高速动车组虚拟仿真实验教学资源建设与共享研究

以CRH380系列动车组为研究对象,对高速动车组结构、组成、故障处理方法及检修工艺流程进行交互式虚拟仿真建模,开发出动车组运用与检修虚拟仿真实验教学资源。采用B/S架构搭建基于Web页面的在线共享网络平台,实现了高速动车组的模拟驾驶训练、虚拟装配训练、故障分析与诊断训练和检修工艺模拟训练,减少了实验设备费用、提高了实验教学效率。     

动车组转向架检修工艺虚拟仿真实验系统开发

目前轨道交通车辆虚拟仿真实验教学资源相对匮乏,综合利用虚拟现实、三维建模和网络技术的优势,采用Cortona 3D软件作为三维引擎,并基于B/S架构和IETM交互式电子技术手册的规范,开发出一套的适用于CRH380AL型动车组转向架检修工艺的虚拟仿真实验教学系统。该系统共包含10个学习模块,25个检修子项目,可以将动车组转向架的检修工艺流程在网页中以交互式的方式直观呈现,使学生在虚拟场景中快速理解和认知转向架的技术信息、结构特点、装配顺序以及检修工艺流程,较大程度上提高了实验教学效率,降低了实验教学成本。目前该系统已在相关院校推广使用,学生的工程实践能力得到了提升。     

车辆工程专业“互联网+”虚拟仿真实验教学资源建设与共享

面向轨道交通领域的车辆工程专业实验教学资源相对匮乏,且现有教学资源成本高、共享性差、不能远程在线使用。江苏师范大学依托轨道交通信息与控制国家级虚拟仿真实验教学中心,融合Web 3D技术和互联网技术研发出动车组模拟驾驶、检修维护、故障诊断、结构装配等虚拟仿真实验教学资源,实现了车辆工程专业在线虚拟仿真教学资源的深度开发,建设了集虚拟实验、创新设计、智能指导和教学管理于一体的网络共享平台;进一步加强了车辆工程专业虚拟仿真实验教学的内涵建设,推动了实验教学资源的在线开放与共享;取得了良好的应用效果,可为相关高校虚拟仿真实验教学资源的建设提供参考。     

“新工科”背景下工程机械类虚拟仿真实验教学资源建设

实验教学是"新工科"专业培养创新型人才的重要途径,针对工程机械专业传统实验教学方法存在的成本高、耗时长、效率低等问题,融合Web 3D技术和B/S网络机制构建了工程机械模拟操作、结构装配、液压原理及性能测试等虚拟仿真实验教学资源,建设了包含学生实验教学、企业职前培训、教师科研服务的网络共享平台,探索了虚拟仿真实验教学资源科学高效的管理模式,并以挖掘机驱动系统虚拟仿真实验教学资源为例,具体阐述了资源的界面结构、实验方法及评价标准。所建设的实验教学资源已面向周边高校及工程机械类企业共享使用,取得了良好的应用效果,可为"新工科"虚拟仿真实验教学资源的建设提供参考。     

SKMB-200型转向架构架强度与结构优化仿真分析

以应用于CRH380A型动车组上的SKMB-200型动力转向架构架为研究对象,基于UIC615-4标准计算4种模拟运营工况载荷及一种超常载荷,继而确定仿真分析所需的边界条件。静强度仿真结果表明:模拟运营工况下,构架的最大应力分别为225.7、209.0、250.3和196.2MPa,超常载荷工况下构架的最大应力为307.6MPa,均小于构架主材料SMA490BW型耐候钢的许用应力。在超常载荷工况下进行结构优化分析,分别设定侧梁上下盖板和内外侧板的厚度为设计变量、最大等效应力为约束条件、构架最小质量为目标函数。优化结果表明:优化后构架总质量减少109 kg,较优化前降低6.8%;构架最大等效应力为329.98 MPa,仍满足其强度要求。对构架结构参数的优化可有效降低SKMB-200型转向架的簧下质量,进而提升其动力学性能,可为动车组转向架结构优化提供参考。     

基于Cortona 3D的动车组转向架虚拟仿真检修实验系统的设计

针对动车组转向架检修工艺实验教学成本高、实验效率低、不能模拟异常工况等问题,基于Cortona3D软件开发了一套动车组转向架虚拟检修实验系统。利用该系统可进行动车转向架分解、轴向轮对检修、制动闸片更换等多个项目的虚拟检修作业,可以将动车组转向架的检修工艺流程在网页中以交互的方式直观呈现。