哈工程材料成型模拟试题

哈工程材料成型模拟试题（精选8篇）

篇1：哈工程材料成型模拟试题

张勇、李惠夫妇诉高山市图康医院孕前检查未尽高度注

意义务医疗合同纠纷案

审判庭查明的事实：

李惠怀孕在年初结婚后不久就怀孕，且第一次检查时其怀孕已经7个多月

高山市图康医院属于国家卫生部授予的三级甲等医院；

2009年9月3日第一次在高山市图康医院孕前检查：B超检查影像：单活胎，晚期妊娠；

2009年9月6日第二次在高山市妇幼保健院孕前B超检查影像（朱明医师一人出具）：胎儿左上肢畸形，建议进一步检查；

2009年9月7日第三次在高山市图康医院孕前彩超检查影像复查：未见胎儿发育异常；

2009年9月8日第四次在高山市图康医院孕前就诊复查，按照唐达浩建议，进行了数字成像和核磁共振成像两项检查（放射诊断科张晓芸医师一人出具）：数字成像结论：腹部立位片未见异常；核磁共振成像检查结论：胎儿未见明显异常；

2009年11月23日，李惠在高山市妇幼保健院顺利产下婴儿张少辉（左上肢畸形缺失的严重缺陷儿）；

2009年12月3日，张勇曾向高山市图康医院交涉；（图康医院对于所有检查报告予以否认其有责任，认为胎儿未被检测出有畸形，与设备条件、医疗水平以及胎儿体位有关系。）

2009年12月26日，张勇夫妇将2009年9月8日的核磁共振成像胶片交予高山市丽瑞医院进行会诊，会诊意见：胎儿核磁共振成像提示左上肢发育畸形；

2010年2月21日张氏夫妇委托的高山市都宁司法鉴定中心作出《司法鉴定书》，其意见为：高山市图康医院的超声、MRI(核磁共振成像)报告内容的表达过于肯定，对李惠未再进一步排除胎儿畸形有一定的影响；

2010年3月23日，受张氏夫妇委托的中户市司法鉴定中心出具法医学鉴定意见书：张少辉目前左臂及左手缺如属先天性畸形，并非医疗行为所致，与医疗行为没有因果关系，高山市图康医院对李惠的产前超声波、核磁共振检查等医疗行为没有违反操作常规，不存在过错；

2、张少辉左上肢畸形的伤残等级，若比照高级人民法院《人体损伤致残程度鉴定标准(试行)》，可评为五级；

3、在高山市妇幼保健院经B超检查提示胎儿左上肢畸形的情况下，李惠、张勇到高山市图康医院进一步检查，该院在明知其检查目的的情况下，应尽到特别注意义务，对经B超、CR及MRI检查后未见四肢明显异常的报告应极其谨慎，这一点对李惠没有再进一步排除胎儿畸形，导致错误生产产生了一定的影响；

4、被鉴定人目前尚年幼，暂不宜进行劳动能力丧失鉴定；

5、张少辉目前左前臂及左手缺如，根据临床治疗原则及实际情况可考虑安装假肢，假肢种类及费用建议参考伤残人康复中心交通事故价目意见表，或根据实际发生的情况确定；至于护理期限可考虑掌握在假肢安装后6个月左左，护理人数以一人为宜。意见书认为：高山市图康医院对孕妇李惠的检查行为本身并没有违反医疗操作常规，其行为(包括影像学报告行为)不存在明显过错或过失，但针对本案的具体情况，医院方应告知影像学检查结果对排除胎儿畸形的不确定性。如果医院进行了说明，则

医院不存在这方面的缺陷或瑕疵，错误生产与医院方的行为不存在任何关系；如果没有告知，医院在本案的医疗行为中存在一定的瑕疵，对孕妇错误生产产生了一定的影响。

本案争议焦点：

1、是否存在损害的问题？残疾胎儿的出生可否对父母意味着损害？本案缺陷婴儿之诞生是否也是医疗事故？这需要原被告双方进行辩论

2、如若存在损害，那损害是财产上损害？合同上的履行利益受损？还是加害给付？抑或纯粹经济上损失？对于合同不适当履行的损害赔偿可否亦请求精神损害赔偿？其损害赔偿的范围如何确定？

3、图康医院是否存在过错，或者不适当履约？对于不适当履约及存在过错的标准如何判断，需要原被告双方进行辩论

4、审判庭需要查明和判断出本案的责任成立因果关系是什么？责任范围因果关系是什么？

5、对于本案中的医疗合同，该合同性质及其成立生效要件为何？

6、对不适当履约的“不适当”这一不确定法律概念如何具体化和价值化？

本案中的审判庭需要明确的：

1、《医院分级管理办法》规定了医院级别的划分，三级甲等医院属于国家特殊医院以外的最高等级医院：按照其第四条规定“三级医院”：是向几个地区提供高水

平专科性医疗卫生服务和执行高等教育、科研任务的区域性以上的医院。高山市妇幼保健院属于二级医院

2、《合同法》第112条、113条，关于不完全或者不适当履行合同的损害赔偿责任问题的规定，需要明确其构成要件及法律效果

3、《合同法》第39条、40条以及最高法《合同法解释

（一）》第六条第二款之规定，以及《医疗机构管理条例》该种医疗合同应为强制缔约的格式合同，其中对于格式条款及行为的提供方应当对其已尽合提示和说明义务承担举证责任。

4、《医疗事故处理条例》中第2条“本条例所称医疗事故，是指医疗机构及其医务人员在医疗活动中，违反医疗卫生管理法律、行政法规、部门规章和诊疗护理规范、常规，过失造成患者人身损害的事故”，在本案中，原告方称正是由于图康医院的过失行为导致医疗是的发生，并且称图康医院违反了该条例第15条之规定。明显的原告对于医疗事故与畸形胎儿出生存在混同。

5、根据经验常识：普通B超检测出通过超声探头测得的图像是黑白的，只能观测到胎儿的组织结构，测量头有多大、身有多长；而彩超（彩色-多普勒超声波探测诊断技术）观测到的图像以红蓝两色为主，这种技术能够观测到胎儿的血液流动情况，有利于及时发现胎儿的异常，例如胎儿颈部如有血流环，则意味着发生了可导致窒息死亡的脐带绕颈。B超可以有效发现胎儿畸形，一般在妊娠18-20周检查可筛查胎儿有无畸形，为早期诊断早期采取措施提供依据。数字成像和核磁共振成像技术是更能容易快速全面检测出问题的。

6、依据《产前诊断技术管理办法》第22条“开展产前诊断技术的医疗保健机构出具的产前诊断报告，应当由2名以上经资格认定的执业医师签发”，对于本案中高山市妇幼保健院超声科朱明1人出具的B超成像报告以及高山市图康医院放

射科医生张晓云1人出具的数字成像及核磁共振成像检查报告存在瑕疵，该检查行为明显违背产前诊断管理规范。

7、依据《产前诊断技术管理办法》第23条“对于产前诊断技术及诊断结果，经治医师应本着科学、负责的态度，向孕妇或家属告知技术的安全性、有效性和风险性，使孕妇或家属理解技术可能存在的风险和结果的不确定性。”本案中两份司法鉴定意见的结论是：图康医院未尽高度的注意义务及技术风险告知义务。但是依据《民事诉讼证据若干规定》关于当事人一方委托鉴定机构的鉴定结论效力大小问题，需要审判庭予以确认。

8、如果该案按照侵权诉讼处理时，根据《民事诉讼证据若干规定》第4条第一款第8项“因医疗行为引起的侵权诉讼，由医疗机构就医疗行为与损害结果之间不存在因果关系及不存在医疗过错承担举证责任”。本案中图康医院如若是侵权诉讼的被告人，则举证责任在不存在因果关系及不存在过错两方面的要件。但是本案是医疗合同不适当履行纠纷案件，与普通合同不同，强制缔约格式条款的合同双方的不平等性，亦应由审判庭决定其举证责任分配，应该由被告方负其不存在过失诊断的行为，以及其行为与损失扩大的不存在因果关系问题。

