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篇1:机械工程毕业论文
机械工程毕业论文
《 机械工程材料课程课业评价改革分析 》
摘要:针对机械工程材料课程当前课业评价存在考核方式单一、缺乏对学生综合能力考察评价及不利于培养学生创新能力等一系列问题,提出了课业多元化考核方案。该方案有利于提高学生自主学习能力,培养学生能动性与创新性,强化学生工程素质及工程实践能力。
关键词:机械工程材料;课业评价;自主学习;工程素质
机械工程材料课程是材料类及机械类相关专业的基础课,是一门理论性和实践性很强的课程,即强调知识的综合性、实用性、又强调创新能力、综合分析和解决生产实践问题的能力[1]。该课程从材料的工程应用角度出发,阐述工程材料的基本概念、理论,以及材料的成分、加工工艺对材料组织结构及性能的影响。使学生通过学习,理解并掌握机械工程材料的基本理论和基本知识,从而具备根据机械零件的性能要求和服役工况,对机械零件进行合理地选材并正确制定零件加工工艺路线的初步能力[2]。因此该课程是理论与实践的纽带,是学生从理论学习走向工程应用的桥梁,是成为“卓越工程师”的必由之路。“卓越工程师”的培养目标,要求高校毕业生具有良好的工程意识、工程素质、工程践能力及创新意识[3-,4],这也是我国经济社会快速发展,各学科之间相互融合交汇,学科相互渗透、交叉背景下对当代大学生提出的必然要求,但当前机械工程材料的课业评价方式存在一定缺陷,制约了学生综合素质的提高与发展,不利于卓越工程师的培养,因此有必要进行课业评价方式的改革,建立更加科学合价体系。
1 机械工程材料课业评价现状及存在问题
当前,机械工程材料课业评价仍以传统的考试为主,考试内容大部分偏重及知识的记忆,缺乏对学生综合能力的考察及评价,这种单一的考核模式不仅不能客观反映出一个学生的真实水平,而且存在下列问题。
1.1 教师教学的功利性
传统课业评价方式单一,以卷面成绩为唯一的评价标准,亦是教师教学效果的最终体现,导致部分教师存在教学的功利性,即“考什么教什么”“怎么考则怎么教”,大都只注重相关理论的研究和论述,工程实际应用练习不多,重基础、轻应用,不能很好培养学生解决实际问题的能力;而这种教学的功利性又导致教学内容的片面性及局限性;出现“一门课仅读一本书”的现象[5],严重制约了学生自主学习能力的提高,阻碍了学生能动性与创新性的培养,降低了学生分析解决实际生产问题的能力。
1.2 学生学习的应试性
传统的考试方式,学生成绩主要由平时成绩及期终试卷两方面组成,其中试卷成绩占百分之八十以上(甚至百分之百),这样的考核方式片面,脱离工程实际[6],学生为应付考试而背诵的都是相互独立的“点”,没有理解贯通成“线”,对知识的相互关系、相互影响及如何应用知识解决问题,学生并没有掌握,而恰重要的。
2 机械工程材料课业评价改革实施方案
针对当前存在的问题,文章提出了机械工程材料课业评价多元化考核方案,即以学生为单元的自主学习考核占10%,以小组为单元的案例讨论考核占20%,大作业考核占20%,考试考核占50%。改革后的课业评价方案以提高学生自主学习能力,培养学生能动性与创新性,强化学生工程素质及工程实践能力为目标,各组元所占分值比例均以上述培养目标为基础,是上述目标的综合反映,并为多年的教学实践所证明,具有科学性、合理性、可行性。
2.1 以学生为单元的自主学习考核
对材料类相关专业学生,该课程前几章与材料科学与基础课程有较多的重复,但该部分是基础知识点,亦是材料后续选材及热处理的理论依据,结合各校学生实际掌握情况,该部分内容并不能完全删除,因此采用引导式教学,以学生自主学习为主,学生的作业、章节总结及随堂小测验为考核标准,教师仅对重点,难点知识做讲解,相应减少该部分课时量的分配。同时,自主学习考核可包含学生日常出勤、课堂讨论,其目的是鼓励学生提高课堂参与度,活跃课堂氛围。
2.2 以小组为单元的案例讨论考核
在工程项目化分组讨论教学中,每个小组(5~8人为一组)会收到一份工程项目任务书,任务书中说明了某机械部件的名称及部件的结构,学生根据具体的任务,以小组协作的形式查询相关资料,明确该部件的服役条件、失效形式,并依此进行选材及工艺路线分析,制定合理的热处理工序,阐明热处理后材料的组织及性能,最后完成相应的'工艺报告。该过程中不仅是对整个教学内容的概括、总结和应用,更是需要学生将理论与实践良好的结合,是一个发现问题、解决问题的探究式学习过程,同时培养了学生团队合作精神,组织协调及分工协作能力,是该课程主要教学目标和要求的集中体现。
2.3 大作业考核
