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随着我国信息化教学改革的推进,在线教学资源的建设是高职高专开展信息化教学亟需解决的问题。本文依据我校通信高技能人才培养目标和企业的实际需求出发,考虑在线教学资源的实效性、前瞻性、有效性和可操作性,深入研究《移动通信技术与应用》在线开放课程的构建思路,阐述在线开放课程的开发设计方法,使在线开放课程成为学生探究通信知识的出发点,学习者通过在线课程资源编撰自己的理解和想法,可以在线分享新资源、新观点、新见解,以供其他学习者进行学习和讨论,这样的动态资源汇集,使得资源库的内容变得十分丰富。因此,在线开放课程的建设能够实现知识的创造和分享,推进我校“通信技术”专业信息化教学改革的进程。
关键词:
开放课程;教学资源;通信技术
0引言
通信技术的发展日新月异,而有限地课堂教学不能够使学生充分掌握相关技术知识,在线开放课程的建设[1,2]可以作为延伸课堂教学的工具,通过课后的在线学习,有效减轻课堂学习时间有限而导致教学深度不足的压力,分层次提高学生学习能力。而且,在线教学资源的建设可以避免教学资源的浪费,通过在线开放课程的建设,让学习者可以不受时间地点的限制实现资源共享。因此,研究基于在线开放课程的教学资源建设具有重要的意义。国外开始研究建设开放教学资源的时间比较早,早在20世纪90年代,美国英国等发达国家利用快速发展的科学技术,着力研究如何将信息技术应用于课程建设和教学,哈弗大学、耶鲁大学等世界名校也组建“公开教育资源图书馆”。在2008年由加拿大学者DaveC和BryanA提出了慕课(MassiveOpenOnlineCourse,MOOC)的课程模式[3-5],是近年来开放教育领域出现的一种新课程模式,具有开放性、大规模、自组织和社会性等特点。同年9月,加拿大学者GeorgeS和StephenD应用这个概念开设了第一门真正的MOOC课程。近年来,国内高效的资源库建设也如火如荼地开展,2013年我国首批120门中国大学资源共享课正式通过“爱课程”网向社会大众免费开放[6-8],同年5月,清华大学和北京大学加入了MOOC在线教育平台edX平台,并分别推出面向全球的在线教育课程。随着“国家高职示范性建设”项目、“国家高职骨干院校建设”项目、“国家资源库建设”项目等专项教学资源库建设资金的投入、以及高等教育出版社牵头启动的“高等职业教育教学资源库”建设[9-10]等,为高职教学资源库的建设提供了条件,进而大大的推进了高职教育教学改革的步伐。目前我国高职院校大力推进校园网络建设,通过网络资源平台建设课程资源,上传和更新平台上的课程资源,实现在校师生共享优质资源的目的,从而很好的促进了高职教学质量的提高。但是,在建设的过程中还是存在一些问题,如资源质量参差不齐,资源制作技术含量不高,资源库维护措施不够完善等。因此,本文以《移动通信技术与应用》在线开放课程的建设为主要研究对象,探索在线资源的建设思路。在线资源建设从传统的以教师单向传授为主,转变为以学习者为中心,师生互动的学习,体现着学习中心的转移,关注学习者兴趣的激发和主观能动性的发挥,通过在线开放学习平台,学习者可以从兴趣和需求出发,在轻松友好的学习氛围和先进的学习工具支持下,将获取知识的学习欲望转化为主动汲取并同化知识的学习行为,按需定制个性化学习方案,自发组织学习圈,随时随地展开学习。
1在线开放课程的平台框架
本文所构建的《移动通信技术与应用》在线开放课程平台的框架如图1所示。教师通过网络提供教学资源,并定期进行更新维护,学生根据自己的时间安排自主学习在线课程上的知识,并通过作业进行自评,教师和学生可以约定好某一个时间进行在线实时互动交流,学生也可在其他时间里给教师留言反馈,同时,学生之间可以进行协作互动。学期结束,教师将根据制定的评价机制对学生的学习情况进行评价考核。
2在线开放课程的模块
2.1课程建设团队
团队成员要求分工明确,任务明确,完成的时间节点明确,团队成员分为三个小组:课程设计小组主要负责课程整体设计、教学活动的设计、指导和监督微课教学设计与课程开发;课程开发小组主要负责课程资源的开发、微课资源的开发以及辅助资源的开发;技术支持小组主要负责微课的录制、教学资源的上线、美工设计等。
2.2课程整体设计
