围绕机械类专业学生的自主学习方式落后、课中技能训练效率低效、课后创新拓展不足的问题,以信息技术改造传统教学模式为切入点,通过打造"信息技术与教学活动相融合、技能训练与职业素养相融合、课前课中课后反馈优化"的教育理念,构建面向机械类专业课程的"双融合、全闭环"的信息化教学模式,改变传统教学中资源、手段和能力培养的单一性,强调教学环节的系统完整性和反馈控制功能,实现学生从被动学习到自主学习、接受式课堂教学到现代信息化课堂教学的两大转变。

关键词：教学模式;;信息化;;翻转课堂

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在科学技术迅速发展的过程中,机械自动化越来越广泛地渗透到人们的生活之中,并给日常生活带来了很大的影响,这种影响体现在方方面面,如在出行领域、农业领域、居住领域,不仅为生活创造了便利,同时也节约了社会资源,对此在本文中笔者将详细陈述机械自动化对生活的影响,并在此基础上探索我国未来的机械自动化发展之路。

关键词：机械自动化;;生活;;影响

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电气干扰对于机械电子设备的运行有着重要的影响,基于此,本文分析了电气干扰的类型,并提出了抗电气干扰的措施。

关键词：机械电子设备;;电气干扰;;屏蔽技术

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TiTa合金具有高相变温度,良好的冷热加工性能,但热稳定性差,形状记忆效应不足。采用Zr掺杂可以有效的改善合金的热稳定性,以及形状记忆效应,但Zr掺入导致合金的塑性下降。本文采用In掺杂提高合金的塑性并利用热机械处理改善合金的形状记忆效应。论文采用X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察、透射电子显微分析、差示扫描量热法、弯曲法、以及室温拉伸法等考察In掺杂以及热机械处理对TiTaZrIn合金组织结构、马氏体相变、力学行为以及形状记忆效应的影响。研究发现,室温下固溶态Ti_(65)Ta_(25-x)Zr_(10)In_x(x=0,1,2,5)合金为α''+β相共存,随In含量的增加,合金中α''相的比例增加。Ti_(70)Ta_(18)Zr_(10)In_2合金室温下由单一的α''马氏体相组成。Ti_(65)Ta_(25-x)Zr_(10)In_x(x=0,1)合金中母相与马氏体相之间存在[100]β∥[100]α''位向关系。Ti_(65)Ta_(23)Zr_(10)In_2合金中马氏体变体之间呈(111)Ⅰ型孪晶结构,Ti_(70)Ta_(18)Zr_(10)In_2合金中观察到粗大的马氏体板条,马氏体变体内亚结构为(111)Ⅰ型孪晶。In掺杂可以有效改善合金塑性,掺入2at.%In的Ti_(65)Ta_(23)Zr_(10)In_2合金相比于Ti_(65)Ta_(25)Zr_(10)合金断裂应变由11.9%提升到24.3%;In含量的增加,合金的抗拉强度升高,掺入5at%In后合金的强度由691.93MPa提高到802.34MPa。Ti_(65)Ta_(23)Zr_(10)In_2合金形状记忆效应最好,预应变为6%时,可以得到5.35%的最大可恢复应变。经600℃及以上温度退火处理过程中,冷轧变形后的合金再结晶。退火温度的升高,合金中平均晶粒尺寸变大,经800℃退火后Ti_(70)Ta_(18)Zr_(10)In_2合金的平均晶粒尺寸约40μm。600℃退火处理后的合金中还残留有大量的位错,经800℃退火处理后的可以观察到大量的马氏体变体组织,相邻马氏体变体之间呈(111)Ⅰ型孪晶结构。退火温度的升高,合金的塑性提高,抗拉强度下降,经600℃退火后的Ti_(65)Ta_(23)Zr_(10)In_2合金强度可达到1087.38MPa。经600℃退火处理后的合金形状记忆效应最优,Ti_(65)Ta_(23)Zr_(10)In_2以及Ti_(70)Ta_(18)Zr_(10)In_2合金均可得到6%的完全可恢复应变,预应变为7%时,Ti_(70)Ta_(18)Zr_(10)In_2合金可获得最大可恢复应变,为6.2%。

