岩石振动模拟系统扬州大学.docx

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岩石振动模拟系统扬州大学

附件五：

扬州大学机械工程学院

毕业设计（论文）任务书

教科部：

机械电子

专业：

机械设计与制造及其自动化

学生姓名：

陶安康学号：

080007424

毕业（论文）题目：

岩石振动模拟系统

起迄日期：

设计（论文）地点：

指导老师：

王昌龙

专业负责人：

发任务书日期：

2012年3月3日

任务书填写要求

1、毕业设计（论文）任务书由指导老师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院分管领导签字后生效。

此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；

2、任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式（可在本学院网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；

3、任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业的教科部及学院主管领导审批后方可重新填写；

4、任务书内有关“教科部”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。

学生的“学号”要写全号，不能只写最后2位或1位数字；

5、任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB7714-87《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；

6、有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T7408-94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。

如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。

毕业设计（论文）任务书

1．本毕业设计（论文）课题应达到的目的：

（1）综合运用专业理论知识，提高资料的收集与分析能力；

（2）提高计算机综合应用能力；

（3）培养对工程图的识别与绘制能力；

（4）完成毕业设计的各个环节；

（5）撰写的论文要有条例，并努力提高学生的自学能力与独立分析与解决问题的能力。

1．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：

内容:

（1）工件加工工艺分析；

（2）设计冲头模具总装配图及主要零件图（二维工程图）；

（3）用Solidworks/PRO-E建立模具的三维总装图；

（4）分析冲头整体结构的受力情况；

（5）完成毕业设计论文

要求：

（1）在分析工件加工工艺的基础上，设计模具；

（2）二维工程图清晰、规范；（完成图纸量，0号2张、1号2张、3号4张）

（3）充分阅读文献，收集已有的相关资料；

（4）论文要规范有条理，各有侧重，同时又相互配合，保质保量地完成毕业设计。

毕业设计（论文）任务书

3．对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）：

（1）实习报告；

（2）毕业设计（论文）开题报告；

（3）外文翻译；

（4）三维造型；

（5）设计说明书（论文）；

4．主要参考文献：

1、机械设计手册

2、模具设计手册

3、模具图册

4、Solidworks2007应用指导

毕业设计（论文）任务书

5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划

起止日期

工作内容

第1、2周（开始）

了解相关知识、完成实习调研，作开题报告

第3、4周

分析工件加工工艺，绘制模具结构简图；

第5、6周

完成模具结构设计，包括：

零件图、装配图。

中期检查

第7、8周

完成三维造型。

第9、10周

撰写毕业设计说明书。

第11、13周

完善毕业设计说明书与相关资料，答辩

所在专业审核意见：

负责人：

年月日

学院意见：

院长：

年月日

附件六：

扬州大学机械工程学院

毕业设计（论文）开题报告

学生姓名：

陶安康学号：

080007424

专业：

机械设计与制造及其自动化

设计（论文）题目：

岩石振动模拟系统

指导老师：

王昌龙

2012年3月26日

开题报告填写要求

1、开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审核的依据材料之一。

此报告应在指导老师的指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业的教科部审核后生效；

2、开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式（可从本学院网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；

3、“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；

4、有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T7408-94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。

如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。

毕业设计（论文）开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

1.1概述

振动现象广泛存在各种物质介质中，如金属材料（钢铁、铝、各种有色金属）和非金属材料（岩石、陶瓷、玻璃、水泥）等。

岩石振动激励模拟测试系统是一种包括振动激励模拟和测试分析的试验系统。

该系统可以用来分析金属材料和非金属材料的振动特性。

其主要功能主要包括两个方面：

其一是使岩石产生各种激励信号，如低频高振幅和高频低振幅的激励信号，使岩石发生各种各样状态的振动，通过调节激励可以激发岩石等材料进入共振状态，并记录共振频率、共振幅度、系统阻尼等参数；另一方面是测试分析金属材料和非金属材料的振动特性，对存在振动的试验样品进行振动特性进行采集及各参数分析。

近年来，国内外对于稀土铁化物超磁致伸缩效应的应用研究受到重视。

所谓的磁致伸缩效应，是指铁磁材料和亚铁磁材料在磁场的作用下将导致其体积和长度发生微小变化的现象。

把Ni和Co加Fe到稀土中所形成的一些化合物和非晶合金，因具有很大的磁致伸缩系数而称作超磁致伸缩（giantmagnetostrictivematerial简写为GMM），比较有代表性的为Terfenol-D。

