开发面向工程的检测与诊断综合实验系统

针对实验教学中存在的过分依赖计算机仿真模拟技术,实验过程的实践性不够、工程化程度弱等一些问题,设计了一个旋转机械综合测试实验系统,包括一个旋转机械模拟试验台装置、传感器测试系统、数据采集和分析系统,可开展机械装配、机械量测试、数据采集和分析、LabVIEW程序编写、故障检测与诊断等实验任务,让学生认识实验或科研的一个具体过程,并切实培养学生解决具体工程实际问题的能力.该实验系统目前已投入使用,取得良好的实验效果,学生普遍认为此实验实战性很强.     

机械设备故障诊断课程实验平台构建

为了体现基于产出的教育理念(OBE),提高学生工程实践能力,构建了机械设备故障诊断实验平台,以学生产出为中心组织,实施教学过程。该实验平台主要包括振动信号的测试分析和旋转机械典型故障模拟实验两个教学模块;通过教学案例的实施,既可以完成基于状态监测技术的课程教学实验,又可以通过对工程典型故障案例的模拟实现对学生工程实践能力的培养。该实验平台的构建有利于将课堂教学与现场实践结合,培养专业认证要求的工程实践能力。     

不对中故障下带挤压油膜阻尼器的滚动轴承转子系统的动力学分析（英文）

目的:工业的不断发展对航空发动机、泵、燃气轮机等旋转机械的动力性能提出了更高的要求。转子系统是旋转机械的重要组成部分。复杂的转子系统在高速运转时会产生故障和非线性振动,从而影响系统的可靠性。因此,开展转子系统的非线性动力性研究,研究转子系统在高速运转时的非线性响应及其抑制作用对转子系统的设计和故障诊断具有重要的意义。创新点:1.在建模的时候考虑转子系统的实际结构,在不对中模型中引入齿式联轴器啮合力,在滚动轴承模型中考虑弹流润滑影响;2.探究挤压油膜阻尼器参数对转子系统非线性特性抑制的影响,总结其变化规律。方法:1.基于Hertz接触和弹流润滑理论,建立滚动轴承动力学模型,同时考虑齿式联轴器齿之间的啮合力,建立不对中故障下的齿式联轴器啮合力模型,并在此基础上,根据转子系统的支撑形式,建立0-2-1支撑的转子动力学模型;2.开展转子动力学实验,验证模型的准确性并分析不对中量对系统频谱特性的影响;3.在分析不对中故障非线性特性的基础上,研究挤压油膜阻尼器参数对于非线性特性抑制的作用。结论:1.齿式联轴器啮合作用和滚动轴承的弹流润滑对不对中故障下转子系统的失稳产生一定的影响,润滑会导致系统发生分岔的窗口推迟;2.对于转子系统的弹性支撑,其一阶临界转速和振幅随着刚度的增大而增大,选择合适的刚度有利于转子系统的稳定运行;3.挤压油膜阻尼器的参数对转子系统故障引起的非线性具有较好的抑制作用,其作用的大小取决于不对中量和挤压油膜阻尼器的油膜间隙的耦合,合理地调节油膜间隙有助于增大系统的稳定区间范围。     

旋转机械运行大数据综合实验云平台的设计及教学实践

随着网络技术的发展和5G通信技术的应用,提高实验室和设备资源的利用率,从而提升学生的实验能力和专业素养,是高校实验室发展建设的重点任务.以典型旋转机械实验台为机械本体,提出了一种旋转机械运行大数据综合实验云平台,介绍了综合实验云平台系统的基本架构和功能模块,并给出了具体的教学应用场景.该综合实验云平台能够为学生提供丰富...     

基于Magnus效应的摆动旋转圆柱实验教学平台

为了研究基于Magnus效应的摆动旋转圆柱升阻力特性,让学生直观地理解学习基于Magnus效应的摆动旋转圆柱产生升力的过程,设计了一种基于Magnus效应的摆动旋转圆柱实验教学平台。该实验平台设计目的在于巩固学生基础理论知识,同时激发学生的学习兴趣,培养学生动手能力,提高创新能力,为未来科研探索奠定良好的基础。该实验平台对不同形式的圆柱模型进行受力研究,分析了圆柱摆动速度、摆动角度、转速比、不同表面形状等因素对摆动旋转圆柱产生升阻力的影响,该平台系统搭载循环水池试验系统,可以开展不同表面形状的摆动旋转圆柱实验。学生在实验教学开展过程中不仅可以学习观察实际的科学问题,而且可以学习先进的实验技术。     