篇2：哈工程材料成型模拟试题

1.待浇 2.活底 3.轧辊轴承 4.辊身直径 5.球面 6.机架窗口 7.小 8.虎克十字铰链 9.充液 10.倒立式 11.间歇式 12.注射螺杆 13.短路过渡

二、名词解释（每题3分，共15分）

1.内弧2个辊，外弧1个辊，3个辊为一组完成一次矫直。

2.轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置、机架及有关附件的全部装配体称为轧机工作机座。3.对金属坯料施加以拉力，使之通过模孔以获得与模孔尺寸、形状相同的制品的塑性成形方法。

4.加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡段较长的螺杆。5.一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。

三、简述题（共15分）1.（4分）

A良好的导热性和刚性 B不易变形

C重量轻，以减小振动时的惯性力 D表面耐磨性好 2.（4分）

当轴开始转动时，轴颈与轴承直接接触，相应的摩擦属半干摩擦，轴在摩擦力的作用下偏移。轴承和轴之间建立了楔形间隙。当轴的转速增大，吸入轴颈轴承间的油量也增加，具有一定粘度的油被轴颈带入油楔，油膜的压力逐渐形成。转动中，动压力与轴承径向载荷相平衡，轴颈的中心向下、向左偏移并达到一个稳定的位置，这时轴承和轴之间建立了一层很薄的楔形油膜。当轴的转速继续增大，轴颈中心向轴承中心向移动。理论上，当轴转速达到无穷大时，轴颈中心与轴承中心重合。3.（4分）

（1）调整两工作辊轴线之间的距离，以保持正确的辊缝开度，给定压下量；（2）调整两工作辊的平行度；

（3）调整轧制线的高度（在连轧机上要调整各机座间轧辊的相互位置，以保证轧制线高度一致）。

（4）配合换辊或处理事故时需要的其他操作。4.（3分）

（1）圆柱式，柱塞只能单向运动（2）活塞式，活塞可往复运动

（3）阶梯式，柱塞做单向运动，主要用于回程缸

四、说明题（共16分）1.（4分）

带液芯铸坯借助于水或气水直接冷却，直至完全凝固后，进入矫直区；

引导、支承铸坯，防止铸坯变形；

对引锭杆起支撑、导向；

弧形连铸机对铸坯顶弯，部分拉坯，分段矫直。2.（8分）(1)结构 不同。由于模锻过程要求上、下模对准，所以模锻锤的立柱必须安装在砧座上。模锻件常常由几个模膛锻造，力为偏心载荷，尤其在终锻工序，锻击力很大。为了承受偏心打击时的侧向分力，把立柱、砧座以及气缸用带弹簧的螺钉连成刚性机架，从而增加了刚性。而自由锻锤立柱与砧座为两体。(2)操纵机构 不同。模锻锤采用脚踏板 操纵。一般情况下，模锻工同时司锤和操作锻件。脚踏板可同时带动滑阀和旋阀一起动作。自由锻锤由司锤通过手柄 得到各自不同的工作循环，司锤和操作锻件各由专人负责。(3)工作循环 不同。自由锻锤有单打、连打、悬空和压下 四种工作循环，而模锻有摆动、连续的重打和轻打 三种工作循环。

(4)砧座与落下部分质量比例 不同。为了减小打击时砧座本身的弹跳和下沉以及提高打击效率，同吨位的模锻锤采用比自由锻更大的砧座。自由锻锤的砧座质量一般为落下部分的 10 10～15 倍，而 模锻锤为 20 20～30 倍。3.（4分）挤压坯料；模具周围的空白的定位和夹紧的型坯；如果容器颈部成型，必须进行产品或施胶；将空气或其它介质，型坯吹胀环腔的形状，同时，在模具中冷却的产品。除了以上的步骤，包括头切断型坯与模具产品喷出。

五、综合题（共24分）1.（12分）

热连轧带钢精轧机组的生产具有以下主要特点： 1)采用连轧的生产工艺方式，即轧件在连轧机组的各机座中的秒流量维持不变——轧制的变形条件：B1 h1 v 1 = B2 h2 v 2 =……..=C

相邻两连轧机座之间，前一机座轧件的出口速度必须与后一机座轧件的入口速度水平分量相等——轧制的运动学条件： vi出= v(i+1)入

相邻两连轧机座间，前一机座轧件的前张力等于后一机座轧件的后张力——轧制的力学条件： Ti前 = T(i+1)后

上述三个条件是连轧过程处于平衡状态下的基本方程。只有满足了上述条件，相邻两机座间的带钢长度才能保持不变，否则将出现堆钢或拉钢现象，导致多层进钢断辊或带钢被拉窄拉薄的设备和产品质量事故。

2）连轧过程始终维持在小张力下进行。众所周知，带钢连轧必须采用张力，这是因为它能自动调节秒流量的失调，有利于轧出良好的板型，有利于防止跑偏，降低主电机的能耗等。然而考虑到带钢温度对塑性变形的影响，热带钢连轧机轧件张应力的数值应控制在不致引起轧件拉窄拉薄的程度内，即小张力连轧。这是带钢冷、热连轧机生产工艺上的重要区别。3）连轧建立前是在较高的速度下穿带。由于热轧，考虑到温度降落及操作的要求，不能象冷轧那样在爬行速度下穿带。因此，穿带时轧机动态速降引起的固定套量必须采用特殊措施予以清除，方能实现连轧的正常进行，这是冷、热连轧的又一重要区别。4)连轧过程不可避免会出现平衡状态的失调。由于外干扰和连轧机组在操作中自身产生的各种干扰影响，稳定状态的连轧过程总是暂时的。平衡状态的破坏使带厚和带速不断出现微量的波动．而由于温度冈素加入造成的带速波动使热带轧机的带速波动较之冷带轧机更为突出。

2.（8分）

1）效率高，使用的焊接电流大、焊缝厚度深、可减小焊件的坡口。2）焊接质量好。3）节能。

4）劳动条件改善。

5）只能适用于平焊位置，容易焊偏，薄板焊接难度较大。（6）工件边缘准备和装配质量要求较高、费工时；

篇3：烧结粘土材料挤出成型过程的模拟

大多数烧结材料在成型过程中材料的体积不变, 因此我们应该把我们的讨论限制在不可压缩的流体范围内。在这里将总结流体在通常情况下流动的流体流动控制方程。同时讨论材料的边界条件以及合适的材料法则, 以便解决数学上的问题。

1.1 守恒方程

对任意几何形状的流体的流动模拟都要涉及质量、动量、能量的守恒方程的数值解。这些守恒方程的导出在许多好的教科书中都可以找到[1,2,4,9,10,16]。为了方便起见, 对这些守恒方程进行简要复述如下。

不可压缩流体的质量守恒方程为:

守恒议程告诉我们在任意时刻进入恒定体积的质量必须等于离开这个恒定体积的质量, 也就是说, 单位体积内流动的流体单元的体积随时间的变化率为零。

连续流体的动量守恒方程为:

对于移动的材料单元, 其动量的时间变化率等于作用于材料单元上的容积比压力、摩擦阻力和体积力的合力。T表示摩擦应力张量。

内能的时间变化率与耗散率加上内部加热产生的热通量之和保持平衡:

式中sp (T·D) 就是所谓的包含有应变速度张量D的耗散函数。在单纯剪切流动的情况下, 这一项简化为τ·γ⋅。对于下面将要讨论的本构方程, 应变率张量D是很重要的。它代表了速度梯度张量的对称部分。在笛卡尔 (Cartesian) 坐标系统中, D的组成为:

主对角线上的各项是应变速度, 边上的元素代表最初立方体元素的角速率。D的第一个不变量, sp (T·D) 等于divν体积应变率, 它对于不可压缩流体必须为零。

1.2 本构方程

在关于e、p、q、T、ν的讨论上, 我们还有十四个剩余的未知变量 (T是对称张量) 。另一方面, 却只有五个方程可用来对流动场进行描述。为了求解这些方程, 即纳维尔-斯托克斯 (Navier-Stokes) 方程, 我们必须说明一些附加的方程, 这些方程描述的是烧结材料成型挤出产品的特定材料特性。

大多数的烧结制品材料都表现出粘滞塑性行为, 如果处于这样一种状态, 即低于一定的应力水平τ0, 也就是低于所谓的塑性水平时, 它们则作为一刚性体出现。而超过塑性水平时, 应变率会与附加的摩擦应力成正比, 如

或者应变率可能会增加到平均水平以上, 例如:

奥斯特瓦尔德 (Ostwald, 1925年) 用一个随温度变化的流动φ和一个流动指数m作为衡量剪切液化的方法。在应力阈值以上具有牛顿特性的陶瓷材料, 如公式 (5) 所描述, 称为宾汉 (Bingham) 材料;而显示有剪切液化性质的材料, 如公式 (6) 所描述, 称为卡森 (Casson) 材料。

宾汉材料的本构方程为:

式中ηB称为宾汉姆粘度。一般情况下, 它取决于温度和压力。在实际情况中, 其对压力的依赖性往往被人们忽视。考虑一个纯剪切流动时, 其中2D简化为γ⋅, T简化为τ, 则γ⋅和τ的相互关系如下并表示在图1中。图1中假定τ0=15×103Pa, ηB=9.5×104Pa s。

从宾汉姆材料到卡森材料的流变学状态方程的演变扩展是比较简单的。可以直接从方程 (7) 通过引入应变率决定的粘度η (I2) 代替ηB得到, 其中I2是应变率张量2D的第二个不变量:

再根据奥斯特瓦尔德和德瓦勒 (Ostwald and de Waele) 的幂定律以及公式 (6) , 我们就能推断出[8]:

在纯剪切流动的情况下, 我们最终得到如下关系:

令m=1, 宾汉则就变成了一个更一般的卡森法则的特例, 其中ηB=1/ϕ。

对图1进行分析我们可以看出, 剪应力值τ达到塑性水平τ0, 相当于剪切率γ⋅趋近于零, 剪切粘度η趋于无穷大。这种情况以及τ的一阶导数在τ0的不连续性导致守恒方程 (1, 2和3) 的数值求解过程异常困难。

在这个阶段, 我们应当知道, 仍然有8个未知的变量。因此, 我们引入热量的状态方程并以温度T作为一个新的变量:

式中Cν—表示等容热容。

此外, 使用傅立叶 (Fourier) 热定律的热传导法来描述由于内部加热产生的热通量:

式中λ—热传导系数。

将本构方程 (7) 、 (12) 和 (13) 代入到纳维尔—斯托克司 (Navier–Stokes) 方程中, 我们就有五个方程来确定5个未知变量p, T, ν。

对材料的性能ρ、η、Cν、λ本身的准确理解或者对在本构方程中出现的描述参数的准确理解, 在泥料挤出成型模拟中起着重要的作用。在前面已经提到过, 与粘度值一样, 它们也取决于温度和压力。在多数情况下, 其对压力的依赖性是微不足道的。关于如何利用本构方程中的温度依赖性的应用指南已经在文献[8]中给出。

不得不说的是, 基于粘度的温度依赖性的能量方程 (3) 不能再与质量和动量方程 (1) 、 (2) 隔离开。因此, 控制流动方程的求解过程必须考虑到这个连结特性。

在计算之前, 必须通过试验确定材料参数。这项耗时而且也困难的任务必须认真地完成, 因为对这些参数的正确掌握是追求解答结果正确性的一个重要因素。

1.3 初始和边界条件

控制方程连同适当的本构关系一起, 完整地描述了一个给定的几何体系内的流体流动。然而, 数学模型形成了一个服从混合的椭圆—抛物线特性的偏微分方程组, 除非我们指定问题的边界条件, 否则还不能解答这个问题。在数学上, 边界条件确定积分产生的积分常数。从物理角度看, 边界条件提供了流体与其周围环境如何相互作用的必然信息。

考虑到随时间而变化的流动问题, 不仅要在贯穿整个求解过程中必须提供流动边界条件, 而且也必须指定完整流场的初始条件以便得到起始的求解过程。

在泥料挤出成型中, 我们必须涉及具有代表性的流入和流出的边界、 (移动) 壁面和自由表面的边界。既然我们使用压力、温度和速度作为变量的独立设置, 那么边界条件必须以p、T、ν的形式来表示。它们可以采取两种不同的形式:沿边界来指定因变量 (狄利克雷 (Dirichlet) 边界条件) 或者确定因变量的方向导数 (诺埃曼 (Neumann) 边界条件) 。

遗憾的是, 对于一个关注的给定域, 边界条件的选择可能存在过度指定的问题或过低指定的问题。一个过高指定边界条件的实例就是一个面积不变的导管, 入口处流体的速度固定, 但在出口处的速度则不同。很自然, 对于不可压缩流体而言, 这两个条件实际上在缺乏质量源的情况下无法被满足。同样的道理, 对于一个只指定了热流量边界条件的封闭的盒子来讲就是一个过低指定边界条件的实例, 因为温度的高低没有限制, 因此它是不可预测的。显然, 对于一个流动问题的合适解答, 定义恰当的边界条件是非常重要的。检查边界条件是否恰当的一个很方便的方法就是问你自己这样的问题:“所选择的配置在实验室中能够重复再现吗?”

在大多数情况下, 对于p、T、ν或者它们的导数在流入或流出边界的合适条件可以根据具体问题的物理结构来进行设定。例如, 如果事先知道质量流量, 只要速度分布一旦选定, 那么就能够确定入口的速度——在出口处的压力等级也可以确定。而另一方面, 如果规定了入口和出口处的压力, 则不能选择速度, 因为质量流量比率是求解的一部分。

任何具有粘性的连续流体, 无论粘性多小, 接近于固体边界的流体速度与边界处都有着同样的速度。在其接触的地方, 不存在流体颗粒和固体边界之间的相对运动。虽然表面上看很简单, 但无滑移的边界条件却导致了一些还无法得到完全解决的、物理上的矛盾。例如, 无滑移条件不能够解释与固体边界接触的液体界面上的运动。按照这种条件, 在一个装有部分液体的玻璃杯中, 液体接触面必须相对玻璃杯保持固定, 即使玻璃杯在移动的情况下。显然, 在肉眼可见的水平上, 我们知道这不是实际情形。事实上, 有确凿的证据表明壁面滑移发生在许多非牛顿流体中, 例如, 在陶瓷原材料中。由于流体壁面上颗粒之间的相互作用力, 导致在紧邻固体边界处的重黏土挤出坯体的微观结构出现破裂 (图2) 。其结果是造成剧烈的团块破坏并呈直线排列, 同时靠近壁面的坯体水分也在增大。

图2中描述的挤出成型坯体的物相分离引起了在壁面处一个低粘度边界层的形成。这一润滑膜的厚度hs相对于未分离的中心部位材料的尺寸来说是很小的。在固体边界处使用一个表观的滑移速度us来考虑壁面滑移 (莫尼1931年, Mooney 1931, 魏因和托夫钦格科1992年, Wein and Tovchigechko 1992, 约西穆拉和普鲁德·霍梅1988年, Yoshimura and Prud’Homme 1988) [13,17,18]。在滑移应力水平τs以上, 即开始出现滑移时, 假定相对于壁面的滑移速度us与沿壁面的剪应力成正比。

这一公式源于在低粘度边界层内的速度呈线性增加到us的微观上的假设。τs和hs/ηs这两个参数, 取决于具体的粘土原材料的性能, 且必须在任何计算前由仪器测量出来, 例如使用流变仪。菲尔马—布朗公司 (Fisma Braun) 通过特殊的实验装置测定所谓的k—系数及其他的参数值。