该部分给出大作业题目,要求学生查阅相关文献,独自完成相关作业要求。此过程中提高学生自主解决问题的能力,同时大论文的考核可以打破学生单纯应试学习,有利于调动学生学习的积极性和主动性,提高学生查阅文献,获取知识的能力,对培养学生系统分析问题,解决问题有很大的帮助。
2.4 考试考核
当前,考试考核虽有局限性,但仍不失为对学生理论知识掌握情况进行客观评价的一种公平有效的方式。精心设计的考试题目涵盖了该课程的主要知识点,能够准确反映学生对基本知识点,基本理论的掌握情况,而基础知识的掌握是学生完成熟练选材及材的基础。
3 课业评价改革实施效果
通过对机械工程材料课业评价进行系列改革,在提高教学质量,培养学生工程能力方面起到显著效果:第一,实现了全程化管理。多元化考核方式从考勤、作业、课堂讨论、分组讨论、大作业和考试等方面贯穿整个教学过程,该过程不但评价了学生的学习方法、学习态度,而且引导学生积极参与课堂教学,活跃了课堂气氛,促进了师生的交流,显著提高了学习效率。第二,培养了学生的自学能力。在引导式教学,探究式教学及小组协作学习过程中,学生为解决生产问题,探索问题的外在表现与内在关联,积极查阅相关资料,获取所需信息,该过程中不但让学生对所学知识及不同学科知识进行融会贯通,而且培养了学生对新知识的获取、理解、归纳及应用创新的能力,并从中收获成功的快乐。通过对比发现学生的自学能力较课业评价改革之前得到显著的提高。第三,提高了学生的工程应用能力。以实际工程为背景,工程项目为主线的教学模式,锻炼了学生的工程素质及工程实践能力,提高了学生的工程意识,使机械工程材料成为学生走向企业、走向的桥梁。
4 结束语
机械工程材料学业改革实践结果表明多元化考核方式是提高学生学习兴趣,培养学生自学能力,提高学生工程素质的有效途径。但改革后对教师的教学水平、教学精力及教学理念提出更高的要求,这是一项系统工程,需要全体教学工作者的共同努力,方能为我国卓越工程师的培养添砖加瓦。
参考文献
[1] 高为国,董丽君,吴安如.“机械工程材料”课程中创新能力的培养[J].中国大学教学,(11):43-45.
[2] 韩海梅.机械工程材料实验教学改革[J].科技视界,(11):62-64.
[3] 曹霞.卓越计划下机械工程材料课程实验教学改革探索[J].中国现代教育装备,2014(19):69-71.
[4] 高为国.基于卓越工程师培养的“机械工程材料”课程建设[J].湖南工程学院学报,,20(3):74-77.
[5] 高旭,陈晓红.“工程材料及成型技术基础”课程考试方法改革[J].辽宁科技大学学报,2014,37(4):436-440.
[6] 刘政怡,吴建国,李炜.高等学校考试模式改革[J].中国现代教育装备,2011(21):43-47.
篇2:机械工程的毕业论文
机械工程的毕业论文
《 机械工程设计中的虚拟样机技术探析 》
摘要:文章简单介绍了虚拟样机技术的概念及其特点,对机械工程设计中虚拟样机技术的应用,尤其是在农业机械设计中的应用做了深入分析和探讨,以期为技术研发提供方向性的参考。
关键词:机械工程;设计;虚拟样机;技术分析
随着经济和科技的迅猛发展,企业在激烈的市场竞争中要想谋求长期稳定的发展,就要不断研发适应市场需求的新产品,并缩短研发周期、优化设计性能、提高产品质量、降低开发成本。虚拟样机技术相较于传统的物理样机技术而言,以其卓越的性能受到企业和研发者的青睐。以虚拟样机取代物理样机进行新产品开发中的前期设计和测试评估,可有效缩短开发周期和降低开发成本,同时能优化产品的设计效果,尤其在机械工程设计中发挥着举足轻重的作用。
1虚拟样机技术的概念及其特点
虚拟样机技术相对传统物理样机而言的显著特点是;虚拟,即通过计算机借助特定的软件程序帮助工程师建立三维模型,依靠先进的仿真模拟系统实施仿真模拟实验,对机械在实际运行中的情况加以分析和评估,帮助工程师及时找出设计不足和缺陷,并采取针对性的措施加以改进,提高机械设计的效率和质量[1]。简单地讲,该技术是在计算机基础上,运用CAD等设计制图模型,借助仿真模拟技术进行机械设计的一种新技术。该技术的特点是:在机械设计整个过程中借助高科技的设计和管理技术实施开发、分析和设计,极大地缩短了研发设计周期,提高了机械设计的质量和效率,同时也降低了设计成本,有助于提高企业的市场竞争力。
2机械工程设计中虚拟样机技术的.应用
2.1模型建立
