FLUIDSIM软件在液压与气动教学中的应用2

FLUIDSIM软件在液动与气动教学中的应用于瑛瑛摘要：在《液压与气压传动》课程的学习中，利用FLUIDSIM软件对回路进行设计和仿真，化抽象为具体，提高授课效率，充分调动学生的思维能力，激发学生学习的积极性，收到了很好的教学效果。关键词：FLUIDSIM软件设计仿真《液压与气压传动》是研究液压与气动技术一般规律和具体应用的一门学科。是当代先进科学技术之一，它不但渗透到各种工业设备中，而且是科学试验研究，自动化生产的有机组成部分，《液压与气压传动》是机械类及有关专业的专业必修课，在整个教学过程中，该课程占有很重要的地位，它所介绍的内容，是机械工程技术人员必须掌握，不可缺少的技术基础知识[1][2][3]。但是，液压与气动元件结构复杂、原理抽象，对于缺乏实际经验，没有见过这些元件的学生来说，学习起来非常困难。以往的“一支粉笔+一块黑板”的传统的教学模式已不能满足现代化的教学要求。为了化抽象为具体，提高授课效率，充分调动学生的思维能力，激发学生学习的积极性，各个学校都在积极探索先进的教学方法和教学手段。笔者针对本门课程的特点，采用FESTO公司生产的FLUIDSIM软件进行回路设计和仿真教学，收到很好的效果。一、FLUIDSIM软件介绍[4][5]FluidSIM软件是由Paderborn大学、FestoDidacticGmbH&Co和ArtSystemsSoftwareGmbH，Paderborn联合开发研制的一种用于液压与气动技术的教学软件，其运行于MicrosoftWindows操作系统之上，既可与FestoDidacticGmbH&Co教学设备一起使用，也可以单独使用。FluidSIM软件的主要特征就是其可与CAD功能和仿真功能紧密联系在一起。FluidSIM软件符合DIN电气—液压回路图绘制标准，且可对基于元件物理模型的回路图进行实际仿真，这样就使回路图绘制和相应液压系统仿真相一致。FluidSIM软件CAD功能是专门针对流体而特殊设计的，例如在绘图过程中，FluidSIM软件将检查各元件之间连接是否可行。FluidSIM软件的另一个特征就是其系统学习概念：FluidSIM软件可用来自学、教学和多媒体教学液压与气动技术知识。液压元件可以通过文本说明、图形以及介绍其工作原理的动画来描述；各种练习和教学影片讲授了重要回路和液压元件的使用方法。FluidSIM软件用户界面直观，易于学习。用户可以很快地学会绘制电气—液压回路图，并对其进行仿真。二、FLUIDSIM软件在液压与气动教学中的应用（一）FLUIDSIM软件设计界面图1FLUIDSIM-H设计界面FLUIDSIM软件设计界面简单易懂，窗口顶部的菜单栏列出仿真和新建回路图所需的功能，工具栏给出了常用菜单功能，窗口左边显示出FluidSIM的整个元件库。状态栏位于窗口底部，用于显示操作FluidSIM软件期间的当前计算和活动信息。在FluidSIM软件中，操作按钮、滚动条和菜单栏与大多数MicrosoftWindows应用软件相类似。（二）液动与气动回路的设计与仿真1、对现有回路进行仿真FluidSIM软件安装盘中含有许多回路图，作为演示和学习资料，单击按钮或在“文件”菜单下，执行“浏览”命令，弹出包含现有回路图的浏览窗口，如图2所示。双击所要选择的回路，即可打开该回路，单击按钮或在“执行”菜单下，执行“启动”命令，即可对该回路进行仿真。图2回路图的浏览窗口2、自行设计回路进行仿真通过单击按钮或在“文件”菜单下，执行“新键”命令，新建空白绘图区域，以打开一个新窗口，如图1所示，然后采用鼠标，用户可以从元件库中将元件“拖动”和“放置”在绘图区域上。以图3为例，回路中我们采用一个双作用式液压缸、一个两位四通的电磁换向阀和一个溢流阀，双击各液压元件可改变他们的属性，换向阀的电磁铁的通断电靠左侧图上的电气开关来控制，右侧的状态图记录液压缸和换向阀的状态量。图3自行设计回路仿真（三）演示文稿FluidSIM软件安装盘上，已有许多备好的演示文稿。不过，通过FluidSIM软件还可以编辑或新建演示文稿。在“教学”菜单下，执行“演示文稿”命令，可以找到所有演示文稿，如图4所示。图4演示文稿（四）播放教学影片FluidSIM软件光盘含有15个教学影片，每个影片长度为1～10分钟，其覆盖了电气—液压技术的一些典型应用领域。在“教学”菜单下，执行“教学影片”命令，弹出下列对话框，如图5所示。图5教学影片三、结论利用FluidSIM软件进行教学，使学生对各个元件的运动状态有了很好的认识；FluidSIM软件与FESTO公司液压与气压传动回路实验台相结合，学生做实验之前先对自己设计的回路进行检验，对回路的功能有个直观的认识，不仅提高了学生学习的兴趣，而且达到了很好的教学效果。参考文献[1]毛智勇,刘宝权.液压与气压传动.第1版.北京：机械工业出版社,2007.2[2]马振福.液压与气压传动.第1版.北京：机械工业出版社2008.2[3]苏杭,刘延俊.液压与气压传动学习及实验指导.第1版.北京：机械工业出版社2007[4]FluidSIM3.5液压手册[5]FluidSIM3.5气动手册