如前所述, 我们必须提供整个计算域内的边界条件, 这意味着我们还必须确定在壁面上适当的压力数值。事实上我们不能设定固体壁面压力, 因为它随着流动状态而变化。从实际应用考虑, 在解偏微分方程时必须选择一种有目的的策略。例如, 壁面上的压力可以流场内部通过假设一个零压力梯度或者通过求解垂直于壁面的一维空间动量方程的方法来得到。幸运的是, 所有现代的CFD (计算流体动力学) 编码软件都能够自动地给出壁面上的压力边界条件。

对于能量方程的温度边界条件既可直接选定, 也可根据一个给定的热通量, 通过公式 (13) 来确定T的导数。

在挤出成型工艺中经常遇到自由表面, 例如挤出坯体离开模具时的形状是很值得研究的。不同于到目前为止所讨论的其他边界条件, 自由表面边界的形状是先前不知道的, 因为它作为求解方案的一部分在逐渐地发展。因此, 必需有两个边界条件:一个是运动条件, 这意味着在自由表面上的颗粒随着局部的流体速度而移动, 另一个是动力条件, 用以确保表面的力平衡。运动条件被表示为:

式中x—表面上的一个质点的位置。方程 (16) 表述了自由表面必须遵循在法线方向上的轨迹, 而在切线方向的位移不受限制。该方程用来确定自由表面的几何形状。动力条件表示如下:

式中t和n—分别代表切线和法线方向的单位向 (矢) 量;

ft和fn—代表外力f沿切线方向和法线方向上的分力 (量) 。

1.4 一个简单的实例

质量和动量守恒方程比它们所呈现出的形式更复杂。它们是非线性的、耦合的, 很难求解。只有在少数情况下才有可能得到纳维尔—斯托克司 (Navier-Stokes) 方程的解析解法, 大部分情况下则是具有恒定粘度的材料在简单几何形状中的完全展开流动, 例如在通道中、管道中、平行板之间的流动。在本文中, 我们将考虑这样一种基本的流动, 即必须得到解析解法时, 怎样去简化其几何形状和物理量。在许多流体力学的书籍中可以找到更多的有关流体流动的基本知识。在本节中我们引用了文献 (萨伯尔斯卡和阿盖斯塔1964年, Sabersky and Acosta 1964) [15]的内容。

我们考虑在一个宽度为h, 且不存在质量力的无限长的固定通道中有一种粘滞的不可压缩流体的稳定流动状态。所有的流动都与x轴平行, 而y轴放置在通道底部, 如图3所示。

而运动方程在x, y及z方向分别变为:

式中运动粘度u=η/ρ。从公式 (18) 中可以看出, u仅可能是一个关于y的函数。此外公式 (19) 表明, p与y或z无关, 仅取决于x, 即:

这个等式的右边只取决于y, 而左边只取决于x, 这只有在两边都等于一个同样的常数时等式才能成立, 积分后得到:

式中A和B—常数, 可以由边界条件来确定。

由于壁面滑移, 当y=0时u=0, y=h时u=0。因此我们得到:

因此, 速度分布图是抛物线, 且最大速度在通道的中心位置。通道的每一单位深度内的体积流动速率为:

在这种情况下的运动状态取决于压力梯度dp/dx, 压力梯度对于一个正的流动速度来说必须是负的, 也就是说, 压力沿流动方向在减小。

考虑一个已知容积流量比率q的有限通道, 其平均流动速度可表示为:

式中u0有代表性地表示了均匀的流入速度。在通道中能达到的最大速度umax可以通过公式 (24) 、 (25) 中的u0和在y=h/2时的最大速度能够被写成为:

基本的流动对于研究流体动力学的基本原理是很重要的, 但它们与实际应用中的关联是有限的, 因为在所有的可以使用解析解法的情况下, 方程中的许多项都是零。然而, 这些流动作为数解的基准, 仍是十分有价值的。

2 控制方程的求解

如上所述, 流体力学的方程 (1, 2和3) 只能对少数的流动使用一个封闭的解析解法来求解。因此, 对实际流动使用两种常见的方法来求解:一种是在近似计算、量纲因素以及经验数据的基础上使用组合的方法对方程进行简化;另一种是流体动力学计算 (CFD-Computational Fluid Dynamics) 。我们应该集中关注CFD的三种常见的求解方法, 即在计算机上求解方程的数值。

流体动力学计算 (CFD) 的应用范围像纳维尔—斯托克司 (Navier-Stokes) 方程的应用一样广泛。一方面, 人们可以购买管道系统的设计程序包, 能够在个人计算机上花几秒钟就能解决问题;另一方面, 也有一些程序 (带有一些物理问题的求解) 可能需要在大型计算机上花费几天时间。我们将讨论为在两维或三维空间中大范围内的流体运动而设计的三种求解方法。其中两个是常用的商业CFD程序。在我们详述这些方法之前, 我们需要简要地概括近似数值求解的要求。

出发点是一个数学模型, 即方程式和边界条件的设定, 这些方程式和边界条件涵盖了与大多数流动相适应的物理学现象。对于某些问题的求解, 控制方程是精确的 (如对不可压缩牛顿 (Newtonian) 流体的纳维尔—斯托克司 (Navier-Stokes) 方程) 。然而, 对于许多现象 (如湍流或多相流动) , 特别是对粘土原料或壁面滑移现象的描述, 既没有准确的可利用方程式, 也没有切实可行的数学求解方法。这使得模型的引入成为一种必然。对于陶瓷材料流动的特定模型的描述已经给出在3.1节和3.2节中。为了验证模型, 我们必须依赖试验数据 (3.3节) 。

偏微分方程的数值解是建立在离散定位的基础上的, 因此必须计算这些位置上的变量。因此, 建立的数值网格本质上是要求解问题的有关几何域上的一个离散性的表示方法。最常见的用来划分求解域网格的选择为: (1) 配制设计网格和分段配制设计网格; (2) 非配制设计网格。

配制设计网格是有规律的, 能给出准确的数值解, 但对于复杂的几何形状难以实现准确的数值解。这是规律网格的缺点, 即它们只能用于简单几何形状的求解域。对于几何形状复杂的求解域, 其求解域就必须通过分段运算法则细分成为多个简单的结构形式。图4表示的是三维空间上配制设计网格的实例。

对于非常复杂的几何形状, 最灵活的网格类型是一个可以适合任意求解域边界的网格。在实践中, 在二维空间上的网格可由三角形或四边形构成, 在三维空间上的网格主要是由四面体或六面体构成。这种网格可以由多种用途的编码程序自动生成 (如由ANSYS/Prep, ANSYS ICEM CFD, ……) , 并通常与有限元和有限体积方法一起使用。在这一点上需要对数值求解方法做出一些注解, 即微分方程的各种近似求解方法。已经有许多方法存在, 但是其中最重要的有:有限差分法 (FD) 、有限体积法 (FV) 和有限元法 (FE) 。图5是三维空间上复杂几何形状的求解域的非配制设计网格的实例。

有限差分法是求偏微分方程数值解最原始的方法。这也是求解简单几何形状最容易的方法。其出发点是微分形式的守恒方程。简而言之, 求解域由网格覆盖, 并在每个网格节点上, 通过有限差分法替代偏导数的方式使微分方程有近似的数值解。这种方法的缺点在于不进行特殊处理的情况下不能迫使其守恒。另外一项弊端是受配制设计网格的限制, 因此只能用于不复杂的几何结构。

有限体积法采用守恒方程的积分型。求解域被细分成为有限数量的控制体并且在每个控制体上应用守恒方程。该方法适合于任何类型的网格, 所以它适用于复杂的几何形状。该方法在结构上是守恒的。

