对等截面悬臂梁受静载荷和自由落体冲击作用两种情况下的受力状态进行了理论分析;同时对组合式材料力学多功能实验台进行升级改造。通过加装支座、伸缩杆、滑轮以及落锤等工装,使其实现自由落体冲击实验的功能,利用XH5699动态信号测试分析系统对等截面悬臂梁进行静态的和自由落体冲击下的实验。最后,利用ANSYS软件对等截面悬臂梁进行了静动态的有限元分析。结果对比表明静载荷作用下理论、实验和ANSYS模拟结果基本一致,误差约1%;动载荷作用下实验和ANSYS模拟所得结果误差约5%。可见在相似情况下,ANSYS模拟结果可以近似分析悬臂梁受力状态。

发动机试验台是研究发动机及其后续传动系统振动噪声特性的重要工具,现有发动机台架大多有形式固定、功能单一的缺陷。为克服以上问题,根据试验要求对试验台上的主要部件进行了选型;设计了数据采集系统,并根据各部件匹配条件与连接方式设计了试验台的模块化安装方式;最后利用有限元软件Workbench对转子系统进行了模态和谐响应分析,校核转轴安全。

基于VB.net语言开发了齿轮插刀加工内齿轮的范成仿真实验,实现了渐开线内齿轮范成仿真的参数化、可视化和网络化访问。通过改变齿数、齿顶高系数、压力角和变位系数模拟内齿轮范成加工过程和径向进刀顶切现象。齿轮范成仿真不需要安装任何插件就可以在计算机或手机上进行,能够自动评定学生的实验成绩。为配合仿真实验还设计制造了渐开线内齿轮范成仪,拓展了齿轮范成仪的种类,达到了与仿真实验虚实结合、优势互补的教学效果。教学实践表明,内齿轮范成仿真实验较好的达到模拟分析和拓展知识面的教学目的。

为了使机械电子工程专业的学生掌握专业知识和技能,自主研发了以可编程逻辑控制器（PLC）为控制核心,可进行上位机控制,实现手动或全自动一体化多功能机电控制综合实验台。该实验台是在光电开关检测到输送机上的物块时,用气爪夹取,在蜗轮蜗杆减速器和伺服电动机的带动下,旋转180°将物块放到储物盒中,并用组成十字滑台的两个步进电动机调整其位置,使物块投放到对应位置。

设计了由工件搬运系统、安全防护控制系统以及实验台监控软件三部分组成的机械安全控制系统实验台。选用欧姆龙公司G9SP作为安全控制器,研制了G9SP安全PLC试验盒,将G9SP安全PLC试验盒上的接口与G9SP安全控制器上的对应接口串接。使用即插即拔的连接线将安全元器件连接于G9SP安全PLC试验盒上,实现G9SP安全控制器接线的快速改变,方便快速地构建不同安全防护控制系统。使用机械安全控制系统实验台进行安全防护控制系统的实验,使学生掌握安全防护控制系统的设计,具备安全防护问题的意识,丰富了大学生安全教育的手段与方法。

为了给风沙二相流风洞提供在空气中分布均匀且体积流量可控的固相颗粒,设计了气固二相流固相颗粒播撒装置,并数值模拟了开关开度与固相颗粒流量变化关系。同时数值模拟了气固二相流固相颗粒在播撒装置中的变化情况,气固二相流固相颗粒被送出气固二相流固相颗粒播撒装置后固相颗粒的布情况。结果显示,固相颗粒流出过程随着送沙开关打开呈近似稳定的线性变化,固相颗粒在被送出气固二相流固相颗粒播撒装置后粒子在气流中分散均匀。气固二相流固相颗粒播撒装置送出的固相颗粒分散较好、流场稳定、固相颗粒浓度可控,可以作为风沙二相流风洞实验装置的固相颗粒播撒设备。

为推进大学生开放实验的改革创新,建立逆向工程与3D打印相结合的实验课程,探讨开放实验教学模式。以书简为实例,完成点云数据获取、曲面重构、逆向工程建模,将数据输入快速成型机进行3D打印,并通过硅胶注型机实现快速模具制造和翻制零件,该开放实验体系的建立和实施在学生创新能力培养方面具有积极作用。

与传统压力机相比,伺服压力机不仅有结构简单、维护容易、低能耗等优点,还能够完成复杂的加工工艺,提高生产效率。基于多连杆机构,设计了一种100k N伺服压力机实验平台。首先确定压力机机构的具体尺寸,通过建模在Adams中进行运动学和动力学仿真。然后根据仿真结果,摘取关键点数据,对伺服电动机以及减速机进行计算选型并确定传动方式。再确定各个部件的连接方式,同时对机身进行结构设计,利用Soildworks建立整体的三维模型。最后,利用Ansys Workbench对机身,曲轴,以及连杆进行有限元仿真,对其结构强度进行校核,保证整体运行过程中的安全性与稳定性。

传统液压实验台大都采用PLC或继电器的控制方式,存在数据采集和数据记录困难、实验内容单一、缺乏整体性等不足。利用虚拟仪器并结合检测、液压传动、电液比例伺服等技术构建多知识融合的综合性液压实验台。该实验台以LabVIEW为软件开发平台,结合压力传感器、流量传感器、位移传感器、USB6211数据采集卡等构成液压系统,能够完成液压元件性能测试、回路测试、位置控制等实验。实验系统界面直观性强、操作方便、功能齐全、交互性好,同时具备了数据采集、自动处理与存储、实验报告生成和打印输出等功能。

介绍一种应用于液压脉冲疲劳试验机的数据采集及数据处理的设计方案。A/D卡的数据采集以块为单位进行由硬件逻辑电路控制采集。在一个数据块采集的同时计算机即可将前一个数据块读出后进行计算、显示、作图等操作保证了所有数据的不间断性。使用者可以根据需要来选择不同方式的数据显示、实时作图、保存数据、回放数据等多项操作。为方便数据处理还可将本系统采集的数据格式转为Excel表格程序可以接受的数据格式。