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TC4钛合金表面固体粒子冲蚀损伤行为及机理研究
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作者 郭华锋 赵恩兰 +4 位作者 杨海峰 张万利 李龙海 刘磊 何绍华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期128-138,共11页
目的探究TC4钛合金在固体粒子冲蚀下的损伤行为,揭示钛合金表面的冲蚀机理。方法采用自主搭建的冲蚀试验装置,以TC4钛合金为研究对象,综合运用正交试验法和控制变量法开展常温干砂粒冲蚀试验。通过扫描电镜综合分析冲蚀区域表面和截面... 目的探究TC4钛合金在固体粒子冲蚀下的损伤行为,揭示钛合金表面的冲蚀机理。方法采用自主搭建的冲蚀试验装置,以TC4钛合金为研究对象,综合运用正交试验法和控制变量法开展常温干砂粒冲蚀试验。通过扫描电镜综合分析冲蚀区域表面和截面的微观形貌,采用能谱仪分析冲蚀区域元素的组成,利用电子天平测量冲蚀磨损质量;讨论工艺参数对钛合金损伤行为及冲蚀机理的影响。结果相较于冲砂量和冲蚀角度,冲蚀距离对冲蚀量的影响更大;冲蚀量随着冲蚀角度的增加呈先增大后减小的趋势,在40°附近达到峰值。结合数值模拟和试验研究结果发现,钛合金的损伤形式和冲蚀机理与冲蚀角度密切相关,在低攻角时形成了较狭长的犁沟和挤压唇,发生了明显的塑性变形,容易产生二次撞击,表现为微切削机制;在中攻角时,微切削与锤击效应共存,损伤最为严重;在冲蚀角度为90°时,形成了较多的撞击坑、挤压唇及少量的疲劳剥层,主要为锤击效应引起的疲劳破坏。在低攻角时,磨料动能损失较小,随着冲蚀角度的增加,磨料动能损失增大,且在不同攻角下均有破碎磨料嵌入基体。结论冲蚀距离和冲砂量对钛合金冲蚀损伤的影响较为显著,冲蚀角度会影响钛合金的冲蚀机理,此研究结论可为钛合金结构件抗冲蚀设计提供理论依据。 展开更多
关键词 TI6AL4V钛合金 固体颗粒冲蚀 正交试验 数值模拟 冲蚀机理
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微机原理及应用线下一流课程建设探究
2
作者 胡志强 郭华锋 +2 位作者 梁良 赵蕊 陈跃 《高教学刊》 2024年第17期30-33,共4页
针对微机原理及应用课程内容和应用型本科院校的特点,结合国家一流课程建设背景和课程教学改革目标,从课程目标、教学设计、教学组织、教学方法和教学评价五个方面对微机原理及应用线下一流课程建设进行全面探索,为建设具有高阶性、创... 针对微机原理及应用课程内容和应用型本科院校的特点,结合国家一流课程建设背景和课程教学改革目标,从课程目标、教学设计、教学组织、教学方法和教学评价五个方面对微机原理及应用线下一流课程建设进行全面探索,为建设具有高阶性、创新性和挑战度的特色鲜明的线下一流课程建设提供思路,并促进应用型本科院校检测、控制和自动化领域的人才培养。 展开更多
关键词 微机原理及应用 一流课程 教学改革 课程建设 教学方法
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基于AHP和灰色系统理论的实验课程教学安全性评价机制及解决策略 被引量:1
3
作者 李龙海 刘丽丽 +3 位作者 陈跃 蔡智皓 郭华锋 孙伟 《中国教育技术装备》 2024年第10期121-126,136,共7页
针对高校实验课程教学缺乏科学安全性评价机制问题,建立基于AHP和灰色系统理论的实验课程教学安全性评价模型。该模型以定量分析为主,定量分析与定性分析相结合,既充分考虑专家丰富经验,又减少人为主观因素影响。运用该模型对机械制造... 针对高校实验课程教学缺乏科学安全性评价机制问题,建立基于AHP和灰色系统理论的实验课程教学安全性评价模型。该模型以定量分析为主,定量分析与定性分析相结合,既充分考虑专家丰富经验,又减少人为主观因素影响。运用该模型对机械制造技术基础实验课程教学进行分析,得出影响实验课程教学安全性各项指标关联度及重要度,结合该模型指标与实验课程教学安全关联系数,提出安全性保障策略。结果表明,此方法具有很好的实用性和有效性。 展开更多