2.1.1三维模型的建立建立三维的实体模型是运用虚拟样机技术的基础和前提,后续的仿真实验都要在这个基础上进行[2]。建立数字化的三维模型过程极其繁杂,除了对诸如齿轮、扇叶等外形复杂的零部件进行详细的细部设计,还要对各种机械内部的每种部件间的相关驱动联系予以充分考虑,以此为基础再借助CAD等软件程序搭建完整的机械系统的虚拟样机。早期的CAD以二维为主,这种方式的设计过程复杂且不容易操控,在生产中不具有优势,科技发展使得当前的三维CAD得到了普遍推广,机械产品内部的每个部件的转动惯量、质心位置和搭接的细节都能得到详尽的设计和明确表述,设计深度和效率都得到了显著提高,软件应用更加便捷人性化。
2.1.2添加约束建成数字三维模型后,为了规范和限制物体之间的相对运动,在对各个部件进行连接时要添加适当的约束。添加约束时,要从实际情况出发注意所添加约束条件的合理性。当前,国内使用的三维CAD设计软件多配有相关的动力学插件,通过这些插件对约束关系和装配关系加以映射,可实现对虚拟装配和添加约束的过程相统一。另一种方式是,借助三维CAD软件进行预装配,继而在ADAMS运动分析软件中导入已经完成的数据模型,通过ADAMS实现对产品运动情况的如实分析[3]。
2.1.3对模型施加驱动通过设置合理的约束在模型的各零部件之间实现连接,在确定各种机械运用的情况后,对模型施加驱动力及驱动转矩,以使模型能够按照预先设计好的运动情况进行运动。
2.1.4虚拟样机仿真驱动施加完成后,模型已基本建成,已经具备仿真模拟的实验条件。进一步,对产品模型实施模拟仿真的实验操作,分析计算各项物理指标,如速度和加速度、作用力和反作用力以及位移等,为后续有限元的分析做准备。
2.2有限元分析
有限元的分析方法能对机械内部各构件的强度和运动特性指标等进行全面、精准的分析,其显著特点是通用性强[4]。另外,有限元的分析方法还能实现对诸如边界条件和结构形状等力学问题的专业解答,目前在机械设计中得到了比较广泛的应用。有限元的分析方法运算速度和可靠性都比较高,在虚拟样机技术中是不可或缺的设计工具。
2.3优化设计
为提高机械使用的工作效率,在对机械模型进行必要的校验后,还要对其设计进一步优化。目前,国内在对机械模型进行优化时主要方法包括:在满足各项机械设计的条件、变量的变化区间也适宜的基础上,通过自动选择系统来选择机械模型设计中涉及的变量;在求解目标函数的最大值时可以通过分析函数进行计算;通过计算机计算系统改变设计参数的变量范围并加以求解,并可进行多次仿真[5]。特别是在每一次的仿真模拟完成后,要对模型的参数变量进行多次更改,通过反复的模拟实验,求得待求物理量的最优解。
2.4控制、机械系统联合仿真
在机械开发的传统模式中,机械系统和控制系统不管是在设计还是测试上都是相互独立的,二者之间并没有有效的互动,从而导致机械设计的实际效果并不理想。虚拟样机技术可将机械系统和控制系统实现一体化控制,将二者进行有效融合和统一,切实解决了传统的机械开发中控制效能低下等问题。虚拟样机技术中机械和控制系统的联合仿真思路具体如下:借助仿真软件分析三维模型的力学及动力学特性,再利用矩阵实验室等控制软件加以控制计算。这种设计思路中,控制软件将控制命令作用于运动学的仿真软件,后者将作用结果的反馈信息发送到虚拟的位置传感器,从而实现对控制系统的有效控制。两者综合,机械系统和控制系统的联合就能顺利实现。
3例证分析
目前,虚拟样机技术应用的范围和领域非常广,例如船舶加工、武器制造和包装机械设计及农业机械设计等。下面以其在农业机械设计中的应用为例加以分析。一方面是仿真技术和多柔体的系统建模相结合。由于多柔体系统中的动力学重在研究刚体运动和弹性变形之间的耦合性,所包含的运动形式复杂多样,动力学方面的计算难度大,借助虚拟样机进行仿真研究是当下的一个重点。比如在联合收割机的改良实验中,比较成熟的是对收割机的内部各种零件等刚体的建模和仿真技术,而针对小麦、水稻和玉米等柔体作物进行完整模型的建立以及柔体模型与收割机内部各部件的综合仿真模拟则是研发的重点和难点。另一方面是协同仿真技术,即将各个学科的模拟仿真工具加以结合,进而构建复杂多样的模拟仿真系统,在充分发挥各模拟仿真系统的单独作用时,协调不同领域的开发人员进行高效配合,实现产品研发的多元化和复合化。现代化农业机械越来越注重减轻农民的操作难度,也越来越注重多种作用的综合和集中,农业机械设计中所涉及的学科及领域也越来越多、越来越广,比如,如何把农用拖拉机的控制系统和机械系统加以高效综合的系统模拟仿真一直是技术研发的重点。
4结束语
综上,虚拟样机技术在长期的研发和应用过程中以其设计周期短、效率高和产品性能稳定等优势在机械工程设计领域得到了普遍推广和普及,但仍需进一步完善和改进,从而更好地为机械工程设计及其他学科和领域提供更大的便捷和更优质的服务。
参考文献
[1]卢建湘.虚拟样机技术在机械设计过程中的应用[J].赤峰学院学报(自然科学版),,31(9):45-47.
