proe对活塞连杆机构进行运动学分析开题报告
连杆设计 开题报告
连杆设计开题报告连杆设计开题报告一、研究背景连杆作为机械传动系统中的重要组成部分，承担着将旋转运动转化为直线运动的重要任务。
在各种机械设备和工具中，连杆的设计和优化对于提高机械性能和工作效率具有重要意义。
因此，本研究将聚焦于连杆设计的相关问题，并尝试提出创新的解决方案。
二、研究目的本研究旨在通过对连杆设计的深入研究，探索如何提高连杆的强度和刚度，降低能量损耗，提高传动效率。
具体目标包括：1. 研究连杆材料的选择和优化，以提高其强度和耐磨性；2. 研究连杆结构的优化，以提高其刚度和稳定性；3. 研究连杆传动系统的动力学特性，以提高传动效率和减小能量损耗。
三、研究方法本研究将采用以下方法进行实施：1. 文献综述：通过对已有的相关文献进行综合分析和总结，了解当前连杆设计领域的研究进展和存在的问题。
2. 数值模拟：运用计算机辅助设计软件，对不同连杆结构进行模拟和分析，评估其强度、刚度和稳定性等性能指标。
3. 实验验证：通过搭建实验平台，对不同连杆样品进行力学性能测试，验证数值模拟结果的准确性，并得出更准确的结论。
4. 优化设计：基于数值模拟和实验结果，对连杆的材料、结构和传动系统进行优化设计，以实现更好的性能表现。
四、研究内容本研究将主要围绕以下几个方面展开：1. 连杆材料的选择和优化：通过对不同材料的力学性能和耐磨性进行评估，选择最适合连杆的材料，并优化其组成和热处理工艺，以提高材料的强度和耐久性。
2. 连杆结构的优化：通过改变连杆的几何形状、截面形状和连接方式等因素，优化连杆的刚度和稳定性，减小失稳和振动现象，提高连杆的工作效率和寿命。
3. 连杆传动系统的动力学特性研究：通过建立连杆传动系统的动力学模型，分析其振动、冲击和能量损耗等特性，并提出相应的改进措施，以提高传动效率和降低能量损耗。
4. 实验验证和优化设计：通过搭建实验平台，对不同连杆样品进行力学性能测试，并与数值模拟结果进行对比分析，验证模拟结果的准确性。
连杆开题报告
开题报告一、选题的依据及意义：在科学技术迅猛发展的今天，人类文明已经达到了空前的飞跃，机械化取代手工生产已成为全球公认的趋势，社会的各行各业，包括交通、农牧、石油、化工、煤炭、电力、轻纺、电子、通信、医疗、军事等，都离不开各种各样的机械设备，而所有的这些设备都是由机械制造工业提供的，在机械制造学科领域的知识体系中，以机械制造过程中的工艺技术问题为研究对象的一门技术科学，即是机械制造工艺学：以工件在机床上的装夹为对象的一门技术科学，即是机床夹具设计。
在这个市场经济竞争如此激烈的年代，企业若要生存发展就必须不断地改进，用最廉价的生产成本创造出最高的利润，这必然跟我们的工艺过程有着千丝万缕的联系，如何合理地安排工艺路线是提高生产效率降低生产成本的最有效方法之一，当然夹具的利用也是提高生产效率的有效手段。
传统的手工装夹不仅增加了工人的劳动强度，而且大大降低了生产效率。
本课题主要是对连杆加工工艺规程和连杆大小头孔精镗夹具的设计。
连杆是发动机内部的重要零件，连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴。
所以，连杆除上下运动外，还左右摆动作复杂的平面运动。
连杆工作时，主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷，要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。
同时，由于连杆既是传力零件，又是运动件，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。
连杆在机器中应用之广以及它在机器中的作用和地位不言而喻。
因此，本课题所研究的连杆加工工艺和夹具设计都是非常有意义的。
二、国内外研究现状及发展趋势：夹具最早出现在18世纪后期。
随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。
1．机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。
现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。
连杆毕业设计开题报告
连杆毕业设计开题报告连杆毕业设计开题报告一、引言连杆是机械传动中常见的零件，广泛应用于汽车引擎、发电机、工业机械等领域。
