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成果转化

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吉林大学机械虚拟仿真实验教学中心依托机械工程一级学科国家级重点学科,涵盖机械制造及其自动化、机械设计及理论、机械电子工程等4个二级学科国家级重点学科,拥有“985工程”科技创新平台、吉林省高教强省战略计划—高校高端科技创新平台和7个省部级重点实验室。承担了国家科技重大专项、国家“973”计划课题、国家自然科学基金重点项目、国家重大科学仪器设备开发专项、国家“863”计划(重点或重大)项目等一大批高水平科研项目或课题。雄厚的学科基础和科研实力,为科研成果转化为实验教学资源提供了强有力的支撑。

1. 实验项目“材料原位拉伸虚拟仿真实验”,由国家重大科学仪器设备开发专项:“材料力学性能原位测试仪器与软件系统的研制开发(2012YQ03007501)”、国家自然科学基金优秀青年基金:“材料微观力学性能原位测试技术与应用(51422503)”、国家“863”计划重大项目课题:“跨尺度原位力学测试新技术与仪器装备的开发制造(2012AA041206)”、国家自然科学基金项目:“接近服役条件下材料微观力学性能原位测试新技术的研究(51275198)”等多个国家级科研项目或课题的科研成果转化而来,列为吉林大学开放创新实验项目,用于大学生科技创新能力训练。

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图1  原位拉伸虚拟仿真实验截图

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图2  通过电子显微技术获取的样品形貌变化与力学特性

2. 实验项目“新型锥环式无级变速器虚拟仿真实验”,由财政部和教育部的中央高校基本科研业务费专项资金项目:“新型无级变速系统传动机理及动态特性的基础理论研究”的科研成果转化而来,已列为机械系统设计课程的实验项目。该虚拟实验项目通过建立系统各设计参数之间的谐应关系,使得学生了解新型锥环式无级变速器的工作原理,了解新型锥环式无级变速器的设计参数并完成虚拟设计,得出系统传动比变化曲线。

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              图3 旋转半径和锥环位置关系         图4 锥环转角与锥环速度之间的关系 

3. 实验项目“刚体三维空间运动学综合虚拟仿真实验”,由大学生在《第六届吉林省大学生机械创新设计大赛》中的创新项目转化而来,该项目获得该次竞赛作品二等奖,已列入机械动力学课程的实验项目。

4. 实验项目“齿轮精度检测虚拟仿真实验”和“渐开线内齿轮范成虚拟仿真实验”,由吉林省科技发展计划应用基础研究项目:“线接触共轭展成切齿技术与新构形精密齿轮滚刀研制(2008.10~2010.10)”,吉林省科技发展计划工业高新技术重点项目:“基于球面渐开线生成原理的弧齿锥齿轮切齿技术与装备(2008.10~2010.10)”,吉林省科技发展计划应用基础研究项目:“新型精密蜗杆传动副研制(20070534)”等科研项目或课题的成果转化而来,已列入独立开设的综合性实验课程—机械工程综合实验II的实验项目。

5. 实验项目“数控机床刀架可靠性试验台模拟加载实验”和“数控机床电主轴可靠性试验台模拟加载实验”,由国家科技重大专项“高速精密数控机床可靠性设计与性能试验技术”、国家科技重大专项“重型数控机床可靠性试验与评价方法研究”、国家科技重大专项《数控机床关键功能部件系列可靠性试验系统的研制》等科研项目或课题转化而来,已列入吉林大学开放实验项目。

6. 实验项目“基于虚拟现实的汽车分动器拆装虚拟仿真实验”,由吉林省重大科技项目“一汽混合动力汽车虚拟制造技术”转化而来,已列入吉林大学开放实验项目。

7. 实验项目“摩托车发动机拆装虚拟仿真实验”,由企业委托开发项目“摩托车发动机虚拟设计系统研制”转化而来,已列入独立开设的综合性实验课程—机械工程综合实验V的实验项目。 

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图5 基于虚拟现实的汽车分动器拆装虚拟仿真实验部分截图