开题报告-单缸发动机三维可视化虚拟装配教学实验系统研究.doc

理工科类 本科生毕业设计（论文）开题报告论文(设计)题目单缸发动机三维可视化虚拟装配教学实验系统研究作者所在系别机电工程学院作者所在专业车辆工程作者所在班级作 者 姓 名作 者 学 号指导教师姓名指导教师职称副高完 成 时 间2017年3月北华航天工业学院教务处制说 明1根据学校毕业设计(论文)工作暂行规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告。开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2开题报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业教研室论证审查后生效。开题报告不合格者需重做。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4开题报告中除最后一页外均由学生填写，填写各栏目时可根据内容另加附页。5阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。6参考文献的书写应遵循毕业设计（论文）撰写规范要求。7开题报告应与文献综述、一篇外文译文和外文原文复印件同时提交，文献综述的撰写格式按毕业设计（论文）撰写规范的要求，字数在2000字左右。6毕业设计(论文)开题报告学生姓名专 业班 级指导教师姓名职 称工作单位课题来源课题性质课题名称单缸发动机三维可视化虚拟装配教学实验系统研究本设计的科学依据（科学意义和应用前景，国内外研究概况，目前技术现状、水平和发展趋势等）1. 当前模拟拆装发动机的现状随着生活质量的提高，汽车快成为每家每户的必备交通工具。因此对于汽车知识的认识和了解是我们车辆工程专业学生必须掌握的。发动机是汽车的心脏，那我们就必须更加了解发动机。在很多高校的实践活动里，都有一门必做的实践，那就是拆装发动机。但是往往学生在刚接触实物发动机的时候会不知所措，不知道如何下手去拆装。虽然在实践活动中会有老师反复耐心指导，告诉学生注意事项，但是学生还是会在实际拆装发动机是会出现失误。这会影响学生对拆装发动机这个实验的兴趣，从而导致学生对拆装发动机顺序会有很多错误的观念1。一位名叫潘鸿彬的硕士曾经也对此虚拟教程做过研究。他认为虚拟技术的出现是对拆装的研究提供了一个非常好的机会。在三维可视化的环境下，技术人员可以先通过在计算机里的模拟，熟悉和认识实际的拆装，可以更加充分地发挥人的创造性，达到优化拆装发动机过程和目的2。同时李国勇教授等人也认为在虚拟拆装是拆装过程在计算机里的本质实现，是基于拆装实验的数字化实体模型，在计算机上模拟拆装发动机整个过程，这会提高在实际拆装发动机的效率，减少实际拆装时所遇到的不必要的失误3。针对这种现象，我开发一套适用学生拆装发动机的模拟虚拟教程，能够仿真发动机的拆装过程。这样学生在进行实际拆装发动前可以先观看这个教程，将复杂的过程变得简单明了，让同学先对拆装发动机有初步了解，然后在实际操作中能够减少错误的操作，让同学更能很好的掌握拆装发动机的知识，让同学学到知识14。这与以往只是在书上文字提到如何拆装发动机相比，这个虚拟教程更直观，更容易让同学接受并记住基本拆装发动机的顺序，具有事半功倍的效果。2. 发动机虚拟拆装系统设计的工具本次设计用到的主要工具就是SOILWORKS。SOILWORKS操作软件是美国参数技术公司旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。SOLIWORKS软件以参数化著称，是参数化技术最早应用者，在三维造型软件领域中占有着重要地位，SOILWORKS作为当今世界机械CAD/CAM/CAE领域的新标准而得到世界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。它可以进行概念设计，工业造型设计，三维模型设计，分析计算，动态模拟与仿真，工程图的输出以及生产加工的全过程，功能非常强大5。本次设计主要用的是SOILWORKS，这个版本相对于其他版本有很大的有点，功能也比较全，在使用界面上更加桌面化，操作更加方便简洁，容易学会和掌握。用SOILWORKS会比较容易学会，操作相对于其他软件来说比较简单。而且特别比较适合用于一个模型组对其不同零件进行独立的拆装，选定每个主体，在每个关键帧上进行快照并插入相应的时间，设置每个主体的起始位置与最终位置。而且可以设置不同时间点的视图位置，能更清楚更全面得观看其拆装过程。3.发动机的组成及拆装顺序3.1发动机的组成发动机一般由机体组，曲柄连杆机构，配气机构，供给系统，点火系统，冷却系统，润滑系统和起动系统组成，即由一体，两机构和五大系统组成6。3.2发动机的拆装顺序本次设计主要是针对发动机大的方面拆装模拟，对于一些细节方面本次设计不加以讨论。主要是让同学先初步认识发动机大的方面的拆装，细节的注意事项还需指导老师告诉学生。拆装发动机大的方向一般都按照这个顺序：先是发动机外表附件的拆卸，然后是发动机各组件的拆卸，最后是发动机的装配。本课题最后会以动态演示视频将大方向的拆装顺序演示出来。4.小结通过查阅大量的资料，初步对该设计有个大体的了解，对于设计整个拆装发动机的虚拟教程也有所认知。虚拟教程教学是以后教学的一个重要方向，因此本课题研究这个拆装发动机虚拟教程有很大的意义。研究出这个拆装发动机虚拟教程可以帮助同学更好的了解关于拆装发动机的知识，让我们在实际操作中达到事半功倍的效果。设计内容和预期成果（具体设计内容和重点解决的技术问题、预期成果和提供的形式）（1）了解虚拟技术在拆装发动机的意义。（2）能够熟练掌握SOILWOKS画出零件图。（3）制作一个仿真拆装动画演示。（4）撰写符合要求的毕业论文或设计说明书。拟采取设计方法和技术支持（设计方案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等）（1）查阅文献：通过查阅大量关于发动机拆装的文献，对拆装发动机油更好的了解和认识。（2）实践体验：通过自身实际去拆装发动机的体验，从实际中了解拆装发动机的顺序。（3）软件学习：学习SOILWORKS画发动机的零件图。（4）整体研究：将所有的零件组装，经过多次改进，制作成最后的拆装发动机虚拟教程。主要参考文献1 马喜英，吴精实.谈发动机拆装实习J.河北农机,1994，第(2)期：3-15 2 潘鸿彬.虚拟环境下可视化互动装配技术研究D.广东工业大学，20063 李国勇,谢克明,杨丽娟.计算机仿真技术与CAD基于MATLAB的控制系统（第2版）M.电子工业出版社,2010,第(7)期：9-134 刘怡，崔欣.虚拟现实VRML程序设计M.天津: 南开大学出版社, 20075 齐从谦，甘屹，王士兰SOLIWORKS产品造型设计与机构运动仿真M.中国电力出版社,2010.36 赵燕山.汽车修理专业拆装口诀J.现代技能开发,1997，第(10)期：12-30各环节拟定阶段性工作进度(以周为单位)第1-4周撰写开题报告；第5-8周开始实习同时完成学校分布的任务，做好实习工作的同时记录实习日记，写好实习报告。并收集论文需要的资料。第11-12周根据收集的资料，交给指导老师初稿，画好初版图纸，老师指导，修改，完成二稿。第13-15周根据老师的