[2]张鸣,任建平,等.基于虚拟样机的机械设计方法[J].机械设计,,19(11):49-51.
[3]彭广林.机械设计中虚拟样机技术的有效运用[J].科技导向,2011,28(11):119-120.
[4]李杰,闫楚良,等.农业机械设计中虚拟样机技术的应用与展望[J].中国农业机械协会,,13(3):820-821.
[5]王刚,杨莺,刘少军.虚拟样机技术在工程机械领域的应用[J].工程机械,(8):11-13.
篇3:机械工程毕业论文写作提纲
机械工程毕业论文写作提纲
第一章 绪论
1.1 底盘集成控制的背景及意义
1.2 车辆纵向力与侧向力集成控制研究意义
1.3 车辆底盘纵向力与侧向力集成控制国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 本文主要研究内容
第二章 四轮独立转向、驱动/制动电动汽车动力学建模
2.1 整车动力学模型
2.1.1 车辆坐标系与轮胎坐标系
2.1.2 整车动力学参数计算
2.2 MSC CarSim 简介
2.2.1 CarSim 建模
2.2.2 数学模型求解器
2.3 轮胎模型及轮胎虚拟测试
2.3.1 轮胎模型的发展历程简述
2.3.2 Pacejka5. 2 轮胎模型
2.3.3 轮胎虚拟测试
2.4 轮胎查表逆模型
2.4.1 轮胎逆模型拟合方式
2.4.2 模型验证
2.5 电机模型
2.5.1 驱动电机的选取
2.5.2 电机模型
2.6 制动系统建模
2.7 本章小结
第三章 底盘及其子系统耦合与冲突分析
3.1 轮胎特性分析
3.1.1 轮胎纯纵向力特性分析
3.1.2 轮胎纯侧向力特性分析
3.1.3 联合工况下轮胎力特性分析
3. 2 车辆底盘耦合分析
3.2.1 轮胎力耦合
3.2.2 动态载荷分布的耦合
3.2.3 运动关系的耦合
3.3 底盘子系统功能冲突分析
3.4 本章小结
第四章 集成控制策略
4.1 集成控制策略简介
4.2 冗余控制系统控制分配问题简介
4.3 集成控制器设计
4.3.1 控制目标
4.3.2 滑模变结构控制
4.3. 3 轮胎力优化分配
4.3.4 轮胎力控制
4. 4本章小结
第五章 仿真平台及控制策略验证
5.1 人一车一路驾驶摸拟平台
5.2 仿真结果及分析
5.2.1 普通转向工况
5.2.2 极限双移线工况
5.2.3 紧急制动工况
5.2.4 制动与转向复合工况
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作的不足及展望
本文结论
本文通过对大量的车辆底盘集成控制方面的文献阅读,深入了解底盘集成控制方面的国内外研宄现状,针对四轮独立转向、制动/驱动电动汽车提出一种纵向力与侧向力集成控制策略,用以改善车辆的行驶稳定性。本论文主要研宄内容和得到的结论为:
(1)通过轮胎虚拟测试,得出轮胎滑移与侧偏数据,详细的分析并阐述了轮胎的纯滑移、纯侧偏、滑移和侧偏复合状态下轮胎的力学特性。另外,根据轮胎的测试数据,拟合了四维查表形式的轮胎逆模型。
(2)通过对轮胎特性、车辆载荷转移模型、车辆运动状态和底盘子系统功能的分析,得出了车辆底盘子系统间的耦合、冲突关系。
(3)通过对底盘的子系统的耦合、冲突关系的深入分析,提出了一种避免这种冲突对车辆行驶稳定性影响的'控制策略:车辆纵向力与侧向力集成控制。在该集成控制中,采用滑模变结构的控制方法得出车辆要达到目标状态所需施加的总的纵向力、总的侧向力和横摆力矩,然后通过最优化分配方法将总的纵向力、总的侧向力和横摆力矩分配到各个轮胎上。最后,通过轮胎逆模型查表得到当前状态下轮胎所需要实现的滑移率和侧偏角,将这两个状态反馈到控制轮胎的驱动和制动执行器来完成车辆的控制。
(4)在Simulink中搭建该集成控制的控制策略,基于CarSira与Simulink联合仿真,在dSPACE实时平台上搭建-车-路在环驾驶模拟器。
(5)通过在多个工况下的仿真,证明了本文中设计的集成控制策略可以使车辆根据驾驶员的指令保持理想的运动状态,并且在转向和制动的复合工况下控制效果更加明显,同时提高了极限工况下车辆的行驶稳定性。
篇4:机械工程毕业论文开题报告
机械工程毕业论文开题报告
题目:基于压电陶瓷的机器人抑振系统设计
一、本课题的研究意义、研究现状和发展趋势
1、课题的来源和意义
机器人抑震系统的产生是为了解决因机器人在运动时产生有害震动的问题,为了满足设计师把机械臂设计得更加灵巧,减小机械臂的重量的要求,导致机械臂的刚度减小,挠性增大,机械臂在高速运动时候产生有害而强烈的震动。压电分流阻尼技术可以很好解决这个问题。
基于压电陶瓷的机器人抑震系统设计的核心部分就是压电分流阻尼技术,这个技术的主要元器件包括压电陶瓷、电阻、电感,电阻和电感我们都很熟悉,这里我们着重了解一下压电陶瓷这一电子元器件。