它承载着转动运动和传递力矩的重要任务。
本文旨在探讨连杆在发动机中的应用，并设计一种新型连杆，以提高发动机的性能和效率。
二、背景发动机是现代交通工具的核心部件，其性能直接影响着车辆的动力输出和燃油效率。
而连杆作为发动机的重要组成部分，其设计和优化对发动机的性能具有重要影响。
传统的连杆设计存在一些问题，如重量大、制造成本高、摩擦损失大等。
因此，有必要对连杆进行改进和优化。
三、目标本设计旨在设计一种新型连杆，以解决传统连杆存在的问题，并提高发动机的性能和效率。
具体目标如下：1. 减轻连杆的重量，提高发动机的功率输出。
2. 降低制造成本，提高生产效率。
3. 减小连杆的摩擦损失，提高发动机的燃油效率。
四、设计思路基于上述目标，我们将采取以下设计思路：1. 优化连杆的材料选择，选择高强度、轻量化的材料，如钛合金，以减轻连杆的重量。
2. 采用先进的数值模拟方法，对连杆进行结构优化，以提高其强度和刚度，并减小材料的使用量。
3. 应用表面处理技术，如喷涂或涂覆，以减小连杆表面的摩擦系数，降低摩擦损失。
4. 结合先进的制造工艺，如数控加工和3D打印，以提高连杆的制造精度和生产效率。
五、预期成果通过以上设计思路，我们预期能够实现以下成果：1. 设计出一种新型连杆，重量较传统连杆减轻10%以上，功率输出提升5%以上。
2. 降低制造成本，使连杆的制造成本降低15%以上。
3. 通过表面处理技术，减小连杆的摩擦系数，使发动机的燃油效率提高3%以上。
4. 运用先进的制造工艺，提高连杆的制造精度，使其在生产中更易实现。
六、研究方法本设计将采用以下研究方法：1. 文献调研：对连杆的设计原理、材料选择、制造工艺等方面进行深入了解，为设计提供理论基础。
2. 数值模拟：采用有限元分析方法，对连杆的结构进行优化和强度分析，以确定最佳设计方案。
基于ProE的连杆机及运动仿真分析
基于PRO/E的连杆机构设计及远动仿真分析摘要连杆机构是机械中常见的一种机构，是往复式内燃机的主要工作机构。
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要远动零件。
虚拟装配与远动仿真是根据产品的形状特征.精度特性，利用计算计图形学和仿真技术，在计算机上模仿产品的实际装配过程.仿真模拟机器的远动过程。
通过对曲柄连杆机构进行有关运动学和理论分析与计算机仿真分析，利用PRO/E软件的装配功能，将曲柄连杆机构的各组成零件装配成活塞组件.连杆组件和曲柄组件，从而完成内燃机曲柄连杆机构的虚拟装配与运动仿真。
在内燃机的开发设计阶段应用这种方法可以大大缩短产品的开发周期，减少样机实验次数，快速的对市场做出反应，降低产品的成本，提高企业的竞争力。
关键词：曲柄连杆机构：虚拟装配：运动仿真；装配功能Based on Pro/E internal combustion engine connecting rod assembly and motion simulation of the virtualAbstractThe crank is a common machinery, reciprocating internal engine is the main working body. Crank the engine duty to achieve of the main moving parts of energy. Virtual and motion simulation based on tee shape of product precision features the use of computer graphics and simulation technology, the product on the computer to imitate the actual assembly process the movement of the machine Crank through the relevant kinematics and dynamics of the theoretical analysis and computer simulation analysis, the use of Pro/E, assembly features, the crank assembly of the constituent