虚拟仿真取代实车测试的高校教学研究

发布时间：2024-02-04 00:32

　　随着车辆工程专业课程改革的开展,实验教学的比重在车辆工程课程群中逐年增大,传统课堂将不再是应用型本科高校教育的主体。汽车构造是一门综合性学科,针对其原理的实验、实训教学一直是一个难点。考虑到车身等相关实物原理复杂等原因,使用虚拟仿真一方面实现实验教学的科学化和直观化,另一方面降低了实际操作的危险性。通过长期的教学思考和总结,提出了用有限元仿真软件、虚拟拆装和实物试验相结合的实验教学方法,即利用车身实物进行结构认知教学、有限元仿真软件进行车身受力分析,该软件能够模拟不同工况下车身的应力和应变情况,正向与逆向学习相结合的方法使学生理解与掌握结构上较为简单,受力较为复杂的整车车身部件。通过该教学和科研相结合的仿真实验,提高了实验教学效果,有利于提高学生的仿真应用能力,激发学生的科学探索精神,培养学生运用实验手段解决科研问题的能力。

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【部分图文】：

图4全承载车身应变云图

图3全承载车身应力云图客车车身结构刚度变形以位移量值表示，各工况下客车车身的变形位移量值范围为2.7713～4.1486mm，位移值较小，符合刚度设计要求，统计结果见表3。

图1全承载车身模型

全承载式客车车身技术是目前主流的客车车身设计方法，在国内外已经得到广泛应用。全承载式车身是整个车身都要承受一定的扭矩和载荷，如图1所示。全承载客车车身结构的优点是:车身轻量化水平高，结构刚度高，比传统的非承载式客车车身具有更好的操作稳定性、燃油经济性和舒适性。因此它逐渐成为客车设....

图2汽车车身虚拟拆装实验室

网络化教学作为新兴的教学方式正越来越多地应用到教学之中。校园网逐渐发展成为有效的教育载体，成为辅助教学的重要资源，具有信息量大、交互性强、覆盖面广等特点。建立汽车构造课程网络虚拟实验室，如图2所示，使学生能够通过电脑实时的模拟汽车总成部件的拆装。它不仅能够丰富实验教学内容，更重要....

图3全承载车身应力云图

利用有限元对客车的车身进行静态计算分析，应用VonMises准则判定车身材料是否发生塑性变形。客车车身结构强度应力分析结果如图4所示，客车车身骨架材料为Q235，屈服强度为235MPa，抗拉强度极限为410MPa，各工况最大应力值范围为:194.43～208.11MPa，均....

本文编号：3894899