1880年皮埃尔居里和雅克居里兄弟发现电气石具有压电效应。1946年美国麻省理工学院绝缘研究室发现,某些材料在机械应力作用下,引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化,导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷的现象,称为压电效应。具有这种性能的陶瓷称为压电陶瓷。
设计一种成熟的机器人抑震系统对机器人高效、准确的实现功能具有很大帮助。不能很好地控制机器人的震动,将会给机器人带来很多危害,甚至无法实现功能。比如,空间站第一阶段的装配约需遥控机器人工作 47 小时,其中等待消除残余振动的时间约占总时间的 20%-30%,高速激光切割机器人在运行过程中末段操作器最大加速度可达 3-5g,而轨迹精度却要求在±0.2mm范围内,航天器的柔性附件在展开过程中诱发的振动可使航天器的姿态失稳,一些系统的展开过程竟达 6-8 小时,需要如此长时间的原因是避免造成大的振动,因此,机器人抑震系统的研究对如何在提高速度,减小机械臂重量的同时保证精度、效率和可靠性十分必要。
2、课题的研究现状
随着科技日新月异的发展,机器人在生活、生产以及航空航天领域的广泛使用,使得对机器人抑震系统的研究显得十分必要和有意义,机器人抑震系统的核心技术就是压电分流阻尼技术20世纪90年代以来,压电分流阻尼(shuntpiezoelectric damping)技术在结构振动与噪声控制中的应用越来越引起专业研究者们关注。Hagood等首先提出了压电分流阻尼的概念。该方法的基本原理是通过压电式作动器把振动结构的机械能转换为电能,然后通过分流电路中的电阻把电能消耗掉。
基于压电陶瓷的机器人抑震系统设计之所以被广泛应用于机器人抑震系统中,是因为它有众多其它机器人抑震系统无法比拟的优势,其优点主要集中于以下几点:
1、原理简单明了,易于理解
基于压电陶瓷的机器人抑震系统的核心技术是压电分流阻尼原理,就是利用震动引起压电陶瓷的.变形,从而产生电动势,在分流阻尼电路中形成电流而发热,实现了将机械能以热能的形式消耗掉,达到抑震的作用。
2、结构紧凑,占用空间小、无复杂电路
基于压电陶瓷的机器人抑震系统有压电陶瓷和分流阻尼电路两部分组成,压电陶瓷体积非常小,分流阻尼回路主要由导线、电阻和电感三部分组成,电感和电阻主要有串联和并联两种,所以说,整个压电陶瓷分流阻尼系统结构非常紧凑,占用空间也十分小,电路也很简单。
3、自动化程度高
基于压电陶瓷的机器人抑震系统只要设计无误,正确安装在需要抑震的机器上,即可实现抑制震动的功能,在实现抑震的过程中无需人工操作。
4、节能,不需要外接电源
基于压电陶瓷的机器人抑震系统不需要外接电路驱动整个系统,十分节能,其只是将机器震动的机械能转化成热能,以达到抑制震动的目的。
5、工作稳定,反应快
基于压电陶瓷的机器人抑震系统无复杂的电路,而且不需要复杂的软件处理传感器采集的信号,抑制震动是将机械能通过电能转化成热能从而达到抑制震动的目的,这个速度十分迅速。
3、发展趋势
柔性机械臂在震动的过程中不可避免产生弹性震动,对机器人柔性臂的振动抑制成为重要的研究课题,基于压电陶瓷的机器人抑震的方法也在不断地发展和优化,有关发展趋势主要有以下几种:
1、对压电陶瓷布置位置进行优化设计,让压电陶瓷位于柔性臂的不同位置,进行抑制震动实验,分析压电陶瓷在不同位置时候的抑震时间和效果,选取最合理的位置。
2、采用先进的控制器,工程领域广泛使用的PID控制器就是对误差信号进行比例、积分、微分等运算,并将其运算结果作用于受控对象,将压电分流回路与PID控制器相结合,组成抑震效果更好的抑震系统。
3、为了更好地抑制低频震动,采用主动控制方法,主动控制是将作动器和传感器黏结或嵌入柔性机械臂中,并与控制器相连组成智能结构机械臂,在一定的控制规律下,有作动器产生的作用力来抵消机械臂的震动能量。
4、震动控制更加智能,随着科学技术,一种所谓的智能梁被提出,它指内嵌或外贴有分布传感器和分布作动器的柔性机械臂,通过这些材料产生的做动应变来实施震动控制。
二、研究方案及工作计划
在机器人逐渐普及的今天,国内外对机器人的研究投入也在迅速增加,对机器人的要求也越来越高,新一代机器人具有高速、重载、高精度、高的灵活性以及结构简单轻便的特点,尤其在机械臂重量方面,为了减轻机械臂的质量和体积,如今在很多场合的机械臂都使用柔性机械臂,相对于刚性机械臂,柔性机械臂的刚度大大减小,这就给机器人在运动过程中带来了振动,为了解决机器人在工作中的的振动问题,国内外都有比较深入地研究,但是,机器人抑振系统的研究绝不是一朝一夕的事情,直到机器人发展到如今地步,关于机器人由于高速运动而带来的振动问题依然值得研究人员去深入研究。
本课题将采用压电分流阻尼技术,把振动的机械能转化成电能,然后通过压电分流阻尼回路以热能的形式消耗掉,已达到抑振的效果,为了更好地达到抑振的效果,我们将把机械臂的结构简化成悬臂梁的模型,采用ANSYS有限元分析软件,对模型的固有频率进行测试,根据测试结果,对分流阻尼回路的电路进行优化设计,使分流阻尼回路能够在不同模态下对机械臂都能有很好的抑制振动的效果。为了更好的设计分流阻尼回路,本文设计了测试系统,该系统测试了基于压电陶瓷的机器人抑振系统在不同频率和激励强度下抑振系统的输出参数。课题难点是对柔性机械臂建模并用ANSYS软件对其进行模态分析,分流阻尼回路的优化设计也是一个难点。对于这两个难点首先ANSYS分析将采用简化模型的方式解决;分流阻尼回路的优化设计将采用加一个负阻抗变换器的方法,使其达到频率自适应的功能。
