本期導(dǎo)讀

方法與技術(shù)

1.基于應(yīng)變法和光電法的液壓鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)性能試驗(yàn)分析

關(guān)鍵詞：液壓鑿巖機(jī)；回轉(zhuǎn)性能；應(yīng)變法；光電法；釬桿 P1～4，28

液壓鑿巖機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于巖石開采和工程建筑的重要設(shè)備，其回轉(zhuǎn)性能對(duì)鑿巖效率具有重要影響?！痘趹?yīng)變法和光電法的液壓鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)性能試驗(yàn)分析》一文提出了一種液壓鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)性能測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)變法實(shí)時(shí)檢測(cè)液壓鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)部件的應(yīng)變變化，通過(guò)光電法實(shí)時(shí)檢測(cè)回轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速，然后通過(guò)數(shù)據(jù)分析和處理，得出液壓鑿巖機(jī)的回轉(zhuǎn)扭矩和回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，為鑿巖行業(yè)提供了一種回轉(zhuǎn)性能測(cè)試方案。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該系統(tǒng)能夠連續(xù)采集和在線實(shí)時(shí)檢測(cè)液壓鑿巖機(jī)的回轉(zhuǎn)扭矩和回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析表明，液壓鑿巖機(jī)的回轉(zhuǎn)扭矩與負(fù)載密切相關(guān)。在施加負(fù)載未超過(guò)鑿巖機(jī)額定扭矩時(shí)，增加回轉(zhuǎn)進(jìn)油壓力只會(huì)提高釬桿的轉(zhuǎn)速，對(duì)回轉(zhuǎn)扭矩的影響較小。

2.渦輪盤嵌入式智能傳感器最優(yōu)算法研究

關(guān)鍵詞：渦輪盤；智能傳感器；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；C++；最優(yōu)位置算法 P5～9，20

隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)控制、健康監(jiān)測(cè)的智能化要求越來(lái)越高，嵌入式渦輪盤智能傳感器應(yīng)用越來(lái)越廣泛。《渦輪盤嵌入式智能傳感器最優(yōu)算法研究》一文針對(duì)嵌入式智能傳感器安裝導(dǎo)致輪盤局部應(yīng)力集中、降低強(qiáng)度、失效和應(yīng)力精確分析數(shù)學(xué)模型缺失等問題，構(gòu)建嵌入式智能傳感器安裝孔應(yīng)力集中數(shù)學(xué)模型；在C++環(huán)境下，搭建了渦輪盤物理場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)環(huán)境對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣體數(shù)據(jù)場(chǎng)；根據(jù)構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型，按點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力場(chǎng)精確分析計(jì)算；運(yùn)用改進(jìn)的粒子群算法計(jì)算智能測(cè)試傳感器安裝孔的最優(yōu)位置，接著將該分布情況下應(yīng)力計(jì)算結(jié)果在C++中繪制云圖，通過(guò)應(yīng)力分布云圖，確定渦輪盤上安裝孔最優(yōu)的技術(shù)參數(shù)和渦輪盤上應(yīng)力影響最小分布結(jié)果。測(cè)試傳感器最優(yōu)位置與無(wú)測(cè)試傳感器安裝孔情況相比，最大應(yīng)力計(jì)算結(jié)果相差0.96%，對(duì)在實(shí)際渦輪盤上安裝智能測(cè)試傳感器具有重要參考價(jià)值。

3.基于有限元法的軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)極限下限分析

關(guān)鍵詞：有限單元法；極限下限分析；軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)；數(shù)學(xué)規(guī)劃 P10～13

軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域，確定軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)的極限載荷，可為工程設(shè)計(jì)和安全評(píng)定提供準(zhǔn)確可靠的理論依據(jù)和參考。《基于有限元法的軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)極限下限分析》一文采用有限單元法對(duì)軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)的極限下限載荷系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。首先通過(guò)有限元法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散化處理，建立軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)極限下限問題的數(shù)學(xué)規(guī)劃格式；結(jié)合基于降維迭代思想的減縮基技術(shù)將整個(gè)極限下限問題轉(zhuǎn)化為一系列非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃子問題進(jìn)行求解；每個(gè)規(guī)劃子問題中，利用彈塑性增量分析中的修正Newton-Raphson 迭代法得到自平衡應(yīng)力基矢量，進(jìn)而由一組帶有待定系數(shù)的自平衡應(yīng)力基矢量的線性組合模擬出所需的自平衡應(yīng)力場(chǎng)；最后編制計(jì)算程序?qū)κ芫純?nèi)壓的厚壁圓筒和厚壁球殼兩個(gè)經(jīng)典軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。算例結(jié)果表明，該算法計(jì)算得到的數(shù)值解與理論解析解之間的誤差都在1%以內(nèi)，驗(yàn)證了本文提出方法的合理性和有效性。