有限元法与有限体积法在许多方面是类似的。求解域被离散成一系列通常为非配制设计的控制体或者有限元。在整个求解域上积分之前, 在每个控制体上的方程都要乘以一个权重函数。

依作者看来, 有限体积或有限元方法将会幸存下去, 因为它们能够处理任意的几何形状。此外, 常见的多用途程序, 如ANSYS或ANSYS/CFX也是基于有限元和有限体积方法的[5,6]。

3 用于烧结制品材料挤出成型的计算流体动力学

用于挤出成型过程三维空间上模拟的典型方法是创建一个挤出机的三维空间上的CAD (计算机辅助设计) 模型, 执行网格生成并将模型输入到一个 (商业) CFD (Computational Fluid Dynamics—计算流体动力学) 软件中。在这里, 用户自己可以设置求解参数、运行模拟并分析或显示计算结果。

如前所述, 为了描述流体流动, 必须要掌握材料性能的密度和粘度的知识。因此, 对于粘土材料复杂的流变学性能需要对参数hB和t0 (7) 进行另外确定的预备工作。除了包括由于壁面滑移边界条件在壁面上形成的物相分离之外, 则参数tS和k的流变学性能测量是必不可少的。

在本文中, 我们将总结对材料和流动条件进行物理建模所需的工具, 其中必须提供合适的CFD程序。这里我们将采用ANSYS/FLOTRAN和ANSYS/CFX中的模型设计, 但是这种技术规范通常将保持有可适用于其他的商业软件的特性。

3.1 宾汉姆流体

宾汉姆材料遵循下列的示意图:即只要是应力低于塑性水平tF=t0时, 材料的特性就像刚性体一样。当应力超过了这一塑性水平, 附加的应力正比于应变率, 即其特性是牛顿流体特性 (图1和图6) 。

在实践中, 公式 (7) 是作为一个具有“双粘度”的模型来建模 (ANSYS用户指南, 2004年) [3]。

式中μbing—方程 (7) 中的η;

μ0—塑性粘度 (之前是以η表示) ;

γ⋅—是剪切应变率;

μr—牛顿粘度。

μr的选择至少要比μ0大一个数量级。具有代表性的μr大约是100μ0, 重复着真正的宾汉姆流体特性。μ0和τF两者都是依赖于具体的材料, 可通过流变仪测量确定。

为了在模拟模型中再现以上指定的宾汉姆粘度, CFD程序必须具备以非牛顿流体为特性的可能性。大多数商业CFD软件配置一个所谓的“幂律模型” (Power-Law-Model) , 由此, 公式 (26) 也许被指定来应用。否则宾汉姆模型必须以实际的内部表达语言来补充, 例如在ANSYS/FLOTRAN中的执行公式转换语言程序 (Fortran-Routine) 或在CFX表达语言 (CEL) 中的定义。在任一情况下, 对CFD程序来说具有对剪应变率γ⋅ (系统) 变量的动态访问 (通路) 是不可避免的。

3.2 壁面滑移模型

为了满足物相分离和润滑薄膜的形成状态, 有三种方法可用来模拟壁面滑移的特性: (1) 两相模型; (2) 具有一种粘度的单相模型, 粘度取决于位置并且在求解过程中自始至终都可能出现变化; (3) 相对应滑移速度的壁面边界条件。

对具有润滑薄膜形成和中心部位流动的两相模型来说, 则要求具有多相流动数学建模工具的特定CFD程序。在这种情况下, 可以定义在两个流体域 (润滑薄膜和中心部位流动) 的物相边界上相互作用的两种流体材料。流体1 (FLUID 1) 和流体2 (FLUID 2) 的这两种流体可能有相同的密度等级, 但它们在粘度μcore和μfilm上却不同。未分离的材料流体1符合宾汉姆 (Bingham) 流体粘度μbing (26) , 而薄膜材料流体2必须遵循着分离的状态, 限定在形成的低粘度边界层范围内。

式中hS—薄膜层的尺寸 (见图2) 。具有代表性的hS与中心部位材料相比较其尺寸是非常小的 (1μm～10μm) 。

常见的多相流动的实际应用就是数种密度截然不同的、如同水中有气泡一样的流体。因此, 对于有两种依赖位置的粘度却只有一种均匀密度的粘土泥料流体的建模将超出其界限。因此对于流体1和流体2的建模的落实, 只要定义具有一个粘度的单一流体就足够了, 其粘度取决于在流体域中的位置, 并通过对分别的流体域以“标签”形式来辨识流体。为达到这个目的, 多成分流动必须设置成两种浓度的流体, 且不允许混合。为了付诸实践, ANSYS/FLOTRAN做出了“多元变量” (multiple-species-variable) 的程序可达到这种要求, 在CFX中, 域的相依性有可能通过CEL符号 (语言) 来实现。在这一点上, 重要的是要指出, 几何形状的离散化要与接近边界壁面薄膜厚度hS的至少一个要素相一致 (图7) 。

流体1 (靠近壁面薄膜层hS的范围) ;流体2 (中心流动范围)

为了用一个特殊的速度表示壁滑移, CFD程序必须针对这种边界特性提供一个合适的处理。CFX-5求解器允许为层流设置下述的壁面边界条件:

式中Vslip—壁面上的滑移速度;

p—局部压力;

α, τcrit, τnorm, B和m—由用户设置的常数。

取B=0, τnorm=m=1, τcrit=tS, 而α=hS/ηS, 得到壁面滑移的形态 (公式14) 。

使用这样的壁滑移模型的先决条件就是几何体的离散化要准确地符合于接近边界壁面薄膜厚度hS的一个要素。

3.3 模拟模型的验证

虽然CFD技术已经以数量级的方式在推进, 但对任何单一情况的模拟方面仍然存在精确性的问题。将来自模拟的结果与从试验中获得的结果进行比较时, 仍有可能会影响到结果有效性的许多因素: (1) 边界条件是否准确地与试验的边界条件相一致; (2) 材料的性能是否准确地与试验的材料性能相一致; (3) 试验测量的精度有多高; (4) 试验结果是否可再现; (5) 求解网格是否是独立的; (6) 求解是否完全收敛。

上述任何因素的不确定性都会导致模拟结果与试验结果不能100%相符合而产生极大的偶然性。在许多情况下获得的模拟结果误差不超出试验结果的10%, 则认为该模拟结果与实验结果具有很好的一致性。获得的模拟结果误差在实验结果的1%以内通常是不可能的, 这是由于超出了所论述问题的范围。在几何形状和物理条件简单的学术案例中也有例外。

本文将要提出一个重要的建议:从上述的步骤中看出, 对于FEM挤出机模拟来说是绝对必要的, 因为这种模拟需要材料参数的正确指引。材料参数m0, τF, τS以及k的测量误差与不精确的数值求解一起是构成这种挤出机模拟中主要的不确定因素。

篇4：哈工程材料成型模拟试题

【关键词】材料成型及控制工程  专业英语  教学方法  探析

【中图分类号】G642.4         【文献标识码】A    【文章编号】1671-1270（2015）03-0008-01

在经济全球化与信息全球化的背景下，我国高等教育推行高等教育国际化，用英语讲授专业课程成为众多高校的国际化教学方式[1]。作为对外专业知识传播与信息传递的媒介，已成为工程专业人才必备的工具[2]。

一、课程性质

作为专业英语，有别于基础英语课程，更加重视专业能力的培养和实用性。[3]与基础英语相比，在构词和语义上有所不

同[4]，更加复杂，晦涩难懂，专业英语中的句型更加复杂，从句和修饰短语应用频繁，对理解和翻译造成了一定难度[5]。

二、教学方法总结

（一）专业知识先引入

在以英语教授的专业课程中学生普遍存在专业词汇听辨困难，课堂内容理解吃力，每次先对专业知识进行五分钟讲解，让学生对专业词汇和专业内容有一个熟悉过程，加快学生理解速度。

