土木建筑工程学院-新型磁流变阻尼器结构设计与阻尼力性能试验研究指导教师工作手册

1、PAGE 2 PAGE 2北京交通大学 大学生创新性实验计划项目指导教师工作手册项目编号 1230 项目名称 新型磁流变阻尼器结构设计与阻尼力性能试验研究 指导教师 徐龙河 联系电话电子邮件 所在学院 土木建筑工程学院 项目负责人 樊晓伟 联系方式北京交通大学教务处制说 明1.为确保我校大学生创新性实验计划的顺利实施，加强学生项目研究的过程指导，明确指导教师定位与职责，规范指导教师工作流程，使学生接受系统的科研训练，特制订本工作手册，请指导教师参照执行。2. 指导教师应认真阅读本手册，并如实填写工作手册规定的项目实施各环节的教师指导意见、评价

2、意见以及项目指导经验与总结体会。3.本手册将作为项目结题验收的支撑材料之一，同时作为教师工作量认定的重要依据，请妥善保管，项目结题时随同学生实践工作手册一起提交。目 录一、指导教师职责与激励机制 1二、项目负责人及小组成员联系方式 5三、项目基本情况 6四、项目指导要求 7五、项目指导过程记录 8六、阶段检查记录 12七、学生能力评价 15八、项目指导心得体会17PAGE PAGE 20一、指导教师职责与激励机制1.指导教师的角色定位大学生创新性实验计划旨在探索创新性人才培养的新模式，应遵循“激发兴趣、突出自主、强调过程”的原则，调动学生学习的积极性、主动性和创造性，提高学生的创新实践能力，培

3、养学生从事科学研究和创造发明的基本素质。为此在大学生创新性实验计划项目实施过程中，教师的角色定位应是以学生为主体，教师为主导，教师的作用重在兴趣的激发与培育，知识的梳理与传授，思维的启迪与活跃，方法的启示与探求，经验的依据与提升，原则的明确与树立，精神的升华与凝聚。2. 指导教师职责（1）指导教师应富有创新精神，具有项目研究所需的业务水平和相应的科学研究能力，了解学科前沿。（2）指导教师应具有较强的责任心和奉献精神，能够投入足够的精力对学生进行指导。（3）为学生提供研究项目的指导教师，需要填写北京交通大学大学生创新性实验计划项目立项申请表（教师），要求项目选题思路新颖，任务明确，具有一定的创新

4、性和探索性。（4）指导教师要明确指导项目的内容、目标和要求，并在规定时间内，指导学生填写选题申报书，引导学生进行资料检索，协助学生制定研究方案，确定技术路线，合理安排进度计划和经费预算，并对学生的选题报告给出恰当的指导意见。（5）加强学生的过程指导，向学生传授科学研究的思路、方法和手段，引导学生自主解决实践过程中出现的问题，指导学生填写研究日志和研讨会议纪要等基本文件，培养学生科研训练的基本素质，提高学生解决实际问题的能力。（6）能够根据需要开设学术讲座，定期组织学生讨论、交流和阶段检查，及时了解每个学生的工作态度、工作量和科研能力，结题时能够对学生进行客观公正的评价。（7）对实验原始数据、实

5、验报告、工作论文、学生的进展报告和结题总结报告等进行认真检查指导，并如实填写教师意见。（8）对学生的实验经费进行监督管理，指导教师不得使用学生的研究经费。（9）指导教师短期外出不能指导学生时，应委托其他教师指导学生；导师长期外出时，应报请院（系）为学生另行联系导师。（10）指导教师应认真如实填写本手册所要求的各部分内容，对指导过程要认真记录，并在结题时要填写指导过程中的体会和经验，便于指导模式的总结和交流。（11）此手册将作为项目结题验收的支撑材料之一，同时作为教师工作量认定的重要依据，请妥善保管，项目结题时随同学生实践工作手册一起提交。3.指导教师激励机制 （1）认真履行指导工作的教师，参照

6、指导毕业设计的标准计算工作量；（2）指导成果可申报教学成果奖，对成绩突出的优秀指导教师给预表彰和奖励；（3）具有优先选择推荐免试研究生的权利。二、项目负责人及小组成员联系方式负责人学号学院专业联系方式主要分工樊晓伟10231038土建学老师保持联系沟通；统筹分配研究任务；进行结构设计、施工图绘制及联系厂家，书面材料整理成 员学号学院专业联系方式主要分工毛云霄10231051土建学助组长工作；负责阻尼器结构参数设计及有限元分析工作；联系厂家，书面材料整理吴安黎10231059土建学担法兰装置设计；完成组长分配工作宁宇驰

7、10231052土建学担法兰装置设计；完成组长分配工作三、项目基本情况项目名称新型磁流变阻尼器结构设计与阻尼力性能试验研究项目经费项目期限1年项目内容简介本研究基于国内外现有磁流变阻尼器的不足和存在问题，在直动型剪切阀式的基础上提出一种高性能磁流变阻尼器的设计方案。主要领导学生共同完成新型磁流变阻尼器的构造设计、磁路模型有限元分析、新型磁流变阻尼器的制作加工等。新型磁流变阻尼器成功制作之后对其进行动力性能测试与分析试验，分析数据结果，从而验证该研究设计新型阻尼器的可行性与实用性。特色与创新点该研究涉及机械、材料、力学、电磁学等多个学科，在直动型剪切阀式阻尼器基础上设计