parts into a piston, connecting rod assemblies and crankshaft components, to complete the internet combustion engine connecting rod assembly and motion simulation of the virtual. The development of internal combustion engine design using this method can greatly shorten the product development cycle and reduce prototype test times, respond quickly to market, lower product costs and improve the competitiveness of enterprises.Keywords: crank Vrtual assembly; Motion simulation；assembly features目录1绪论 (5)1.1本课题研究的目的和意义 (6)1.2国内外的研究现状及发展趋势 (7)2设计的方案 (9)2.1研究的基本内容 (9)2.1.1连杆机构的结构设计 (9)1手压抽水机的结构特点 (9)2手压抽水机的设计 (9)3连杆机构的装配 (13)3.1手压抽水机的装配 (13)3.2伺服电动机定义 (22)3.3运动分析定义 (23)4本文总结 (24)5参考文献 (25)6致谢 (26)1绪论1.1本课题研究的目的和意义基于虚拟现实的产品虚拟拆装技术在新产品开发、产品的维护以及操作培训方面具有独特的作用。
活塞杆开题报告
活塞杆开题报告活塞杆开题报告1. 引言活塞杆是一种重要的机械零件，广泛应用于各种工业领域。
本文旨在对活塞杆的结构、工作原理以及应用进行深入探讨，以期为相关领域的研究和应用提供一定的参考。
2. 活塞杆的结构和组成活塞杆通常由杆身、活塞头和连接件组成。
杆身是活塞杆的主体部分，通常采用高强度合金钢制造，以保证其强度和刚度。
活塞头则是连接活塞杆与活塞的重要部分，其形状和尺寸会根据具体应用需求进行设计。
连接件用于将活塞杆与其他机械部件连接在一起，常见的连接方式包括螺纹连接和销钉连接等。
3. 活塞杆的工作原理活塞杆的工作原理可以简单概括为传递力量和运动。
在内燃机中，活塞杆通过活塞头与活塞相连，将活塞上的燃烧力传递给曲轴，从而驱动曲轴旋转。
在液压缸中，活塞杆则通过活塞头将液压力传递给被驱动的工作物体，实现运动控制。
4. 活塞杆的应用领域活塞杆广泛应用于各种机械设备和工业领域。
在汽车行业中，活塞杆是发动机的重要组成部分，直接影响发动机的性能和效率。
在液压系统中，活塞杆用于控制和调节液压力，实现工业设备的运动和控制。
此外，活塞杆还被应用于机械冲压、挤压、模具等领域，具有重要的作用。
5. 活塞杆的制造工艺活塞杆的制造工艺主要包括锻造、热处理、机械加工和表面处理等步骤。
首先，通过锻造工艺将原材料加工成所需形状的杆身。
然后，进行热处理，以提高活塞杆的硬度和强度。
接下来，进行机械加工，包括车削、铣削和磨削等，以达到精度要求。
最后，进行表面处理，如镀铬、磨光等，以提高活塞杆的耐磨性和表面光洁度。
6. 活塞杆的质量控制活塞杆的质量控制是确保其性能和可靠性的重要环节。
主要包括材料检测、尺寸检测和性能测试等。
材料检测通过化学成分分析和金相组织观察等手段，确保活塞杆的材料符合要求。
尺寸检测通过三坐标测量仪等设备，对活塞杆的尺寸进行精确测量。
性能测试则包括强度测试、硬度测试和疲劳寿命测试等，以评估活塞杆的性能和可靠性。
7. 活塞杆的发展趋势随着工业技术的不断进步，活塞杆的设计和制造也在不断创新和发展。
ProE机构运动仿真设计及分析
活塞连杆机 构的装配注 意需要添加 两个连接。 连杆大头销 钉连接到曲 柄销，活塞 在缸孔内滑 动杆连接。
运动影片
三、机构动力学分析
在5.0中,运动仿真和动态分析功能集成于机构模块中,包括机械设计和动态分析 两方面的分析功能. 在机构动力学分析中简单一种的是不涉及重力、弹簧、阻尼、力和力矩等的 分析，实现机构的运动模拟，可以观察并测量记录如位置、距离、速度、加速度 等运动特征，并可以通过图形直观地显示这些测量值。 另外一种可以在机构上定义重力、弹簧、阻尼、力和力矩等特征，对机构设 置材料、密度等属性，使其更加接近现实中的机构，达到真实模拟现实的目的。
