关键词： 等几何分析   拓扑优化   多面片网格   仿生设计   机械设计  

摘要： 基于NURBS的等几何结构拓扑优化方法是实现CAD/CAE与结构优化无缝集成的有效途径之一， 为我国工业软件的发展开辟了全新的道路. 然而， 受限于NURBS基函数的高阶连续性与张量积结构， 现有的等几何结构拓扑优化方法无法直接应用于复杂边界平面域的结构优化设计中. 为此， 提出一种面向复杂边界平面域的C1型多面片等几何拓扑优化方法. 首先通过区域边界对应算法和拟共形映射方法生成复杂平面域的初始单面片等几何网格， 采用基于DBSCAN的多面片划分方法解决单面片网格自交问题， 实现等几何网格质量提升; 然后针对面片间几何连续性低的问题， 通过拉格朗日乘子法实现不同面片几何连续性约束施加， 保证不同面片几何连续性达到C1连续. 通过海豚仿生结构、扳手及发动机连杆的数值算例分析表明: 所提方法不仅解决了网格自交问题， 且Beltrami系数模的最大值均降低了14%以上， 显著提升了等几何网格质量并在一定程度上提升了拓扑优化的收敛性， 证明了所提方法的有效性.

关键词： 柔性作业车间   最大完工时间   蝙蝠算法   正反向学习   变邻域搜索  

摘要： 针对启发式智能算法蝙蝠算法求解柔性作业车间调度问题时易陷入局部最优、寻优能力不足等缺点，以最小化最大完工时间为目标提出一种改进离散蝙蝠算法。首先，采用选择局部最小用时机器和随机选择机器相结合初始化种群，提高初始种群的质量和多样性；其次，从工序排列和机器选择的角度，设计了选择、叠加、交叉算子和正反向学习操作改进位置更新机制，采用基于工序排列和机器选择的六种邻域结构操作来优化变邻域搜索策略，增强算法全局搜索和局部搜索的能力；最后，通过基准算例和实例的实验仿真结果验证改进离散蝙蝠算法的寻优性能。

关键词： 机械设计   节能技术   自动化控制   能效优化  

摘要： 机械设计制造及其自动化领域的节能设计已成为全球能源危机和环境问题日益严峻的研究热点.文章对机械设计制造过程中的能源消耗问题进行了全面的分析,对理论基础和节能设计的实际应用进行了深入的探讨,提出了包括机械结构优化、材料选用改进和先进控制技术应用等几个行之有效的节能设计策略.研究结果显示,通过节能设计不仅可以降低能耗还可以提升效率.

关键词： 教学改革   典型机械装置   益智玩具   理论与实践融合  

摘要： 探索以益智玩具等日常生活中的典型机械装置为案例,利用其机械装置体积小、成本低、危险性小的特点,开展典型机械装置的课堂现场拆解、分析和项目课优化设计、组装分析。调动学生主观能动性,在学习中做到理论与实践融合,并能利用所学知识实现奇思妙想,培养创新思维与实践能力,提高教学质量。

关键词： AI技术   机器学习   CAD机械设计   数据分析  

摘要： 引言伴随科技发展,人工智能已经普遍使用于教育领域,逐步突破传统教学模式的束缚。本研究用CAD机械设计课程作为例,研究AI技术在其教学中的运用,通过解决教材和训练方式等问题。研究建立了依托AI的教学系统,运用机器学习和数据分析技术,达成学习内容的个性化,练习任务的智能推荐,和学习进度的即时监控。研究还详尽分析了AI在CAD机械设计教学中的实际运用前景及其潜在挑战。本研究根据以往成功的案例,考察和证实AI在CAD机械设计教学中的具体运用和效果,期待为CAD机械设计教学提供创新方式,并且为相关教育技术的发展提供科学依据。

