电工电子设计课的教学改革与实践

实践教学的改革是高校教改的重要内容,大量的专家学者都在研究、探讨这一课题。电工电子设计课程的教学改革取得了一定的成果,但是适用性和可操作性存在一些问题。不同类型高校的条件和特点有所不同,需要进行探讨与研究。在分析电工电子设计课程特点的基础上,针对现行电工电子设计课教学中存在的问题,提出了几点教学改革建议,在实际教学中收到了一定的效果。     

单轴预拉伸下电致应变智能材料介电弹性体驱动器机电稳定性分析

介电弹性体驱动器机电稳定性特性是研究衡量介电弹性体性能的重要指标之一。为了解单轴预拉伸下介电弹性体驱动器机电稳定性特性,借助有限元数值模拟手段,从理论建模和仿真计算两方面入手,针对单轴预拉伸条件下介电弹性体驱动器,建立基于Neo-Hookean应变能函数的电致应变模型,根据稳定状态下系统自由能函数对应的海森矩阵正定的特性,建立了介电弹性体驱动器在单轴预拉伸条件下的机电稳定性条件,并采用有限元方法计算了单轴预拉伸条件下驱动器的机电响应。通过分析不同预拉伸水平下极限电致应变、电场强度、电位移等参数关系,获取该介电弹性体驱动器稳态工作区间,推导得到的稳定性条件和有限元建模及仿真分析方法可以为驱动器的设计提供参考。     

车床金工实习教学方法探索

以学生为主体,按照学生专业类别进行不同的教学方法,结合透明车床、视教系统等多种方法进行教学,不仅使学生掌握车床的基本构造、工作原理、加工工艺等基本知识,也使学生掌握车床的基本操作知识,同时通过图纸分析、工艺编制等内容激发了学生的积极性和创造性,具有很好的教学效果。     

不同参数化法对三次NURBS曲线拟合误差的影响

根据三次NURBS曲线上的一组已知型值点,采用均匀参数化法、积累弦长参数化法以及向心参数化法等不同的参数化法构造节点矢量,以首末端点切矢条件为边界条件构造附加方程,反算三次NURBS曲线的控制顶点。通过MATLAB拟合出所求三次NURBS曲线,对该曲线的拟合误差进行计算,得到拟合误差分析图。分析结果表明,采用积累弦长参数化法构造的三次NURBS曲线具有最小的拟合误差,能够更好地适用于工程实践。     

基于拓扑优化的装载机工作装置结构轻量化设计

基于拓扑优化对装载机工作装置结构进行轻量化设计,建立装载机工作装置的有限元模型,在五种工况下对工作装置进行有限元分析,得到应力云图,显示动臂的应力裕量较大。通过HyperWorks软件Optistruct模块建立动臂参数化模型,以质量最轻为目标函数,以动臂两侧板各单元相对密度为设计变量,以结构强度和刚度为约束条件,进行轻量化设计。结果表明,在满足结构强度和刚度的条件下,动臂的质量减轻19.25%。对优化前后的动臂实体模型进行模态分析,确认前六阶频率和振型变化不大,动臂的动态性能稳定可靠。     

量子进化算法用于求解约束多目标优化问题的探析

本文提出了一种用于解决约束多目标优化问题的方法。本算法在进化算法的基础上加入了邻里竞争与邻里合作算子,并通过引入agent-based模型的设计理念,更加注重个体变化对整个群体的影响。本算法首先使用约束偏离值的方法将约束多目标优化问题简化为多目标优化问题;然后使用自我更新算子,当新产生的个体优于原先的个体时予以替换;之后通过邻里竞争与邻里合作加快种群内部的信息交流;最后加入量子加速算子,通过使用量子旋转门来扩大计算搜寻范围提高程序计算速度。本文最后与两种已有算法进行对比,实验结果表明,本算法完成了设计目标。在运行时间和输出结果精度方面都有不错的表现。     

几种不同衬层材料水润滑轴承的润滑特性分析

以船舶水润滑轴承为研究对象,建立水润滑轴承双向流固耦合模型,采用有限元法研究偏心率为0. 6时,赛龙、飞龙、丁腈橡胶和超高分子聚乙烯4种不同衬层材料水润滑轴承的润滑特性。研究结果表明:转速一定时,4种衬层材料沿轴向和周向的衬层变形分布较为一致,其中丁腈橡胶衬层的变形最大; 4种衬层材料沿轴向和周向的压力分布趋势也较为一致,最大的压力值均出现在210°～270°之间,同时在270°～30°之间水膜压力波动较大。4种衬层材料的摩擦因数均随转速的增大呈现先增大后减小的趋势,其中丁腈橡胶的摩擦因数最大,超高分子聚乙烯的摩擦因数最小。     

膜致应力促氧化膜破裂行为研究

在以滑移溶解理论为基础的裂纹扩展速率定量预测模型中,裂纹长度是裂纹扩展速率的重要影响参数之一,针对镍基合金裂尖裂纹长度的扩展规律,研究裂纹长度对镍基合金材料裂纹尖端膜致应力产生的应力应变场的影响,采用ABAQUS软件,在不考虑外载的情况下,分析膜致应力应变场随裂纹扩展长度的改变所导致裂尖力学特性的变化规律。结果表明,裂纹长度不同,裂尖膜致应力产生的应力应变分布不同,膜致应力是裂纹扩展驱动力中不可忽略的主要因素之一。     

井下可变光照条件下的图像预处理方法

介绍了2种基于直方图的图像预处理算法和Gamma校正算法,通过实例比较,证实直方图规定化的总体效果优于直方图均衡化;提出了一种只对图像光照分量进行处理的方法,该方法增强了图像的对比度,且相对于基于全图的图像预处理方法来说保留了更多的细节信息;分别对图像的光照分量进行直方图规定化和Gamma校正处理,处理结果表明,对图像的光照分量层进行直方图规定化处理得到的效果最佳。     

轴颈表面粗糙度对橡胶材料干摩擦特性的影响

当船舶艉轴承供水系统出现故障或轴承过载时,金属轴颈与橡胶轴承之间会发生局部接触而处于干摩擦状态下。为研究金属轴颈表面粗糙度对水润滑橡胶轴承干摩擦特性的影响,采用TIME3230表面粗糙度测量仪对金属轴颈表面微凸体进行测量,得到金属轴颈表面微凸体的位置参数分布曲线,并对其进行去噪处理;利用傅立叶变换重新构造去噪后的金属轴颈表面粗糙度分布,并依据理论计算金属轴颈-橡胶轴承摩擦副的摩擦因数。金属轴颈-橡胶轴承摩擦副的摩擦因数计算结果与实际情况吻合,说明建立的轴颈表面粗糙度分布模型合理。分析结果表明:在干摩擦状态下,金属轴颈-橡胶轴承摩擦副的摩擦因数随着表面粗糙度函数波幅的增大呈线性增大趋势,随着粗糙度分布函数的特征波长系数的增大呈非线性增大;润滑流动方向顺着加工纹理方向时,摩擦因数比垂直加工纹理方向和与加工纹理呈45°时的摩擦因数都小。因此,选择合理的轴承表面粗糙度的幅值和波长可以提高金属轴颈-橡胶轴承摩擦副的摩擦润滑性能;沿加工纹理加工、装配金属轴颈-橡胶轴承摩擦副,可降低摩擦因数。