三、工作计划
第一 二周 完成开题报告
第三周 查找资料。选择方案
第四周 完成方案的选择
第五周 完成前言部分
第六周 进行框架设计,大体计算结果
第七周 选择参考文献,共十五篇,其中英文五篇,并选择一篇翻译
第八周 完成说明书的前半部分(草稿)
第九周 完成说明书的正文部分,并准备中期检查报告
第十周 准备计算及软件分析
第十一周 完成计算
第十二周 熟悉软件
第十三周 完成软件
第十四周 对设计进行完善
第十五周 完成说明书
第十六周 完成后期检查,并进行修缮
第十七周 修改设计中的不足之处,准备答辩
第十八周 进行答辩
三、阅读的主要参考文献
[1] Vladímir Villaverde Huertasa*, Boris Roha-Ilkiv. Vibration Suppression of a Flexible Structure. Procedia Engineering. Slovak University of Technology in Bratisava. 48 ( ) 233 – 241
[2] Zhang Jianying*, Liu Tun, Zhao Zhiping. Study on Component Synthesis Active Vibration Suppression Method Using Zero-placement Technique. Chinese Journal of Aeronautics . Received 14 August ; accepted 12 December 2007
[3] Yuvaraja Ma, Senthilkumar Mb. Comparative study on Vibration Characteristics of a Flexible GFRP Composite beam using SMA and PZT Actuators. Procedia Engineering 64 ( ) 571 – 581
[4] M. Schwankla*, M. Rübnera, R.F. Singera, C. Krnera. Integration of PZT-ceramic modules using hybrid structures in high pressure die casting. aChair of Metals Science and Technology, University of .Erlangen-Nuremberg, Martensstr. 5, 91058 Erlangen, Germany. Procedia Materials Science 2 ( 2013 ) 166 – 172
[5] Qiu Lei, Yuan Shenfang*, Wang Qiang, Sun Yajie, Yang Weiwei. Design and Experiment of PZT Network-based Structural Health Monitoring Scanning System. Received 7 October ; accepted 23 April
[6] Timothy N. Chang, Member, Roger Kwadzogah, and Reggie J. Caudill Vibration Control of Linear Robots Using a Piezoelectric Actuator. IEEE/ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS, VOL. 8, NO. 4, DECEMBER
[7] Kah How Koha, Chengkuo Leea*, Takeshi Kobayashib. A 3-D MEMS VOA using translational attenuation mechanism based on piezoelectric PZT thin film actuators. Procedia Engineering 5 613–616
[8] 董春兵. 基于压电驱动器的柔性臂扭振控制研究`[J].浙江大学工学硕士学位论文..1
[9] 孙立宁,王洪福,曲东升.柔性臂动力学建模及比较研究[J].压电与声光
[10] 褚 明, 空间柔性机械臂的动力学特性与主动控制研究「D].北京邮电大学博士论文
[11] 詹训慧.分布式压电智能结构的建模与振动控制[D]中国科技大学博士论文,2007.
