航空活塞发动机气缸磨损诊断虚拟仿真实验教学项目是依托航空发动机教学课程,采用虚拟仿真信息技术,融合"虚实结合、虚实互补"教学理念而建设的虚拟仿真实验教学平台。通过该虚拟仿真实验教学项目,学生可掌握航空活塞发动机气缸磨损诊断的相关实验步骤与具体操作流程,准确理解实验原理,掌握相应知识要点。在该虚拟仿真实验教学项目中,分别设置有训练模式和考核模式,学生可随时随地自行选择实验模块进行学习训练。

气动导纳函数是桥梁抖振分析中的重要气动参数,通常利用风洞试验或数值模拟平台生成入口随机紊流风速或单频简谐来流进行识别。本文基于指数脉冲形式简单、频带宽的特点,提出了采用入口指数脉冲风速识别气动导纳的数值模拟方法。选取理想平板为研究对象,采用该方法进行气动导纳识别研究,并与理论Sears函数进行比较。研究结果表明,本文提出的数值识别方法具有可行性,当脉冲宽度大于600/s2、计算时间步长小于0.0005 s时,可以得到较为准确的结果。

通过实验的方法，分别对以空气、氮气、氩气和二氧化碳等气体为工质的涡流管的能量分离效应进行了研究，得出了涡流管的冷热效应、制冷量、单位制冷量和COP（性能系数，Coefficient of Performance）随冷流率变化的特性曲线．研究表明：涡流管的冷热效应与工质的摩尔质量有着重要的关系，摩尔质量越大，其制冷和制热性能就越好；另外，在一定程度上还受气体本身的焦耳一汤姆逊系数的影响．对于制冷量和COP，除了跟工质的制冷效应和比热容有关外，跟摩尔质量也存在着相应的正比关系．

为了研究气体静压止推轴承的动态特性,运用有限元分析软件ANSYS中的流体分析模块和瞬态力学模块进行双向流固耦合仿真,对小孔节流气体静压止推轴承的动态特性的相关影响因素进行研究,得到了不同状态下的轴承动态特性的变化曲线。结果表明:当轴承受到干扰负载时,通过提高供气孔压力、增加节流孔个数均可以减小轴承气膜的振动幅度,同时提高轴承的动态承载力和动态刚度;增大节流孔的直径则会增大轴承气膜的振动幅度,不利于轴承的稳定性。

虚拟环境下完成生产线设备模型建立并进行布局仿真,改善现有图纸化设计方法直观效果差、验证困难等缺陷,可以有效提高生产线的设计质量。针对生产线设备位置关系复杂,虚拟环境下布局仿真时模型实体缺少有效干涉检测方法的问题,采用对象分解的干涉检测算法,研究了基于MelScript在Maya仿真环境中进行模型实体干涉检测的方法。仿真结果表明,该检测方法可以准确检测出实体间的干涉现象,对生产线虚拟仿真过程有重要的参考价值。

为提高气体静压止推轴承的静态特性,针对所提出的微孔节流气体静压止推轴承,采用基于有限体积法的CFD软件Fluent进行三维建模仿真,分析了供气孔数目n、量纲一的供气孔分布半径M、供气孔直径d对轴承静态特性的影响规律。按照最大刚度原则,得到如下结论：供气孔数目n在180附近、量纲一的供气孔分布半径M约为0.7、供气孔直径d取最大值0.1 mm时,微孔节流气体静压止推轴承的静态特性最佳。

针对气体静压轴系孔轴配合径向气膜厚度要求,依据轴系零件尺寸公差和几何公差,建立孔轴配合装配尺寸链。采用蒙特卡洛方法模拟实际尺寸与几何误差综合作用结果对轴承径向间隙分布情况的影响,基于尺寸公差和几何公差的孔轴配合成本——公差模型及相关约束条件,采用遗传算法对孔、轴几何公差进行分配,对所建立模型进行了实际应用。

针对小孔节流静压气体径向轴承支撑的两种不同结构的“工”字型气体静压主轴的固有频率及振型等动力学特性,采用CFX软件对小孔节流静压气体径向轴承进行刚度的仿真计算,应用AnsysWorkbench对单盘、双盘“工”字型主轴进行自由模态和约束模态分析,得到两种主轴各阶的固有频率以及振型。利用锤击法实验模态分析系统对双盘“工”字型主轴进行约束模态实验测试,并将实验结果与仿真结果进行分析对比。结果表明,主轴上的集中质量、不同的阶梯结构以

利用CFX流场仿真软件对非线性电液伺服阀进行流场仿真和可视化分析，并将仿真结果与理论计算结果进行对比分析。研究发现本产品在滑阀开度小于最大开度的18．8％时，输出流量呈线性变化；滑阀开度大于最大开度的18．8％时，由于节流作用，输出流量表现出非线性，逐渐趋于饱和。本研究对同类产品的设计及结构优化有一定的参考价值。

针对培养创新型、应用型人才的教学目标,从"液压与气压传动"作为一门机电工程学科交叉性的课程的角度出发,将课程教学内容方式从元件机械设计和系统设计两个方面进行针对学科方向的优化组织,并且采用"面向问题的学习"教学方式和互动平台,以此激发学生学习的主动性,提升教学效果。