下面是兩篇工藝美術類投稿論文范文,第一篇論文介紹了側架鑄造工藝設計與模擬優化,通過對側架零件的分析最大程度的降低了缺陷,是一種科學可靠的工藝優化技術,第二篇論文介紹了高職院校科研論文產出及工藝美術,提升教師主動科研積極性、優化教師考核評價體系、合理制定學校發展規劃等三方面提出了科研發展的相關建議。
《側架鑄造工藝設計與模擬優化》
摘要:側架的內部型腔連接筋較多,經常由于對接不良而導致錯位。通過對側架零件進行分析,利用CASTSOFT軟件對側架進行網格剖分及模擬計算,預測出六個大熱節和四個分散小熱節,并計算出各自凝固時間、預測出缺陷位置,在此基礎上對鑄件進行工藝設計,設計了冒口、冷鐵和澆注系統,最大程度降低了缺陷,最終得到合理的鑄造工藝,從而對側架的生產提供了可靠的技術支撐,降低了實驗耗費,是一種科學可靠的鑄造工藝優化技術。
關鍵詞:熱節;缺陷;鑄件;工藝設計
側架的內腔連接筋較多,生產制造時容易受人為影響,常常因為對接不良而產生錯位。鑄造工藝過程比較復雜,易于顯現出來缺陷,利用微機模擬仿真,便可在熔煉澆注前對可能出現的缺陷位置和凝固持續時間進行計算,以便設計出最合適的工藝,以保證鑄件的生產品質,縮短試驗時間,為生產提供理論依據。
1模擬計算前處理
1.1鑄件分析
鑄件外型尺寸為長2199.64mm,寬565.3mm,高419.8mm;體積為3.963×107mm3,毛坯質量為381kg。平均壁厚為25mm,內腔連接筋較多,材質為B級鋼,多用于鐵路機車車輛上,其凝固方式為中間凝固,實驗性能不好,液相溫度高,易形成集中縮孔熱裂等鑄造缺陷。此零件是對稱的,為了加快仿真時間,模擬運算時,只取零件的一半。計算網格數目166萬。
1.2邊界條件及參數設置
邊界條件以及相關參數的設置準確與否,直接影響金屬液體和鑄型等的換熱,會導致熱節計算、凝固進程以及缺陷預測偏差很大,經過多次試驗、模擬,進行如下設置。凝固過程在液態金屬未完全充滿型腔時已經開始,對于快澆大中件的砂型鑄造,t凝>>t澆,充型時間很短暫,不考慮充型對初始條件的影響,結果計算誤差不大,由于側架尺寸比較大,充型速度大,砂型的起始溫度設定為室溫(即20℃),鑄件初始溫度稍低于澆注溫度為1580℃。設鑄件與砂型之間的換熱系數為1100W/m2,砂型表面與大氣之間的換熱系數為500W/m2。
2裸件凝固模擬及制定工藝
2.1凝固進程模擬及確定熱節
邊界條件設置好之后,進行無澆注系統和無冒口的裸件凝固計算。通過凝固計算預測出側架各個部位的凝固時間,確定熱節部位及預測各熱節的凝固時間。從而使得鑄件的澆冒口可以按照熱節的溫度、出現部位進行設計,參照熱節的凝固時間設計,使得鑄件按照順序凝固進行[3]。通過凝固模擬計算得出鑄件的整體凝固時間為381.76s,側架左右兩側凹進去的部位凝固時間最長,為最后凝固部位,是第一熱節;凹進去的側旁的熱節為倒數第二最后凝固的部位,凝固時間約為321s,為第二熱節,第三熱節凝固時間為303s,第四熱節為243s,充型結束190.88s以內,沒有明顯的熱節,確定了側架的熱節和凝固次序。鑄件凝固進程如圖1所示。
2.2缺陷預測及工藝制定預測的缺陷
主要在鑄件的厚大部位[4],尤其是中間頂部的肋板處,缺陷比較集中,根據缺陷預測的位置及凝固進程,制定了如下工藝方案。(1)冒口。鑄件中間上部兩肋板交叉處壁最厚,液相結晶凝固最慢,分別設置冒口,尺寸為ф100mm×130mm。鑄件中心空腔靠近第三熱節的凸臺,預測有縮孔,對稱地在兩凸臺分別設計冒口,尺寸為ф85mm×90mm。鑄件最長框架中間上部設計一冒口,尺寸為ф50mm×85mm,第一熱節處,鑄件兩側各設置一冒口,尺寸都為ф80.5mm×120.4mm,并設計了冒口頸。(2)冷鐵。第二熱節處設計外冷鐵,尺寸為ф16mm×50mm,兩肋板交叉處下方設置一冷鐵,尺寸為ф16mm×90mm,第四熱節共四個位置設計四個冷鐵,尺寸都為ф16mm×30mm。(3)澆注系統。澆注位置從兩側導柱頭澆注,分型面在零件豎直方向中間平面上;內澆口安放在兩端,內澆口長寬高分別為34.7mm、25mm、40mm,從澆口杯流進鋼液,設計為過橋澆注,一件一箱,直澆道直徑為45.3mm、高424mm,為了緩沖液體流動速度,在直澆道正下方設計了一澆口窩,澆口窩由一個立方體塊和一個半球組成,立方體塊在半球上方,立方體塊的長寬高尺寸分別為:71.8mm、71.8mm、40.5mm,半球的直徑為71mm。
