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机械工程虚拟仿真实训平台-机械设计虚拟仿真实验教学平台

发布时间:2023-08-11

编辑人:灵图互动

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机械专业虚拟仿真实训平台依托机械工程及自动化专业教学需求,充分利用三维建模及虚拟仿真技术,在计算机中构建高度还原真实场景的虚拟环境,再现机械生产全过程和工作原理,有效增强了学生的感性认识,提升了实训效率,达到了事半功倍的效果。

机械专业虚拟仿真实训平台依据虚拟仿真实验教学内容,按照实验教学示范中心的开放式机械基础、纺织机械设计实验和实训教学体系规划,根据各个教学模块具体需求建设,与基于硬件操作的实体实验项目优势互补构成了中心以实验独立设课为主线、分层次、分模块的开放性实验教学模式。涵盖了机械工程基础、专业基础和专业技术课程的虚拟仿真实验教学项目。

1. 机械基础虚拟仿真实验教学平台

在机械基础系列课程学习过程中,涉及到许多常用的机械零部件,对于初学者来说,大多对其结构 、特征没有感性认识,不能直观地了解其结构,然而机械基础虚拟仿真实验教学平台能够很好地解决这一问题。它是机械类专业实验室中常见的陈设,用于展示连杆、凸轮、齿轮传动等常见的机械结构,供学生在设计、制图时参考。实体的陈列柜具有位置固定、不便于拆卸、需要定期保养等缺陷。为此,构造基础虚拟仿真实验教学平台,虚拟仿真了螺栓螺母、蜗轮、蜗杆、带 、带轮、轴 、轴系固定元件和滚动轴承等48种常用机械机构三维效果图,可以实现机械零件模型的介绍、机械运动原理的演示,常用机械零件交互认知等实验的开展。

机械基础虚拟仿真实验教学平台

2. 机械设计虚拟仿真实验教学平台

传统实验方法受资金、设备台套数制约,学生参与程度低,复杂产品装拆、内部结构观察等实验采用真实设备不易实现,难以达到满意的教学效果。

机械设计虚拟仿真实验教学平台主要面向机械类、近机械类专业,满足机械原理、机械设计、现代设计方法等 9 门课程与实践环节教学需要。根据虚拟仿真实验教学需求,自主开发了一批虚拟仿真软件,结合一流的专业设计分析软件构建了学生自主实验的虚拟仿真环境,进行机构创新设计、机械结构、系统参数优化与性能分析实验,达到所要求的认知与实践教学效果 ,提高学生创新能力和工程综合素质。

机械设计虚拟仿真实验教学平台

3. 纺织装备设计虚拟仿真实验教学平台

纺织装备设计分析模块以实际工程案例为对象 ,开发应用专业工程虚拟仿真实验教学平台,进行零部件结构设计,进行机械系统设计与性能仿真分析。学生可通过上机实验、网上远程实验完成对软件的基础、综合、高级应用的全方位训练,对工程案例进行系统级的虚拟仿真实验,为复杂产品数字化设计分析打下基础。

(1)高速、混相装置的动态性能分析仿真模块

高速、混相装置的动态性能分析仿真模块根据纺织机械高速、轻载、运动复杂的特点,利用现在设计方法理论和计算机辅助设计分析软件对纺织机械机构进行创新设计,形成了集机构建模、运动仿真、动力学分析、结构和热力学分析、优化设计等的纺织机械虚拟设计系统方法。

可应用虚拟仿真实验教学的必修课程包括:机构分析与设计、机械优化设计、纺织机械控制技术、机械动力学及应用、三维CAD、纺织机械测试技术、纺织机械产品造型设计、气动液压技术、故障诊断等。将一些综合性强的科研项目进行开发,补充到实验教学中,形成以科研促教学的良性循环,不断提升实验水平。

(2)纺织装备虚拟装备仿真模块

纺织装备虚拟装备模块可以根据设备需要自动生成装配工艺流程、装配操作模拟等。该虚拟仿真模块能够模拟真实的装配过程,切实掌握纺织机械的装配技术,并增强对纺织机械及其应用的创新能力。

采用虚拟机器取代传统设计中的物理样机,大大缩短了实验课时数,减少了设备运行成本,降低了实验场地需求。该虚拟装配模块使相关专业的学生在校内就能完成从专业认知实习、课程实验、课程设计 、生产实训实践、创新设计实践、毕业设计等教学环节的任务。

(3)产业用纺织品生产过程与装备仿真模块

产业用纺织品是纺织工业调整升级的方向,始终保持持续快速增长势头,以产业用非织造布发展尤为迅速并取得显著成效,为实现纺织行业持续发展提供了支撑。产业用纺织品生产过程长且装备涉及化纤机械、纺纱机械、非织造机械、印染以及后处理等,涉及面广且教学难度大。该模块利用专业的虚拟仿真软件,采用多媒体技术以及网络通讯平台,开展具有高度真实感、直观性和精确性的虚拟仿真实验教学,不仅减少了实验成本,而且避免了纺织装备高速运转带来的人身伤害。因此 ,该模块是对专业实验教学有益的补充和创新。

纺织装备设计虚拟仿真实验教学平台

机械工程虚拟仿真实训平台通过“以实为主,虚实结合,能实则不虚”的实验教学模式,让学生先经过由装备设计到工艺设计再到应用效果的虚拟仿真,使装备设计参数和加工工艺参数得到优化,可大大提高实验的一次成功率,缩短实验时间,在原有实验时间内可使学生获得更多的训练机会,提升了工程训练的效果。

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