党的二十大赋予了高等教育新的历史使命和发展格局,为满足国家“三新一高”和汽车“新四化”背景下车辆工程专业人才工程实践能力培养的重大需求,针对汽车专业液压传动课程传统实践教学存在的实验教学条件不足、手段单一和育人效果不佳等共性问题,开展汽车液压传动虚拟教学实验平台建设开发是目前有效的解决手段。通过国内外广泛调研,总结了目前液压传动课程实践教学环节客观存在的诸多实际问题,系统综述了国内外虚拟仿真技术的发展,以及在实验教学应用中的技术现状,提出了汽车液压传动虚拟实验教学平台的建议意义,明确了汽车液压传动虚拟实验教学平台建设的具体要求和实际应用效果,为汽车液压传动虚拟实验平台的建设内容和功能开发提供了有效指导,对实现液压传动专业基础课与工程实践育人相统一的课程教学新模式具有积极的参

面向高校车辆工程专业人才工程实践能力培养和虚拟仿真实验的重大需求,针对汽车专业液压传动课程教学中存在的理论抽象和实践教学手段不足等共性问题,通过SolidWorks完成液压元件的三维建模及装配,导入3Ds Max进行模型的优化和渲染,在Unity 3D中实现虚拟场景搭建,自主设计开发了一套汽车液压虚拟实验教学平台:液压元件剖视和拆装、液压试验台、液压回路以及液压助力转向装置的虚拟实验。教学实践应用表明,该虚拟实验平台具有良好的三维交互性、操作便捷性和场景真实性等优点,增强了学生工程实践能力,在汽车液压传动实验教学领域具有良好的应用价值。

文章以液压与气压传动课程为例,将虚拟仿真技术与工程项目应用相结合,引入课程实验教学当中。以系统设计为目标,细化实验中每一环节,引导学生自主实验,并由学生自主评价,真正做到“学生为主,教师为辅”。让学生在虚拟环境中对实验提前演练,打消了对实体实验安全性的顾虑,提高动手实践能力。并结合控制理论知识的应用,有助于培养学生的跨学科知识的综合运用能力,增强学生创新思维。

针对目前液压与气压传动课程教学中综合实践项目无法开展或开展效果不好,导致液气压技术与其他学科融合深度不够,学生机电一体化系统思维能力培养不足,学生工程素养不高,故对液压与气压传动课程教学进行深化改革,探索了一种机、电、液、气一体化虚拟实验平台开展综合实践项目,使实践项目设计贴近真实机电一体化产品设计过程,液压技术、气动技术与机械工程技术、电气与PLC控制技术等多学科实现深度融合,有效提升了学生机电系统的整体构思设计能力,教学质量显著提升。

液压舵机系统建模仿真技术是轮机仿真模拟器的重要基础。船舶舵机操作训练平台的设计能够为海事院校的船员考核及训练提供虚拟仿真环境。以拨叉式舵机系统为研究对象,采用分散式与集中式的方法进行建模,基于Visual Studio设计船舶舵机系统的二维界面与软件系统。该设计能够快速完成船舶舵机的故障检测,极大地提高船员舵机操作水平。

为解决液气压PLC控制系统仿真调试以及实验教学的需要,提出了一种虚拟仿真平台。该平台利用Fluidsim和三菱编程软件GX Developer为载体,通过三菱OPC服务软件MX OPC Server实现两者的通信,实现液气压PLC控制系统在线仿真,并通过一个实例验证这个方案的可行性,为工程调试人员以及高校实验教学提供一种新的方法和手段。

十字滑块压缩机作为一种新型的压缩机,拥有其独特的优点。但是,作为一种非标准式的压缩机,要准确平衡其惯性力,需要新的方法。为了平衡十字滑块压缩机的惯性力,对十字滑块压缩机进行了动力学分析,解析推导了压缩机的惯性力、气体力、侧向力等公式。以动力学分析结果为基础,使用多体动力学虚拟样机软件ADAMS对十字滑块压缩机算例进行了仿真;并根据曲轴轴承支反力的变化,基于仿真方法对压缩机曲轴动平衡质量范围进行了设计,所确定的平衡质量可以减小压缩机曲轴轴承支反力的峰值。

以RV-40E-81为研究对象,利用Pro/E进行参数化快速三维模型的建立并装配,建立了RV-40E减速器刚体模型,然后导入到ADAMS中利用宏命令的方法根据传动原理进行虚拟样机快速建模与约束,改变了传统手动进行模型约束的方法,减小了重复修改模型参数对样机进行重新约束的复杂度,并试制出RV-40E样机进行传动误差实验验证,将误差结果与仿真结果对比分析,分析表明利用宏命令快速建立的传动误差虚拟样机模型正确,为RV减速器传动误差虚拟样机的快速建立提供了一种有效、简便可行的方法。