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赛教融合培养机电类人才的教学改革与实践——以南京林业大学机械电子工程学院为例

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造纸装备及材料 2022年第9期51卷 228-230页

作者：朱银龙周海燕习爽杨雨图马晨波南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037

随着工程教育从工程科学范式向工程实践范式的转变,高等教育以“新工科”建设为起点,全面推进工科人才培养的“知识、能力、素养”的协调发展。近年来,工程教育专业认证的OBE理念更是推动高校工科人才培养从传统的知识传授向能力达成的... 详细信息

随着工程教育从工程科学范式向工程实践范式的转变,高等教育以“新工科”建设为起点,全面推进工科人才培养的“知识、能力、素养”的协调发展。近年来,工程教育专业认证的OBE理念更是推动高校工科人才培养从传统的知识传授向能力达成的形式转变。文章以南京林业大学机械电子工程学院的机电类人才教学改革与实践为例,以实践性思维和实践能力训练为目标,通过赛教融合将实践与理论相结合,重构教学体系,优化师资队伍,以贯通4年三个阶段的学科竞赛为抓手,帮助学生建构理论知识,生成实践智慧,提升工程实践能力,对于培养新工科人才具有重要意义。

关键词：赛教融合教学改课机械电子工程教学改革组织管理创新创业

基于PLC与组态王的实木板材双面检测装置的总体设计

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林产工业 2016年第9期43卷 41-45页

作者：翟菲菲刘英杨雨图房友盼於亚斌南京林业大学机电学院

选用S7-200 PLC,结合组态王人机交互界面,运用激光轮廓和色泽集成扫描技术设计了一种实木板材双面检测系统。主要介绍了该检测系统的工作原理和工作流程,简述了检测装置的整体结构及其传动、升降、检测、行程控制等主要模块的设计及电... 详细信息

选用S7-200 PLC,结合组态王人机交互界面,运用激光轮廓和色泽集成扫描技术设计了一种实木板材双面检测系统。主要介绍了该检测系统的工作原理和工作流程,简述了检测装置的整体结构及其传动、升降、检测、行程控制等主要模块的设计及电气控制系统总体设计。试运行表明,该装置集合PLC和组态王的优势,利用激光扫描技术,可实现对板材双面检测过程的实时控制;板材检测运用色泽与轮廓相结合,有效地解决了现有实木板材单面检测系统不能全面地反映实木板材表面缺陷状况的难题。该设计可为实木板材表面缺陷检测中三维轮廓检测技术的进一步应用提供有益参考。

关键词：检测装置可编程逻辑控制器组态王实木板材

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ANCF方法在小变形问题中的应用研究

力学季刊 2017年第4期38卷 755-764页

作者：韩凌刘英南京林业大学机电学院江苏南京210037

绝对节点坐标法(Absolute Nodal Coordinate Formulation,ANCF)具有不存在小变形、小转动假设,质量矩阵为常数矩阵等优点,但由于弯曲应变与轴向应变不一致,带来剪切闭锁问题.本文基于小变形假设,利用ANCF方法得到两节点梁的刚度矩阵,进... 详细信息

绝对节点坐标法(Absolute Nodal Coordinate Formulation,ANCF)具有不存在小变形、小转动假设,质量矩阵为常数矩阵等优点,但由于弯曲应变与轴向应变不一致,带来剪切闭锁问题.本文基于小变形假设,利用ANCF方法得到两节点梁的刚度矩阵,进而将该方法推广到多节点梁,解得多节点梁的刚度矩阵.利用Maple软件编制求解程序,求解矩形截面梁在无约束条件下的固有频率及外伸梁的末端静挠度.通过与ABAQUS仿真结果及解析解对比发现:当梁上节点数较少时,用ANCF方法得到的结果相较于仿真结果、解析解较为"刚硬","剪切闭锁"现象较为严重.随着节点数的增加,ANCF方法得到的计算结果与仿真结果、解析解趋于一致.当梁上节点数增加到31时,对于自由模态的前4阶固有频率,ANCF方法的求解结果与解析解之间的误差均小于3‰;对端部带有集中质量的外伸梁的末端静挠度,ANCF方法的求解结果与解析解之间的误差均小于0.5‰,剪切闭锁问题得到有效解决.