关键词：TiTaZrIn高温记忆合金;;热机械处理;;组织结构;;力学行为;;形状记忆效应

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量子纠缠是一种物理现象,是量子物理比较明显的特征之一,当一对或一组粒子产生或相互作用时,每个粒子的量子状态不能独立于其他状态的描述,量子态必须被描述为整个系统。目前,纠缠态的制备以及纠缠态在各方面的应用已经吸引了人们的兴趣并引起了广泛的关注。基于现有的实验条件和技术,人们探讨的主要课题就是如何制备抗干扰能力强且稳定的纠缠源。事实上,不同的物理系统通常具有不同的共振频率,这就要求与之发生相互作用的多组份纠缠光场需具有与之匹配的共振频率,从而实现高效的量子信息处理。光力学系统,作为实现这类过程的有效平台之一,其突出优势在于其可以利用力学振子将不同的子系统纠缠起来。光力学研究光学微腔内光场与机械振子的相互作用,最近几年,对腔光力学的研究日益广泛。这里,我们重点研究并提出一种新的理论方案用来加强光学模之间的相互作用,从而提高纠缠度。此外,我们还研究了另一种产生量子纠缠态的方法即四波混频过程,基于对相位敏感的级联四波混频系统,着重讨论了泵浦的相对相位对产生光束纠缠的操控情况,这在量子操控方面具有潜在的应用价值。本论文的主要工作安排如下:(1)第一章中引入了量子光学的概念,光力学是量子光学研究领域的一个比较活跃的研究内容,腔光力学研究的是光学微腔内光场与机械振子的相互作用,然后介绍了光学微腔的概念。接着介绍腔光机械系统的研究应用以及两种经典的腔光机械系统,并且给出了光力学系统的基本理论与纠缠判据。(2)第二章我们提出了通过在光力学腔中加入简并光学参量放大器(DOPA)来有效提高两光场纠缠度的理论方案。用红蓝失谐泵浦光分别泵浦光力学腔的两个腔模,当失谐量等于力学振子的频率,且远远大于腔场衰减率时,两腔模便通过力学振子作为中介纠缠起来。DOPA同时对腔内的两个腔模进行压缩(分别为振幅压缩和相位压缩)。最后利用对数负定性来量化纠缠,结果表明该压缩效应能够显著提高两腔模的纠缠度,在低温环境下纠缠的提高更为显著。(3)第三章介绍了四波混频的概念,接着以相位敏感的级联四波混频系统为研究模型,通过系统的哈密顿量,得出各个场的正交分量起伏方程,利用两组份纠缠判据来判定产生光束的纠缠特性,并且深入探讨了泵浦相位对纠缠的操控情况。(4)第四章是全文总结与展望,对本论文的全部工作进行具体的总结,并提出下一步的计划。

关键词：光力学;;光学参量放大器;;量子纠缠;;四波混频

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随着科学技术的发展,对工业机械臂的要求也越来越高,但是常用的刚性机械臂自重较大,运动不够灵活,难以适应工业生产上的需求。相比之下运动更加灵活的柔性机械臂吸引了更多关注。相对于刚性机械臂,柔性臂具有驱动能耗低、载荷自重比大等特点。但是由于柔性的引入,使得动力学特性更为复杂,实现其高精度的跟踪控制更为困难。因此一直是机器人学中的热点问题。柔性机械臂的结构柔性主要存在两个方面,即关节柔性和连杆柔性两部分。因此本文首先分别进行柔性关节机械臂动力学建模研究和柔性连杆机械臂的动力学建模研究,并分别提出控制算法对其进行控制,最后综合考虑关节柔性和连杆柔性对机械臂的动力学特性的影响,提出相应的控制方法。通过计算机仿真和实物仿真,验证了所提算法的有效性。针对柔性关节机械臂的结构特点,采用电压控制法取代常用的力矩控制法,以关节处电机的电压作为整个柔性关节机械臂系统的控制输入,机械臂连杆的转角值作为系统输出,对柔性关节机械臂的轨迹进行跟踪。基于神经网络理论设计控制器,可在机械臂本体参数未知的情况下对机械臂进行控制。其次,针对柔性连杆机械臂的结构特点,以假设模态法描述臂杆的弹性振动,通过重定义系统输出解决了系统最小相位特性问题。基于非线性状态观测器和输入输出控制法设计控制器,成功实现了对柔性连杆机械臂的轨迹跟踪。通过遗传算法对控制增益进行优化,使增益随误差反馈自行调节,以获得更优的抑振效果。控制方法较为简单,机械臂系统响应迅速且运动平稳。然后,结合关节柔性和连杆柔性研究机械臂的控制问题,基于奇异摄动控制法将机械臂系统分解为快、慢变子系统,通过建立神经网络对慢变子系统进行逼近,设计线性二次型控制器控制快变子系统。仿真证明控制算法能够迅速跟踪理想轨迹。最后搭建平面二连杆机械臂实验平台,在PC机中建立控制系统并通过运动控制卡间接的控制机械臂运动。实验结果证明了控制方法的可行性。

关键词：关节柔性;;连杆柔性;;神经网络;;观测器;;奇异摄动

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小儿先天性心脏病矫治术中麻醉、体外循环及应激均可加重肺功能损伤,且小儿本身心肺循环异常,呼吸功能薄弱,术后早期通气/血流比值失衡及肺功能损伤仍是严重并发症之一,影响患儿预后。不同类型的先心患儿在心脏矫治手术前后的呼吸管理上有较明显的差别,术中对肺部血流动力学变化的评估及机械通气参数的调整是机械通气肺保护管理策略的重点。小儿尤其是婴幼儿先天性心脏病术后肺功能