8、并制作一种低耗能、高阻尼力可调系数的磁流变阻尼器，并进行磁场和动力性能的测试和分析，验证该设计的可行性与实用性。项目预期成果（1）在直动型剪切阀式阻尼器基础上提出一种高性能、高阻尼力可调系数的磁流变阻尼器设计方案；（2）利用ANSYS有限元软件对阻尼器的磁路结构进行设计及模拟分析，并依据有限元分析结果对阻尼器的结构参数进行了进一步优化；（3）阻尼器结构参数设计及计算，并制作磁流变阻尼器；（4）对加工好阻尼器进行动力性能测试与分析；（5）至少发表1篇学术论文。四、项目指导要求时间2012年5月地点土建楼214办公室参加人员徐龙河、樊晓伟、毛云霄、吴安黎、宁宇驰指导形式本科生在本科阶段以“大学生创

9、新性实验计划项目”为平台参与到老师的项目或课题研究的一个分支中，从最开始的入手以及后期发展来看难度是比较大的，充分考虑到学生的困难所在，并竭力给学生带来实质性的指导，主要采取以下方式：项目进行中大量采取电话，邮件，定期开会讨论的方式来解决疑难，分阶段查看研究成果。提供与课题有关的资料给学生阅读，并培养其资料检索能力，协助学生制定研究方案，确定技术路线，合理安排进度计划；定期组织会议让学生汇报近期成果以及所存在的问题，提出指导意见，主要让学生自主寻找解决方法；在阻尼器机械设计阶段，存在问题很多，为了提高效率，定为每周一中午两点在办公室总结上周制图中存在的主要问题，并就图纸所存在的问题提出解决方案

10、，拟定下一周工作计划。指导要求研究团队负责人需学会合理分配，充分利用团队资源，提高工作效率；查阅资料过程中逐步做到高效高质，注重总结，勤于记录；定期开会让学生汇报近期成果及存在问题，制定下一步工作计划；研究过程中善于思考，积极勤奋、具有创新意识，学术交流中积极提出建设性意见。备注五、项目指导过程记录（1）时间2012-5-7地点土建楼214办公室参加人员徐龙河、樊晓伟、毛云霄、吴安黎、宁宇驰交流研讨主题对于现有磁流变阻尼器结构设计及工作原理的认识指导意见大量阅读相关文献，尽可能全面了解阻尼器工作原理；熟悉课题目标以及课题中需要做的工作交流研讨过程存在的问题本阶段主要存在问题是所读文献多为中文文

11、献，应拓展视野，增加阅读英文文献数量；阅读文献数量较少，对阻尼器理解不够透彻；研究方案及研究计划的制定不够细致；本阻尼器的设计涉及大量的机械，磁场的知识，需要在接下来的时间里进一步学习。下一步工作计划增加与阻尼器有关文献阅读量，尤其是外文文献；透彻理解现有阻尼器工作原理及本课题研究新型阻尼器工作原理，理解其中的不同之处，总结有用知识；指导学生查阅有关阻尼器中涉及机械磁场的知识，做好知识贮备；协助制定研究方案及研究计划，布置一些实质性的任务，方便学生后期工作中上手。备注项目指导过程记录（2）时间2012-10-29地点土建楼214办公室参加人员徐龙河、樊晓伟、毛云霄、吴安黎、宁宇驰交流研讨主题新

12、型阻尼器构造设计及计算模拟分析指导意见按照新型磁流变阻尼器的性能要求，设计、计算并确定阻尼器结构参数；进行磁路有限元模拟分析，检验设计参数的合理性。交流研讨过程存在的问题设计阻尼器时需综合考虑多门学科的交叉，对机械设计等相关知识理解不够；有限元软件需要进一步熟练。下一步工作计划继续进行模拟分析，以确定合理的阻尼器参数；确定节流阀、密封圈等细部构造要求；参数确定后进行阻尼器施工图绘制。备注项目指导过程记录（3）时间2012-12-10地点土建楼214办公室参加人员徐龙河、樊晓伟、毛云霄、吴安黎、宁宇驰交流研讨主题新型阻尼器机械加工图的绘制指导意见按照构造设计结果，熟悉相关规范及制图标准绘制新型阻

13、尼器CAD加工图交流研讨过程存在的问题所绘制图纸中存在多处绘制不规范绘图过程中发现部分结构参数设计存在问题，需进一步进行修改。下一步工作计划1、继续修改加工图纸及结构参数；2、联系节流阀、密封圈等相关厂家，确定构件型号及尺寸，最终确定阻尼器缸桶长度及密封处设计尺寸。备注项目指导过程记录（4）时间2012-12-25地点土建楼214办公室参加人员徐龙河、樊晓伟、毛云霄、吴安黎、宁宇驰交流研讨主题机械加工厂家的确定指导意见寻找并联系机械加工厂家，择时与机械加工厂加工师傅见面，面对面交流，听取加工师傅对于图纸建议；对比加工经费，找到合适的加工厂。交流研讨过程存在的问题1、由于设计图纸仍有不规范之处，

