的浮选要求设计了不同的加装结构。模拟结果表明,适当地下降管倾角能够稳定管口末端的湍流,还可以有效防止下降管末端产生湍流空腔;为使参数改良后的射流浮选机更加适合细颗粒矿石的浮选,通过在原下降管基础上加装一段无倾角的下降管延长管,使加装结构后的管口末端产生的湍流动能更能符合细粒浮选的要求,为最大程度地适应细颗粒的浮选要求且不使延长管整体过长,该延长管的最佳长度为20 mm;对延长管后再加装一段可拆装的下降管,使浮选机产生适应粗颗粒浮选所需要的低湍流动能浮选环境,为使加装后湍流动能尽可能低以满足加装后能够适应粗颗粒浮选的湍流要求,该延长管后下降管的最佳垂直长度为30 mm及以上。

关键词： 机械设计基础   蜗杆传动   受力分析   运动分析   Solidworks Motion   感觉运动  

摘要： 为实现机械设计基础课程的教学目标,激发学生学习兴趣,降低学习难度,创新教学方法,以有效解决蜗杆轴向力方向判定的问题,在蜗杆受力分析的基础上,由圆柱齿轮切向力方向判定出发,结合基于SolidWorks Motion软件的蜗杆旋转运动仿真,根据轮齿运动时序状态分析,确定轮齿的感觉运动方向,得出蜗杆轴向力与其感觉运动方向轴向分量相反的结论,最终提出了基于感觉运动的蜗杆轴向力方向判定方法,并通过了基于“左右手定则”的对比实例验证。将该方法应用到工业设计专业2017级、汽车服务工程专业2020级的教学当中,学生平均成绩相对于采用传统方法教学的行政班,优秀率提高,不及格人数减少,齿轮受力分析题的成绩有所提高,课程实践取得了良好的教学效果,研究为机械设计基础教学方法的创新提供了一定的参考。

关键词： 养殖工船   水下机器人   水质检测   数学建模   机械设计   数值模拟  

摘要： 水质检测是深远海集约化养殖的重要环节,水质好坏直接影响着鱼类的生长。目前,水质检测的主要方式是构建水质监测网络系统和人力采集水样检测,这些检测方式存在操作复杂且效率低、作业区域受限、监测周期长等问题。为此,研发设计了一款用于养殖工船水质检测的作业型水下机器人。首先提出水质检测系统和水下机器人系统的总体设计方案。然后利用Solidworks建模软件对水下机器人机械结构进行整体设计,外壳采用流线型结构,其上搭载抽水管口,采用水平2个和垂直4个推进器布局设计,保证水下机器人能够自由运动;基于Ansys软件对机器人的外壳、固定结构和耐压舱等进行应力数值模拟,并结合理论计算对机器人的设计进行完善。最后完成机器人样机软件调试以及性能、自由度和水质检测等水下试验测试。结果表明:水下机器人的密封性、自由度、抽水检测等性能试验均满足工作要求,可以达到对指定位置进行分层和定点水质采样,所获得的水质检测数据可为水产养殖提供数据参考。