在进行合理的课程结构设计的基础上,拆分知识点,知识点以微课的方式展示。本文首先分析学习者基础知识,针对学习对象分析授课内容并进行课程结构设计;其次将知识点、技能点进行分解,并明确各知识点之间的关系,方便学生了解知识结构;再将知识点关联起来,组成一项教学任务。具体的课程整体设计框架如图3所示。
2.3教学单元的设计
本文以“射频拉远单元”教学单元为例进行教学单元的设计。首先是教学过程的设计,采用情景式教学及理实一体化教学相结合的方式讲授教学单元中的知识点,知识点素材包括文本类、图形图像类、音频类、视频类、动画类和虚拟仿真类等,并科学标注资源属性,以便于资源重组和检索,实现智能化推送,坚持以学生为中心,采用先进的教学手段使得知识点的讲解变得有趣而易于学习。
2.4教学活动的设计
本文以学生为中心,教学环节与教学活动环环相扣,设计学生参与度高的教学活动。为提高学生主动学习的兴趣,丰富的教学活动的设计能够使学生主动参与学习过程,本文主要设计的教学活动包括:任务的、课题提问、练习测试、讨论互动、知识拓展等。
3结语
在线开放课程的构建能给学习者提供个性化的教育服务,学习者可以根据自己的兴趣爱好选择所需内容进行学习,由于平台互动功能的设计,在学习过程中学习者可以求助老师、同学,形成教师和学生之间的互动,这样学生将有机会学习到在线课程资源以外的知识。而且学习者可以自由安排学习任务的时间和地点,方便了学习者对知识的获取,而且在线开放课程的建设节约了成本,使得优秀的资源实现网络共享。本文系统化分析碎片知识,并建立碎片资源库,使学员掌握用碎片化学习补充和强化解决单个问题的技能,提高自主学习的效率,在线开放课程通过提供资源智能搜索和信息自动推送,为教师和学生提供个性化服务,面向教师提供在线备课、在线上课和网上技能测评等教学辅助支持,面向学生提供在线上课、在线技能测评、项目实训等多种学习辅助支持,这将给不同的学习对象提供方便快捷的学习方式和个性化的用户体验,推动通信相关领域的人才培训培养的实践改革,提高通信类专业课程教与学的效率和效果,有效的推进了我校信息化教学的进程。
参考文献:
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【关键字】探究性学习 小学科学课程 实现
一、何为探究性学习
探究性学习是相对于传统意义上的教学方式所提出的,它所要打破的是教师单方传授知识的教学方式,强调学生是学习的主体,自主的对于问题进行发现,进行质疑,进行研究以及最后解决问题。探究性学习中学生是学习的主体,也是解决问题的主体。探究性学习是是从科学家研究问题的方法中演变而来,但是又明显不同于此。研究性学习针对学习的主体是学生,所以只是一个短期的学习过程,而不是长期的研究过程。因此在这样的学习中最重要的是让学生掌握研究思考问题的方法,而不是仅仅求得问题答案这么简单。除此之外,探究性学习也改变了传统课堂上的讲授方式,学生在探究性学习中更多的是运用观察,记录,实验的方式进行学习。
探究性学习主要的特点主要是由三个方面:自主性,实践性和开放性。自主性主要是强调学生是学习的主体,也是发现问题,解决问题的主体。探究性学习主要是为了培养学生的分析能力,思考能力,实践能力。因此对于学习的全过程,都应当有学生独立自主完成,教师只是辅助者的身份,这与传统的教学方式是不同。其次,实践性,研究性学习改变了学生以往坐在课堂里被动接受知识的局面,更注重学生的动手能力和实践能力。小学科学课程的探究性学习主要的还是在于观察,记录,实验等各个环节。小学生们实际的参与实验活动,观察记录实验结果,发现实验过程中的问题并进行解决,这是探究性学习最大的优点。最后是开放性,以往的教学模式中,对于学习过分的强调标准答案,而这也扼杀了小学生的创造性。探究性学习对于学习本身来说并没有标准结果,学习目标也是以掌握思考方法,探究方法为主,因此答案的好坏,结论的准确与否本身并没有多大意义。小学生的科学课程,多为简单的科学现象,并没有很大的难度,因此本身对于掌握结论并无多大意义,只有在探究性学习的过程中,开放的运用各种方法和思考,才能真正为学生日后更为深入的学习打下基础,此所谓授人以渔。
二、在小学科学课程的探究性学习中教师学生的角色分析