14、导致加工厂师傅对图纸存在很多疑问；2、加工厂索价较高，超出经费范围。下一步工作计划1、按照加工厂师傅所指出问题，重新修改设计图纸；2、与此同时联系磁流变液购买事宜及活塞内部永磁铁、隔磁材料的加工。备注六、阶段检查记录（1）时间2012-5-21地点土建楼214办公室参加人员徐龙河、樊晓伟、毛云霄、吴安黎、宁宇驰交流研讨主题对于现有磁流变阻尼器结构设计及工作原理的认识项目进展情况已基本完成文献知识的积累，对磁流变阻尼器结构组成及工作原理已经有了较为全面的认识。可以进入项目的下一阶段对新型磁流变阻尼器进行参数设计及选取。交流研讨过程存在的问题阅读文献数量较少，对阻尼器理解不够透彻；研究方案及研究计

15、划的制定不够细致；选取数值较为理想化，有些不符合相关机械设计规范；提出改进措施增加文献阅读量，透彻理解现有阻尼器工作原理及本课题研究新型阻尼器工作原理，总结有用知识；协助制定研究方案及研究计划。 备注阶段检查记录（2）时间2012-8-13地点土建楼214办公室参加人员徐龙河、樊晓伟、毛云霄、吴安黎、宁宇驰交流研讨主题磁流变阻尼器结构设计及计算分析项目进展情况阻尼器结构参数已基本设计完成；磁路分析结果基本满足阻尼器出力要求。交流研讨过程存在的问题结构参数设计中问题较多，许多参数设计不够合理，不满足部分设计规范要求；磁路分析结果较好，须更熟悉ANSYS有限元部分功能进行深入分析。提出改进措施对结

16、构设计参数进行进一步优化，采用有限元软件多分析几种工况；待参数确定后进行阻尼器加工图的绘制。备注阶段检查记录（3）时间2012-12-18；2013-3-4地点土建楼214办公室参加人员徐龙河、樊晓伟、毛云霄、吴安黎、宁宇驰交流研讨主题阻尼器加工图的绘制项目进展情况图纸基本绘制完成，经几次修改讨论后较为规范；密封圈等防尘密封部分厂家确定，型号、尺寸已经确定；节流阀方面仍未有太大进展；图纸经与加工厂师傅多次讨论后确定最终方案，进行加工。交流研讨过程存在的问题电液比例伺服阀工作原理较为复杂，需设计连接油路且造价较高；加工图中问题较多。提出改进措施针对于伺服阀的问题，选择工作原理较为简单的手动式节流

17、阀，从而解决了工作原理复杂及造价高问题。加工图经多次修改讨论，最终方案已确定，进行加工。备注七、学生能力评价（1）学生姓名樊晓伟分担工作与老师保持联系沟通；统筹分配研究任务；进行结构设计、施工图绘制及联系厂家，书面材料整理学生能力评价樊晓伟同学工作态度积极认真，作为小组组长，能够积极与指导老师保持沟通，及时安排小组会议，能将老师的指示很好地传达给组员，并进行合理分工。樊晓伟同学与毛云霄同学承担磁流变阻尼器主体结构设计及有限元分析工作，能够虚心请教指导老师，与组员进行讨论，不断改进设计直至符合要求，实践能力较强。在研究后期，樊晓伟联系厂家，加工试件方面，于师傅积极联系，不辞辛苦，尽守职责。评价结

18、果【优秀】良好中差备注项目负责人学生能力评价（2）学生姓名毛云霄分担工作辅助组长工作；负责阻尼器结构参数设计及有限元分析工作；联系厂家，书面材料整理学生能力评价毛云霄同学工作态度踏实严谨，辅助组长开展研究工作，调和组内关系，在中期材料审核时，承担答辩工作，表现出色。后期主要与樊晓伟承担磁流变阻尼器主体结构参数设计及有限元分析工作，能够虚心请教指导老师，与组员进行讨论，不断改进设计直至符合要求，实践能力较强。后期书面材料整理中主要负责材料修改于排版，补充不足，做事认真心细。评价结果【优秀】良好中差备注组员学生能力评价（3）学生姓名吴安黎分担工作承担法兰装置设计；完成组长分配工作学生能力评价吴安黎同学工作态度严肃端正。作为小组成员，能够认真完成指导老师与组长分配的工作与任务，积极参与小组讨论，在中期答辩时负责PPT制作。吴安黎同学与宁宇驰同学承担磁流变阻尼器法兰装置设计工作，能够虚心请教老师，与组员进行讨论，不断改进设计直至符合要求，实践能力较强。评价结果【优秀】良好中差备注组员学生能力评价（4）