关键词 机械制造技术基础 实验课程教学 安全性评价 AHP 灰色系统理论 虚拟仿真实验平台
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螺杆泵转子表面HVOF喷涂WC涂层的耐磨抗蚀性能 被引量:12
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作者 郭华锋 朱聪聪 +4 位作者 赵恩兰 于萍 刘磊 李龙海 杨海峰 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第3期332-340,共9页
采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术,在螺杆泵转子基材45钢表面分别制备WC-12Co和WC-10Co-4Cr涂层,并利用SEM、EDS、XRD及显微硬度计等手段,表征了涂层的微观形貌、孔隙率、相结构和维氏硬度.在摩擦磨损试验和电化学试验基础上,探讨了涂层磨... 采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术,在螺杆泵转子基材45钢表面分别制备WC-12Co和WC-10Co-4Cr涂层,并利用SEM、EDS、XRD及显微硬度计等手段,表征了涂层的微观形貌、孔隙率、相结构和维氏硬度.在摩擦磨损试验和电化学试验基础上,探讨了涂层磨损和腐蚀机理.研究结果表明:WC-12Co涂层和WC-10Co-4Cr涂层组织结构致密,孔隙率分别为0.58%和0.48%,平均维氏硬度分别为1385.87 HV_(0.3)和1268.62 HV_(0.3),磨损量分别为基体的19.5%和21.8%,WC-12Co涂层耐磨性最优;两种涂层磨损机制均为轻微的磨粒磨损,而基体以磨粒磨损为主,黏着磨损为辅;WC-12Co和WC-10Co-4Cr涂层的腐蚀电流密度分别为基体的21.1%和12.8%;WC-10Co-4Cr涂层电荷转移电阻最大,可见Cr氧化物所形成的钝化膜使WC-10Co-4Cr涂层的抗腐蚀性最佳;两种涂层均在WC与金属黏结相之间发生微电偶腐蚀,导致黏结相溶解和部分WC颗粒脱落,腐蚀产物起到保护涂层作用. 展开更多
关键词 螺杆泵转子 WC-12CO涂层 WC-10Co-4Cr涂层 超音速火焰喷涂 耐磨性 抗腐蚀性
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TC4钛合金表面等离子喷涂Ni基WC涂层的组织及性能分析 被引量:16
5
作者 郭华锋 孙涛 +1 位作者 李菊丽 杨海峰 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期21-28,共8页
采用等离子喷涂技术在TC4钛合金表面制备了Ni基WC耐磨涂层,利用扫描电镜、能谱仪、显微硬度仪、摩擦磨损试验机、X射线应力仪等研究了涂层的微观组织、成分、硬度、磨损量、磨损机制及残余应力特性等。结果表明:涂层呈现典型的层状结构... 采用等离子喷涂技术在TC4钛合金表面制备了Ni基WC耐磨涂层,利用扫描电镜、能谱仪、显微硬度仪、摩擦磨损试验机、X射线应力仪等研究了涂层的微观组织、成分、硬度、磨损量、磨损机制及残余应力特性等。结果表明:涂层呈现典型的层状结构,与基体结合良好,面层孔隙率为4.7%。显微硬度由表及里呈梯度变化,在798~990HV0.3之间波动,同载荷下基体体积磨损量是涂层的8.9倍,基体磨损机制主要为磨粒磨损和黏着磨损,涂层磨损机制以磨粒磨损为主。涂层表面无裂纹存在,分布着压应力状态的残余应力。 展开更多
关键词 钛合金 等离子喷涂 耐磨涂层 磨损机制 残余应力
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激光表面改性提高钛合金耐磨性能的研究进展 被引量:15
6
作者 郭华锋 孙涛 +1 位作者 李菊丽 周建忠 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第18期124-129,共6页
分析了各种钛合金激光表面改性工艺、涂层材料体系的最新研究进展,指出了目前钛合金表面改性过程中存在的问题,总结了当前抑制涂层裂纹产生的措施,提出了钛合金激光表面改性进一步的研究方向。