关键词： 批量调度   柔性作业车间动态调度   订单插入   Memetic算法  

摘要： 通过工件分批调度,解决临时订单插入对柔性作业车间调度最大完工时间和交货期的影响。首先,建立考虑批量的柔性作业车间动态调度数学模型;其次,提出基于机器、工序、批量的三层染色体编码方案;然后,针对订单插入事件,使用重调度方法;最后,提出三种局部搜索邻域操作和在选择算子中加入非支配排序遗传算法,来提高Memetic算法的寻优能力,并用改进后的Memetic算法对模型进行求解。通过6×8算例比较,分批调度比不分批调度的最大完工时间减少28.03%,提前/拖期惩罚函数值减少26.62%。批量调度能有效减少工件加工对最大完工时间和交货期的影响,工件分批数量最优为2~3批。

关键词： 先进制造   产教融合   产业链   专业群   人才培养模式  

摘要： 围绕我国转型升级中的先进制造产业链,部署创新链、人才链,促进产业链与人才链的无缝衔接,是我国由制造业大国迈向制造业强国的必然要求。该文在产教融合视域下,以机械设计与制造专业群为例,探索构建“链群对接、双向融合、分类分层”的人才培养模式。该模式以专业群协同育人平台为基础,专业群对接区域产业链,根据区域产业链特色优化群内专业方向,根据产业发展需要制定人才培养目标和人才培养方案,主动服务产业链,产业链上的企业深度参与人才培养全过程,实现双向互融。该模式根据产业链的内在逻辑关系确定群内各专业的课程体系,设计衔接互补、纵横贯通的专业群课程体系,形成链群对接、衔接互补的专业群课程体系。该模式根据产业链上不同企业及不同生源特点和需求,校企融合,分类分层培养人才,为产业链上不同类型、不同阶段企业培养所需的技术技能人才,同时满足不同类型学生的成才需求,提升人才培养质量,促进区域先进制造产业链高质量发展。

关键词： 机械设计   五金加工   智能制造   数字孪生   物联网  

摘要： 针对现代五金加工中效率和精度不足的问题,本文进行了基于先进CAD/CAM技术和智能制造技术的研究。采用数字孪生技术和物联网(IoT)技术,构建了一个智能化五金加工系统,通过模拟和实时数据分析,优化了加工流程和参数设置。研究结果显示,该系统显著提高了加工效率和精度,减少了生产成本和废料率。具体指标方面,加工效率提高了20%,废料率降低了15%。本研究的创新之处在于将数字孪生技术与物联网技术相结合,创建了一个高效、智能的金属加工系统,为行业提供了新的解决方案和实践指导,具有重要的应用价值和推广前景。

关键词： 成人教育   机械设计基础   教学改革   OBE-CDIO理念  

摘要： 在新质生产力背景下,成人教育面临着前所未有的挑战与机遇,亟须在创新能力培育、数字化与智能化趋势的适应以及产教融合等方面实施积极变革与策略调整。该文在分析“机械设计基础”课程在传统成人教育体系中的教学现状的基础上,提出基于OBE-CDIO理念的课程体系优化方案。该方案通过在教学过程中融入OBE-CDIO理念,以项目驱动的教育模式,从实施阶段、设计阶段、实施阶段、运作阶段引导成人学生积极参与实践活动,提升成人学生工程实际应用能力和创新能力。该方案不仅涉及教学内容的重构与教学方法的改进,更强调实践教学的强化。同时,在方案实施过程中引入PDCA循环理念进行教学质量管理,通过计划、执行、检查、行动的循环过程,确保教学过程的持续改进与优化,构建一个动态、高效的教学循环体系。该方案为“机械设计基础”课程的成人教育实践提供了新思路,能够培养出更多具备创新能力和实践技能的高素质人才,满足新质生产力背景下对成人教育的需求。

关键词： 自动化技术   机械设计制造   转型升级   智能制造  

摘要： 在科技飞速发展的时代背景之下,对制造业来讲,机械设计制造及自动化技术无疑占据着至关重要的地位,并且该技术在制造业转型升级变革进程中发挥着核心引领作用。机械设计制造及自动化技术具备的自动化、精准化等显著优势,同智能制造所需的高效性及智能化的生产要求达成了高度契合之态。