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理工科類 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 論文(設(shè)計(jì))題目 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)三維可視化虛擬裝配教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究 作者所在系別 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級(jí) B13142 作 者 姓 名 史良 作 者 學(xué) 號(hào) 201322410 指導(dǎo)教師姓名 焦運(yùn)景 指導(dǎo)教師職稱 副高 完 成 時(shí) 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 說 明 1．根據(jù)學(xué)校《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》。開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2．開題報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報(bào)告不合格者需重做。 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．開題報(bào)告中除最后一頁外均由學(xué)生填寫，填寫各欄目時(shí)可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。 5．閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 6．參考文獻(xiàn)的書寫應(yīng)遵循畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報(bào)告應(yīng)與文獻(xiàn)綜述、一篇外文譯文和外文原文復(fù)印件同時(shí)提交，文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在2000字左右。 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 學(xué)生姓名 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職 稱 工作單位 課題來源 課題性質(zhì) 課題名稱 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)三維可視化虛擬裝配教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究 本設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)等） 1.?? 當(dāng)前模擬拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)狀 隨著生活質(zhì)量的提高，汽車快成為每家每戶的必備交通工具。因此對(duì)于汽車知識(shí)的認(rèn)識(shí)和了解是我們車輛工程專業(yè)學(xué)生必須掌握的。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，那我們就必須更加了解發(fā)動(dòng)機(jī)。在很多高校的實(shí)踐活動(dòng)里，都有一門必做的實(shí)踐，那就是拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)。但是往往學(xué)生在剛接觸實(shí)物發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候會(huì)不知所措，不知道如何下手去拆裝。雖然在實(shí)踐活動(dòng)中會(huì)有老師反復(fù)耐心指導(dǎo)，告訴學(xué)生注意事項(xiàng)，但是學(xué)生還是會(huì)在實(shí)際拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)是會(huì)出現(xiàn)失誤。這會(huì)影響學(xué)生對(duì)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的興趣，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)順序會(huì)有很多錯(cuò)誤的觀念[1]。 一位名叫潘鴻彬的碩士曾經(jīng)也對(duì)此虛擬教程做過研究。他認(rèn)為虛擬技術(shù)的出現(xiàn)是對(duì)拆裝的研究提供了一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)。在三維可視化的環(huán)境下，技術(shù)人員可以先通過在計(jì)算機(jī)里的模擬，熟悉和認(rèn)識(shí)實(shí)際的拆裝，可以更加充分地發(fā)揮人的創(chuàng)造性，達(dá)到優(yōu)化拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)過程和目的[2]。 同時(shí)李國勇教授等人也認(rèn)為在虛擬拆裝是拆裝過程在計(jì)算機(jī)里的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，是基于拆裝實(shí)驗(yàn)的數(shù)字化實(shí)體模型，在計(jì)算機(jī)上模擬拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)過程，這會(huì)提高在實(shí)際拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少實(shí)際拆裝時(shí)所遇到的不必要的失誤[3]。 針對(duì)這種現(xiàn)象，我開發(fā)一套適用學(xué)生拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的模擬虛擬教程，能夠仿真發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝過程。這樣學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際拆裝發(fā)動(dòng)前可以先觀看這個(gè)教程，將復(fù)雜的過程變得簡(jiǎn)單明了，讓同學(xué)先對(duì)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)有初步了解，然后在實(shí)際操作中能夠減少錯(cuò)誤的操作，讓同學(xué)更能很好的掌握拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的知識(shí)，讓同學(xué)學(xué)到知識(shí)[14]。這與以往只是在書上文字提到如何拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)相比，這個(gè)虛擬教程更直觀，更容易讓同學(xué)接受并記住基本拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的順序，具有事半功倍的效果。 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬拆裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工具 本次設(shè)計(jì)用到的主要工具就是SOILWORKS。SOILWORKS操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。SOLIWORKS軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)最早應(yīng)用者，在三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，SOILWORKS作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAM/CAE領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到世界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。