下面是两篇工艺美术类投稿论文范文,第一篇论文介绍了侧架铸造工艺设计与模拟优化,通过对侧架零件的分析最大程度的降低了缺陷,是一种科学可靠的工艺优化技术,第二篇论文介绍了高职院校科研论文产出及工艺美术,提升教师主动科研积极性、优化教师考核评价体系、合理制定学校发展规划等三方面提出了科研发展的相关建议。
《侧架铸造工艺设计与模拟优化》
摘要:侧架的内部型腔连接筋较多,经常由于对接不良而导致错位。通过对侧架零件进行分析,利用CASTSOFT软件对侧架进行网格剖分及模拟计算,预测出六个大热节和四个分散小热节,并计算出各自凝固时间、预测出缺陷位置,在此基础上对铸件进行工艺设计,设计了冒口、冷铁和浇注系统,最大程度降低了缺陷,最终得到合理的铸造工艺,从而对侧架的生产提供了可靠的技术支撑,降低了实验耗费,是一种科学可靠的铸造工艺优化技术。
关键词:热节;缺陷;铸件;工艺设计
侧架的内腔连接筋较多,生产制造时容易受人为影响,常常因为对接不良而产生错位。铸造工艺过程比较复杂,易于显现出来缺陷,利用微机模拟仿真,便可在熔炼浇注前对可能出现的缺陷位置和凝固持续时间进行计算,以便设计出最合适的工艺,以保证铸件的生产品质,缩短试验时间,为生产提供理论依据。
1模拟计算前处理
1.1铸件分析
铸件外型尺寸为长2199.64mm,宽565.3mm,高419.8mm;体积为3.963×107mm3,毛坯质量为381kg。平均壁厚为25mm,内腔连接筋较多,材质为B级钢,多用于铁路机车车辆上,其凝固方式为中间凝固,实验性能不好,液相温度高,易形成集中缩孔热裂等铸造缺陷。此零件是对称的,为了加快仿真时间,模拟运算时,只取零件的一半。计算网格数目166万。
1.2边界条件及参数设置
边界条件以及相关参数的设置准确与否,直接影响金属液体和铸型等的换热,会导致热节计算、凝固进程以及缺陷预测偏差很大,经过多次试验、模拟,进行如下设置。凝固过程在液态金属未完全充满型腔时已经开始,对于快浇大中件的砂型铸造,t凝>>t浇,充型时间很短暂,不考虑充型对初始条件的影响,结果计算误差不大,由于侧架尺寸比较大,充型速度大,砂型的起始温度设定为室温(即20℃),铸件初始温度稍低于浇注温度为1580℃。设铸件与砂型之间的换热系数为1100W/m2,砂型表面与大气之间的换热系数为500W/m2。
2裸件凝固模拟及制定工艺
2.1凝固进程模拟及确定热节
边界条件设置好之后,进行无浇注系统和无冒口的裸件凝固计算。通过凝固计算预测出侧架各个部位的凝固时间,确定热节部位及预测各热节的凝固时间。从而使得铸件的浇冒口可以按照热节的温度、出现部位进行设计,参照热节的凝固时间设计,使得铸件按照顺序凝固进行[3]。通过凝固模拟计算得出铸件的整体凝固时间为381.76s,侧架左右两侧凹进去的部位凝固时间最长,为最后凝固部位,是第一热节;凹进去的侧旁的热节为倒数第二最后凝固的部位,凝固时间约为321s,为第二热节,第三热节凝固时间为303s,第四热节为243s,充型结束190.88s以内,没有明显的热节,确定了侧架的热节和凝固次序。铸件凝固进程如图1所示。
2.2缺陷预测及工艺制定预测的缺陷
主要在铸件的厚大部位[4],尤其是中间顶部的肋板处,缺陷比较集中,根据缺陷预测的位置及凝固进程,制定了如下工艺方案。(1)冒口。铸件中间上部两肋板交叉处壁最厚,液相结晶凝固最慢,分别设置冒口,尺寸为ф100mm×130mm。铸件中心空腔靠近第三热节的凸台,预测有缩孔,对称地在两凸台分别设计冒口,尺寸为ф85mm×90mm。铸件最长框架中间上部设计一冒口,尺寸为ф50mm×85mm,第一热节处,铸件两侧各设置一冒口,尺寸都为ф80.5mm×120.4mm,并设计了冒口颈。(2)冷铁。第二热节处设计外冷铁,尺寸为ф16mm×50mm,两肋板交叉处下方设置一冷铁,尺寸为ф16mm×90mm,第四热节共四个位置设计四个冷铁,尺寸都为ф16mm×30mm。(3)浇注系统。浇注位置从两侧导柱头浇注,分型面在零件竖直方向中间平面上;内浇口安放在两端,内浇口长宽高分别为34.7mm、25mm、40mm,从浇口杯流进钢液,设计为过桥浇注,一件一箱,直浇道直径为45.3mm、高424mm,为了缓冲液体流动速度,在直浇道正下方设计了一浇口窝,浇口窝由一个立方体块和一个半球组成,立方体块在半球上方,立方体块的长宽高尺寸分别为:71.8mm、71.8mm、40.5mm,半球的直径为71mm。
2.3有浇补系统的铸件模拟计算