面向高职的旋转机械故障诊断实训平台研制的研究

旋转机械是工业企业常用的设备,对它们进行实时监测和故障诊断是确保这些设备正常运行或预知其运行状态的一种重要手段,也是现代设备管理的一项重要内容,更是高职机电设备管理与维护专业学生需掌握的一门专业技能。立足于高职学生专业素质基础,首先分析了旋转机械故障产生机理,论述了故障诊断对象、诊断原理和诊断方法,然后构建了旋转机械常见故障诊断实训平台,最后开发了面向高职的旋转机械诊断应用软件和一系列常见故障诊断实验。该平台的研制将有助于高职机电设备管理与维护专业学生学习和掌握机电设备维修技术课程。     

基于Magnus效应的旋转圆柱实验教学平台设计

为了研究基于Magnus效应的旋转圆柱升阻力特性,设计了一套基于Magnus效应的旋转圆柱实验教学平台。该实验平台对不同形式的圆柱模型进行受力研究,能分析圆柱长径比、来流速度、转速比、不同表面形状等因素对旋转圆柱产生升阻力的影响,该平台系统搭载于循环水池试验系统上,可以开展不同表面形状的旋转圆柱实验。学生在实验教学开展过程中不仅可以学习观察实际的科学问题,而且可以学习先进的实验技术。     

机械原理与设计虚拟仿真实验教学平台的设计

分析了机械原理与设计实验课程教学中存在的问题,以及虚拟仿真实验教学平台的功能需求、开发方案、技术路线与典型模块功能,开发了机械原理与设计虚拟仿真实验教学平台。该平台所设置的实验分为基础认知类实验、参数测试类实验、原理验证类实验与综合训练类实验。文中对有代表性的机械零件认知实验、凸轮机构运动参数测试实验、渐开线齿轮范成原理实验和减速器拆装实验给出进一步说明。     

基于Cult 3D的机械创新虚拟实验项目研究

机械创新虚拟实验是在计算机虚拟现实技术快速发展的基础上实现的。本文通过对机械创新虚拟实验项目的研究,分析了虚拟现实软件Cult 3D的技术实现方法,构建了机械创新虚拟实验平台,在三维交互式虚拟场景中实现了传动机构的拆装、运动、动态的平移、缩放、旋转,为实验教学的开展提供一种崭新的虚拟互动模式,该技术亦可应用于其他虚拟实验项目的建设,具有广泛的实用意义。     

电力电子与运动控制实验平台安全性建设

针对近年来在学生中普遍存在的书本知识与实践能力脱节、动手能力差、惧怕硬件和强电的现象,建设了基于创新性、综合性、安全性考虑的电力电子与运动控制实验平台。该实验平台有功能较强的微机控制电路以及各种保护装置,提高了系统运行的稳定性与可靠性,增强了实验平台和人员的安全性,为实验室开放创造了必要的条件,调动了学生参与实验研究的积极性,取得了良好的实验教学效果。从电气、旋转机械和操作规范等方面对实验平台的安全性建设进行了具体的探讨。     

一种全自主移动机器人实验平台的设计与研究

针对机器人教学和科研的需要,开发出全自主移动机器人综合实验平台,它综合了多种先进技术和实验功能,可完成机器人机械实验、移动控制实验等多种实验.建立平台数学模型,进行了运动学分析,并对测里程法定位实验进行了详细的介绍.该平台技术先进,功能全,综合性强,更有利于锻炼和提高学生的专业技术,培养学生的综合能力和科研素质.     

独轮机器人实验平台

独轮机器人融合了机械、电子、计算机、自动控制等多学科知识,开展独轮机器人实验对培养学生综合运用理论知识解决工程实际问题的能力具有重要的推动作用。针对"移动机器人与智能技术"课程教学需要,开发了由独轮机器人、上位机调试软件和"8"字形轨道组成的独轮机器人实验平台。实验验证了机器人机械结构设计、硬件电路设计、控制算法以及软件设计的可行性、有效性。利用该实验平台开设了独轮机器人拆装与设计,控制电路设计与测试,上位机软件开发与调试,横滚、俯仰平衡控制,转向循迹控制等实验项目。通过该课程的学习,学生在智能机器人领域的系统设计和创新实践能力得到了明显提高。     