2.3有澆補系統的鑄件模擬計算
凝固時間是1461.42s,與裸件的凝固時間381.76s相比,時間變為4倍,其原因是設置了澆補系統總質量增加,從凝固進程圖中看出,冒口和澆注系統都比鑄件熱節凝固時間要晚,從而很好地補縮了鑄件凝固過程中的收縮,裸件凝固預測的熱節已經基本消除,最后凝固的部位都從裸件中的熱節轉移到澆冒系統中,表明鑄造澆冒工藝設計是合理的[5]。
3預測缺陷與實物對比
比較實物縱剖面圖和對應缺陷預測,可以發現此剖面內部型腔沒有大缺陷,只是中間空腔上部有少許縮松,實物和預測情況基本吻合,表明上述工藝是切實可行的。
4結語
(1)通過反復試驗,找到了合適的初始條件和邊界條件相關參數,為準確預測熱節、缺陷奠定了基礎。(2)通過不加澆冒系統的裸件凝固模擬,找出了各個熱節、預測出各熱節的凝固時間,并預測出鑄件的缺陷大小和位置,從而為合理地設計澆冒系統提供了參考。(3)參照各個熱節以及缺陷大小和位置,設計出了合理的澆冒系統,進行電腦虛擬澆注后,發現熱節和缺陷已經基本消除,并與實物缺陷相比較,結果計算機預測缺陷和實物缺陷基本吻合。(4)電腦虛擬澆注為鑄造實驗的進行提供了科學的指導作用,可以降低試制時間、改進工藝及降低實驗耗費,是一種科學可靠的鑄造技術。
參考文獻
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作者:劉艷明 勾靖國 張安義 單位:山西大同大學
《高職院校科研論文產出及工藝美術》
摘要:利用“中國知網”(CNKI)獲取湖南工藝美術職業學院2005-2016年公開發表的科研論文的數量、發文量最多的期刊及影響因子、關鍵詞詞頻、所屬基金項目、作者分布等基礎數據,并對數據進行分析。結果表明:湖南工藝美術職業學院自2005年升格為高職院校以來,科研發展迅速,科研成果穩定增長,但還存在主動科研積極性不高、科研論文質量偏低、科研交流與合作有待加強等問題。
關鍵詞:科研論文;影響因子;詞頻;態勢分析
高職院校作為高等教育的重要組成部分,在培養具有創新能力的高素質技能型人才的同時,承擔著服務社會、開展科學研究的重要職能。湖南工藝美術職業學院作為全國示范性(骨干)高職院校,湖南省卓越高等職業技術學院建設單位,日益重視科研工作,學校科研整體實力不斷提升。科研論文是科研產出的主要組成部分,是高校核心競爭力的重要體現。對湖南工藝美術職業學院自2005年升格為高職院校以來的科研論文進行計量分析,從定量的數據中了解學校科研發展的現狀、趨勢以及存在的問題,為學校制定科研政策提供有效依據。
1數據來源
文章的數據來源于“中國知網(CNKI)”。以數據庫中發表時間between(2005-01-01,2016-12-31)并且(機構=湖南工藝美術職業學院或者單位=湖南工藝美術職業學院或者作者單位=湖南工藝美術職業學院)進行檢索,共檢出文獻資料1231條,剔除報紙和國內會議論文10條,將余下的文獻資料題錄信息導出至EXCEL表,進行統計分析。
2文獻計量分析
2.1文獻量的統計與分析
對2005-2016年學院的論文發表量進行統計,從圖1中可以了解學校的科研發展狀況和走勢。2005-2016年學校共發表論文1221篇,年均發文101.75篇。圖1顯示,學校升格為高等職業院校初期,科研實力較弱,論文發表數量很少,2005-2010年論文發表量以較快速度增長,2011年有較小回落,2012-2016年論文發表量幾乎以直線趨勢增長,教師科研積極性不斷提升,科研總量增長迅速。
2.2來源期刊的統計與分析
對2005-2016年學院發表論文的來源期刊進行統計,從表1可知,刊文量最多的14種期刊,共發表論文560篇,占總文獻量的45.86%。其中,《藝術教育》的刊文量最多,為141篇,占總文獻量的11.55%,不屬于核心期刊,在數據庫中未標注影響因子。這14種期刊中,只有美術觀察屬于核心期刊,其復合影響因子為0.093,影響因子最高的是當代教育論壇,復合影響因子為0.504,綜合影響因子為0.4,但2005-2016年僅在該期刊發表論文10篇。由此可見,學校論文來源期刊影響因子整體偏低。
2.3研究主題統計與分析
