建设一流课程是建设一流专业、一流学科乃至一流大学的核心工作。在“双一流”建设背景下,针对液压与气压传动课程建设与教学方面存在的问题,从课程教学理念、课程目标、课程内容、课程教学设计、课程管理与评价等方面入手,探索和实践向混合式教学模式转变、引入虚拟仿真软件、引入数字化建模与3D打印技术、加强与相关课程的交叉融合、改进课程教学评价机制等一流课程建设措施。实践表明,上述措施能有效改善课程教学效果,对于其他一流课程建设具有一定的参考和借鉴价值。

基于VC++开发出适用于车铣复合机床的后置处理器,通过对前置刀轨文件进行后置处理,快速获取加工所需NC程序;通过VERICUT仿真平台构建车铣复合机床的虚拟仿真系统,采用仿真加工预判加工中可能存在的干涉、碰撞等加工问题,进而实现对NC程序的正确性检验。结果表明通过该方法能快速实现复杂零件NC程序的获取及正确性检验,提高车铣复合机床的使用效率,同时保障机床的使用安全。

在核电站等具有强核辐射的高危环境中,遥控机器人拆除核退役设施具有非常重要的意义。在自行研制的核退役设施拆除机器人基础上,文中设计并实现了遥操作主端,为操作者提供手柄控制、编程控制和示教控制等多种控制方式。由于操作者与机器人在空间上是隔绝的,操作者无法实时观察机器人空间构型。为了避免机器人遥操作过程中的自碰撞问题,设计了机器人虚拟仿真软件。通过导入机器人几何模型,增加碰撞检测功能,为操作者实时反馈现场机器人作业时的构型,提升机器人作业操作的安全性。

为了实现对汽车离合器的虚拟仿真测试，以及为离合器产品的全生命周期设计和评估提供支持，从而缩短开发周期，对汽车离合器的起步和换档工作过程进行了分析，并在此基础上建立了离合器数字化仿真模型，通过该模型，对汽车离合器起步阶段及行驶过程进行了动态虚拟测试。研究结果表明，得到的仿真测试数据可为汽车离合器的整体优化设计提供重要的参考依据。

为将风力机气动特性理论应用于新能源课程的实验教学中,基于Unity 3D和3D Max软件设计开发了风力机气动性能分析虚拟仿真实验平台,构建了原理认知和规律探究实验模块,进行了风力机发电的气动原理感知仿真、翼型气动优化设计和叶片附加结构气动优化设计实验研究。结果表明该平台具有良好的人机交互性能和创新性,在强化学生对翼型气动特性理解、经济性、线上教学方面具有明显优势,提高了风力机空气动力学实验教学质量。

得益于当今社会中各种在线资源和技术的高速发展,学生可以通过虚拟实验室模拟操作实验室设备和配置。本文主要借助SolidWorks软件构建元器件模型,利用3ds Max软件对元件进行渲染,解决虚拟实验室所需静态模型,然后利用主流Unity3D引擎开发虚拟实验室场景。从进入气动虚拟仿真实验室环境开始,为实现了3D漫游功能,为使用者提供了多种控制方法,比如鼠标和键盘等外部设备对虚拟场景中人物进行控制、文字介绍实验原理、点击按钮实现界面跳转完成虚拟实验操作、虚拟选择等功能。能让使用者在逼真的虚拟环境中发挥其丰富的想象力和创造力,在创建时运用多种方式实现功能,从而展开教学领域中的新篇章。

深水高硬度岩石破碎是海底隧道基槽开挖等水下工程中亟待解决的关键问题,针对深度超过40米的水下施工环境,基于液压冲击锤的软连接作业辅助系统是可行的破岩方式之一。围绕液压冲击锤在深水环境下的硬岩破碎作业需求,考虑安全保护、破岩作业及稳定性等要求,提出了水下硬岩机械破碎作业辅助系统设计原理,设计了一套软连接的冲击锤作业辅助系统,作了稳态力学分析,建立了使用规范和作业过程仿真模型,为基于液压冲击锤的深水硬岩破碎施工提供技术和方案支撑。

首先通过原理图简述了挖掘机用柱塞泵控制阀的基本原理,分析了不同功能的作用和注意问题;然后引进AMESim和Admas的联合应用进行虚拟仿真;最后通过整机试验进行验证。

针对高响应液压翼尖制动装置的实现是集流体、摩擦、电磁和散热等技术的复杂问题,提出一种大型客机高升力系统高响应液压翼尖制动装置研究和实现的方法。首先,利用Simulink虚拟仿真对该液压翼尖制动装置的响应时间进行分析,通过仿真分析发现影响响应时间的主要因素包括环境温度和阀口节流等;其次,根据某大型客机高升力系统不对称故障时的高响应需求,提出了给产品液压系统增加节流阀来提升产品内部温度的技术方案,并利用ANSYS热分析对该方案在低温条件下的温升进行仿真计算;最后,通过试验验证仿真分析结果。试验结果表明,基于模型的响应时间分析和热分析模型与实际结果吻合,实现了高升力系统对液压翼尖制动装置高响应的需求。

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JetBrains Rider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。