关键词：绝对节点坐标法小变形剪切闭锁固有频率挠度刚度矩阵

“工程材料及其成形技术基础”课程思政教学改革探索

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中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2023年第3期 0008-0011页

作者：陈佳佳李建华黄秀玲张振军南京林业大学机电学院江苏南京210037

在社会主义思想背景下,把“立德树人”作为教育的根本任务,明确了课程思政的关键要素:教师、学生以及思政元素对课程思政效果的影响。本文以“工程材料及成形技术基础”课程为例,结合课程内容特点,对各部分进行了经典案例思政融入的探索... 详细信息

在社会主义思想背景下,把“立德树人”作为教育的根本任务,明确了课程思政的关键要素:教师、学生以及思政元素对课程思政效果的影响。本文以“工程材料及成形技术基础”课程为例,结合课程内容特点,对各部分进行了经典案例思政融入的探索,挖掘了课程知识背后蕴含的家国情怀、责任担当、工匠精神、学习强国、创新意识等思政元素。实际课程教学在学生理论知识培养和思政水平提升方面有一定成效,能为其他机械类课程的“课程思政”教学提供启发。

关键词：工程材料及其成形技术基础课程思政教学改革

基于灰狼算法优化支持向量回归模型的木材染色配色算法研究

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林产工业 2023年第7期60卷 27-33页

作者：管雪梅杨渠三吴言东北林业大学机电学院黑龙江哈尔滨150040

为提高木材染配色的精度和速度,本文对樟子松木材单板进行染色,提取染色单板的光谱反射率作为输入,以支持向量回归模型(SVR)为基础作为预测模型对染料配方进行预测,用灰狼算法对SVR参数进行寻优,并引入非线性收敛因子和新的位置更新策... 详细信息

为提高木材染配色的精度和速度,本文对樟子松木材单板进行染色,提取染色单板的光谱反射率作为输入,以支持向量回归模型(SVR)为基础作为预测模型对染料配方进行预测,用灰狼算法对SVR参数进行寻优,并引入非线性收敛因子和新的位置更新策略改进灰狼算法容易陷入局部最优的缺点,以配方相对偏差作为评价指标,与固定参数的SVR模型及其他模型做对比,优化后的模型配方相对偏差为0.177,配色效果相较于固定参数SVR模型的相对偏差0.344、遗传算法优化的SVR模型的相对偏差0.287等具有明显优势,对提高人工速生材的利用具有重要意义。

关键词：灰狼算法支持向量回归反射率曲线收敛因子全局优化

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基于低场核磁成像的银杏胚检测及分类

农业工程学报 2022年第6期38卷 293-301页

作者：范凯旋顾盛汪希伟赵茂程汪贵斌李忠南京林业大学机械电子工程学院南京210037 泰州学院泰州225300 南京林业大学林学院南京210037 南京林业大学机电产品包装生物质材料国家地方联合工程研究中心南京210037

银杏胚的有无及发育状况直接影响播种后的发芽率,而这些无法人工检测。该研究基于低场核磁共振成像(Low-field Magnetic Resonance Imaging,LF-MRI)技术,结合深度学习,探索研究银杏种子内部缺陷检测方法。设计了一种基于改进的VGG-16迁... 详细信息

银杏胚的有无及发育状况直接影响播种后的发芽率,而这些无法人工检测。该研究基于低场核磁共振成像(Low-field Magnetic Resonance Imaging,LF-MRI)技术,结合深度学习,探索研究银杏种子内部缺陷检测方法。设计了一种基于改进的VGG-16迁移学习图像分类方法,在利用VGG-16卷积层对数据集进行迁移学习时,对模型的学习率、模型结构和归一化3个方面进行改进,比较研究调整初始学习率与更新周期、将全连接层替换为全局卷积层或全局平均池化层并扩展8种微调模型、添加3种归一化层对模型性能的影响。结果表明,全局平均池化层调用方便,能够替代全连接层融合深度特征,提升模型性能;分类输出层置于全局平均池化层后的分类效果较好;组归一化能提升模型性能,并使验证曲线收敛更稳定;学习率对迁移学习模型性能影响极大,使用分段常数衰减策略针对具体应用可有效提高模型性能。相比较VGG-16,该研究构建的基于VGG-Net的银杏种子MR图像识别模型(Ginkgo seed low-field MR images recognition model based on VGG-Net,GV)大小降低89%,参数量降低89%,训练时间减少64%,训练集与验证集损失分别降低64%与45%、准确率分别提高2.4与2.5个百分点,对正常、孔洞、有胚和无胚4个类别的银杏种子平均分类准确率达到97.40%。研究结果为无损监测银杏种子萌发过程、合理预测种子播种后的发芽率提供了思路。

