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探讨工科分析化学实验课混合式教学及其效果

科教导刊（电子版） 2024年第9期 185-187页

作者：柴琳琳肖开提·阿布力孜新疆大学化工学院化学工程与技术国家级实验教学示范中心石油天然气精细化工教育部&自治区重点实验室新疆乌鲁木齐 830017

分析化学实验作为基础实验课,在工科分析化学教学中起着联系理论和实践教学的桥梁作用,具有承前启后的重要作用.而传统的教学模式通常以操作型、设计型和定量型的实验为主,所有实验环节在线下完成,但因教学大纲规定的实验教学学时有限,... 详细信息

分析化学实验作为基础实验课,在工科分析化学教学中起着联系理论和实践教学的桥梁作用,具有承前启后的重要作用.而传统的教学模式通常以操作型、设计型和定量型的实验为主,所有实验环节在线下完成,但因教学大纲规定的实验教学学时有限,在线完成所有实验环节受到一定影响,常出现时间紧、平行实验次数达不到要求,以及以一两次的平行实验数据"创造"其他平行实验数据的现象,这给学生求真能力和实验技能等综合实验能力的培养带来不良影响.为了提高实验教学的质量和效果,需要与时俱进地建立起线上和线下有机结合的分析化学实验混合式教学模式.混合式教学是以教为手段以学为中心,授课在线上,操作在线下的理论和实践有机结合的实验教学模式.文章探讨线上和线下实验教学的有机结合模式对提高实验教学质量和效率所带来的良好作用,拓宽学生在实践教学中的学习维度、强化操作技能、提高创新意识和分析问题的能力.

关键词：分析化学实验混合式教学线上线下有机结合

来源：博看期刊评论

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锆基合金表面仿生织构设计及润湿性仿真研究

润滑与密封 2024年第10期49卷 117-121页

作者：曹志涛郑清春郝佳丽杨小洋刘鑫张春秋胡亚辉天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学) 天津300384 天津市骨植入物界面功能化与个性化研究企业重点实验室天津300190

为探究锆基合金织构化表面微润滑机制,在锆基合金表面制备一种类似树蛙趾端表面多边形棱柱结构的仿生织构,利用ANSYS Fluent软件在模拟织构表面并建立液滴铺展模型,分析不同织构参数(织构边长、织构间距)下仿生织构表面的亲水性能。结... 详细信息

为探究锆基合金织构化表面微润滑机制,在锆基合金表面制备一种类似树蛙趾端表面多边形棱柱结构的仿生织构,利用ANSYS Fluent软件在模拟织构表面并建立液滴铺展模型,分析不同织构参数(织构边长、织构间距)下仿生织构表面的亲水性能。结果表明:六边形织构在相同面积率下可提供最长的凹槽长度及最长的织构边缘长度,在各多边形织构中具有较强的亲水效果;织构间距、织构边长与接触角之间均存在明显线性关系,接触角随织构间距的增大而减小,随织构边长的增大而增大,因此可通过调整织构边长与织构间距实现对亲水性能的改善。在研究的织构边长和织构间距范围内,锆基合金织构表面的接触角都低于光滑合金表面的接触角,表明建立的仿生织构表面改善了锆基合金的亲水性。

关键词：锆基合金润湿性微织构接触角仿生织构设计

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剪式采摘机械臂的结构设计与仿真分析

天津理工大学学报 2024年第3期40卷 117-122页

作者：胡宏康胡文华天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384

为满足柚子等高挂水果采摘的作业要求,对一种5自由度剪式机械臂进行设计和分析。对剪式机械臂进行结构设计和虚拟建模,基于改进德纳维-哈登堡(Denavit-Hartenberg,D-H)法得到其正运动学方程。利用MATLAB软件分析得到其工作空间云图,在... 详细信息

为满足柚子等高挂水果采摘的作业要求,对一种5自由度剪式机械臂进行设计和分析。对剪式机械臂进行结构设计和虚拟建模,基于改进德纳维-哈登堡(Denavit-Hartenberg,D-H)法得到其正运动学方程。利用MATLAB软件分析得到其工作空间云图,在关节空间内选用五次多项式插值对机械臂进行轨迹规划。在ADAMS软件中建立剪式机械臂的虚拟样机模型,将轨迹规划得到的数据单元作为关节运动参数进行逆动力学仿真分析,分析了在柚子采摘过程中剪式机械臂各个关节所需的驱动力矩。研究结果为剪式采摘机械臂的研发和应用奠定了基础。