活塞连杆机构装配
先装连杆，采用坐标系 对齐方式
采用销钉连接装配活塞销， 对齐中间平面
销钉连接装配活塞，注意需 选择同一主体的轴和平面
技巧：装配完成后可以按住键，按鼠标左 键拖动零件可检查零件的运动情况。
曲轴及活塞连杆机构装配
基础件机 体按坐标 系对齐装 配，曲轴 按销钉连 接装配到 缸体上， 对齐止推 轴承中心 面。
新建装配， 装配缸体或 骨架模型
曲轴按销钉 连接装配到 基础上
分别按销钉连接和滑 动杆连接装配活塞连 杆机构的连杆大头和 活塞
此机构中基础件为机体（也可以用机体总成骨 架），活塞在气缸中上下运动，不能旋转，活塞 采用滑动杆连接。关键有四组相同的活塞连杆机 构，因此活塞连杆可单独装配成一个小机构，然 后再往曲轴和缸体上连接。
机构连接形式:
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
名称
自由度 旋转 平移
0
0
1
0
0
1
1
1
说明
使用一个或多个基本约束，交元件与组件连接在一起，连接后，元件与组件成为一个 主体，相互间没有自由度。 由一个轴对齐约束加一个与轴垂直的平移约束组成。元件可以绕轴旋转，不能平移。 例如，活塞销，齿轮、曲轴等。 由一个轴对齐约束与一个旋转约束组成，元件可沿轴平移，但不能旋转。如活塞。 由一个轴对齐约束组成，元件可绕轴旋转同时可沿轴向平移。如挺柱、气门等。
对活塞连杆机构运动分析毕业设计
2013 级毕业设计说明书毕业设计说明书题目：运用Pro/E对活塞连杆机构进行运动学分析姓名：赵红伟学号：院系：数控工程学院专业：数控技术班级：数控3102指导老师：李娜完成时间：2012年12月14日目录内容摘要 (1)关键字 (1)1.绪论 (2)选题的依据及其意义 (2)国内外研究现状及发展趋势 (3)课题内容 (3)2.机构简介 (4)活塞连杆机构的基本构造 (4)工作原理 (4)3.pro/e装配与运动仿真 (4)Pro/E简介 (4)装配 (5)运动仿真及分析 (9)参考文献 (15)致谢 (16)内容摘要:活塞连杆是机械行业中常见的曲柄滑块机构，应用该机构最典型的实例就是发动机气缸，它可以将燃气能源转换为机械动能，它的作用是承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。
广泛应用到动力机械的动力源，如汽车、轮船、飞机等。
本次设计是通过这些特点对活塞连杆进行Pro/E 三维建模，并对模型进行整体装配，并完成传动部分的运动仿真，并对其进行运动分析。
关键词:活塞连杆机构、三维建模、装配、运动学分析。
1．绪论选题的依据及其意义在产品的开发过程中,有关产品的结构、功能、操作性能、生产工艺、装配性能，甚至维护性能等等许多问题都需要在开发过程的前期解决。
一般，人们借助理论分析、CAD和各种比例的实物模型，或参考前期产品的开发经验来解决有关新产品开发的各种问题。
由于有关装配、操作和维修的问题往往只会在产品的后期或在最终产品试车过程中、甚至在投入使用一段时间后才能暴露出来，尤其是有关维修的问题往往是在产品已经售出很长时间以后才被发现。
为了解决这些问题，有事产品就不得不返回设计构造阶段以便进行必要的设计变更。
这样的产品开发程序不但效率低、耗时，费用也高。
为了解决这些问题，虚拟仿真技术应运而生。
仿真技术是利用计算机技术对所要进行的生产和制造活动进行全面的建模和仿真，包括产品的设计、加工、装配、各参数的设计改进等等。
基于Pro_E的发动机活塞运动仿真分析
马成习 :基于 Pro / E的发动机活塞运动仿真分析
装配时注意 :将转动件的连接设置为销钉连接 ,将移动件的连接 设置为滑动杆连接 ,且连杆的两端均设置为销钉连接 。否则在后续 的运动学分析中可能会失败 。 2. 2 机构运动学分析
在 Pro / E的 Mechanism 模块下 ,机构的运动仿真主要通过以下 3 个步骤进行 :一是对装配好的机构模型建立伺服马达 ,使机构产生一 定形式的运动 ;二是运行一个机构运动分析 ,产生可视化的机构运动 过程 ,保存运动分析结果 ;三是进行分析测量 ,得到分析测量图形 ,同 时输出分析结果 。