关键词：机械通气;;先天性心脏病;;小儿

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21世纪是一个智能化蓬勃发展的时代。随着20世纪60年代初期第一台工业机器人的诞生,人们追逐机器人完全替代繁重劳动的梦想就没有停止。目前,机器人被广泛应用于制药、航天、采矿、医疗和家庭服务等领域。然而这些机器人大多只能完成一些人为设定的简单的任务,因此如何提高机器人的智能化程度成为一个研究的热点方向。抓取物体是智能机器人的重要能力之一,其能力的高低在一定程度上决定了机器人智能化的程度。基于此,本文将从基于视觉的目标物体姿态估计和机械臂的抓取为切入点,以提高机械臂的自主抓取能力为目标,研究智能机器人的抓取问题。本文的主要研究内容如下:首先,基于机器视觉算法,提出一种物体姿态识别的方法。该方法以目标物体的几何特征和摄像机成像原理为基础,结合基于模型的姿态估计方法,实现对目标物体的姿态判定。该方法可改进视觉条件下周围环境变化对识别结果影响较大的缺点,并且所用的视觉传感器成本低廉,通过设置靶标作为目标物体几何特征,整个方法具有较强的鲁棒性,整体简单有效。此外,通过旋转变换完成目标物体在机械臂空间中的姿态转换,为下一步机械臂的抓取奠定基础。其次,在识别目标物体姿态的基础上,针对如何完成对目标物体的抓取,根据经纬定位的方法提出一种机械臂抓取策略。该策略可根据目标物体在机械臂坐标系中的方位角完成预备抓取动作,减少陷入死锁的几率,同时能根据物体的姿态完成对机械手末端位姿的调整,以渐近的方式靠近物体完成抓取,解决多姿态目标的抓取问题。最后,搭建ROS实验平台结合ZED双目相机和Kinova机械臂在实验环境中实现了对多姿态目标的抓取。

关键词：机械臂;;目标识别;;姿态估计;;抓取控制

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随着市场对数控人才需求的不断增加,数控加工在机械制造中占据的位置也越来越重要。作为中职机械专业里的重点专业,数控加工需要用到很多实际的设备进行操作,大部分中职学校很难满足这样的教学要求,仿真软件的教学应用也就成为教学的理想选择。教师总结了机械数控加工仿真软件教学应用的意义,分析了机械数控加工仿真软件的教学应用,并对机械数控加工仿真软件在教学应用中的注意事项进行了探讨。

关键词：中职教学;;机械数控加工;;仿真软件

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钢铁冶炼过程产生了大量的烟尘,不同工序烟尘经除尘净化形成理化特性各异的粉尘,随着国家和钢铁企业对环境保护的日益重视以及废弃物零排放的需要,高效回收利用钢铁厂粉尘变的日益迫切。火法处理工艺是一种适合钢铁厂粉尘循环利用的好方法。由于粉尘历经高温传输,颗粒与颗粒之间.存在相互包裹,颗粒的表面活性及碳活性不高,影响了粉尘团块的强度和还原性能;同时,不同粉尘各自常温成型与高温焙烧还原行为的异同尚不清楚。本论文以碳、碱、锌含量高的高炉、烧结和电炉粉尘为研究对象。首先,在明确粉尘理化微观特性的基础上,研究了机械活化对粉尘物理化学活化效应的影响规律;其次,考察了活化对粉尘滚动/压力成型性能的影响规律,明晰了不同粉尘适宜的成型方式及其工艺参数;再者,研究解明了不同粉尘高温还原行为及其高温焙烧过程动力学行为的异同及机械活化对其改善效果。研究结果表明:(1)高炉粉尘吸水快,润湿性好,微活化高炉粉尘成核及成球性能好;烧结粉尘吸水慢,疏水性强,微活化烧结粉尘成核及成球性能差,适合活化压块;电炉粉尘粒度在5μm以下,CaO含量高,适合直接压块。(2)粉尘的粒度组成等物理活化效应主要发生在机械活化前30～60min内,活化过程中烧结粉尘比高炉粉尘容易发生颗粒团聚,湿磨有利于推迟或削弱团聚;粉尘的晶块尺寸、位错密度等化学活化效应主要发生在球磨后期;就30min球磨活化而言,粉尘的搅拌湿磨效果最好。(3)高炉粉尘中碳颗粒的还原脱锌效果远低于无烟煤,行星干磨活化可明显提升其碳颗粒对粉尘中锌化合物及铁氧化物的还原;机械活化后烧结粉尘内的碱金属颗粒活性高,在压力成型过程中即迁移聚集在球团外层,造成区域浓度过高,反而抑制其挥发脱除和铁氧化物还原;搅拌湿磨脱除了烧结粉尘中90%以上的碱金属,可显著提升其焙烧过程中铁氧化物的还原。(4)机械活化对粉尘成型性能和还原性能的提升主要发生在球磨前30～60min内,同粉尘平均粒径变化规律一致,与粉尘的化学活化效应关系不大。(5)电炉、烧结、高炉粉尘含碳球团中浮士体还原难度依次增加。行星干磨30min可使高炉粉尘含碳球团浮士体还原峰值温度降低157K和表观活化能降低44%,搅拌湿磨30min可实现烧结粉尘含碳球团浮士体还原峰值温度降低93K和表观活化能降低55%。

关键词：烧结/高炉/电炉粉尘;;机械活化;;滚动/压力成型;;还原行为;;基础研究

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