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学院3位学子获评2020届校优异学士学位论文
发布时间:2020-07-10

7月10日,上海交通大学2020届优异学士学位论文(TOP1%)正式揭晓,机械与动力工程学院蔡易林、刘琎、张宸3位同学获评。

 

姓名

指导教师

获奖论文

蔡易林

张执南

新型旋转微针系统的设计与开发

刘琎

孟祥慧

复杂地形下智能行走小车足部的设计、分析、制作与测试

张宸

王丽伟

热化学储能型电动汽车热泵的性能研究

 

为进一步推进校企产学结合的工程教育模式改革,学院自2017届起对毕业设计(论文)进行试点改革,改革后的本科毕业设计以项目的形式组织实施,围绕本科毕业设计的要求,紧密结合企业的实际研发需求,协作解决来自企业的实际应用问题。2020届本科生毕业设计(论文)评选活动中,学院推荐了5位同学参选,学校从论文的难度、工作量、研究过程、研究结果以及答辩表现各方面综合考察学生素质, 最终3位同学获此荣誉。

 

附:优异学士学位论文简介

学生姓名:蔡易林

指导教师:张执南

论文题目:新型旋转微针系统的设计与开发

 

论文简介:

微针作为一种新兴的物理性经皮给药手段,虽然具有很大的医疗应用价值,但实际使用过程中仍存在尚未解决的力学问题。其刺入过程受力形式复杂,与皮肤作用机理不明,使得微针在使用过程易发生弯曲或断裂,刺入深度无法精准控制。

 

旋转微针刺入实验示意图

 

旋转微针给药系统模型示意图

 

 

论文引入旋转运动提高微针综合性能,提出旋转微针刺入新模式,减少微针刺入力并可控地提高穿透深度的精度。论文建立了旋转微针刺入过程的综合力学模型,以及旋转微针在复杂受力情况下的临界力极限判断准则,通过对针皮肤之间的相互作用机理的阐述,提出了微针力学优势的理论模型。同时基于有限元法,对微针受力状况和微针刺入软组织动态过程进行仿真模拟,对理论进行有效验证。论文还设计开发了旋转微针针刺试验台,通过实验验证了旋转模式在力学特性和精准性上的优势,最后设计了一款新型旋转微针给药系统。论文研究工作对于经皮给药以及皮下组织提取等精准医疗领域有重要意义。

 

学生姓名:刘琎

指导教师:孟祥慧

论文题目:复杂地形下智能行走小车足部的设计、分析、制作与测试

 

论文简介:

智能行走小车,作为许多功能性机器人的移动载体,是军事侦察、灾难营救、矿产勘探、星球探测等领域机器人的研发基础。目前相关研究热点集中在如何将智能行走小车的运动范围从人工的结构化场景,拓展到野外等非结构化场景中。

 

 

论文分析了现有智能行走小车的移动方式和攀爬机器人的攀爬原理,总结了各种机器人的环境适应能力。足式移动机器人对复杂地形适应能力最强,但无法攀爬陡峭斜坡。为此,论文结合微刺攀爬的技术,完成了针对四足机器人的微刺攀爬足的工程设计,并运用理论方法和有限元方法对其机械结构进行了校核和改进。在此基础上,论文加工制造了微刺攀爬足部样机,进行了攀爬足攀附能力的实验和整机测试,装备有攀爬足的四足机器人可在60°粗糙斜面上稳定附着,验证了微刺攀爬足设计的可行性,为复杂地形下智能行走小车的设计和研究奠定了基础。

 

学生姓名:张宸

指导教师:王丽伟

论文题目:热化学储能型电动汽车热泵的性能研究

 

论文简介:

 

热化学储能型电动汽车热泵模型图

 

热化学储能型电动汽车热泵实验台实物图

 

 

现有电动汽车续航里程有限,在空调系统和电池热管理系统中存在巨大的能耗。针对氨在不同卤化物中的络合和分解能力,论文利用反应过程中产生的冷和热,设计了热化学储能型电动汽车热泵,有效地利用了市政电力,充分完成了车载热泵和电池热管理系统的能量存储,并且避免了在为车载电池充电后空调系统使用能量过程中的能量损耗。由于减少了在能量转换中的能量浪费,因此减少了热泵中车载电池的消耗,并在行驶过程中实现了电动汽车的“零能耗”。此外,从理论计算中可以得出,热化学储能型电动汽车热泵在冬季可以使电动汽车的续航里程增加多达63%,其单位载质量百公里电耗最多降低至4.58-9.60 Wh/(100km×kg),低于国家第30期免征车辆购置税的新能源汽车车型目录中车型的最低值,同时降低了电动汽车热泵的使用成本。热化学储能型电动汽车热泵改善了电动汽车的续航能力,降低了冬季取暖的能耗,提高了电动汽车的发展潜力,有利于大规模市场推广和应用。 

供稿:本科生教务办    
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