采用这种材料制成的线性驱动器具有多种用途，其中作为液压控制阀的电—机械转换装置，具有切换速度快，频率高，能量消耗少等特点。

超磁致伸缩材料棒为美国产的TbDYFe（φ60×200），其下端用夹具固定，上端通过伸缩传递轴和弹簧给磁致伸缩材料加上预应力。

磁致伸缩材料的周围是产生驱动场的激励线圈和冷却线圈用的铜水管。

外围是磁轭（碳钢），它与磁致伸缩材料一起构成封闭磁路，以防漏磁。

伸缩传递轴等其它零件均由非磁性不锈钢制成。

超磁致伸缩材料内部应变与激励磁场强度、材料特性常数、应力状态等直接相关，其外部位移、力输出实为磁场—弹性场相互耦合的结果。

所以，适当配置机械和电气的结构参数（主要是预压缩应力和偏置磁场），可使超磁致伸缩材料处于最优的机电耦合状态，提高能量转换效率。

当采用交流电激磁时，超磁致伸缩材料在正负磁场的作用下都为伸长，其产生机械运动的频率是外加电流频率的两倍，这便是所谓的“倍频现象”。

为使驱动器机械运动在线性区间，通常采用加一偏置磁场来消除此现象。

但是，当驱动器采用PWM脉冲电压激磁时，由于没有负磁场，不会出现倍频现象，所以不需要偏置磁场。

给超磁致伸缩材料施加一合适预应力的目的，一是避免磁致伸缩材料在受拉状态下工作；二是可以增大磁致伸缩量。

根据铁磁学理论，这是由于外加应力提高了材料的饱和磁化强度，使其饱和磁致系数提高的缘故。

自从发现物质的磁致伸缩效应后，人们就一直想利用这一物理效应来制造有用的功能器件与设备。

为此人们研究和发展了一系列磁致伸缩材料，主要有三大类：

即：

磁致伸缩的金属与合金，如镍和金煤（Ni）基合金（Ni，Ni－Co合金，Ni－Co－Cr合金）和铁基合金（如Fe－Ni合金，Fe－Al合金，Fe－Co－V合金等）和铁氧体磁致伸缩材料，如Ni－Co和Ni－Co－Cu铁氧体材料等。

这两种称为传统磁致伸缩材料，其λ值（在20—80ppm之间）过小，它们没有得到推广应用，后来人们发现了电致伸缩材料，如（Pb，Zr，Ti）C03材料，（简称为PZT或称压电陶瓷材料），其电致伸缩系数比金属与合金的大约200~400ppm，它很快得到广泛应用；第三大类是近期发展的稀土金属间化合物磁致伸缩材料，例如以（Tb，Dy）Fe2化合物为基体的合金Tbo0．3Dy0．7Fe1．95材料（下面简称Tb－Dy—Fe材料）的λ达到1500~2000ppm，比前两类材料的λ大1~2个数量级，因此称为稀土超磁致伸缩材料。

特点

和传统超磁致伸缩材料及压电陶瓷材料（PZT）相比，稀土超磁致伸缩材料是佼佼者，它具有下列优点：

磁致伸缩应变λ比纯Ni大50倍，比PZT材料大5—25倍，比纯Ni和Ni－Co合金高400~800倍，比PZT材料高14~30倍；磁致伸缩应变时产生的推力很大，直径约l0mm的Tb－Dy－Fe的棒材，磁致伸缩时产生约200公斤的推力：

能量转换效率（用机电耦合系数K33表示）高达70％，而Ni基合金仅有16％，PZT材料仅有40~60％；其弹性模量随磁场而变化，可调控；响应时间（由施加磁场到产生相应的应变λ所需的时间称响应时间）仅百万分之一秒，比人的思维还快；频率特性好，可在低频率（几十至1000赫兹）下工作，工作频带宽；稳定性好，可靠性高，其磁致伸缩性能不随时间而变化，无疲劳，无过热失效问题。

