新技术新模式推进机械制造实践教学强化一流本科建设的能力培养

以一流学科和新工科建设为指引,以2.0版卓越工程师培养计划对人才的能力结构要求为目标,从学生“基础能力”培养出发,对机械制造学科实践类教学的理念和模式进行改革,结合CAI/VR及3D打印等新技术的应用,通过将制造技术理论课程教学与实验教学、实习和课程设计等实践类教学的有机结合,来提升学生的知识获取能力,强化知识应用能力,进而实现创新创造能力的培养,以满足创新型国家建设对人才的基础能力的需要。     

采用切片数据的多孔复杂模型三维实体重建

为了实现基于切片数据的多孔复杂模型的三维文体重建,提出将基丁轮廓线的局部优化方法与移动立方体(Marc-hing Cubes,MC)算法相结合,通过采用辅助轮廓法精确提取等值线,制定模型复杂程度的分类原则,合理选择配置方法,克服了多分支轮廓拓扑重构的困难,重建出由三角面片组成的三维形体表面模型.利用ANSYS参数化设计语言(AP-DL)在ANSYS中实现面模型向实体模型的转化,使重建后的模型不仅三维显示,还可直接用于有限元分析,使提出的三维重建方法具有更好的实用性.     

基于ABAQUS的微结构滚压印仿真

借助有限元软件ABAQUS,对滚动热压印成型过程进行二维仿真。聚合物材料采用PM-MA的理想弹塑性模型,以图形面积的复制率、图形的最大宽度和最大深度为评定判据,详细分析了滚子与聚合物表面距离、图案大小、图案占空比、滚子的滚动速度、聚合物弹性模量对压印图形质量及压印力的影响。仿真计算结果表明,滚子与聚合物的距离、图案占空比、聚合物的弹性模量对压印图形的质量影响较大,而滚子滚动速度以及图案大小对压印图形的质量影响较小;同时,滚子与聚合物距离、聚合物弹性模量、图案大小对压印力的影响较大,反之,其他的情况基本可以忽略。     

基于VRML的产品虚拟模型协同操作方法研究

针对基于Web的虚拟设计中用户和企业设计人员交流的需要,提出了采用VRML对产品的虚拟模型进行同步浏览和协同设计的新方法,并设计了相应的控制方式.同时结合矢量化的电子图板、文字及语音通信对产品的虚拟模型进行协同操作和讨论,实现了协同操作的系统原型.     

自动消防水炮在生物质能发电厂中的应用

随着国民经济高速增长和国家节能减排战略的贯彻发展,生物质能发电厂的兴建如雨后春笋,这类项目中秸秆料棚的高度基本都超过12m,属于高大空间类建筑,常规自动喷水灭火系统较难适用。作为一种相对高效的灭火系统,自动消防水炮的应用实现了对某些高大空间火灾进行的有效扑救,现已逐渐运用到各类工程消防设计中。通过对自动消防水炮的简单介绍,并以其在生物质能发电厂中的应用为例进行说明,给出几点自动水炮在生物质能发电厂消防设计应用中的体会。     

接近式紫外光刻中图形失真的分析与预修正仿真

接近式紫外光刻中光刻胶图形形状失真是影响基于紫外光刻工艺的大深宽比微结构质量的重要因素之一.为把握其规律,并探寻减小光刻胶模型形状失真的对策,利用部分相干光理论建立光刻理论模型,计算光刻胶表面的光强分布及变化规律,模拟得到的光刻胶图形轮廓明显地呈现拐角圆化和直边带毛刺等畸变现象.提出一种应用遗传算法的误差预补偿方法,在掩模图形的设计阶段,调整引起衍射的掩模特征形状以实现光刻胶表面的衍射光场调制,并根据光刻胶曝光轮廓特点,提出一种分段分类的思想,设计评价策略,减小问题的求解空间,实现了掩模设计图形的快速优化.结果表明优化补偿后的掩模图形降低了衍射造成的曝光图形的形状失真程度,图形质量得到了显著改善.该研究为提高接近式紫外光刻精度提供了一种新的思路.     

基于特征语言的产品族结构描述方法研究

针对大规模定制模式下的产品设计提出了一种基于特征语言的产品族构建方法.说明了面向产品数据的产品族结构和面向造型的产品族结构,以及二者之间的关系,为产品族结构中的约束关系和几何造型方法设计了特征语言描述机制,并给出了配置产品实例的方法,最后以仪器柜的产品族设计为例实现了系统原型.     

基于网络的多用户协同设计CAD系统

介绍了自行研发的、基于Web的、多用户协同的二维CAD系统。该系统使用Java语言开发,不同的用户可以通过组合消息的机制实现同步显示、在线协同创建和编辑。由于实现了DWG格式文件的导入、打开、编辑和保存,该系统实现了与AutoCAD软件的交互。系统采用了基于实体的权限控制机制,解决了协同设计中的冲突问题。三层式B／s结构使用户无须安装客户端,即可使用支持Java的浏览器,极大地方便了用户的使用。