它可以進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，工業(yè)造型設(shè)計(jì)，三維模型設(shè)計(jì)，分析計(jì)算，動(dòng)態(tài)模擬與仿真，工程圖的輸出以及生產(chǎn)加工的全過程，功能非常強(qiáng)大[5]。 本次設(shè)計(jì)主要用的是SOILWORKS，這個(gè)版本相對(duì)于其他版本有很大的有點(diǎn)，功能也比較全，在使用界面上更加桌面化，操作更加方便簡(jiǎn)潔，容易學(xué)會(huì)和掌握。用SOILWORKS會(huì)比較容易學(xué)會(huì)，操作相對(duì)于其他軟件來說比較簡(jiǎn)單。而且特別比較適合用于一個(gè)模型組對(duì)其不同零件進(jìn)行獨(dú)立的拆裝，選定每個(gè)主體，在每個(gè)關(guān)鍵幀上進(jìn)行快照并插入相應(yīng)的時(shí)間，設(shè)置每個(gè)主體的起始位置與最終位置。而且可以設(shè)置不同時(shí)間點(diǎn)的視圖位置，能更清楚更全面得觀看其拆裝過程。 3.　發(fā)動(dòng)機(jī)的組成及拆裝順序 3.1發(fā)動(dòng)機(jī)的組成 發(fā)動(dòng)機(jī)一般由機(jī)體組，曲柄連桿機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)，供給系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)和起動(dòng)系統(tǒng)組成，即由一體，兩機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成[6]。 3.2發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝順序 本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)大的方面拆裝模擬，對(duì)于一些細(xì)節(jié)方面本次設(shè)計(jì)不加以討論。主要是讓同學(xué)先初步認(rèn)識(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)大的方面的拆裝，細(xì)節(jié)的注意事項(xiàng)還需指導(dǎo)老師告訴學(xué)生。拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)大的方向一般都按照這個(gè)順序：先是發(fā)動(dòng)機(jī)外表附件的拆卸，然后是發(fā)動(dòng)機(jī)各組件的拆卸，最后是發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配。本課題最后會(huì)以動(dòng)態(tài)演示視頻將大方向的拆裝順序演示出來。 4.　小結(jié) 通過查閱大量的資料，初步對(duì)該設(shè)計(jì)有個(gè)大體的了解，對(duì)于設(shè)計(jì)整個(gè)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的虛擬教程也有所認(rèn)知。虛擬教程教學(xué)是以后教學(xué)的一個(gè)重要方向，因此本課題研究這個(gè)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教程有很大的意義。研究出這個(gè)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教程可以幫助同學(xué)更好的了解關(guān)于拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的知識(shí)，讓我們?cè)趯?shí)際操作中達(dá)到事半功倍的效果。 設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的形式） （1）了解虛擬技術(shù)在拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的意義。 （2）能夠熟練掌握SOILWOKS畫出零件圖。 （3）制作一個(gè)仿真拆裝動(dòng)畫演示。 （4）撰寫符合要求的畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)說明書。 擬采取設(shè)計(jì)方法和技術(shù)支持 （設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） （1）查閱文獻(xiàn)：通過查閱大量關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝的文獻(xiàn)，對(duì)拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)油更好的了解和認(rèn)識(shí)。 （2）實(shí)踐體驗(yàn)：通過自身實(shí)際去拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的體驗(yàn)，從實(shí)際中了解拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的順序。 （3）軟件學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)SOILWORKS畫發(fā)動(dòng)機(jī)的零件圖。 （4）整體研究：將所有的零件組裝，經(jīng)過多次改進(jìn)，制作成最后的拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教程。 主要參考文獻(xiàn) [1] 馬喜英，吳精實(shí).談發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝實(shí)習(xí)[J].河北農(nóng)機(jī),1994，第(2)期：3-15 [2] 潘鴻彬.虛擬環(huán)境下可視化互動(dòng)裝配技術(shù)研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2006 [3] 李國勇,謝克明,楊麗娟.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與CAD——基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第2版）[M].電子工業(yè)出版社,2010,第(7)期：9-13 [4] 劉怡，崔欣.虛擬現(xiàn)實(shí)VRML程序設(shè)計(jì)[M].天津: 南開大學(xué)出版社, 2007 [5] 齊從謙，甘屹，王士蘭SOLIWORKS產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真[M].中國電力出版社,2010.3 [6] 趙燕山.汽車修理專業(yè)拆裝口訣[J].現(xiàn)代技能開發(fā),1997，第(10)期：12-30 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位) 第1-4周????撰寫開題報(bào)告；? 第5-8周????開始實(shí)習(xí)同時(shí)完成學(xué)校分布的任務(wù)，做好實(shí)習(xí)工作的同時(shí)記錄實(shí)習(xí)日記，寫好實(shí)習(xí)報(bào)告。并收集論文需要的資料。? 第11-12周????根據(jù)收集的資料，交給指導(dǎo)老師初稿，畫好初版圖紙，老師指導(dǎo)，修改，完成二稿。 第13-15周????根據(jù)老師的指導(dǎo)，完成二稿，提交，完成修改圖紙，并由老師再次修改，完成論文三稿； ?第??16??周????完成論文定稿與裝訂；? 第??17??周????畢業(yè)論文答辯。 開 題 報(bào) 告 審 定 紀(jì) 要 時(shí) 間 地點(diǎn) 主持人 參 會(huì) 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日