在发动机的活塞连杆机构中 ,对曲轴建立一个伺服马达 ;通过运 行机构运动分析 ,产生了整个机构的一个可视化的运动过程 (以发动 机转速 2 200 r/m in为例 ) 。在分析测量阶段 ,主要分析了活塞的位 移 、速度及加速度随时间变化的过程 (如图 3～图 5所示 ) 。
图 3 活塞行程随时间变化规律曲线 F ig. 3 C u rve o f P is to n’s D is ta nce w ith Tim e
3)本文介绍的遗传算法在汽车动力传动系参数设计变量上的优 化运用 ,不仅能对传动系参数匹配快速做出优化选择 ,而且使得在设 计阶段就比较准确地预测传动系匹配方案的节油效果和动力性能 。 这就避免了设计人员在设计阶段的盲目性 、缩短了产品开发研制时 间 。在汽车开发过程中具有一定的使用价值 。
参考文献 : [ 1 ] 张文修 ,梁怡. 遗传算法的数学基础 [M ]. 西安 :西安交通大学出版社 ,
4)基于 Pro / E的机构运动仿真已经进入了可视化仿真以及虚拟 现实仿真技术的新阶段 ,它是未来计算机仿真的发展方向 ,并且它为 发动机理论的研究提供了新的思路 。
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【2】肖继德、陈宁宁，机床夹具，机械工业出版社，2011,5～13
【3】刘建华、杜鑫,机械设计基础,北京交通大学出版社,2010,14～38.
【4】魏增菊、李莉,机械制图,科学出版社,2007
为了解决这些问题，虚拟仿真技术应运而生，。仿真技术是利用计算机技术对所要进行的生产和制造活动进行全面的建模和仿真，包括产品的设计、加工、装配、各参数的设计改进等等。在产品的设计阶段就实时地模拟出产品的形状和工作状况、制造过程、检查产品的可制造性和设计合理性，以便及时修改设计，更有效地灵活组织生产，缩短产品研制周期，获得最好的产品质量和效益。
使用proe对设计模型进行运仿真和有限元分析，能够模拟在真实环境工作状况并对其进行分析和研究，尽早发现设计中的缺陷，并验证产品功能和性能的可靠性，提前进行修改和优化，从而减少制造中发现问题而付出昂贵的代价，提高设计的可行性和缩短周期。
选题的研究现状：当今任何一个国家，若其要在综合国力上取得优势地位，就必须在科学技术上取得优势。九十年代以来，随着以计算机技术为主的信息技术的发展，世界经济格局发生了巨大的变化，逐步形成了一个统一的一体化市场，经济循环加大，加快市场竞争日趋激烈，从而也迫切要求对产品设计的研究能有进一步的突破，为了缩短产品的设计周期、提高生产的质量、降低生产成本，就需要在产品的设计阶段进行预测。计算机辅助设计，将难以用语言表达的复杂的机械结构，应用多媒体技术以多样化的方式表现的屏幕上，达到了以直观和形象的形式学习机械设计知识的目的。九十年代后随着CAD技术的发展，其系统性能提高，价格降低，pro/e开始在设计领域全面普及，成为必不可少设计工具，pro/e之所以在短短的时间内发展如此迅速，是因为它是人类在二十世纪取得的重大科技成就之一，它几乎推动了一切领域的设计革命，彻底改变了传统的手工设计绘图方式，极大的提高了产品开发的速度和精度。应用pro/e技术业进行产品设计，能使设计、生产维修工作快速成而高效地进行，所带来的经济效益是十分明显的。Pro/e技术的发展与应用水平已成为和衡量一个国家的科学技术现代化和工业现代化的重要标志。近几年来，随着计算机技术的飞速发展，pro/e技术已经由发达国家向发展中国家扩展，而且发展的势头非常迅猛。因为当今世界工业产品的市场竞争，归根结底是设计手段和设计水平的竞争，发展中国家的工业产品要在世界市场占有一席之地，就必须采用pro/e技术的研究和开发工作起步相当较晚，自八十年代开始，CAD技术应用工作才逐步得到了开展，随后pro/e也有了应用，国家逐步认识到开展pro/e应用工程的必要性和可靠性，并在全国各个行业大力推广pro/e技术，同时展开pro/e技术的不断研究，开发与广泛应用，对pro/e技术提出越来越高的要求，因此pro/e从本身技术的发展来看，其发展趋势是集成化、智能化和标准化，也只有不断完善，创新才能在日益激烈的竞争中立于不败之地。
【5】林清安,proe机构设计，2004
【6】孙印杰,proe基础与实例教程,北京电子工业出版社,2008
【7】孙恒，机械原理，高等教育出版社，2003
【8】施平，机械工程专业英语，哈尔滨工业大学出版社，2011
[1]．【9】孙印杰等，野火中文版Pro/ENGINEER Widfire基础与实例教程【M】，北京，电子工业出版社，2004.