1.3目的与意义

（1）熟悉拟定塑料成型工艺和模具设计原则、步骤和方法。

（2）学会查阅有关技术文献、手册和资料。

（3）培养分析问题和解决问题的能力。

毕业设计（论文）开题报告

2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

2.1本课题的研究主要功能

振动现象广泛存在各种物质介质中，如金属材料（钢铁、铝、各种有色金属）和非金属材料（岩石、陶瓷、玻璃、水泥）等。

岩石振动激励模拟测试系统是一种包括振动激励模拟和测试分析的试验系统。

该系统可以用来分析金属材料和非金属材料的振动特性。

其主要功能主要包括两个方面：

其一是使岩石产生各种激励信号，如低频高振幅和高频低振幅的激励信号，使岩石发生各种各样状态的振动，通过调节激励可以激发岩石等材料进入共振状态，并记录共振频率、共振幅度、系统阻尼等参数；另一方面是测试分析金属材料和非金属材料的振动特性，对存在振动的试验样品进行振动特性进行采集及各参数分析。

长。

2.2仪器优势

岩石振动激励模拟测试系统，产生频率范围宽，振幅幅度大，失真度小，测试精确可靠；同时该系统是研发共振钻井技术的平台。

共振钻井破岩技术一门刚刚兴起的全新的破岩技术，具有广泛的应用前景。

2.3仪器基本技术参数

技术参数

1）基本参数

旋转速度：

0~1000r/min，无级可变；

产生频率范围：

1~2000Hz，无级可变；

冲击力：

10~1000N，无级可变；

冲击头：

10~100mm，尺寸可调。

2）试样要求

岩样形状：

规则和不规则岩样

规则岩样尺寸范围：

方形0~300（长）mm×0~300（宽）mm×0~400（高）mm，

圆柱形φ300mm×400mm；

不规则岩样尺寸范围：

最大直径φ0mm~φ400mm；

3）控制模式

冲击力加载方式：

恒压加载；

操作方式：

人工设定、计算机自动控制

4）测量系统

采样频率：

每通道最高1MHz；

振动测量范围：

5~10000Hz；

压力传感器：

量程2Mpa、精度0.1%；

位移传感器：

量程425mm、精度0.05%；

转速传感器：

量程0-600r/min、精度±0.01r/min；

扭矩传感器：

量程2000N.m、精度0.2%。

数据采集、记录与计算：

计算机自动采集、记录与计算

记录动态曲线：

（1）钻压----------钻时

（2）转速---------钻时

（3）吃入深度----钻时（4）扭矩---------钻时

（5）吃入深度----钻压

钻头

（1）钻压---------钻时

（2）转速---------钻时

（3）深度---------钻时（4）扭矩---------钻时

按需求进行相关计算

2.4研究内容（内容、结构框架以及重点、难点）：

1.机构的整体设计方案的确定

（1）冲头家具结构的设计；

（2）冲头家具尺寸的确定；

（3）方案的分析，比较，论证。

2.整机的设计方案

在指导老师的帮助下，运用所有相关机械夹具设计的知识，确定各部分的参数，完成对整机总体结构的设计。

3.完成论文的条件和拟采用的研究手段（途径）

（1）、通过搜索相关的中外文资料，了解振动模拟系统的现状及其发展趋势，撰写综述；阅读并翻译外文资料，并借助查阅相关的专业文献完成开题报告。

（2）、通过在自主学习并在指导老师的指点和引导下，形成自己的设计思想，确定设计方案，完成设计计算，绘制三维机构，并完成着冲头夹具机构的电子图稿。

2.5本课题进度安排、各阶段预期达到的目标：

第1—5周：

调研、收集资料，择写综述，阅读、翻译外文资料，对岩石振动模拟系统分析，对结构类型进行分析，选择合适机构，并确定合适的参数时间，设计计算，完成开题报告。

第6—7周：

设计结构，校核。

第8—12周：

绘制三维机构。

第13周：

在计算机上对所有设计机构进行修改和调整。

第14周：

根据三维图绘制工程图。

第15周:

编写设计说明书。

第16周：

编写设计说明书，编写PowerPoint电子课件。

第17周：

编写PowerPoint电子课件，总结、答辩。

毕业设计（论文）开题报告

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导老师：

年月日

所在专业审查意见：

负责人：

年月日

附件七：

扬州大学机械工程学院

毕业设计（论文）外文资料翻译

教科部：

机械电子

专业：

机械设计与制造及其自动化

姓名：

陶安康

学号：

080007424

外文出处：

CollegeofMechanicalEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,TaiYuan,China

