第十一期上海交通大学大学生创新实践计划优秀项目信息

项目名称：结晶器铜板表面激光熔覆强化技术研究

参与学生：机械与动力工程学院 张翔

                  机械与动力工程学院 谢天

                  机械与动力工程学院 徐继豪

指导老师：机械与动力工程学院 邓琦林

项目状态：项目升级

项目简介：

随着我国钢铁产量的不断增加，连铸生产发展突飞猛进，连铸工艺中对结晶器的消耗越来越大，作为结晶器关键部件之一的铜板消耗量也迅速增加，这不仅加大了连铸生产的成本而且也消耗了大量宝贵的铜资源，因此迫切需要研究新的表面强化工艺提高结晶器铜板的高温性能，增加其工作寿命。利用激光熔覆强化技术在铜板表面制备一种与铜基体结合良好、耐磨耐高温的合金熔覆层，为结晶器铜板表面耐高温耐磨损新技术的应用奠定基础。

项目名称：用分子动力学模拟方法研究微纳米电子器件的散热问题

参与学生：机械与动力工程学院 容清员

指导老师：密西根学院 鲍华

项目状态：项目升级

项目简介：

碳纳米管具有极高的轴向热导率，被视为理想的下一代热界面材料。本课题采用分子动力学模拟的方法，主要研究了平行接触情况下（碳纳米管轴向与界面平行），多壁碳纳米管与硅之间的界面热阻，以及垂直交叉的情况下，多壁碳纳米管接口的界面热阻，并着重分析了碳纳米管层数对界面热阻的影响。结果表明，对于直径为几纳米数量级的碳纳米管，界面热导随着壁数的增加先减小后趋于稳定，主要原因在于内壁在增加界面传热通道的同时，对界面结合能具有较大影响。壁数较少时，碳纳米管容易发生形变，具有较好的界面贴合性；随着壁数增加，碳纳米管径向刚度不断增大，界面贴合性降低，界面结合能和界面热导随之减小。

项目名称：大型LED灯的散热结构研究

参与学生：机械与动力工程学院 张宽

指导老师：机械与动力工程学院 赵长颖

项目状态：项目升级

项目简介:

当下，LED灯具散热问题的核心在于其核心元件PN结不能承受超过90摄氏度的高温，这对于散热提出了很高的要求。传统LED灯具的散热结构设计基本是采用有限元法对于温度场进行数值分析，这种分析的优点是对于其物理过程有着非常清晰的认识，然而其也有着精度上的问题以及计算复杂的缺点。本项目将采用了粗糙集等数据挖掘的方法对其散热结构进行分析。得出结果之后，和有限元方法得出的模拟情况进行对比分析，判断粗糙集数据挖掘方法的有效性。

项目名称：RoboMasters机器人运动目标识别与跟踪

参与学生：电子信息与电气工程学院 孔令坤

                  电子信息与电气工程学院 余天依

                  电子信息与电气工程学院 李伟豪

                  电子信息与电气工程学院 饶津瑞

                  电子信息与电气工程学院 刘富昌

指导老师：电子信息与电气工程学院 王景川

项目状态：项目评价优秀

项目简介：

本项目致力于开发RoboMasters机器人自动识别与跟踪运动目标的能力，力求通过基于OpenCV平台的自动识别与跟踪算法在机器人云台上的实现，使我方的机器人拥有自动识别目标的能力，在RoboMasters大赛中脱颖而出。在项目中的第一阶段，我们对算法进行了开发，并通过基于CamShift和STRUCK算法的对比实验对参数进行了优化。在项目的第二阶段，我们与RoboMasters机器人的云台开发组进行了合作，将算法成功实现在了机器人云台模型上。之后，我们在这个原型的基础上进行了大量的实验测试，通过实验得到的数据对算法和机器人的部件参数进行了优化处理。本文针对CamShift算法与STRUCK算法的选择问题做了详细分析，可以为以后欲在工程中进行目标跟踪算法实现的研究者提供参考。同时本文中在机器人调试阶段，提出了以位移偏差和时间延迟为衡量标准的参数调整方法。我们希望这也可为后来的研究者或参赛者提供参考。