SolidWorks三维设计软件在《机械基础》课程教学中的应用.doc

SolidWorks三维设计软件在《机械基础》课程教学中的应用
摘要: 针对《机械基础》课程中存在的几个难点问题, 将SolidWorks机械设计软件引入到该课程的教学中来, 利用solidworks2010强大的机械仿真及有限元分析功能, 在课堂上进行运动仿真演示,,带给学生真实的视觉碰撞,帮助学生加深对教材内容的理解。
关键词: SolidWorks,机械基础,教学,分析
引言
《机械基础》是以力学理论为基础、常用机构和通用零件为主要研究对象的一门专业基础课程,其目的是培养学生对机械的分析能力和进行简单的设计计算。难点在于对学生复杂机构的分析及力学模型分析。许多同学都反映这门课难学, 其中机构及机械零件的运动分析和动荷应力、交变应力的分析这部分反映的问题较多。
遵循以学生为主体,教师为主导的教学思路,让学生肯学、易学,我们尝试将三维实体设计软件引入到教学中来, 利用SolidWorks机械设计软件来辅助《机械基础》教学。
一、solidworks 实体设计软件简介
solidworks实体设计软件( 最新版本为solidworks2010) 是达索系统(Dassault Systemes )下的子公司开发的一种三维设计软件。与传统参数化造型CAD 系统如AUTOCAD、Pro/E、UG、CAXA 相比,它有许多优点,主要功能和特点如下:
: SolidWorks的特征树可以为使用过SolidWorks的工程师提供熟悉的设计环境;
:SWIFT为SolidWorks提供了一系列强大的工具,用来管理特征顺序、配合、草图关系以及尺寸标注和公差规则,使用户可以专注于设计,而不必受CAD系统规则的困扰;
:SolidWorks提供了CoSMoSMotion与CoSMoSworks两个模块,可以满足用户的动力学及有限元分析;
: 可以在轻松完成三维零件建模、装配、钣金成形及三维造型关联的工程图纸、高级智能渲染。采用拖放式的实体造型并结合智能捕捉与三维定位技术, 我们可以将设计效率与速度大大提高。正是基于SOLIDWORKS的以上特点, 我们选择了它作为辅助教学的工具软件。
二、SOLIDWORKS机械设计仿真辅助教学
下面将结合教材《机械基础》( 潘旦君主编) 为例, 讲解solidworks在教学中的具体运用。

在教材第二篇第十章第2节会讲到曲柄摇杆机构的一些主要特性,如急回特性及死点位置等,这些知识点由于缺乏实际的运动仿真,让学生在理解方面会出现很大的难度。为了帮助学生能轻松地学****我们在讲解这一节时会利用SolidWorks2010零件设计软件建立曲柄摇杆机构的模型,并利用SolidWorks中的运动算例进行曲柄摇杆机构的动画演示, 动画是交流设计思想最好的途径,使用运动算例能将SolidWorks的三维模型实现动态可视化,使学生的感官不断受到刺激,从而激发兴趣。主要步骤如下:
(1) 建立模型:建立四根杆件,分别是两根长为60mm,一根长为40mm,一根为20mm,以及直径为10mm,长为10mm的圆柱销,如图1所示:
(2)对曲柄摇杆机构进行装配。
装配时,学生可以了解到自由