（二）课文翻译的方法——“教与学并重”的模式

采用了“教与学并重”的模式，课前布置成预习内容学生让学生课前完成翻译，一个句子、一个段落的翻译，随后老师进行纠正学生出现的错误，这样提高了学生的课堂积极性与参与度，有效的提高了英译汉的教学效率。

（三）专业外语听说能力的培养

专业外语听说能力的培养同样至关重要，而且培养过程需要一个长期的过程，并非通过一两次课堂教学就能一蹴而就[6]，因此，这部分能力的培养主要是通过鼓励学生自主学习来完成，鼓励学生观看相关材料介绍的视听文件。

（四）将专业英语教育融入教学体系[7]

专业英语的通用教材多为文章阅读，题材相对单一且生词量较大，对于英语基础稍差的同学极易产生抵触心理而该课程在各高校教学安排的时间顺序上差异显著，基于此，建议该课程安排尝试分不同的主题，以充分与专业理论课程相结合。

（五）利用网络资源拓展学生求知渠道[8]

网络资源具有丰富性广泛性，即时性等特点，可以为学生提供很多方面的信息，拓展学生求知渠道，广泛收集相关文献和专业词汇，作为课外阅读，课堂讨论和撰写论文的材料;利用网络资源制作多媒体课件，将复杂的或微观的原理和工艺过程简洁地、直观地表现出来，提高课堂效率;课余时间要求学生了解更多的知识和英语内容，加深学生的专业知识，提高学生的专业水平。

【参考文献】

[1]赵梦娟，葛  琴.高校理工科专业英语教学：问题、困难与挑战——以江苏大学为例[J].疯狂英语（教师版），2015（1）：20-23.

[2]朱国全，王发刚，谭洪生，等.高分子材料与工程专业英语教学的一点体会[J].广州化工，2015（1）：173-175.

[3]张  何.傅昕.Zhang He，等.工程应用型本科院校生物工程专业英语教学探索与实践[J].广东化工，2015（12）：257-258.

[4]蔡小萍，刘文君.基于工作任务工程管理专业英语教学的探讨[J].校园英语（中旬），2015（4）：71-72.

[5]杨  光，肖海荣，潘为刚，等.船舶电子电气专业英语教学现状及对策[J].科教导刊，2015（9）：31-32.

[6]焦万丽，张  磊，杜庆洋，等.材料科学与工程专业英语教学改革思考[J].科技资讯，2015（10）：167.

[7]王丹丹，晓  兰.城市规划专业英语教学方法探讨[J].赤峰学院学报（自然科学版），2015（2）：211-212.

[8]刘瑞霞，杨玉珍，雒红宇.生物专业英语教学中的创新与改革[J].课程教育研究，2015（17）：105.

篇5：材料成型及控制工程

学科：工学

门类：机械类

专业名称：材料成型及控制工程

业务培养目标：本专业培养具备机械热加工基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事热加工领域内的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。

业务培养要求：本专业学生主要学习材料科学及各类热加工工艺的基础理论与技术和有关设备的设计方法，受到现代机械工程师的基本训练，具有从事各类热加工工艺及设备设计、生产组织管理的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1．具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；

2．较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括力学、机械学、电工与电子技术、热加工工艺基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识；

3．具有本专业必需的制图、计算、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语应用能力；

4．具有本专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，了解科学前沿及发展趋势；

5．具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

主干学科：机械工程、材料科学与工程。

主要课程：工程力学、机械原理及机械零件、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、热加工工艺基础、热加工工艺设备及设计、检测技术及控制工程、CAD／CAM基础。

主要实践性教学环节：包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等，一般应安排40周以上。

修业年限：四年

授予学位：工学学士

开设院校

篇6：材料成型及控制工程简历

籍 贯： 山西省 晋城市

求职概况 / 求职意向

职位类型： 全职

期望月薪： 面议

期望地点： 山西省 太原市 ，山西省 太原市 ，

期望职位： 锻造/冲压/注塑工艺/模具设计 初中英语、数学一对一课外辅导

意向概述： 希望找一个安稳的工作，愿意与锐意进取、管理规范的.企业长期共同发展

教育经历

时间 院校 专业 学历

9月 - 6月 太原理工大学现代科技学院 材料成型与控制工程 本科

2006年9月 - 206月 太原十二中 0606 高中

工作经历/社会实践经历

时间 工作单位 职务

10月 - 月 洛阳第一拖拉机厂 技术员

校内奖励

获得时间 获得奖项 学校

2012年9月 奖学金 现代科技学院

自我评价

学习做事比较踏实，思维不是特别快，以稳为主，态度乐观向上，不怕挫折。遇事执着，有良好的沟通和团队协作能力，具备锻压专业基本的素质和技能。喜欢关注新技术、新工艺、新方法的应用。喜欢军事、篮球，爱看职来职往等节目。愿与锐意进取、管理规范的企业长期共同发展。

联系方式

电子邮箱：

手 机：

篇7：材料成型及控制工程认识实习

课程名称 认识实习

学生学院: 材料与能源学院

专 业: _ 班 级: 学 号: 学生姓名: 指导教师:

2013 年 3 月 15 日

目 录

（一）实习工厂的概况………………………………………………………………3

（二）实习的主要内容………………………………………………………………

42.1参观模具生产车间…………………………………………………………..4

2.2参观注塑车间……………………………………………………………..…5

2.3参观注塑机设备及了解原理原理…………………………………..………5 2.4参观锻压设备………………………………………………………………...6 2.5参观热处理车间……………………………………………………………..7

（三）实习体会…………………………………………………………………………7

结束语………………………………………………………………..…………………8

前言

古人学问无遗力，少壮工夫老始成。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。---《冬夜读书示子聿》。正如古人陆游所说，从书本上得到的知识终归是浅薄的，未能理解知识的真谛，要真正理解书中的深刻道理，必须亲身去躬行实践。为期一周的实习结束了，在这一周里我收获颇多。通过本次认识实习，我们对模具设计、模具制造工艺、模具制造的设备等有了初步的了解。以前我们学的都是一些书本上的东西，而现在我们可以实地参观，通过视觉上的感知进一步加深了对模具的认识。在黄诗君老师和潘晓涛老师的带领下，我们先后参观了广东志高空调有限公司，海信科龙电器股份有限公司（海信科龙总部），博创机械有限公司和广东锻压机床厂。这次机会来之不易，是老师多方努力才获得的机会，所以我们都很珍惜，而且老师和参观单位都对我们进行了非常详细的讲解，为我们解答了很多的问题，真的受益匪浅，在这里表示由衷的感谢。

（一）实习工厂的概况

广东志高空调有限公司创建于1993年，总部位于珠江三角洲工业重镇佛山市南海区，是一家以家用和商用空调研发、生产、销售为主的大型现代化企业集团。集团下辖钣金厂、铜管阀门厂、塑料厂、喷唋厂、包装材料厂、电机厂、两器厂、志高电器有限公司、益信服务有限公司、爱数码服务有限公司 等几十个下属机构和企业，是国内拥有最大最完整空调产业链的企业之一。

广东科龙模具有限公司隶属于海信科龙电器股份有限公司，于1995年6月建成投产，注册资金1.2亿元人民币，占地1.4万平方米。公司汇聚国内模具界精英，拥有80多人的技术研发队伍和300多名训练有素的技术工人。公司专业从事于各类大中型冲压、注塑、吸塑发泡模具的研发、设计与制造，致力于为家电、汽车、厨卫用品等制造企业提供优质的产品与服务。年产冲压模具1000余套，注塑模具600余套，吸塑发泡80余套，是珠三角地区规模最大、技术设备最先进、实力最强的模具制造中心之一。