基于NI ELVIS Ⅱ+和LabVIEW的转速测量实验平台开发

为了满足"测试技术"课程的教学需要,设计了多传感器转速测量实验平台。该实验平台以小型转子为被测对象,搭载了电涡流传感器、磁电传感器、光电传感器等多种传感器,以NI ELVIS Ⅱ+为硬件基础,设计了多种信号调理电路板,利用LabVIEW软件开发了转速测试分析软件,可以实现多种传感器同时采集分析信号。基于该实验平台规划了综合实验项目,通过实验可以锻炼学生分析和解决复杂测试问题的能力。     

数据驱动的抽油机井实时故障诊断实验平台

介绍了游梁式抽油机井的典型故障,设计了一套基于数据的抽油机井实时故障诊断实验平台。该实验平台利用施耐德电气公司的可编程逻辑控制器采集抽油机井参数,利用上位机绘制示功图,根据示功图实时监控抽油机井运行状态,对故障状态进行报警并诊断故障类型。该实验平台涵盖了抽油机井的数据采集、处理、显示、报警和电动机的变频调速等内容,有助于学生深入理解测控系统设计方法和PID控制算法、掌握测控技术在采油过程中的应用,有利于培养学生的工程实践能力。     

基于虚拟仪器的转子动平衡实验

为了培养大学生实践能力,开发了基于虚拟仪器的转子动平衡实验。该文详细介绍了实验平台的构成、转子单面现场动平衡的三点加重法、可视化虚拟仪器软面板的构建、实验数据流程及实验实施过程。该实验使学生对旋转机械不平衡量的测量有了深刻认识。     

无压流-有压流综合实验平台设计及应用

为了克服水力学实验装置测试内容单一、占地大、成本高等缺陷,在研究传统水力学实验装置和流体流动基本原理的基础上,自主研制开发了一套无压流-有压流综合实验平台。该实验平台采用旋转方式创造性地将多种明渠流实验和有压流实验集为一身,实现了在同一平台上开展多种水力学实验、测定多种水力参数的目的,能够节约大量实验空间、实验成本和实验用水。该实验平台应用表明:该平台可供学生自行设计实验内容、确定实验目标和调整测试项目,能满足综合性、设计性和创新性等实验需要。     

基于慧鱼模型的机械产品数字化设计实验

基于慧鱼模型以及Pro/E软件,在实践教学环节引入计算机虚拟仿真技术、数字化设计技术,实现了基于慧鱼模型的机械产品数字化设计实验。该实验增加实验的综合性、设计性,给学生提供了包括选题、产品设计、性能分析等完整的产品数字化设计实验平台,该平台可完成一些在实验设备上难以完成或无法完成的实验项目。     

气体和粉尘燃爆机理实验平台设计

设计了一种多结构、多段式气体、粉尘燃爆机理实验平台。该实验平台可实现直管、弯管和分叉管自由组合,可以模拟各种工业实际工况下气云、粉尘燃爆实验,探究燃爆事故机理,提出事故防治技术措施。详细阐述了实验平台功能需求、平台构成、爆炸管段设计计算、数据处理、实验结果分析等。学生通过实验,可以了解易燃易爆气体、粉尘燃烧爆炸的基本现象、爆炸效应及爆炸机理,掌握燃烧、爆炸测试中高频数据采集、处理的方法,加深了学生对可燃气体、粉尘燃烧爆炸规律与防治的认识,提高了学生的安全意识。     

虚拟网络安全实验平台

针对高校计算机网络和信息安全专业的教学和实验需要,提出了融合虚拟软件技术、虚拟蜜罐技术和网络嗅探与分析技术共同来构建虚拟网络安全实验平台.分析了虚拟实验平台所使用的各种技术,介绍了该平台的设计和实现方法,并在教学和实验中对该平台做了全面的测试.结果表明,本设计可以虚拟网络环境,帮助教师完成各种攻防实验测试以及网络操作和管理的教学和实验任务.     

叶轮机械气动-振动性能耦合实验台研制

研制的叶轮机械气动-振动性能耦合实验台,在完成本科实验教学的同时,也为毕业设计实验、创新实验,同时也为工业风机、压缩机、烟机、汽轮机、电机等旋转机械的气动和振动性能及其耦合特性的研究搭建了综合性实验平台。介绍了旋转机械气动-振动性能耦合实验台的主要结构、工作原理,以及可完成的实验内容;分析了实验台的设计思路和创新点,以及建设过程中应注意的问题。对工厂、科研院所及高校同类叶轮机械实验台建设具有一定的借鉴意义。