机械工程虚拟实验系统-武汉理工大学

机械工程虚拟实验系统招标参数

一、系统整体要求：

★1、系统采用基于网络Web3D虚拟现实智能动画技术，能实现智能互动拆装及虚拟实验操作、能够智能判断用户在3D场景中的任何操作，并做出实时智能反应。如在虚拟拆装中，用户可选择工具对任何部件进行拆装，并能够自动检测用户拆装的部件并做出相应的智能动画反应；又如在虚拟故障排除实验中，教师可根据教学需要设置故障点，学生可选择测量仪表(如虚拟万用表等) 去检测电路各元器件的状态数据以判断故障点分析故障的原因进而排除故障，而虚拟测量仪表能够根据学生的操作情况及测量位置智能地做出逼真测量反应动画并显示相应的测量值；

★2、系统具有二次开发功能，老师可以在系统基本上进行二次开发；

★3、系统即可在作为单机版使用，单机版不少于40套；也可以在互联网上进行发行发布，网络版不少于300节点；

4、系统必须包含教学模块、实训模块和考核模块及教学资源模块。每个模块所有的资源与模块角色相匹配；

5、教学模块对三维互动教学内容3D互动教学；

6、系统必须具有理论模块与三维互动模块。理论模块与互动模块教学编排章节互相对应，理论模块主要可以上传教材理论知识、图片、视频、等教学资源，三维互动模块主要制作各个教学知识点3D模型展示、3D仿真互动操作、动画展示。

7、所有软件系统背景均要求出现“武汉理工大学”字样或校徽。

技术规格与标准

液压仿真虚拟实验系统1、功能特点

液压虚拟仿真实验模块主要针对液压元器件原理及性能开展实验，通过根据实验原理图搭建实验液压回路，完成相关实验内容。系统主要功能包括：1）液压测试实验的验证。

2）液压测试虚拟实验拆装搭接。

3）液压测试实验工作原理虚拟仿真展示。

4）实验结果展示和实验报告生成。

2、技术要求

1）根据液压实验台开发，可以配合液压实验台一起使用。

2）三维交互展示液压元件结构和工作原理、应用案例；将液压回路的宏观现象、关键元件的内部构造、动作三维可视化展现。

3）实验场景要能够交互，能够平移、缩放和旋转。

4）有三维元件库，可以自主搭接，学生可以通过在元件库中选择液压元件安装到实验台上，完成实验台的布置。

5）实现过程中能够实时查看压力表、流量表的数值。

6）液压油管可以透明处理，观看管道内液压油的流动情况，并用颜色表现出

来其特点。

7）配有至少32种液压阀，可进行其爆炸图、工作原理、虚拟拆装等实验，可进行零件的拾取、显示和隐藏操作

8）支持单机与网络发布。

3、实验项目

1）薄壁小孔液阻特性实验

2）出口节流调速回路性能实验

3）环形缝隙液阻特性实验

4）减压阀动态性能实验

5）减压阀静态性能实验

6）进口节流调速回路性能实验

7）旁路节流调速回路性能实验

8）细长孔液阻特性实验

9）液压泵性能测试实验

10）液压缸性能实验

11）液压马达性能测试实验

12）溢流阀动态性能实验

13）溢流阀静态性能实验

机械设计基础虚拟实验系统1、功能特点：

1)建立仿实的虚拟实验场景，操作者可以真实,感受虚拟操作的乐趣。

2)实验场景具备交互功能，操作者可以实时地进行缩放、平移、旋转等交互操

作，方便操作者对虚拟试验台的结构进行全面了解。

3)建立实验系统物理模型，实验数据通过实时仿真生成。

4)通过三维动画详细地描述实验的原理，方便操作者理解。

5)模拟仿真实验台的操作过程。

6)界面具有实验目的、实验要求、实验原理、实验流程等内容供学生学习，实

验完成后可以动态生成实验报告。

2、实验项目:

1）曲柄导杆滑块机构中曲柄机构运动仿真和实测

2）曲柄导杆滑块机构中滑块运动仿真和实测

3）曲柄滑块机构中曲柄机构运动仿真和实测

4）曲柄滑块机构中滑块运动仿真和实测

5）曲柄摇杆机构设计

6）曲柄摇杆机构运动仿真和实测，包括曲柄、连杆和摇杆的转动运动参数7）盘形凸轮运动仿真和实测

8）盘形凸轮推杆运动仿真和实测

9）圆柱凸轮运动仿真和实测

10）圆柱凸轮推杆运动仿真和实测

11）切制m=20、Z=8的标准渐开线齿廓

12）切制m=20、Z=8的正变位渐开线齿廓

13）切制m=20、Z=8的负变位渐开线齿廓

14）展示标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮的范成加工过程

15）滑动轴承液体动压润滑的形成过程和摩擦状态

16）测定和绘制径向滑动轴承周向油膜压力分布曲线

17）径向滑动轴承轴向油膜压力分布情况

18）径向滑动轴承的摩擦系数f的测量和摩擦特性曲线的绘制

19）观察带传动中的弹性滑动和打滑现象，以及它们与带传递载荷之间的关系20）比较预紧力大小对带传动承栽能力的影响

21）比较分析平带、V带和圆带传动的承载能力

22）测定并绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线

23）恒转速的情况下，转矩效率曲线的测试

24）恒转矩的情况下，转速效率曲线的测试

25）观察各种常用减速器的结构和拆装实验

机床、模具虚拟仿真系统1、功能特点

1）培养学生的数控机床中PLC编程能力，利用虚拟的实验场景和PLC，可以让学生在没有PLC硬件和被控对象实物的情况下，完成PLC程序的编写和程序的正确性验证。

★2）有在线编程功能，在线编程后，立即能在3D虚拟场景中进行验证，显示编程结果；

3）了解机床床头箱中的典型结构，利用虚拟现实技术，将床头箱的典型结构列出，同时给出了各传动链路线及对应的齿轮旋转方向，同时给出了传动链计算的文字说明，加上语音解说，让学生迅速清晰掌握床头箱的机械机构及工作原理。

4）通过将实物模型、过程演示动画系统集成，在虚拟现实环境下设置不同的模具拆装及工作原理演示实验。

2、系统技术要求

1）被控对象的实物场景为三维的实验场景；

2）实验场景能够进行三维交互，具备平移、缩放和旋转功能；

3）PLC编程平台采用西门子Step7，PLC为西门子S7-300系列PLC；

4）具备自动评分系统；

5）自主漫游查看机床床头箱实体结构及组成。

6）掌握床头箱的典型机械结构、零部件形状结构以及主要功能

7）掌握机床床头箱传动系统各传动链相关知识。

★3、实验项目对象包括

1）信号灯

2）两座六层电梯

3）步进电机