关键词 激光技术 钛合金 表面改性技术 耐磨涂层
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WC颗粒增强Ni基涂层的残余应力及耐磨性能 被引量:9
7
作者 郭华锋 李菊丽 +1 位作者 孙涛 杨海峰 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期72-76,共5页
用扫描电子显微镜(SEM)观察了等离子喷涂WC颗粒增强Ni涂层的显微结构,用X射线衍射法(XRD)测试了不同WC含量下涂层及粘结层表面残余应力,利用摩擦磨损试验机和共聚焦激光扫描显微镜研究了涂层的磨损机制。结果表明:涂层表面残余应力为压... 用扫描电子显微镜(SEM)观察了等离子喷涂WC颗粒增强Ni涂层的显微结构,用X射线衍射法(XRD)测试了不同WC含量下涂层及粘结层表面残余应力,利用摩擦磨损试验机和共聚焦激光扫描显微镜研究了涂层的磨损机制。结果表明:涂层表面残余应力为压应力,且随着WC含量的增加先增大后减小,随着涂层厚度的增加而增大,厚度为1000μm时出现分层失效,热应力对粘结层残余应力的贡献最大。一定幅值的压应力有利于涂层耐磨性的提高,同载荷下磨损量仅为基体的0.135倍,涂层磨损机制主要为磨粒磨损。 展开更多
关键词 等离子喷涂 NI基涂层 WC颗粒 残余应力 耐磨性能
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基于BP神经网络的光纤激光切割切口粗糙度预测 被引量:11
8
作者 郭华锋 李菊丽 孙涛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期798-803,共6页
为了研究工艺参量对光纤激光切割切口质量的影响,进行了切割T4003不锈钢试验,分析了工艺参量与切口质量之间的关系。采用基于误差反向传播算法的人工神经网络,建立了激光功率、切割速率、辅助气体压力等工艺参量与切口粗糙度之间的预测... 为了研究工艺参量对光纤激光切割切口质量的影响,进行了切割T4003不锈钢试验,分析了工艺参量与切口质量之间的关系。采用基于误差反向传播算法的人工神经网络,建立了激光功率、切割速率、辅助气体压力等工艺参量与切口粗糙度之间的预测模型。对切割试验采集的训练样本进行了网络训练,并利用测试样本对训练模型进行验证。结果表明,随着激光功率增加,切口粗糙度增大;随着切割速率和辅助气体压力增加,切口粗糙度减小。神经网络预测模型精度较高,网络训练效果良好,预测值与试验样本值间的最大相对误差为2.4%。训练后检验精度较高,检验样本最大相对误差仅为6.23%。该模型可有效预测激光切割切口表面粗糙度,同时为合理选择及优化工艺参量,提高激光切割质量提供试验依据。 展开更多
关键词 激光技术 切口质量 反向传播人工神经网络 粗糙度 预测
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等离子喷涂WC-12Co/NiCrAl复合涂层的摩擦磨损特性 被引量:9
9
作者 郭华锋 田宗军 黄因慧 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期33-39,共7页
以NiCrAl涂层为粘结层,用等离子喷涂工艺在TC4钛合金表面制备了WC-12Co/NiCrAl复合涂层。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度仪等手段分析了涂层微观形貌、化学成分和显微硬度,并用磨损试验考察了WC-12Co/NiC... 以NiCrAl涂层为粘结层,用等离子喷涂工艺在TC4钛合金表面制备了WC-12Co/NiCrAl复合涂层。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度仪等手段分析了涂层微观形貌、化学成分和显微硬度,并用磨损试验考察了WC-12Co/NiCrAl复合涂层的摩擦磨损特性。结果表明:WC-12Co涂层表面未熔颗粒较多,涂层截面孔隙率为10.2%;WC发生部分分解,出现W2C、Co6W6C等新相;涂层与基体结合界面为机械结合+局部微冶金结合方式;显微硬度为双态Weibull分布,呈现不同位置结构的差异化。WC-12Co涂层表现出良好的减摩及耐磨性能,同载荷下摩擦因数低于基体,磨损失重为基体的1/10,磨粒磨损是其主要磨损机制。 展开更多