附件：

HarmonicResponseAnalysisOnCuttingPartof

ShearerPhysicalSimulationSystem

指导老师评语

签名：

年月日

附件八：

扬州大学机械工程学院毕业设计（论文）中期检查表

学生姓名

学号

指导教师

选题情况

课题名称

难易程度

偏难

适中

偏易

工作量

较大

合理

较小

符合规范化

的要求

任务书

有

无

开题报告

有

无

外文翻译质量

优

良

中

差

学习态度

出勤情况

好

一般

差

工作进度

快

按计划进行

慢

中期工作汇报及解答问题情况

优

良

中

差

中期成绩评定：

所在专业意见：

负责人

年月日

附件九：

机械工程学院本科生

毕业设计说明书（论文）撰写、装订及归档要求

一、毕业设计（论文）的格式要求及装订与保存

（一）毕业设计（论文）须用碳素墨水笔书写在“毕业设计论文纸”上，也可打印。

（二）毕业（设计）论文的字数。

毕业论文在8000～10000字左右；毕业设计的字数在10000～20000字万左右。

（三）学生的毕业设计（论文）须按规定顺序由学生本人装订。

其顺序为：

1、前期材料装订：

1毕业设计（论文）前期工作材料封面；

2毕业设计（论文）选题、审题表；

3毕业设计（论文）任务书；

4毕业设计（论文）实习调研报告；

5毕业设计（论文）开题报告；

6外文资料及翻译；

7毕业设计（论文）中期检查表。

2、毕业设计说明书（论文）的装订：

①外封面（由学校统一颁发）；

②内封面；

③中文摘要和外文摘要及关键词；

④目录

⑤符号、标志、缩略词、首字母、术语等汇集表（必要时）；

⑥正文（含引言或绪论）；

⑦结论

⑧致谢

⑨参考文献

⑩附件（图纸，软、硬件成果、答辩幻灯片等）（必要时）。

　3、评语（含指导教师评语、评阅者评语及答辩委员会（小组）评语）。

（四）学生的毕业设计（论文）一律存放院资料室，至少保存5年，价值较大的设计（论文）可长期保存。

　（五）各教科部在毕业答辩完毕后，由答辩委员会在各专业中选择一定的优秀毕业设计（论文）按学院汇编成集，并报二份到教务处存档。

二、毕业设计说明书（论文）与摘要的统一要求

（一）一般格式和顺序

（1）毕业设计说明书封面

∙题目：

设计课题名称，要求简洁、确切、鲜明；题名力求简短，严格控制在20字以内。

∙专业：

机械设计制造及其自动化、机械设计制造及其自动化（汽车方向）、材料成型及控制工程、工业设计、农业机械化及其自动化

∙指导导师：

指导教师的署名最多两人。

（2）中文摘要：

论文第一页为中文摘要，应扼要叙述本设计的主要内容、特点，或研究工作目的、研究方法、成果和结论；中文摘要约300～500字；为了便于文献检索，应在本页下方另起一行注明论文的关键词（3-5个）。

（3）英文摘要：

中文摘要后为英文摘要。

内容与中文摘要同。

（4）目录：

应是毕业设计说明书（论文）的提纲，也是论文组成部分的小标题。

（5）主要符号表：

如果毕业设计说明书（论文）中使用了大量的物理量符号、标志、缩略词、专门计量单位、自定义名词和术语等，应编写成注释说明汇集表。

假如上述符号和缩略词使用数量不多，可以不设专门的汇集表，而在毕业设计说明书（论文）中出现时加以说明。

（6）引言（第一章）：

在毕业设计说明书（论文）正文前，内容为：

该设计（研究）工作在国民经济中的实用价值与理论意义；本研究主题范围内国内外已有的文献综述；毕业设计说明书（论文）论文所要解决的问题。

（7）正文：

是毕业设计说明书（论文）的主体。

写作内容可因研究课题性质而不同，一般可包括：

理论分析、计算方法、实验装置和测试方法、经过整理加工的实验结果的分析讨论、与理论计算结果的比较，本研究方法与已有研究方法的比较等。

①设计方案论证：

应说明设计原理并进行方案选择。

应说明为什么要选择这个方案（包括各种方案的分析、比较）；还应阐述所采用方案的特点（如采用了何种新技术、新措施、提高了什么性能等）。

②计算部分：

这部分内容在设计说明书中应占相当的比例。

在说明书中要列出各个零部件的工作条件、给定的参数、计算公式以及各主要参数计算的详细步骤和计算结果；根据此计算结果应选用哪些元器件或零部件；对应计算机的设计还应包括各种软件设计等。