博创机械股份有限公司 始建于2003年初，是一家专业设计、制造、销售高精密节能环保注塑机的高新技术企业。行业内首个被国家发改委列入国家重点产业振兴计划，产品荣获国家级重点新产品，是中国塑料行业十大品牌企业和国家火炬计划重点高新技术企业。现综合实力位居行业前三甲。目前，博创拥有保持世界同步领先地位的BM多色机系列、BU威龙两板系列、BS伺服节能系列、BH混合动力系列、BT挑战者系列、管件专用机系列、PET专 用机系列等近100种规格型号的注塑机；产品主要锁模力从10吨～4500吨，注射量为25g～150000g，并提供“量体裁衣”、“一站式售后服务”

广东锻压机床厂有限公司成立于1958年，是华南地区最大的专业设计、研究开发、制造、服务于一体的锻压设备生产厂家，主导产品有高性能机械压力机、油压机和自动转序冲压线等。大型压力机最大吨位可达12000kN，高速压力机最高速度可达800次/分钟，精密压力机调整精度可精确到0.01mm。产品大部分处于国内领先或先进水平，有的达到国际先进水平。

（二）实习的主要内容

1.参观模具生产车间。

通过老师的讲解和自己的观察思考以及向车间内工人师傅的提问，我们了解到了模具生产的工艺：车、铣、刨、磨、电火花、线切割等。其中我们着重了解了电火花加工技术。

在志高空调模具厂和海信科龙模具厂，我们都对电火花有了很详细的了解，进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。

2.参观注塑车间。在志高空调模具厂参观后，我们一起参观了空调外壳的生产线——注塑车间。注射成型用的注射机分为柱塞式注射机和螺杆式注射机两大类，由注射系统、锁模系统和塑模三大部分组成。注射机是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。它通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。

从注塑机合模到工具被顶出前后只需二十来秒钟，完全自动化操作。只需要工人把工件取出进行简单的去毛刺处理。注塑出来工件外观完整，光滑，生产效率非常高。优良品率高，在注塑车间也没有我想象中的到处充满塑料味，工作环境良好。

3.参观注塑机设备及了解工作原理

认识实习第三天，我们一行人员来到博创机械科技有限公司。一进入公司就让，与众不同的白色地面给我留下很深的印象，因为工厂在我们心目中永远离不开脏和乱，白色地板刚刚好给我们整洁，干净的感觉，还有很浓厚的企业文化——浓厚的儒家思想。公司以“仁”作为公司的企业精神，在公司里面，他们都以“家人”相称呼，在博创工作就好像在家里工作一样。注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。注塑机能加热塑料，对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。

在博创员工的讲解介绍下和我们课堂上学习到的知识整理，我们大概了解了注塑机的基本工作原理。注塑机原理：注塑机是一种专用的塑料成型机械，它利用塑料的热塑性，经加热融化后，加以高的压力使其快速流入模腔，经一段时间的保压和冷却，成为各种形状的塑料制品。

注塑机的工作循环：

1）锁合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且确认无异物存在下，系统转为高压，将模板锁合（保持油缸内压力）。

2）射台前移到位：射台前进到指定位置（喷嘴与模具紧贴）。

3）注塑：可设定螺杆以多段速度，压力和行程，将料筒前端的溶料注入模腔。

4）冷却和保压：按设定多种压力和时间段，保持料筒的压力，同时模腔冷却成型。

5）冷却和预塑：模腔内制品继续冷却，同时液力马达驱动螺杆旋转将塑料粒子前推，螺杆在设定的背压控制下后退，当螺杆后退到预定位置，螺杆停止旋转，注射油缸按设定松退，预料结束。

6）射台后退：预塑结束后，射台后退到指定位置。

7）开模：模扳后退到原位（包括慢-快-慢速）

8）顶出：顶针顶出制品。4.参观锻压设备。

在认识实习最后一程，我们来到广东锻压机床厂。下车后我们看到数万平方公里的厂房，感觉工厂的占地面积比我们学校的面积还要大。锻压设备主要用于金属成形，所以又称为金属成形机床。锻压设备是通过对金属施加压力使之成形的，力大是其基本特点，故多为重型设备，设备上多设有安全防护装置，以保障设备和人身安全。我们跟着厂方得工作人员和老师，一起走上了令我们不断惊叹的参观之旅。在广锻的车间，随处可以看到重达数顿的工件，锻压机隆隆的声音让我们惊叹不已。广锻的机器小的有一间宿舍大小。大的有数层楼高。还见到又广工和广锻合作研发的锻造机，还有焊接机器手，这些都是书本上没有学习到的。在老师和厂方工作人员介绍下，我们了解了到锻压设备指在锻压加工中用于成形和分离的机械设备，锻压设备包括成形用的锻锤、机械压力机、液压机、螺旋压力机和平锻机，以及开卷机、矫正机、剪切机、锻造操作机等辅助设备。

分类：锻锤、机械压力机、冷锻机、旋转锻压机、液压机、锻压设备制造工艺：热模锻、自由锻（拔长、镦粗、冲孔、弯曲、切割、错移、扭转）、螺旋压力机等。5.参观热处理车间。

金属热处理是机械制造中的重要过程之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的，所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

（五）实习体会

通过这次认识实习，我不仅了解了我国材料成型方面的重大科学研究，还了解了材料成型相关企业的组织形式、业务类型、业务流程等相关方面的知识，并且更加认清了现在社会对于材料成型方面的人才需求形式。在这次认识实习之后，我更加明确了今后自己对于材料成型学习的方向。通过自己课内课外的学习，讲材料成型方面的专业知识掌握牢固的前提下，积极学习模具设计、CADUGproE等软件的运用、机械绘图技术等技能，从而提高自己今后在社会应聘中的竞争力与决胜力。而且通过这次认识实习，我对于今后的从业也有了一定的规划，开始着手从网络等媒体了解国内国际材料成型行业发展趋势，关注今后期望进入到的企业的最新动向。从他们的工作环境的等方面，我更加坚定了自己对于今后的发展需要。要想获得更大的发展空间，更多的发展机会，自己的能力决定了上述种种因素。要想做出自己的一番事业，只有通过个人的努力，才能是自己在不断的锻炼中得到自己更向往的生 活。

结束语

篇8：材料成型与控制工程专业建设探索

一、专业建设规划

江西理工大学的材料成型与控制工程本科专业于2006年获得批准。依据国家教育部高等学校机械学科材料成型与控制工程专业教学指导委员会制定的专业总体框架, 依托我校已有的省级品牌专业、国家级及省级特色专业———金属材料工程、机械工程及自动化专业, 通过制定合理的专业发展规划及专业培养方案, 体现地域及专业特色, 把材料成型与控制工程专业建设成为涵盖学科领域宽、适应性强、特色明显的专业, 使培养出的学生满足区域经济及国民经济发展需要, 满足市场对高素质、应用研究型、创新型、开拓型人才的需要。

校院领导非常重视材料成型与控制工程专业的建设工作, 先期投入100万多元用于专业建设所必需的实验设备及教学科研图书资料, 今年利用省部共建项目共投资500万元更新实验室的仪器设备。金属材料工程、机械自动化及控制等专业的教师参了专业课程建设和教学改革研究, 对专业结构设置、课程体系优化、培养方案及教学大纲制定、教学方法改进等方面的问题集中讨论, 形成共识, 重点实施以下几项。

1. 专业师资队伍建设。

专业建设的关键是建立一支高素质、结构合理的师资队伍。材料成型与控制专业的教师以高学历的中青年教学为主, 这保证了学科发展建设中的活力, 所有教师学历均在硕士以上。为了进一步强化专业建设中“控制”作用, 在学校相关部门的支持下, 从以下几个方面加强师资队伍建设。首先, 提高师资队伍的学历水平。继续引进有工作经验的博士, 同时不断提高现有教师、特别是青年教师的学历水平及实践经验。积极鼓励中青年教师攻读博士学位, 具有博士学历的教师到其他相关的博士后流动站进行更深入的科学研究;资助有一定教学经验的教师到国内知名学府或国外相关学校做访问学者;定期派遣青年教师到企业进行专项实践活动。其次, 严把理论教学质量关。定期进行教学质量检查、评比和研讨, 对教学质量差的青年教师, 安排经验丰富的老教师给他们帮助和指导。最后, 加强团队建设, 以提高整体师资队伍的工作能力。组织申报校级教学和科研团队, 支持教师参加省级或国家级多媒体课件竞赛、双语教学评比、精品课程评比等, 以及各种学术交流活动, 拓宽教师的知识面, 提高其教学和科研能力。建设一支学历层次高、年龄结构和职称结构比较合理、教学水平及科研能力较高的教师队伍。