关键词 等离子喷涂 WC-12CO NICRAL 复合涂层 结合界面 摩擦磨损
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激光熔覆成形Ni基合金层的研究 被引量:8
10
作者 郭华锋 李志 +1 位作者 周建忠 徐大鹏 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第11期77-80,共4页
采用同轴送粉式激光熔覆工艺对Ni基合金粉末进行单道单层、单道多层及多道多层熔覆成形实验。结果表明:所形成的熔覆层与基体为冶金结合;内部组织由大量的枝晶和等轴晶构成且组织均匀、致密;熔覆层硬度最高达771HV0.2,为基体材料硬度的3... 采用同轴送粉式激光熔覆工艺对Ni基合金粉末进行单道单层、单道多层及多道多层熔覆成形实验。结果表明:所形成的熔覆层与基体为冶金结合;内部组织由大量的枝晶和等轴晶构成且组织均匀、致密;熔覆层硬度最高达771HV0.2,为基体材料硬度的3~4倍,耐磨性显著提高;熔覆层内部无气孔出现,局部存在少量微观裂纹。 展开更多
关键词 激光技术 熔覆成形 NI基合金 显微组织
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激光熔覆成形Ni基合金层的缺陷分析及控制 被引量:8
11
作者 郭华锋 李志 +2 位作者 熊永超 周建忠 徐大鹏 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第19期126-129,共4页
激光熔覆成形零件的质量控制和缺陷防止是目前该领域的研究热点和难点。本文以大量的激光熔覆成形实验为基础,系统总结了实验中易出现的各种缺陷,深入分析了各种缺陷的形成机理,提出了控制缺陷产生的应对策略,旨在为后续实验成形高质量... 激光熔覆成形零件的质量控制和缺陷防止是目前该领域的研究热点和难点。本文以大量的激光熔覆成形实验为基础,系统总结了实验中易出现的各种缺陷,深入分析了各种缺陷的形成机理,提出了控制缺陷产生的应对策略,旨在为后续实验成形高质量金属零件、规避成形缺陷提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 激光熔覆 镍基合金 成形缺陷 质量控制
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不同摩擦条件下TC4钛合金摩擦学性能研究 被引量:10
12
作者 郭华锋 孙涛 李菊丽 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第10期40-43,共4页
采用摩擦磨损试验机、扫描电镜(SEM)和显微硬度仪等手段研究了摩擦副、载荷和旋转速度等摩擦条件下的钛合金摩擦学特性。结果表明:摩擦副、载荷对摩擦系数的影响大于旋转速度对其的影响;随着载荷的增加,磨痕宽度和磨痕深度均有所增加;... 采用摩擦磨损试验机、扫描电镜(SEM)和显微硬度仪等手段研究了摩擦副、载荷和旋转速度等摩擦条件下的钛合金摩擦学特性。结果表明:摩擦副、载荷对摩擦系数的影响大于旋转速度对其的影响;随着载荷的增加,磨痕宽度和磨痕深度均有所增加;在相同摩擦条件下,磨损量正比于载荷,且与陶瓷球配副时磨损量总高于与GCr15钢球配副时的磨损量。 展开更多
关键词 TC4钛合金 摩擦条件 摩擦系数 磨损量
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ANSYS在激光熔覆成形温度场数值模拟中的应用 被引量:9
13
作者 郭华锋 熊永超 +2 位作者 李志 周建忠 徐大鹏 《工具技术》 2009年第5期73-77,共5页
基于ANSYS的激光熔覆成形温度场数值模拟可以真实再现熔覆工艺全过程,为优化工艺参数和预测成形缺陷提供可靠的理论依据。本文系统总结了ANSYS在熔覆成形温度场数值模拟中的应用;深入分析了有限元模型的建立、网格划分、热源形式及动态... 基于ANSYS的激光熔覆成形温度场数值模拟可以真实再现熔覆工艺全过程,为优化工艺参数和预测成形缺陷提供可靠的理论依据。本文系统总结了ANSYS在熔覆成形温度场数值模拟中的应用;深入分析了有限元模型的建立、网格划分、热源形式及动态实现、熔池对流、材料动态增长描述等关键问题的处理方法;指出了ANSYS在熔覆成形温度场数值模拟领域应用中存在的问题,并在此基础上提出了今后的发展方向。 展开更多
