在建设应用型本科院校的背景下,为提高液压与气压传动实验教学的实用性,提出了以液压(气动)工程实例为基础,结合具体实验目的和要求,设置实验项目的实验教学改革方法,使得实验更接近实际应用。并以折弯机液压系统设计为例,详细说明了设置实验任务、完成实验内容和总结实验经验的方法。通过实验方法的实施,提升了学生分析问题、解决问题以及创新设计的能力,取得了良好的教学效果。

根据人体肘关节的运动特征设计了一种气动人工肘关节,描述了其结构和工作过程;研究了其屈伸过程中的运动特性和驱动特性,建立了相应的动力学方程;通过数值仿真分析了气动人工肘关节的角速度特性和输出扭矩特性。结果显示气动人工肘关节在屈伸过程中受弹性阻力和气体阻力的作用,其角速度和输出扭矩均呈非线性特征,当工作压力等于0.5 MPa时,其最大角速度为28.02 rad/s,平均角速度为17.23 rad/s,最大输出扭矩为37.65 Nm,平均输出扭矩为18.13 Nm。

文章依据人体肘关节的运动特征设计了一种气动人工肘关节,描述了其结构原理和工作过程;建立了气动人工肘关节运动的数学模型,并根据人体肘关节的运动特征设置了气动人工肘关节的优化约束条件;通过构建拉格朗日方程对气动人工肘关节进行优化分析,优化分析结果显示,气动人工肘关节的转角范围增大18.34%,最大转矩提高了36.2%。

针对液压与气压传动课程线上教学缺乏实践性的问题,立足项目式教学,明确案例教学目标,阐述了从内涵建设着手,立足工程实践开发案例,多路径拓展改编案例,以及全路径融入思政素质和创新精神的教学案例设计思路。结合具体实例,详细描述了案例的实施过程,并提出一种“不定项任务”案例设计思想,提炼了教学实施中“个体”与“整体”有机结合的理念,传递了创新意识和思政品质。通过案例设计和实施,完成了案例教学目标,提高了教学实践性以及线上教学的可实施性,为相关课程线上教学提供借鉴经验。

为全面开展液压与气压传动课程项目式教学,将教学内容分成8个教学模块,设计了能够涵盖所有教学内容的8项教学案例,逐一说明了各教学案例设计思路,针对每一个项目从8个方面进行了评价。评价结果表明,教学案例设置充分考虑了学生的主体性和实施性,涵盖了基本的教学知识点,与工程实例接轨,可以培养学生的创新力,拓宽学生的职业技能,并为相关课程项目式教学提供借鉴。

为优化某型号输油泵的结构,提高输油性能,研究了转子与泵体之间的径向间隙(以下简称:间隙)对泵流动特性的影响。采用ICEM软件对输油泵内流场进行建模与网格划分,应用计算流体动力学软件Fluent对输油泵在6种间隙及3种转速工况下的内流场进行数值模拟计算,得到了不同转速下出口流量和出口压力随间隙的变化曲线,对比分析了不同间隙下输油泵内流场的流动速度分布。研究结果表明:间隙为0.3 mm工况下,可获得较大的输出流量和出口压力,但出油口上部容易产生回流现象;间隙为0.4 mm工况下,可获得较大的输出流量,并且出油口流速呈现中心高、两侧依次减小的状态,然而,出口压力相对前者减小了32.01%(额定转速360 r/min工况下)。

设计了一种汽车白车身焊装一体式夹紧气缸工作特性的测试系统。该系统由检测与控制单元和气动控制单元组成，可实现一体式夹紧气缸多项工作特性的测试。