基于声发射的棒料起裂时间测定教学实验平台开发

为加深学生对现代制造技术和广义切削技术的认识与理解,将机械设计、声发射技术和传感器技术结合起来,研发了基于声发射无损检测棒料起裂时间测定教学实验平台。采用多特征参数关联分析法对下料过程中V型槽尖端起裂声发射信号进行了描述,并用峰态系数对该信号进行进一步处理,定量得到了V型槽槽深为2 mm的45~#钢棒料在低应力下料过程中的起裂时间约为24 s。该实验平台使得金属加工成型过程更加直观,不仅加深了学生对现代制造技术、切削原理与刀具等课程的认识与理解,而且提高了学生对机械加工理论的学习兴趣,达到了良好的实验教学效果。     

基于声发射的棒料磨损监测教学实验平台开发

将声发射、传感器及机械设计等技术相结合,开发了基于声发射的棒料磨损监测教学实验平台。采用声发射技术对低应力下料过程棒料表面磨损状态进行监测,并对声发射参数进行处理,确定出在不同圆形锤头转速下施加质量分数为0.5%的纳米Mo S2添加剂时其减摩抗磨效果最佳,棒料表面磨损量减少了10%以上。通过该实验平台能直观地描述棒料磨损状态,加深学生对精密成形技术及摩擦磨损技术的理解,提高学生对信号处理技术的兴趣,使得学生从多个方面直观地分析金属材料的摩擦磨损过程,达到了良好的实验教学效果。     

超精密车床的软件误差补偿技术研究

以多体系统运动学误差分析理论为基础,根据超精密金刚石车床Nanoform200的＂T＂型结构布局和误差分布情况,推导出了包含各项几何误差的超精密车床相对运动约束方程;求解此方程就可以得到补偿几何误差后修正的数控代码值。在此基础上,开发了针对光学器件加工的超精密车床的误差补偿软件。通过实际切削实验表明,该补偿技术能使光学器件的超精密车削加工的轮廓精度提高50%。     

面向生产全过程的金属板料冲压成形综合实验设计与教学实践

对国内高校在金属板料冲压成形综合实验的教学现状进行了分析,在此基础上开发了一个面向实际生产全过程的金属板料冲压成形综合实验。以学生需求为中心,以冲压成形实验教学中存在的问题为导向,确定了面向生产全过程的金属板料冲压成形综合实验建设思路、内容体系、实施安排和考核评价方法。7年教学表明,该综合实验的建设与实践显著提升了学生理论联系实际能力、工程实践能力、分析和解决问题的能力,达到了优化实验教学资源、有效提高实验教学质量的目的。在实验内容设置、教学方式方法、过程监控与结果考核等方面指出了该专业综合实验的持续改进途径。     

电力系统自动化实验平台的教学应用

电力系统自动化实验平台围绕"电力系统自动化"课程进行实验,应用一期工程进行输电线路模拟和断路器实验,主要应用二期工程进行负荷计算和功率因数补偿实验,基于监控平台进行远动实验。实验以学生自主学习、操作为主,教学人员讲解、指导为辅,充分发挥实验平台的教学价值。学生通过该平台获取综合实践的机会,实现理论与实践的相结合,使得对下一步的深造和就业有更深入的认识。经历四届本硕学生的教学实践证明,实验项目内容具有科学性和先进性,符合学科发展的特点,能够满足培养学生综合实践能力的需要;平台也为教师和研究生提供了科研工作服务,鼓励教师和研究生参与的积极性,进一步发掘实验平台的功能,开发出更多具有创新性的实验,推动教学实验的改革。     

基于AFM的物质表面结构及性质表征虚拟实验平台

建设虚拟实验能推动精密、昂贵且操作复杂的实验在基础物理实验教学中开展,满足学生多元化的学习需求,实现新冠疫情下实验课程"停课不停学"。该文介绍了一种原子力显微镜虚拟实验平台。该平台基于PID控制、悬臂运动、探针-样品相互作用力等多种模型对原子力显微镜整个操作流程进行建模,采用Unity3D技术将原子力显微镜仪器虚拟化。结合实际操作和实验课程需求进行实验内容设计,并通过人机交互式操作实现对学生的教学与考核。     

基于Proteus VSM的数字电路仿真实验平台

运用Proteus VSM技术构建了一个数字电路仿真实验平台。该平台将所有实验的实验任务和相关文档整合在一起,学生可以不受时间和地点的限制登录该平台完成选定的实验任务,提高了实验的开放性和灵活性。平台支持学生自制常用芯片的实物封装图,用于进行连接图的仿真,增加学生对实验器件的认识。实际运行结果表明,该平台对提高数字电路实验教学的效果、激发学生的学习兴趣起到了很好的促进作用。     

虚拟仿真技术在“液压传动”课程中的应用研究

针对液压传动传统实验在本科"液压传动"实验教学中的不足,研究采用虚拟仿真技术建立虚拟仿真实验,对传统实验进行扩展与深化,并从仿真实验的总体框架、实验内容、实验原理、实验特点和表现形式等方面对虚拟仿真技术在"液压传动"实验课中的应用进行了探索,建立了液压元件与系统虚拟仿真平台,使用结果表明,虚拟实验有助于提高学生的学习积极性、巩固课本知识、培养安全意识和创新精神。     

升沉补偿系统实验平台设计

海上作业时母船或平台受到海浪影响会产生大幅升沉运动,影响作业安全与工作效率,升沉补偿装置可以极大地改善海上工作环境.针对升沉补偿装置的研究和学生实验的教学需要,该文设计了一种升沉补偿系统实验平台,采用六自南度平台模拟真实的海上船只升沉运动,采用液压系统模拟负载在海上的受力情况,从而可以真实地反映海上工作情况.将主动控制...     

液压虚拟仿真实验教学平台建设

为了弥补传统型液压实验的不足,采用Inventor构建了虚拟实验仪器、实验场景等。以JetBrainsRider作为代码集成开发环境、以Unity 3D作为虚拟仿真实验开发平台,建设液压虚拟仿真实验教学平台,主要包括公有架构建设和液压虚拟实验项目建设。提出关于液压虚拟仿真实验教学平台建设的技术建议。以叶片泵虚拟拆装实验和容积节流调速回路实验为例,展示了该教学平台的液压虚拟实验项目建设情况。