关键词 激光熔覆 温度场 数值模拟 ANSYS
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金属粉末激光烧结温度场的三维有限元模拟 被引量:10
14
作者 郭华锋 周建忠 胡增荣 《工具技术》 北大核心 2006年第11期13-18,共6页
综合考虑热传导、热辐射和热对流及变热物性参数,基于ANSYS平台建立了连续移动的三维瞬态金属粉末直接激光烧结温度场的有限元模型;利用APDL参数化设计语言实现热源移动,利用焓处理相变潜热的影响,对水雾化铁粉的烧结成型温度场进行了模... 综合考虑热传导、热辐射和热对流及变热物性参数,基于ANSYS平台建立了连续移动的三维瞬态金属粉末直接激光烧结温度场的有限元模型;利用APDL参数化设计语言实现热源移动,利用焓处理相变潜热的影响,对水雾化铁粉的烧结成型温度场进行了模拟,系统分析了激光熔池的加热和冷却规律及温度场随时间的变化规律。模拟结果表明:随着时间的增加,由于热积累效应使得激光熔池的温度越来越高;彗星状温度云图的最高温度并不在激光光斑中心而是稍微滞后;模拟结果显示烧结过程中将产生液相,这与先前的实验结果吻合较好。 展开更多
关键词 DMLS 瞬态温度场 相变潜热 有限无模拟
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激光切割技术的研究进展 被引量:24
15
作者 郭华锋 李菊丽 孙涛 《徐州工程学院学报(自然科学版)》 CAS 2015年第4期71-78,共8页
针对激光切割技术研究中的切割系统创新、切割过程数值模拟、切割效率提高及切割质量控制等方面的热点问题,从激光切割技术的原理和分类出发,综述了切割系统、温度场与应力场数值模拟、切割路径规划及优化、切割质量预测及控制等关键共... 针对激光切割技术研究中的切割系统创新、切割过程数值模拟、切割效率提高及切割质量控制等方面的热点问题,从激光切割技术的原理和分类出发,综述了切割系统、温度场与应力场数值模拟、切割路径规划及优化、切割质量预测及控制等关键共性技术方面的研究进展,并加以分析与展望,指出了目前激光切割技术中存在的问题及未来发展趋势. 展开更多
关键词 激光切割 温度场 应力场 路径规划 质量预测
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基于正交试验的超音速火焰喷涂WC-12Co涂层抗冲蚀性能研究 被引量:2
16
作者 郭华锋 朱聪聪 +4 位作者 赵恩兰 李龙海 于萍 刘磊 杨海峰 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期419-426,共8页
采用超音速火焰喷涂(high-velocity oxygen-fuel,HVOF)技术制备WC-12Co涂层,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)表征粉末、磨料、冲蚀前后涂层表面/截面的微观形貌和... 采用超音速火焰喷涂(high-velocity oxygen-fuel,HVOF)技术制备WC-12Co涂层,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)表征粉末、磨料、冲蚀前后涂层表面/截面的微观形貌和元素变化.设计正交试验并利用冲蚀试验机分析冲蚀距离、冲蚀角度和冲砂量对涂层冲蚀率的影响,探讨了涂层冲蚀机理.结果表明:WC-12Co涂层组织较为均匀、存在少量孔隙,涂层与基体间的结合方式以机械结合为主.极差和方差分析发现,当前工况下冲蚀距离对涂层冲蚀率的影响最为显著、冲蚀角度次之、冲砂量最小;30°冲蚀时冲蚀率最小、60°次之、90°最大.相对于高角度冲蚀,WC-12Co涂层具有较优的抗低角度冲蚀能力.30°冲蚀时涂层冲蚀机理为微观切削和犁削损伤,并伴有局部的脆断和剥落;90°冲蚀时为正向锤击作用引起的脆性断裂和片状疲劳剥落,剥落坑深度远大于30°冲蚀时的切削和犁沟深度,涂层损伤更为严重. 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 WC-12CO涂层 正交试验 冲蚀率 冲蚀机理