关键词：水果采摘剪式机械臂运动空间轨迹规划动力学仿真

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复合梁结构的加速度传感器振动特性分析

天津理工大学学报 2024年第1期40卷 30-36页

作者：饶洋洋刘海英天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384

随着微传感器的发展,谐振式加速度计以稳定性好和检测精度高,成为当前的一个研究热点。谐振器作为加速度计的核心敏感元件,其良好的力学特性对加速度计的工作状况具有重要影响。针对加速度计谐振器设计了一种复合多梁结构,通过控制边界... 详细信息

随着微传感器的发展,谐振式加速度计以稳定性好和检测精度高,成为当前的一个研究热点。谐振器作为加速度计的核心敏感元件,其良好的力学特性对加速度计的工作状况具有重要影响。针对加速度计谐振器设计了一种复合多梁结构,通过控制边界条件对其关键结构参数、加速度计谐振频率和灵敏度影响进行理论分析,结合实际工作环境,运用ANSYS对其模型进行仿真验证,分析关键结构参数对其谐振频率与灵敏度的影响规律,研究结果表明:随梁宽度和梁高度增加,传感器轴向振动固有频率均增加;随梁长度增加,轴向振动固有频率减小;与梁间距无关;此外,随梁宽度和梁厚度增加,传感器灵敏度均降低,其灵敏度与谐振梁长无关,为后续提高加速度计灵敏度提供要点参考。

关键词：复合梁结构加速度计灵敏度固有频率谐响应分析

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微型涡喷发动机离心压气机的性能计算及分析

天津理工大学学报 2024年第4期40卷 35-41页

作者：张经伦童志庭鞠鹏飞天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384

文中对微型涡喷发动机的离心压气机进行了气动分析。采用商业仿真软件NUMECA对某微型涡喷发动机的离心压气机进行70%、80%、90%、100%转速的数值计算及流场分析。计算结果显示:不同转速下随着流量的减小,效率先增大后减小,压比逐渐增大... 详细信息

文中对微型涡喷发动机的离心压气机进行了气动分析。采用商业仿真软件NUMECA对某微型涡喷发动机的离心压气机进行70%、80%、90%、100%转速的数值计算及流场分析。计算结果显示:不同转速下随着流量的减小,效率先增大后减小,压比逐渐增大。通过对流场分析得出:100%转速时,压气机的损失主要来源是叶轮主流叶片前缘的激波、叶轮叶顶吸力面附近的流动分离与堵塞、轴向扩压器前的轮毂侧和叶背的分离;对比其他转速,由于压气机前后级间存在匹配关系的变化,在离心压气机各部件流场恶劣趋势不同的情况下,90%转速相对于其他转速的流场损失较小,因此其效率更高。

关键词：微型离心压气机扩压器等熵效率变工况数值模拟

在能量空间中实现非线性双转子系统的碰摩振动机理表征

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天津理工大学学报 2024年第1期40卷 140-147页

作者：王敬寒武钢天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384

碰摩是转子系统发生失稳的一个重要原因。在碰摩故障发生时,转子与机壳随时间的推移在碰撞和脱离等状态间变化,容易产生能量交换,并引发复杂的振动现象。通过构建带碰摩故障的非线性双转子系统模型及动力学方程,采用龙格-库塔法进行数... 详细信息

碰摩是转子系统发生失稳的一个重要原因。在碰摩故障发生时,转子与机壳随时间的推移在碰撞和脱离等状态间变化,容易产生能量交换,并引发复杂的振动现象。通过构建带碰摩故障的非线性双转子系统模型及动力学方程,采用龙格-库塔法进行数值仿真,在相空间中分析系统的非线性振动特性。在振动能量空间中使用非线性能量供给函数模拟碰摩故障发生后系统的转子振动能量变化,利用振动能量轨道的迁移表征碰摩振动机理。研究结果更好地揭示了非线性双转子系统发生碰摩故障后的碰摩振动机理,提出的方法为双转子系统的振动机理分析提供了新的视角。