凝固时间是1461.42s,与裸件的凝固时间381.76s相比,时间变为4倍,其原因是设置了浇补系统总质量增加,从凝固进程图中看出,冒口和浇注系统都比铸件热节凝固时间要晚,从而很好地补缩了铸件凝固过程中的收缩,裸件凝固预测的热节已经基本消除,最后凝固的部位都从裸件中的热节转移到浇冒系统中,表明铸造浇冒工艺设计是合理的[5]。
3预测缺陷与实物对比
比较实物纵剖面图和对应缺陷预测,可以发现此剖面内部型腔没有大缺陷,只是中间空腔上部有少许缩松,实物和预测情况基本吻合,表明上述工艺是切实可行的。
4结语
(1)通过反复试验,找到了合适的初始条件和边界条件相关参数,为准确预测热节、缺陷奠定了基础。(2)通过不加浇冒系统的裸件凝固模拟,找出了各个热节、预测出各热节的凝固时间,并预测出铸件的缺陷大小和位置,从而为合理地设计浇冒系统提供了参考。(3)参照各个热节以及缺陷大小和位置,设计出了合理的浇冒系统,进行电脑虚拟浇注后,发现热节和缺陷已经基本消除,并与实物缺陷相比较,结果计算机预测缺陷和实物缺陷基本吻合。(4)电脑虚拟浇注为铸造实验的进行提供了科学的指导作用,可以降低试制时间、改进工艺及降低实验耗费,是一种科学可靠的铸造技术。
参考文献
[1]BeeleyPR.FoundryTechnology[M].London:Butterworths,1972.
[2]柳百城.铸造技术和计算机模拟发展趋势[J].铸造技术,2005(7):611-616.
[3]中国机械工程学会铸造分会.铸造手册[M].北京:机械工业出版社,2004:46-82.
[4]王文清,李魁盛.铸造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2002.
[5]李英民,崔宝侠.计算机在材料热加工领域中的应用[M].北京:机械工业出版社,2001.
[6]刘敬豪,凌云飞.支撑座一体侧架铸造工艺研究及实践[J].中国铸造装备与技术,2013(2).
作者:刘艳明 勾靖国 张安义 单位:山西大同大学
《高职院校科研论文产出及工艺美术》
摘要:利用“中国知网”(CNKI)获取湖南工艺美术职业学院2005-2016年公开发表的科研论文的数量、发文量最多的期刊及影响因子、关键词词频、所属基金项目、作者分布等基础数据,并对数据进行分析。结果表明:湖南工艺美术职业学院自2005年升格为高职院校以来,科研发展迅速,科研成果稳定增长,但还存在主动科研积极性不高、科研论文质量偏低、科研交流与合作有待加强等问题。
关键词:科研论文;影响因子;词频;态势分析
高职院校作为高等教育的重要组成部分,在培养具有创新能力的高素质技能型人才的同时,承担着服务社会、开展科学研究的重要职能。湖南工艺美术职业学院作为全国示范性(骨干)高职院校,湖南省卓越高等职业技术学院建设单位,日益重视科研工作,学校科研整体实力不断提升。科研论文是科研产出的主要组成部分,是高校核心竞争力的重要体现。对湖南工艺美术职业学院自2005年升格为高职院校以来的科研论文进行计量分析,从定量的数据中了解学校科研发展的现状、趋势以及存在的问题,为学校制定科研政策提供有效依据。
1数据来源
文章的数据来源于“中国知网(CNKI)”。以数据库中发表时间between(2005-01-01,2016-12-31)并且(机构=湖南工艺美术职业学院或者单位=湖南工艺美术职业学院或者作者单位=湖南工艺美术职业学院)进行检索,共检出文献资料1231条,剔除报纸和国内会议论文10条,将余下的文献资料题录信息导出至EXCEL表,进行统计分析。
2文献计量分析
2.1文献量的统计与分析
对2005-2016年学院的论文发表量进行统计,从图1中可以了解学校的科研发展状况和走势。2005-2016年学校共发表论文1221篇,年均发文101.75篇。图1显示,学校升格为高等职业院校初期,科研实力较弱,论文发表数量很少,2005-2010年论文发表量以较快速度增长,2011年有较小回落,2012-2016年论文发表量几乎以直线趋势增长,教师科研积极性不断提升,科研总量增长迅速。
2.2来源期刊的统计与分析
对2005-2016年学院发表论文的来源期刊进行统计,从表1可知,刊文量最多的14种期刊,共发表论文560篇,占总文献量的45.86%。其中,《艺术教育》的刊文量最多,为141篇,占总文献量的11.55%,不属于核心期刊,在数据库中未标注影响因子。这14种期刊中,只有美术观察属于核心期刊,其复合影响因子为0.093,影响因子最高的是当代教育论坛,复合影响因子为0.504,综合影响因子为0.4,但2005-2016年仅在该期刊发表论文10篇。由此可见,学校论文来源期刊影响因子整体偏低。