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激光熔覆成形有限元模拟的研究进展 被引量:2
17
作者 郭华锋 李志 +2 位作者 周建忠 季霞 李粤 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第19期80-83,共4页
综述和分析了激光熔覆成形过程中温度场、应力场、熔池流场以及气/粉两相流场等有限元模拟工作的最新研究进展。指出了目前激光熔覆成形有限元模拟中存在的问题,并在此基础上提出了激光熔覆成形有限元模拟的发展方向。
关键词 激光技术 熔覆成形 金属粉末 有限元模拟
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基于LabVIEW的小型汽油机磁电机点火提前角的测量 被引量:3
18
作者 郭华锋 杨海青 +1 位作者 魏民祥 陈林林 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2007年第4期67-69,共3页
本文介绍了磁电机点火系统的点火提前角测量原理。对点火系统的点火信号和触发信号进行采集、调理,再用单片机进行处理,最后用LabVIEW进行点火提前角数据存储和显示。
关键词 单片机 点火提前角 磁电机 LABVIEW
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人工神经网络在本科教学质量智能评价中的应用 被引量:5
19
作者 郭华锋 于萍 +3 位作者 李志 李菊丽 何绍华 张万利 《教育教学论坛》 2019年第5期213-215,共3页
探讨人工神经网络技术在本科教学质量评价中的应用,分析了当前的研究现状,并指出了其中的关键问题。基于传统问卷调查采用人工神经网络可以建立本科教学质量智能评价模型,实现教学各因素与教学质量之间精准预测,有助于分析和提取影响教... 探讨人工神经网络技术在本科教学质量评价中的应用,分析了当前的研究现状,并指出了其中的关键问题。基于传统问卷调查采用人工神经网络可以建立本科教学质量智能评价模型,实现教学各因素与教学质量之间精准预测,有助于分析和提取影响教学质量的有效因素,从而有助于高校教学管理和教师教学质量的提高。 展开更多
关键词 神经网络 教学质量 评价 应用
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加固需求度评价在龙滩水电站左岸边坡加固工程中的应用 被引量:1
20
作者 郭华锋 杨志法 +1 位作者 刘大安 安光明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A02期3661-3666,共6页
边坡加固效果的评价是边坡加固的关键环节之一,边坡加固效果的评价方法大致可分为两类:第一类是工程地质条件分析和岩石力学研究的定性或半稳定性方法,其不足在于在预测和评价准确度上很难得到保证;第二类是基于现场监测分析的定量评价... 边坡加固效果的评价是边坡加固的关键环节之一,边坡加固效果的评价方法大致可分为两类:第一类是工程地质条件分析和岩石力学研究的定性或半稳定性方法,其不足在于在预测和评价准确度上很难得到保证;第二类是基于现场监测分析的定量评价方法,其缺点是在测点安装并作监测之后才有可能根据监测数据做出判断。加固需求度(DRD)是一种新提出的评价方法,由于可将基于工程地质条件岩石力学研究评价和基于现场监测的评价进行综合集成,发挥两类方法的长处并弥补各自的不足,具有独特优势。广西龙滩水电站左岸开挖形成的组合坡高达435m,边坡的变形和稳定直接关系着工程建设的成败,以左岸A区边坡为例进行加固需求度评价的应用研究,结果表明其加固效果较好,与监测数据及现场调查的情况相符。 展开更多
关键词 边坡工程 加固需求度(DRD) 加固评价 监测
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