對關鍵詞詞頻的統計與分析,有助于準確和全面地掌握科研人員研究領域集中關注的熱點和方向。從表2可以看出,學院科研人員關注熱點為高職教育、藝術設計,偏重應用對策性研究,注重人才培養和教學改革,重視創新,與學校專業特點和教學改革高度相關,符合高職院校注重應用性科學研究的科研特點,主要針對專業發展和教學實際過程中產生的問題開展研究。
2.4基金項目情況統計與分析
科學研究需要經費支持,各級各類基金項目,是科研人員獲得研究經費的主要途徑。2005-2016年由基金項目支持發表的論文數為106篇,占總文獻量的8.68%。其中由湖南省教育廳科研基金支持的論文共80篇,由湖南省社會科學基金支持的論文共22篇。由此分析,學院得到基金項目支持的論文占比不高,且項目來源較單一,缺少國家級基金項目的支持。2.5作者統計與分析在2005-2016年發表的1221篇論文中,作者獨立完成的論文有1074篇,占總文獻量的87.96%,說明湖南工藝美術職業學院的科研合作度較低。發文量在10篇以上的作者共有42人,不到全校教師的十分之一,共計完成論文651篇,占總文獻量的53.32%,可見開展科學研究的教師相對集中,教師整體科研積極性有待加強。年均發表論文2篇以上的作者僅3人,說明高產的作者較少。一方面是近年來學校規模發展,教師數量增長迅速,年度論文發表量不均衡;另一方面升格為高職院校初期,教師科研意識不強,開展科學研究的教師有限,撰寫發表論文少。
3結論與建議
綜上所述,學院科研論文產出量增長迅速,但也還存在以下幾個問題:一是部分教師沒有樹立科研意識;二是功利性導向明顯;三是教師單打獨斗的多。根據以上分析,筆者提出相應建議。
3.1提高教師科研積極性
一是針對初級職稱教師,剛入校參加工作,需要樹立科研意識,掌握基本的科研技能,融入科研團隊,科研管理部門就學校科研發展規劃、論文撰寫規范、課題申報書撰寫等技能和實踐為主的培訓、座談;二是中等職稱教師,具備一定的科研基礎,需要提升科研能力,穩定科研團隊,創造創新優質成果,科研管理部門要加大對這一群體的科研投入,組建科研創新團隊,提供學術交流機會,就高級別項目申報組織研討;三是高級職稱教師,科研能力較強,但隨著職稱的晉升科研積極性降低,要充分發揮高級職稱教師的傳幫帶作用,鼓勵高級職稱教師培養幫扶青年教師,加強單位內部學術交流與合作,鼓勵其參加國內國際學術交流會議,提升學校影響力。
3.2優化教師考核評價體系
一是引導教學與科研均衡發展。學校建立了教師量化考核辦法,對教師的年度工作量進行考核計分,但科研部分僅占10%,嚴重制約了教師科研積極性。要協調教學與科研,兩者均衡發展,需要改革完善考核評價制度,提高科研工作量在教師量化考核中的比例;二是改革數量至上的職稱制度。近兩年,湖南省將職稱評審下放到學校,學校根據實際制定了職稱評審制度,將作品獲獎、專利、橫向項目等納入評價體系,某種程度上改善了唯論文是從的局面,但進一步深入分析,量化考核導致數量至上的觀點,教師片面追求數量取勝,放棄對質量的要求。優化職稱評審制度,逐步建立以代表性成果為主的評價體系。三是建立量質并舉的獎勵制度。為提升教師科研積極性,學校制定了科研獎勵制度,對論文的獎勵僅區分核心期刊和普通期刊,沒有針對論文質量進行具體細化。要根據學校專業特點,構建柔性的量質并舉的科研獎勵制度,重視科研成果數量的同時,考核科研成果的質量。
3.3合理制定學校發展規劃
一是多為應用對策型研究,二是立足地方,服務地方經濟社會發展。基于這樣的定位,高職院校在制定學校發展規劃時,要充分考慮地方經濟社會發展需求,服務地方產業結構升級。將地方經濟社會發展亟需解決的問題,結合學校專業特點,納入學校科研發展規劃,就地方行業企業發展熱點、難點進行攻關,培植科研團隊。科學研究為社會服務,在社會服務中提升科研實力。
參考文獻
1傅文奇.基于SSCI的2000-2010年我國大陸信息科學和圖書館學論文的計量分析[J].情報學報,2011(7)
作者:包文婷 單位:湖南工藝美術職業學院
推薦閱讀:《藝術評鑒》(月刊)創刊于1956年,是貴州省文聯主管主辦的音樂藝術類專業期刊,本刊堅持音樂的藝術性、時代性、民族性和可讀性、學術性為一體。
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