2. 专业培养目标的定位和教学计划的制订。

参照专业教学指导委员会制定的总体培养框架, 我校材料成型与控制工程专业的培养目标为:培养具备材料科学与工程等方面的知识, 能在材料结构研究与分析、金属材料制备、金属材料成形、模具设计与制造等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产和经营管理等方面适应中国经济发展建设需要的, 面向材料成型与控制工程领域的高级应用研究型人才。通过本专业的学习, 使学生具备扎实的基础知识、较宽的专业知识, 并具有一定的科研创新意识、较强的工程实施能力和良好的业务素质。

根据培养目标确定专业的知识结构框架, 使学生具有扎实的专业理论知识, 良好的实践动手能力、一定的创新意识及专业英语应用能力。教学主要分为理论教学及实践教学。专业课包括:材料科学基础、金属塑性成型原理、金属物理力学性能、金属材料及热处理等;金属熔炼与铸锭、金属塑性加工学、加工成型设备、材料分析测试技术、测试技术与数据处理、模具设计等。独立开设的实践教学环节有:金工实习、认识实习、专业技能训练、专业课程设计、毕业实习。

二、加强实践环节的教学与改革

加强实践环节的教学与改革, 实现提高学生科研、动手能力及创新意识的目的。材料成型与控制专业的总授课计划学时从2 600学时降低到2 300学时, 原有课程中的实验学时不减少, 增加实践周数, 为提高本科生的实践能力奠定基础。合理安排理论教学与实践教学的顺序, 以达到事半功倍的功效。在上专业课课前进行认识实习, 使学生对材料的生产加工过程及设备有一个基本的了解。在专业课进行过程中, 将原有的生产实习改为专业技能训练。专业技能训练以专题的形式进行, 内容包括金属及合金的熔炼与铸锭过程及其组织性能研究、合金材料的挤压与轧制过程及材料的组织性能研究、热处理工艺与合金组织性能关系研究、模具设计与制造等方向。结合教师的科研课题, 拟定15~20个专题, 供学生选择。学生也可自行选择研究课题, 由教师指导完成研究计划。实训结束后, 学生可以跟随教师的科研团队继续进行课题的研究工作, 对于参加课题研究时间超过一年以上的同学, 其研究成果可作为毕业研究论文提交。学生参与课题的时间可以从一个短学期到一年半。通过参与一个完全的科研过程, 不但所学理论知识得到巩固, 熟练掌握各种仪器设备的使用, 而且熟悉了整个科研的工作过程。几年来的教学实践也证明, 该教学模式可以使每一位大学生都能经过系统的、基本科研能力的训练。在第七学期增设为期6周、四个方向的专业课程设计, 全面培养学生在金属材料专业方面的工程设计能力, 为本科生的就业奠定基础。毕业实习及毕业设计 (论文) 以从业为目的, 以适应工作内容要求为宗旨, 学生既可以在学校完成毕业设计或毕业论文工作, 也可以到就业单位进行毕业论文 (设计) 工作, 在单位进行毕业设计 (论文) 工作的, 所在单位需出具证明, 签订指导学生进行毕业设计或论文的协议, 并指派专人指导学生。在校学生, 由教师根据学生的就业方向帮助学生制定毕业设计 (论文) 内容, 并指导学生完成计划。通过课程设计及毕业设计 (论文) 活动, 缩短了学生到工作单位的适应期, 较好地实现了因材施教, 培养学生的实践科研能力的目的。

三、课程建设与专业教材使用

为了确保教学质量, 所用教材多为教育部的“十二五”规划教材、面向21世纪的新教材或经典专业教材。为了强化实践教学环节, 学校还组织有教学经验的重新教师编写课程实验指导书、认识实习指导书、专业技能训练指导书等。为了使双语教学课程的教学效果能落到实处, 编著了《材料成型双语词典》 (机械工业出版社出版) 和《INJECTION MOLD DE-SIGN》作为教学的辅助用书。

四、教学方法及手段的改革

在教学方法上, 要求教师采用板书与多媒体相结合、启发式与讲解相结合的教学模式, 讲课中要求突出重点、详略得当。鼓励教师进行精品课程、双语教学、教材的建设。在教学方法上, 改变传统的灌输教育方式, 如《塑料成型工艺及模具设计》课程的教学, 采用“精讲+研讨”的教学方式, 集中讲解重点、难点教学内容, 启发学生思维, 达到举一反三、融会贯通的效果。结合实物进行课堂讨论, 积极引导学生提出问题、讨论问题和分析问题, 让学生各抒己见, 充分发表意见, 互相启发, 加深对模具结构的认识理解, 提高学生在讨论中发现问题和解决问题的能力, 由“学会”逐渐进步到“会学”。在教学过程中多提问、多启发、多分析、多鼓励, 实现教学方法多样、丰富教学内容和教与学的互动, 同时, 结合“嵌入”课题式实践教学, 探索新的教学方法。用学生身边的或熟悉的物品作为讲解的例题, 以日常塑料制品 (如:牙刷、矿泉水瓶、塑料袋、包装盒等等) 出发, 引发学生对塑料制品及成型方式的兴趣, 引出所要讲解内容的主题;利用学生对未知世界的好奇心、使学生对所要学习的内容产生兴趣。以启发的方式激发学生对知识的探索热情, 通过参与, 并对具体问题进行分析, 既使课堂教学气氛变得活跃, 又使枯燥的学习内容变得更具吸引力;以先分析, 后讲解的教学方式鼓励学生积极参与教学活动, 培养学生独立思考以及分析问题、解决问题的能力。通过引导学生在学习中研究, 在研究中学习, 充分挖掘学生对事物的探索研究潜力, 培养学生的创新意识。

依托我校已有的省级品牌及特色专业———金属材料工程;省级品牌专业、国家级特色专业———机械工程及自动化专业, 经过几年的专业建设与教学实践, 材料成型与控制工程专业的办学条件与教学水平得到较大改善与提高, 师资队伍渐趋合理。学生的知识结构充分体现出厚基础、宽口径的专业培养特点, 学生具有一定的创新意识及科研动手能力。

摘要：结合学校所处地域经济发展方向、资源利用及现有学科优势, 确定“材料成型与控制”专业是以黑色金属材料成型为主体, 以过程原理与设备控制技术应用为支撑。专业发展规划体现专业特色, 适应培养社会经济发展对人才的要求。对培养目标定位、师资队伍建设、教学计划的制定、课程体系优化、教学方法改革、专业教材建设、实践性教学环节安排等问题进行了探索。

关键词：材料成型与控制工程,专业建设,专业特色

参考文献

[1]喻九阳.材料成型与控制工程专业建设的探讨[J].化工高等教育, 2004, (3) :17-19.

[2]邹家生, 生佳根, 朱以忻, 蒋成禹.材料成型与控制工程专业培养模式的探索[J].华东船舶工业学院学报, 2003, (2) :81-83.

[3]周勇军“.材料成型与控制工程专业”实验教学的改革与建设[J].实验室研究与探索, 2004, (12) :165-169.

[4]余历军.论材料成型与控制工程专业生产实习的功能与基地建设[J].高等理科教育, 2004, (6) :95-98.

[5]郝惠娣.浅析材料成型与控制工程专业教学改革[J].高等理科教育, 2004, (5) :122-126.