关键词： 机械工程  

ISBN: (纸本)9787030791412

摘要： 《机械设计基础习题与解析》是科学出版社出版的《机械设计基础》（陈良玉等主编）的配套习题与解析。《机械设计基础习题与解析》共三部分内容：习题与解析、综合试卷、参考答案。其中习题与解析部分由课程教学要求、例题与解析、思考题、选择（填空）题、计算与分析题这五个部分组成。除思考题之外，《机械设计基础习题与解析》习题、综合试卷及主教材习题均给出了参考答案或解答提示。

关键词： 柔性作业车间调度问题   图神经网络   深度强化学习   注意力机制  

摘要： 针对柔性作业车间调度问题，以完工时间最小化和总能耗为目标，提出了一种基于图神经网络和深度强化学习的集成算法框架。首先，分析了柔性作业车间调度问题特点，引入析取图将问题转化为序列决策问题，并将其建模为马尔可夫决策过程。其次，基于注意力机制，设计了一种两阶段调度策略；该策略在训练过程中删除了冗余的调度状态，提高了计算效率。最后，针对两阶段调度策略设计了一种基于近端策略优化算法的2S-PPO算法进行训练，以快速响应工序选择和机器分配的联合调度策略。通过标准FJSP算例和带能耗的FJSP算例实验证明，提出的算法相较于传统的优先级调度规则和其他深度强化学习算法，具有较好的学习性能和泛化性能。

关键词： 思政教育   混合教学   机械设计基础   课程内容整合   教学方法创新  

摘要： 本文探讨了基于思政教育的混合教学模式在机械设计基础课程中的应用。首先阐述了混合教学模式与思政教育的理论基础,进而分析了在机械设计基础课程中实施思政教育混合教学时面临的挑战。文章重点介绍了该模式在机械设计基础课程中的具体应用,包括课程内容的整合、教学方法的创新、思政教育的巧妙渗透、实践环节的强化以及评价体系的建设。通过这些措施,旨在实现专业知识传授与价值引导的有机结合,提升学生的综合素养。

关键词： 教学改革   专业知识体系   思维导图  

摘要： 以专业知识体系构建为导向,在CDIO、PBL、线上线下混合式教学等现代课堂教学改革中引入思维导图。根据专业培养目标对机械设计基础课程教学内容进行优化调整,并从课前准备、课堂讲解、课后回顾及教学活动等方面改革教学方案,调动学生主观能动性,培养创新思维与实践能力,提高教学质量。

关键词： 《机械设计基础》课程   课程思政   课程设计  

摘要： 开展知识传授与育人,是课程的根本任务。本文首先简介了《机械设计基础》课程的性质、学分学时、教学进程安排、教学内容、教学目标及课程思政教学目标等。其次在此基础上,针对课程章节知识内容,并结合课程的实践总结,从教学内容学习、课程平台学习、课程考核、平时作业等全方位挖掘出了国际视野、爱国情怀、工匠精神、职业道德、学习方法等课程思政元素。为了实现课程知识传授与育人完美融合,从思政版教学大纲修订、将前沿教研或科研成果纳入到课程教学、教学方法等方面进行了课程思政的教学设计。

关键词： 模糊柔性作业车间调度问题   基于分解的多目标进化算法   混合初始化   选择策略   邻域搜索  

摘要： 针对实际生产车间中加工时间的不确定性,将加工时间以模糊数的形式表示,建立以最小化模糊最大完工时间和模糊总材料消耗为优化目标的多目标模糊柔性作业车间调度问题数学模型,提出一种改进基于分解的多目标进化算法(IMOEA/D)进行求解。该算法基于机器和工序两层编码并采用混合的初始化策略提高初始种群的质量,利用插入式贪婪解码策略对机器的选择进行解码,缩短总加工时间;采用基于邻域和外部存档的选择操作结合改进的交叉变异算子进行种群更新,提高搜索效率;设置邻域搜索的启动条件,并基于4种邻域动作进行变邻域搜索,提高局部搜索能力;通过田口实验设计方法研究关键参数对算法性能的影响,同时得到算法的最优性能参数。在Xu 1~Xu 2、Lei 1~Lei 4和Remanu 1~Remanu 4测试集上将所提算法与其他算法进行对比,结果表明,IMOEA/D算法的解集数量和目标函数值均较优,在Lei 2算例获得的解集个数为对比算法的2倍以上。

关键词： 激励元素   机械设计课程   改革创新  

摘要： “机械设计”是机械专业的重要基础课程,对学生在校学习和将来工作有很大的影响,针对目前很多学生在机械设计课堂积极性不高、找不到学习切入点的现象,文章提出在机械设计课堂教学中根据知识点内容特色嵌入对应激励元素的改革创新方法,呈现课程内容嵌入激励元素、激励元素体现课程内容、嵌入式穿梭教学的课堂形式,达到既能激发学生的家国情怀与社会担当,提高学习激情、凝聚力、注意力,又能引导学生把握学习的切入点,提高教学效果。该教学设计改革实施5年来,教学效果与以往教学方式相比优势明显,学生在激励元素激励下学习激情和积极主动性得到提高,推动了机械设计课程教学改革创新。

关键词： 柔性作业车间调度问题   多目标优化   樽海鞘群算法  

摘要： 针对多目标柔性作业车间调度问题,构建了以最小化总能耗、最小化生产成本及最小化惩罚值为优化目标的数学模型,并设计改进的多目标樽海鞘群算法(IMSSA)进行求解。改进算法主要由樽海鞘领导者和樽海鞘追随者两部分构成,其中,领导者位置更新结合正余弦算法来实现,追随者位置更新基于线性微分递减的惯性权重方法来完成。此外,引入食物源存储库用于保留非支配解。最后通过对比实验证明了所提策略及改进算法的有效性。

关键词： 废旧晶体硅光伏组件   回收设备   机械设计   层压件分离  

摘要： 为解决废旧晶体硅光伏组件回收过程中层压件难以分离、产生二次污染和效率较低等问题,对废旧晶体硅光伏板机械式分离回收设备展开研究,制订了废旧晶体硅光伏板回收工艺流程,设计并加工试制了首代样机。结果表明:以245 Wp废旧晶体硅光伏板为例,分离效率可达2.45 min/块,切削分离后盖板玻璃表面残留率为6.48%,残膜厚度为0.074 mm,单块光伏板拆解费用为0.224元/块。本试验验证了机械式拆分废旧晶体硅光伏板的可行性,为废旧晶体硅光伏板的回收提供参考。

关键词： 流体力学   纺织机械   薄膜蒸发器   机械设计   典型案例  

摘要： 流体力学是机械专业本科生必修专业基础课,课程抽象概念较多、公式推导复杂,存在学生学习兴趣不浓厚、对内容理解不深、课程的工程化程度弱等问题。该文针对以纺织机械为特色的机械学科流体力学课程教学内容和现状,结合作者基于流体力学的大容量薄膜蒸发器流场模拟和装备设计,引入相应的科研成果实施,从教学内容、教学方法、教学手段等方面开展教学改革和实践,包括基于CFD的流体力学理论模拟、流动现象观测、纺织机械设计原理与方法,通过理论与纺织机械特色实际相结合,设计一个刮膜式薄膜蒸发器模拟案例,让学生认识实验或科研的一个具体过程,可有效地提升课程的教学质量,培养学生的学习能力、创新能力及解决具体工程实际问题的能力。