2.3研究主题统计与分析
对关键词词频的统计与分析,有助于准确和全面地掌握科研人员研究领域集中关注的热点和方向。从表2可以看出,学院科研人员关注热点为高职教育、艺术设计,偏重应用对策性研究,注重人才培养和教学改革,重视创新,与学校专业特点和教学改革高度相关,符合高职院校注重应用性科学研究的科研特点,主要针对专业发展和教学实际过程中产生的问题开展研究。
2.4基金项目情况统计与分析
科学研究需要经费支持,各级各类基金项目,是科研人员获得研究经费的主要途径。2005-2016年由基金项目支持发表的论文数为106篇,占总文献量的8.68%。其中由湖南省教育厅科研基金支持的论文共80篇,由湖南省社会科学基金支持的论文共22篇。由此分析,学院得到基金项目支持的论文占比不高,且项目来源较单一,缺少国家级基金项目的支持。2.5作者统计与分析在2005-2016年发表的1221篇论文中,作者独立完成的论文有1074篇,占总文献量的87.96%,说明湖南工艺美术职业学院的科研合作度较低。发文量在10篇以上的作者共有42人,不到全校教师的十分之一,共计完成论文651篇,占总文献量的53.32%,可见开展科学研究的教师相对集中,教师整体科研积极性有待加强。年均发表论文2篇以上的作者仅3人,说明高产的作者较少。一方面是近年来学校规模发展,教师数量增长迅速,年度论文发表量不均衡;另一方面升格为高职院校初期,教师科研意识不强,开展科学研究的教师有限,撰写发表论文少。
3结论与建议
综上所述,学院科研论文产出量增长迅速,但也还存在以下几个问题:一是部分教师没有树立科研意识;二是功利性导向明显;三是教师单打独斗的多。根据以上分析,笔者提出相应建议。
3.1提高教师科研积极性
一是针对初级职称教师,刚入校参加工作,需要树立科研意识,掌握基本的科研技能,融入科研团队,科研管理部门就学校科研发展规划、论文撰写规范、课题申报书撰写等技能和实践为主的培训、座谈;二是中等职称教师,具备一定的科研基础,需要提升科研能力,稳定科研团队,创造创新优质成果,科研管理部门要加大对这一群体的科研投入,组建科研创新团队,提供学术交流机会,就高级别项目申报组织研讨;三是高级职称教师,科研能力较强,但随着职称的晋升科研积极性降低,要充分发挥高级职称教师的传帮带作用,鼓励高级职称教师培养帮扶青年教师,加强单位内部学术交流与合作,鼓励其参加国内国际学术交流会议,提升学校影响力。
3.2优化教师考核评价体系
一是引导教学与科研均衡发展。学校建立了教师量化考核办法,对教师的年度工作量进行考核计分,但科研部分仅占10%,严重制约了教师科研积极性。要协调教学与科研,两者均衡发展,需要改革完善考核评价制度,提高科研工作量在教师量化考核中的比例;二是改革数量至上的职称制度。近两年,湖南省将职称评审下放到学校,学校根据实际制定了职称评审制度,将作品获奖、专利、横向项目等纳入评价体系,某种程度上改善了唯论文是从的局面,但进一步深入分析,量化考核导致数量至上的观点,教师片面追求数量取胜,放弃对质量的要求。优化职称评审制度,逐步建立以代表性成果为主的评价体系。三是建立量质并举的奖励制度。为提升教师科研积极性,学校制定了科研奖励制度,对论文的奖励仅区分核心期刊和普通期刊,没有针对论文质量进行具体细化。要根据学校专业特点,构建柔性的量质并举的科研奖励制度,重视科研成果数量的同时,考核科研成果的质量。
3.3合理制定学校发展规划
一是多为应用对策型研究,二是立足地方,服务地方经济社会发展。基于这样的定位,高职院校在制定学校发展规划时,要充分考虑地方经济社会发展需求,服务地方产业结构升级。将地方经济社会发展亟需解决的问题,结合学校专业特点,纳入学校科研发展规划,就地方行业企业发展热点、难点进行攻关,培植科研团队。科学研究为社会服务,在社会服务中提升科研实力。
参考文献
1傅文奇.基于SSCI的2000-2010年我国大陆信息科学和图书馆学论文的计量分析[J].情报学报,2011(7)
作者:包文婷 单位:湖南工艺美术职业学院
推荐阅读:《艺术评鉴》(月刊)创刊于1956年,是贵州省文联主管主办的音乐艺术类专业期刊,本刊坚持音乐的艺术性、时代性、民族性和可读性、学术性为一体。
论文指导 >
SCI期刊推荐 >
论文常见问题 >
SCI常见问题 >