[2]．
其他说明
指导教师意见
指导教师签名：
年月日
指导教师小组意见
指导教师小组负责人：
年月日
院（系）备案意见
院（系）公章
年月日
在Pro/E环境下，对活塞摇杆机构建立了精确的参数化模型。通过定义各种约束，在装配模块中确定了原动件与从动件的关系。并使用机构运动分析模块，通过定义机构的连接与伺服电机，实现了活塞的运动过程仿真。参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有的不变参数，参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。虚拟装配是在虚拟环境中，利用虚拟现实技术将设计的产品三维模型进行预装配虚拟装配可帮助产品摆脱对于试制物理样机并装配物理样机的依赖，可以有效地提高产品装配建模的质量与速度。通过在计算机软件平台下对整套装置的设计仿真分析，能够及时地发现设计中的缺陷，并根据分析结果进行实时改进。参数化建模、虚拟装配、运动仿真贯穿于整个计算机辅助设计全过程，可显著地缩短研发周期，降低设计成本，提高工作效率。本次建模与运动仿真分析实现了活塞摇杆的电子样机设计，对现实发动机制造过程有一定的指导意义。
拟选
题目
运用proe对活塞连杆机构进行运动学和动力学分析
选题依据及研究意义：在产品的开发过程中,有关产品的结构、功能、操作性能、生产工艺、装配性能，甚至维护性能等等许多问题都需要在开发过程的前期解决。一般，人们借助理论分析、CAD和各种比例的实物模型，或参考前期产品的开发经验来解决有关新产品开发的各种问题。由于有关装配、操作和维修的问题往往只会在产品的后期或在最终产品试车过程中、甚至在投入使用一段时间后才能暴露出来，尤其是有关维修的问题往往是在产品已经售出很长时间以后才被发现。为了解决这些问题，有事产品就不得不返回设计构造阶段以便进行必要的设计变更。这样的产品开发程序不但效率低、耗时，费用也高。
拟研究的主要内容和思路：活塞连杆是机械行业中常见的曲柄滑块机构，应用该机构最典型的实例就是发动机气缸，它可以将燃气能源转换为机械动能。广泛应用到动力机械的动力源，如汽车、轮船、飞机等。
运动仿真和动态分析功能集成于机构模块中，包括机械设计和动态分析两方面。运动仿真是使用机械设计功能来创建机构。首先用proe画出组成活塞连杆机构的零件图，然后装配起来;定义运动副，创建使其能够运动的伺服电动机，实现机构的运动模拟；通过机构运动情况观察、记录分析，进行测量位置、速度、加速度等运动特征，并且通过图形直观地显示这些测量值。
20级
毕业论文(设计)材料册
姓名
**
学号
*********
所在学院名称
机电工程学院
专业名称
机械制造及自动化
指导教师姓名
***
指导教师职称
讲师
新乡学院
毕业论文（设计）开题报告表
院（系）名称
机电工程学院
专业名称
机械制造及自动化
年级2Leabharlann 级学生姓名**学号
******
指导教师姓名
***
填表时间：2012年*月*日