[12] 单业涛. 基于模糊控制的 2R 柔性臂压电陶瓷抑振跟踪实验研究[D].北京工业大学工学硕士学位论文
[13] 王洪福. 基于双重驱动的两连杆机器人柔性手臂控制方法研究[D].哈尔滨工业大学博士论文.
[14] 曹青松. 周继惠. 黎 林. 叶 兰. 基于模糊自整定PID算法的压电柔性机械臂振动控制研究[J] 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室,南昌
[17] 周四新,和青芳. 《Pro/E Wildfire 3.0》[M].电子工业出版社
[18] 韩建海. 《工业机器人》[M].华中科技大学出版社..1
篇5:机械工程专业毕业论文致谢词
随着论文的收稿,离别的情绪也就尽在眼前了吧!在此,向我的导师姚副教授致以衷心的感谢和崇高的敬意!姚老师学识淹博、治学严谨、待人亲切,能作为老师的学生,是我的骄傲跟荣幸。感谢老师一直以来的帮助和教导,我会把您记在心里,谢谢老师,愿老师平安健康。
感谢黄瑞老师对我的关心和帮助,才使得我的学业得以顺利完成;感谢陈俊玄老师对我的帮助和指导,使我的论文得以顺利进行。感谢潍柴杭州分公司机械开发室的李建锋主任和李玉江高工等我对在科研和生活上的无私帮助!
在论文的课题研究和撰写的过程中,我得到了尹旭博士、付佳宏博士、孙正博士、冯燕博士、孙嵩松博士、奕东博士、陈晓强博士、潘俊硕士、邱斌斌硕士、杨振伟硕士、魏强硕士、彭影硕士、陈思南硕士、郭震硕士、汪绍斌硕士、许建青硕士、魏馨硕士的帮助,在此表示由衷的感谢!课题组、实验室的其他老师和同学们也给予了我很大的关心和帮助,在此一并向他们表示感谢!
感谢我的父母,无论什么时候都尊重我的选择,总是坚定地在背后支持着我!
感谢我的朋友们,是你们的支持和鼓励让我最终克服了种种困难!
最后祝愿所有关心我、支持我、帮助我的老师、同学和亲友,祝愿你们身体健康、顺顺利利、万事如意、平安幸福!
篇6:现代全自动咖啡机的再设计-机械工程专业毕业论文
现代全自动咖啡机的再设计-机械工程专业毕业论文
摘 要:随着中国咖啡业的蓬勃发展,咖啡机作为小家电重要成员的一员在中国开始为国人所熟悉,预计未来几年,将会有越来越多的城市人迷上咖啡并且创造更多的消费机会。预计咖啡机产业的发展将会更加广阔。本文将设计一款个性化的咖啡机,以人为本,将个性方便趣味带入咖啡机的使用中。
关键词:咖啡机再设计;全自动触摸屏;个性化
咖啡机产业的发展经历了几个阶段,从最初的虹吸式、机械滴落式、电子控制式,一路发展到当今流行的高压蒸汽式,全自动组合式。咖啡机的设计层出不穷,它必将使人们煲制咖啡更加方便快捷。随着生活步调的逐渐加快,越来越多的人们追求的是方便实用的产品,个性的咖啡机设计成为现代咖啡机市场的追求方向。
一、常规咖啡仪器的介绍
市面上常用的最简单的手动咖啡机法式滤压壶:也叫冲茶器,是发源于法国的一种简单冲泡器具。法式滤压壶是冲煮咖啡最简易的方式,只有简单的玻璃壶和含有滤网的盖子就可以达到煮制咖啡的功能。用法式滤压壶冲泡咖啡时可以将咖啡豆研磨得粗一点,大概10度左右就好了,分量也可以依据滤压壶本身的容量而适量加减,市场上滤压壶一般分为1杯量,4杯量和8杯量,常用4杯量的咖啡量为28-30g,先用热水适当的预热一下,然后在充满热气的玻璃壶中倒入咖啡粉,加入适量的大概90-94℃的热水盖上盖子但不要压下滤网,静待4分钟就可以压下滤网,一壶好咖啡就冲泡好了。
滤压壶一定要清洗干净,滤网比较容易卡咖啡粉,每次使用完都可以拆开冲洗一下。既简单又快捷。法式滤压器也是很好的泡茶器,在咖啡还不算十分普遍的今天,一物多用的功能还是不错的。便宜简单,很适合对咖啡品质要求不高的客人。美式咖啡机:通常分为上下两层,使用时将事先研磨好的粉状咖啡豆放在装有滤纸或金属滤器的上层漏斗状容器,下层则为玻璃或陶瓷制的咖啡壶,把冷水倒进另一个分隔的间隔。