③设计部分：

这也是设计说明书的重要组成部分。

应包括机械结构设计、计算机控制的硬件装置设计，以及以上各种设计所绘制的图纸等。

④样机或试件的各种实验及测试情况：

包括实验方法、路线及数据处理等。

⑤方案的校验：

说明所设计的系统是否满足各性能指标的要求，能否达到预期效果。

校验的方法可以是理论验算，包括系统分析；也可以是实验测试及计算机的上机运算等。

（8）设计工作总结（结论）（最后一章）：

应明确、精炼、完整、准确，使人只要一看总结（结论）就能全面了解论文的意义、目的和工作内容。

概括说明本设计的情况和价值，创新点，分析指出其中存在的问题和今后的改进方向，特别是对设计中遇到的重要问题要重点指出并加以研究。

（9）参考文献：

只列作者直接阅读过、在正文中被引用过、正式发表的文献资料。

参考文献的写法世界上有通用的习惯，我国也有国家标准规定，应该遵循，不可杜撰，而且全文应统一，不能混用。

参考文献一律放在论文结论后，不得放在各章之后。

（10）致谢：

简述自己通过本设计的体会，对指导教师和在毕业设计（论文）的完成有较重要帮助的团体和人士表示谢意。

（限200字）。

（11）附录：

可以包括正文内不便列出的冗长公式推导；以备他人阅读方便所需的辅助性数学工具或表格；重复性数据图表；计算程序及说明；设计图纸等。

（二）论文的书写

1.语言表述

●论文应层次分明、数据可靠、文字简练、说明透彻、推理严谨、立论正确，避免使用文学性质的带感情色彩的非学术性词语。

●论文中如出现一个非通用性的新名词、新术语或新概念，需立即解释清楚。

2.层次和标题

●层次要清楚；标题要重点突出，简明扼要。

●层次代号的格式如下：

第一章⨯⨯⨯⨯（居中书写）

1.1⨯⨯⨯⨯

1.1.1⨯⨯⨯⨯

3.页眉和页码

●页眉从第一章开始，采用宋体小五号字居中书写，格式为：

作者姓名（空两格）毕业设计说明书（论文）题目

●页码从引言（即第一章）开始按阿拉伯数字连续编排，前置部分（包括中英文摘要、目录）用罗马数字单独编排；页码位于页面底端，居中书写。

4.有关图、表等

图：

∙要精选，要具有自明性，切忌与表及文字表述重复。

●要清楚，但坐标比例不要过份放大，同一图上不同曲线的点要分别用不同形状标出。

●图中的术语、符号、单位等应同正文表述所用一致。

●图序及图名居中置于图的下方。

表：

∙表中参数应标明量和单位的符号。

●表序及表名置于表的上方。

公式：

公式的编号用括号括起写在右边行末，其间不加虚线。

图、表、公式等与正文之间要有6磅的行间距。

文中的图、表、附注、公式一律采用阿拉伯数字分章（或连续）编号。

如：

图2-5，表3-2，公式（5-1）等。

若图或表中有附注，采用英文小写字母顺序编号，附注写在图或表的下方。

5.有关参考文献

参考文献可以采用顺序编码制组织，也可以按“著者－出版年”制组织。

建议根据《中国高校自然科学学报编排规范》的要求书写参考文献，并按顺序编码制，即按中文引用的顺序将参考文献附于文末。

作者姓名写到第三位，余者写“，等”或“，etal.”。

几种主要参考文献著录表的格式为：

连续出版物：

序号作者，题名刊名，出版年，期号：

起~止页码

专（译）著：

序号作者，书名（译者）.，版本（第一版不标注），出版地，出版年，起~止页码

论文集：

序号作者，题名见（in），主编，.论文集名，出版地，出版年，起~止页码

学位论文：

序号作者，题名，授予单位所在地，授予单位，授予年

专利：

序号申请者，专利名，国名，专利文献种类，专利号，出版日期

技术标准：

序号发布单位，技术标准代号，技术标准名称，出版地，出版日期

举例如下：

[1]张昆，冯立群，余昌钰，等.机器人柔性手腕的球面齿轮设计研究.清华大学学报，1994,34

（2）:

1~7

[2]竺可桢.物理学.北京：

科学出版社，1973.56~60

[3]DupontB.BonemarrowtransplantationinseverecombinedimmunodeficiencywithanunrelatedML