4.裝載機(jī)用低合金耐磨鋼磨料磨損性能研究

關(guān)鍵詞：低合金耐磨鋼；磨料磨損；磨損形貌；硬度；耐磨性 P14～16，67

裝載機(jī)的核心部件鏟斗與物料直接接觸的耐磨板使用最多的是低合金耐磨鋼。《裝載機(jī)用低合金耐磨鋼磨料磨損性能研究》一文采用ML-100 銷- 砂紙盤磨料磨損試驗(yàn)機(jī)研究了3 種低合金耐磨鋼NM400、NM400E、22SiMn2TiB 的合金成分、金相組織、機(jī)械性能和磨料磨損試樣表面形貌。結(jié)果表明，NM400 的相對(duì)耐磨性為1.22，NM400E 的相對(duì)耐磨性為1.47，2SiMn2TiB 的相對(duì)耐磨性為1.52。通過(guò)試樣磨損表面形貌分析磨損機(jī)理，通過(guò)優(yōu)化合金成分提高強(qiáng)韌性開發(fā)的NM400E，在低沖擊的磨料磨損工況下，相對(duì)耐磨性較NM400 有明顯提高，接近22SiMn2TiB 水平。

管理與人才培養(yǎng)

5.基于BOPPPS 的“齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)受力分析”課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞：BOPPPS；機(jī)械設(shè)計(jì)；齒輪傳動(dòng)；混合式教學(xué)P57～59

為滿足新工科教育對(duì)機(jī)械類專業(yè)創(chuàng)新性、復(fù)合型人才的培養(yǎng)要求，《基于BOPPPS 的“齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)受力分析”課堂教學(xué)設(shè)計(jì)》一文以立德樹人為目標(biāo)，以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，以互聯(lián)網(wǎng)+教育教學(xué)為理念，基于BOPPPS 教學(xué)模式進(jìn)行課堂教學(xué)改革。介紹了線下課堂的導(dǎo)言、學(xué)習(xí)目標(biāo)、預(yù)評(píng)估、參與式學(xué)習(xí)、后評(píng)估和總結(jié)等六個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施辦法。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明，學(xué)生的課堂參與度、知識(shí)獲得感和滿意度顯著增強(qiáng)。

6.基于虛擬儀器的圓度誤差評(píng)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞：圓度誤差；LabVIEW；虛擬儀器；最小二乘法；開放性實(shí)驗(yàn) P60～63

針對(duì)互換性與技術(shù)測(cè)量課程中圓度誤差評(píng)定傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生不易理解掌握、評(píng)定誤差大的問題，《基于虛擬儀器的圓度誤差評(píng)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)》一文利用虛擬儀器平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì), 基于LabVIEW 技術(shù)構(gòu)建集數(shù)據(jù)采集、保存、評(píng)定功能于一體的圓度誤差評(píng)定開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)，系統(tǒng)給出了圓度誤差中最小二乘圓法的評(píng)定結(jié)果,可顯示采樣點(diǎn)的輪廓曲線、最小二乘圓半徑、最小二乘圓圓心坐標(biāo)、最小二乘圓輪廓、采樣點(diǎn)的數(shù)值和圓度誤差。學(xué)生能更好地理解測(cè)量原理及參數(shù)的評(píng)定過(guò)程，通過(guò)實(shí)際操作與計(jì)算機(jī)虛擬平臺(tái)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，提高了教學(xué)效果。

應(yīng)用與優(yōu)化

7.基于WinForm 的芯片測(cè)試管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞：WinForm；管理系統(tǒng)；芯片測(cè)試 P103～107，111

芯片測(cè)試管理系統(tǒng)可有效提升芯片測(cè)試程序的核心競(jìng)爭(zhēng)能力?！痘赪inForm 的芯片測(cè)試管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一文以芯片測(cè)試為研究對(duì)象，采用結(jié)構(gòu)化軟件設(shè)計(jì)方法；以WinForm 和SQLsreve 數(shù)據(jù)庫(kù)為系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了一套有效且可靠的芯片測(cè)試管理系統(tǒng)。該芯片測(cè)試管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括軟件整體架構(gòu)、各個(gè)工序功能模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和可視化界面等，滿足了在芯片測(cè)試管理系統(tǒng)12 項(xiàng)功能（系統(tǒng)管理、產(chǎn)品出入庫(kù)、品檢功能、測(cè)試功能、鐳射功能、打點(diǎn)功能、烘烤功能、設(shè)備管理、異常處理、訂單工藝、質(zhì)量管理、可視化管理模塊）能需求。

8.基于計(jì)算機(jī)視覺的交通燈識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞：交通燈檢測(cè)；OpenCV；計(jì)算機(jī)視覺；霍夫圓變換；顏色閾值分析 P108～111

在自動(dòng)駕駛技術(shù)和智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域，準(zhǔn)確識(shí)別交通信號(hào)燈對(duì)于交通安全至關(guān)重要。《基于計(jì)算機(jī)視覺的交通燈識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一文設(shè)計(jì)了一種基于計(jì)算機(jī)視覺的交通燈顏色檢測(cè)方法。該方法由接口層、處理層、決策層和輸出層組成構(gòu)建，利用OpenCV 進(jìn)行圖像預(yù)處理，包括圖像尺寸調(diào)整、噪聲濾除和色彩空間轉(zhuǎn)換，為后續(xù)處理提供更清晰的視覺基礎(chǔ)；隨后通過(guò)霍夫圓變換算法檢測(cè)交通燈的位置；最終采用顏色閾值分析法來(lái)確定交通燈的顏色狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能有效識(shí)別紅色、黃色、綠色信號(hào)燈以及指示箭頭，展示了OpenCV 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在交通燈識(shí)別檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。