启动时,将冷水加热到摄氏90度左右并渐渐地导入漏斗状容器内,使热水经过咖啡粉而流入下方的咖啡壶内。咖啡粉的粗细和放置的方式会影响咖啡的浓淡和味道,较细的粉会与水的接触时间久一点而使咖啡浓一点,相反的粗粉则淡一点。另外该种咖啡机除了可以烹调咖啡外,还可以泡茶。意式咖啡机:意式咖啡机冲泡的咖啡比较浓,温度也高,且冲出来的咖啡会有乳化的油脂,通常称为浓缩咖啡或意式咖啡。半自动的意大利传统的咖啡机依靠人工磨粉、压粉、装泡、倒渣等,有单龙头多龙头的机种,不过半自动的咖啡机对操作者的要求较高,要做出高品质的咖啡必须要有严格的训练,工作效率也相对比较低。而全自动意大利式咖啡机就完全不需要培训,直接按按钮就可以做出统一品质的咖啡。结构比较复杂,需要良好保养,维护费用较高是这种机器的缺点。但是,全自动咖啡机方便、快捷、品质一致、高效率,操作人员不需要培训等突出优点使得它越来越被客户喜爱。意式咖啡机还包含一款胶囊咖啡机,胶囊咖啡机使用预先压制好的咖啡饼(胶囊)只需完成冲泡过程,机器不需要调整,操作简单,清洁较容易。机器较便宜,但是胶囊成本较高。
二、咖啡机再设计方案
产品的使用者是人,以人为本是本咖啡机的原则,咖啡机的种类丰富,不同的消费群体有不同的消费需求,很多人都有不知如何操作某机器的经验,一个产品无法让别人使用,那是尴尬的设计,真正好的设计是操作简单方便、安全的,一目了然的指示标志等,确保消费者能正确使用。本咖啡机的主要的功能:
(1)可以直接将咖啡豆磨成粉,并且研磨的粗细度数可以调节;
(2)具有自动酿造和自动排渣功能;
(3)可以设置个人口味记忆模式,方便下一次的操作;
(4)咖啡杯的保温功能,确保咖啡的风味;
(5)调节温度功能,人们对咖啡的温度喜爱不同,温度调节较人性化;
(6)自动清洗功能,机器长时间不用则会自动清洗并关闭,保证机器的干净卫生;
(7)简单明了的.自助操作系统,对于浓缩咖啡还是美式咖啡还是花式咖啡都轻松完成。
这个咖啡机的机械原理,磨豆系统还有加热设备等都没有变动,在原有的技术基础上进行产品再设计,主要是采用现在触摸屏控制的设计,用简单明了的触摸选择方式让咖啡的制作更加简单,而且还能个性化制作一杯咖啡饮品。现代触摸屏已经成为电子控制表面的一种主流设计趋势,社会上很多人都频繁地接触触摸屏,人人都会使用这些装置且易于被接受。这是多媒体时代的最大魅力。
三、操作流程说明
1.主界面:包含milk(牛奶)、coffee(咖啡)和water(水)。
2.纯咖啡界面:想喝纯浓缩咖啡的话点coffee,直接出浓缩咖啡。
3.牛奶+咖啡界面:想喝传统的奶咖的可以点牛奶加咖啡的转入键,转入之后的界面是一杯50:50的牛奶咖啡,触摸控制咖啡含量多还是牛奶含量多即可。还可以旋转旋转咖啡牛奶的出口顺序,不同的顺序对这杯饮品的风味差别影响甚大,传统的是先出咖啡再加牛奶,牛奶中的咖啡味会较重。
4.咖啡+水的组合:与牛奶咖啡的界面操作一样,传统的美式咖啡是先出咖啡后出水,当然有些人喜欢先水后咖啡,个中的风味差异真正欣赏美式纯咖啡的人会挑剔它们的做法的。
这个操作会被记忆下来,下次若还是这个口味就不用重复操作了。这款咖啡机主要关注消费者对咖啡产品个性化调制的需求,咖啡中的牛奶含量多或少对咖啡的风味影响很大,有时候就是多一点点也会觉得多,机器很难去迎合每一个人的口味选择,个性化的调制就比较人性化。
参考文献:
[1]煮咖啡的器具.
★ 机电系毕业论文
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★ 建筑系毕业论文
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