关键词：双转子系统碰摩故障非线性振动能量轨道轨道迁移

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不同太阳能利用区有机朗肯循环工质的选择

热科学与技术 2018年第3期17卷 211-218页

作者：王瑞祥沈阳陈启超徐荣吉北京建筑大学北京市SEB工程技术研究中心北京100044 建筑用能国家级虚拟仿真实验教学示范中心北京100044

为太阳能有机朗肯循环系统（organic Rankine cycle,ORC）合理选择工质需要综合考虑太阳能辐射强度和环境温度的影响。基于建筑热工设计分区和太阳能资源区划标准,将我国分为了11个太阳能利用区。利用太阳能ORC热力学能量流通数学模型,... 详细信息

为太阳能有机朗肯循环系统（organic Rankine cycle,ORC）合理选择工质需要综合考虑太阳能辐射强度和环境温度的影响。基于建筑热工设计分区和太阳能资源区划标准,将我国分为了11个太阳能利用区。利用太阳能ORC热力学能量流通数学模型,以太阳能ORC系统典型月平均热发电效率最高为原则,为太阳能ORC系统绘制出推荐的工质地图。

关键词：太阳能有机朗肯循环辐射强度环境温度建筑热工设计分区

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米字形填充正方形蜂窝异面平台应力

包装工程 2024年第1期45卷 281-289页

作者：孙德强常露邢月卿王倩张艺行骆泽龙董成辉王思宇陕西科技大学轻工科学与工程学院西安710021 陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心西安710021 陕西科技大学3S包装新科技研究所西安710021 陕西省产品质量监督检验研究院西安710061

目的研究冲击速度和结构参数对米字形填充正方形蜂窝异面平台应力的影响规律。方法利用ANSYS/LS-DYNA建立该蜂窝可靠的基于胞元阵列的异面冲击分析有限元模型;基于简化的超折叠单元理论推导该蜂窝的准静态平台应力理论公式,理论值与仿... 详细信息

目的研究冲击速度和结构参数对米字形填充正方形蜂窝异面平台应力的影响规律。方法利用ANSYS/LS-DYNA建立该蜂窝可靠的基于胞元阵列的异面冲击分析有限元模型;基于简化的超折叠单元理论推导该蜂窝的准静态平台应力理论公式,理论值与仿真值相吻合验证理论公式的正确性。对不同壁厚边长比的蜂窝,在不同冲击速度下进行异面冲击仿真分析,利用LS-PrePost软件处理得到相应的接触力-位移曲线,进一步处理得到变形模式和平台应力,并以图表的形式加以展示与分析。结果不同冲击速度下结构参数固定的蜂窝表现出LS、MS和HS等3种不同的异面冲击变形模式,从LS模式转变到MS模式再到HS模式的临界速度分别约为20 m/s和150 m/s;壁厚边长比对变形模式的影响可忽略。结论该蜂窝动态平台应力随冲击速度(或壁厚边长比)的增加而增大,且增长速率不断提高。当其他参数固定时,LS模式和MS模式下该蜂窝的动态平台应力与冲击速度呈二次函数关系,HS模式下动态平台应力与冲击速度的平方呈线性关系;动态平台应力与壁厚边长比呈幂函数关系。基于仿真计算结果,得到了该蜂窝动态平台应力的经验表达式。

关键词：米字形填充正方形蜂窝异面冲击有限元模拟变形模式平台应力

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物联网专业混合式实验教学模式探索

教育教学论坛 2024年第11期 1-4页

作者：安健张利平惠维唐亚哲西安交通大学计算机科学与技术学院陕西西安710049 西安交通大学计算机国家级实验教学示范中心陕西西安710049

针对当前物联网专业高校在实验与实践教学活动开展过程中面临的师资力量有限、实验内容设计质量不高、自主训练不足且缺乏思维锻炼能力等问题,以新工科人才建设思想为指导,以培养工程实践思维和创新能力提升为目标,基于SPOC、虚拟仿真... 详细信息

针对当前物联网专业高校在实验与实践教学活动开展过程中面临的师资力量有限、实验内容设计质量不高、自主训练不足且缺乏思维锻炼能力等问题,以新工科人才建设思想为指导,以培养工程实践思维和创新能力提升为目标,基于SPOC、虚拟仿真等现代化教学手段和先进的教学理念,探索虚实结合、多径培养的新型教学模式。通过案例引导、虚实结合、课堂翻转等多样化的教学手段提高学生参与课程的积极性和学习热情,为国内其他高校新工科专业的实践教学建设与开展提供新的解决思路与教学方法。

关键词：物联网感知与标识 SPOC 虚拟仿真