关键词：无损检测图像处理银杏种子低场核磁共振成像(LF-MRI) 迁移学习 VGG-16 内部品质分类

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农药精确施用系统信息流集成关键技术研究

农业工程学报 2007年第5期23卷 130-136页

作者：张慧春郑加强周宏平葛玉峰南京林业大学机电学院南京210037

探讨了智能植保机械农药精确施用系统的信息流集成及其信息特征,分析了数据转换以及空间数据与属性数据的集成,编写了GPS数据采集程序,通过ODBC接口把GPS定位信息保存到数据库中,利用设计的GPS试验装置对GPS卫星进行可见性观测记录分析... 详细信息

探讨了智能植保机械农药精确施用系统的信息流集成及其信息特征,分析了数据转换以及空间数据与属性数据的集成,编写了GPS数据采集程序,通过ODBC接口把GPS定位信息保存到数据库中,利用设计的GPS试验装置对GPS卫星进行可见性观测记录分析,运用不同平台进行GPS定位试验以及对比分析,研究了气象数据库在农药精确施用系统信息流集成中的应用,分析了气象温湿系数与林木病虫害之间的相关关系。

关键词：农药精确施用信息流集成气象数据库智能植保机械

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成型面干磨削用旋转热管砂轮换热性能研究

机械工程学报 2021年第3期57卷 267-276页

作者：陈佳佳傅玉灿钱宁姜华飞南京林业大学机械电子工程学院南京210037 南京航空航天大学机电学院南京210016

制约难加工材料成型磨削的主要问题是磨削烧伤。现有的冷却技术大多基于冷却液进行冷却,而鲜有学者从砂轮基体本身的换热潜能出发来解决磨削热的疏导问题。提出借鉴高效传热性能热管技术实现磨削弧区强化换热的构想,针对典型盘类零件型... 详细信息

制约难加工材料成型磨削的主要问题是磨削烧伤。现有的冷却技术大多基于冷却液进行冷却,而鲜有学者从砂轮基体本身的换热潜能出发来解决磨削热的疏导问题。提出借鉴高效传热性能热管技术实现磨削弧区强化换热的构想,针对典型盘类零件型面特征,制作了轴向旋转热管砂轮,通过监测热管内部的温度分布,分析了不同转速、充液率以及热流密度条件下轴向旋转热管砂轮的等效换热系数。通过对比有、无热管两种砂轮在干磨削钛合金TC4成型面时热管内部温度、磨削弧区温度、工件表面质量及工件表层金相组织等,证实了热管在强化成型磨削过程换热的优势。最终,对比了在使用热管和冷却液两种冷却方式下,所产生的能源消耗和CO_(2)排放量,证实了旋转热管技术在难加工材料绿色制造中的发展潜力。

关键词：成型磨削难加工材料轴向旋转热管强化换热绿色制造

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氟塑用高精度旋切机数控系统设计

木材加工机械 2014年第4期25卷 20-22,55页

作者：徐兆军南京林业大学机电学院南京210037

目前在聚四氟乙烯薄膜制造中普遍用旋切机。该机床主轴旋转时,利用多级齿轮传动使一部分动力推动刀架的进给,调整旋切单板厚度时要换上相对应的挂轮,存在旋切精度低、旋切厚度调节有级等缺点,旋切出的产品难以满足聚四氟乙烯薄膜市场越... 详细信息

目前在聚四氟乙烯薄膜制造中普遍用旋切机。该机床主轴旋转时,利用多级齿轮传动使一部分动力推动刀架的进给,调整旋切单板厚度时要换上相对应的挂轮,存在旋切精度低、旋切厚度调节有级等缺点,旋切出的产品难以满足聚四氟乙烯薄膜市场越来越薄需求。为此我们设计出一种基于PLC和运动控制模块的专用数控系统,该数控系统将主轴旋转与进给传动分开,组成随动系统,可以有效地克服目前旋切机的缺点,能显著提高传动系统进给精度,无级精准地调节旋切厚度规格。

关键词：聚四氟乙烯薄膜旋切机数控系统