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FluidSIM软件在液压传动理论和实践教学改革中的应用--第1页
FluidSIM软件在液压传动理论和实践教学改革中的应用
摘要:为了弥补液压传动传统教学中的不足,提高学生的创新设计能
力,将FluidSIM软件应用于液压传动理论教学和实践环节中。理论教学
实现了复杂图形演示和液压原理图搭接及动态仿真;实验环节实现了回路
的模拟运行和检验;课程设计实现了原理图的设计仿真,并转换为D某F
格式;毕业设计实现了复杂液压原理图的设计、仿真,并实现了电液系统
联合仿真。实践证明:运用该软件后,增强了学生的学习积极性和主动性,
提升了学生的自我创新设计能力,提高了教学质量,达到了预期的教改目
的。
关键词:FluidSIM;液压传动;理论与实践教学;教学
“液压传动”是机械类专业的一门实践性很强的技术基础课,是一门
融合了机械、电子、控制等多学科的课程。该门课程要求学生掌握常用元
件和系统的工作原理、元件选用与系统设计、调试的基本方法等。在以往
的教学中,元件的工作原理以及回路的工作过程多采用结构图、图片等来
展示,教学效果有限,学生在学习中普遍感到液压知识基本概念不清楚、
元件结构复杂、工作过程抽象,从而影响了学生学习的积极性。为了增强
学生的学习主动性,提高学生的创新设计能力,在液压传动理论和实践教
学环节中加入了FluidSIM软件进行教学,实现了互动教学,达到了培养
创新型人才的目的。
一、FluidSIM软件简介
FluidSIM软件是德国Feto公司开发的液压与气压系统仿真软件。
FluidSIM软件用户界面直观,采用类似画图软件的图形操作界面,用户
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只需直接从元件库中将元件拖到绘图区,并用鼠标左键在各种元件接口之
间拖动,便可完成油路的连接。
FluidSIM软件可对基于元件物理模型的回路图进行实际仿真,并有
元件的状态图显示,还可以进行简单的查错功能。如果仿真回路存在断点,
则可自动找出并标识,从而能够在设计完回路后,验证设计的正确性,并
演示其动作过程。FluidSIM软件还具有CAD功能,它符合DIN电气—液
压回路图绘制标准,是针对流体而专门设计的。回路设计仿真成功后,软
件即可输出与仿真回路相同的D某F图形格式。
FluidSIM软件还可设计和液压回路相配套的电气控制回路,实现电
液联合仿真。传统的“液压传动”教学中,仅有液压回路及电磁铁动作顺
序表,没有电气回路,学生不能明白各种控制阀和电气控制元件之间的关
系。电气—液压回路设计与仿真同时进行,可以提高学生对机电液一体化
的认识和实际应用能力。
FluidSIM分为FluidSIM-H和FluidSIM-P两个软件,其中FluidSIM-
H用于液压传动技术的模拟仿真与排障。本文主要是将FluidSIM-H软件
的各项功能应用到“液压传动”教学各环节中。
1.用于演示复杂元件的图形
一些结构复杂的元件,有时教材中插入的图形是采用机械制图的图样
绘制的,较为详细准确,但是有时受版面限制显示的图形太小且都是黑白
色,扫描到PPT中讲解时投影到屏幕上的图形显示不清楚,导致讲解时学
生听课情绪受到影响。以往教学中,授课教师为了能让学生看清元件的结
构原理图,在PPT中用鼠标采用“指针选项”中的“毡尖笔”或“荧光笔”
分别用不同的颜色勾画出不同零件的边界,虽然视觉效果有了一定的改进,
但是手动绘制零件的边界时间长,鼠标也很难精确绘制。采用FluidSIM
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软件后,软件中配有复杂元件的结构原理图,不同的结构采用不同的颜色,
非常清晰。具体使用方法为:
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