在小学科学课程中由于主体的局限性,教师的作用还是很有意义的。学生的年龄较小,对于选题事宜也没有较好的把握,所以从第一点上说,教师的作用在于选择合理的选题以供学生进行探究性学习。其次,教师在探究性学习过程中发挥着引导者的作用。学生对于探究性学习中使用的方法和思考问题的方向,这都需要进行合理的引导。特别是进行试验的时候,更需要老师在身边进行指导,这样的指导不是回到以前的老路,而是为了更好的帮助同学进行研究性学习,尤其是科学课程的探究性学习,对于观察,记录,实验各个方面都是需要进行引导,除此,也能随时解答学生的疑问,引导他们向正确的方向进行探究。最后对于结论的科学总结,小学生本身的归纳能力和总结能力都是不强的,教师在最后的问题上要加以升华,引导学生把探究性学习的结果合理的归纳总结,成为正确的科学结论。
三、如何利用资源进行小学科学课程的探究性学习
当下的时代是信息时代,也是网络时代,因此除了传统的教学模式之外,对于探究性学习一定要把网络这样一个非常现代化的工具运用进来。这对于小学生的探究性学习非常有意义。孩子总是对于新事物非常好奇,网络便是其中之一。网络提供了很多资源,包括科学资源,信息资源,以及方法资源。小学生在探究性学习的过程中可以进行网上搜集资料,也可以网上与专家或者科学家进行交流,学生之间也可以通过网络进行交流,互相取长补短。当然作为当代主要的信息来源,网络自然也提供了丰富的资源,能很有效的解决学生的问题。这也是探究性学习的一个方面,善于利用资源,并在此基础上进行更深入的研究学习。
结论:相比于传统的学习过程,探究性学习对于学生的学习能力的提高更具有意义,也是多年来强调素质教育的一个方面。一个孩子只有懂得如何思考,如何解决问题,才能真正意义上的面对问题。否则只会死记硬背只会导致学生在厌恶学习的同时,也不可能真正掌握知识。当然探究性学习正是这样的背景下产生,也必将会有一个美好的未来。
参考文献:
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关键词 设备构造 课程 现状 存在问题
中图分类号:G712 文献标识码:A
设备构造类课程教学水平的提高是项系统工程,除受到训练场地、教学装设备、教学训练大纲合理性等客观条件影响之外,还受到学生的主体意识和创新思维、老师的教学方法和教学内容等因素的制约。总结起来具有以下缺点和不足:
(1)学生主体意识“有”而不“强”。现代教育理论认为,教学实施过程中,学生是主体,教师为主导。主体地位不能改变,学生应在教师的合理引导下,充分发挥主观能动性,不断使自身素质的发展与教育的最终目的相适应。在这一过程中,“主体”和“主导”相辅相成,最终达到教学相长的良性循环。
以《内燃机》课程为例,学生在教学实施过程中能够表现出一定的主体性。如:学生能够在课堂活动中,对教师的教育信息和教育指令产生一定的联想和思维碰撞,会从教师的主导性作用的信息和方式中获得一定的操作悟性。但就学生整体而言,这种程度的主观能动性却显得不够强烈。多数学生只是按部就班的跟随,不会动脑,更不会调动自身的能动性,不能够主动地提出新问题,找出新方法,对内容的理解过多浮于表面,无法探究到问题之间的本质和内在联系。部分学生甚至错误地认为这些知识与部队工作关系不大,即使学得再好,对自己能力的提高也有限。殊不知,万丈高楼平地起,正是这些看似“关系不大”的基础,支撑起了一座座空中楼阁。
(2)学生创新思维 “创”而不“新”。创新性思维通常涵盖三个层面内容,一是更新;二是创造;三是改变。近几年,掀起“创新”教育热潮后,学生的思维方法较之以前发生了较大的转变,主要表现为开始尝试并大胆进行创造性学习。但学生的创新性思维更多的是停留在“更新”的层面,对创新一词理解的还不够深刻,缺乏对知识的创造和改变过程,最终依旧无法突破传统教育模式和理念的桎梏。
(3)教学方法重“教”而轻“学”。在传统的教学理念影响下,设备构造类课程主要采用讲授和实践教学相结合的方式,教学过程中往往以教材为核心,围绕教材按章按节、抽丝拨茧、掰开揉碎地把知识传授给学生。表面上看,理论和实践教学看似结合,实则是简单的“1+1”关系,理论讲授依旧是照本宣科,与实践教学脱节严重,学生的专业素质和综合技能难能得到质的飞跃。
许多年轻教师大都继承了这种以讲授为主的传统教学方法,这种教学方法基本以“灌输”为主,师生互动,学生反馈不够,教学效果一般不是很理想。并且,针对军事教育而言,弊端尤为突出。近年来,教学形式和规范的要求越来越严格。以设备构造类课程为例,大部分教师受到传统教育理念的束缚很难在教学中大胆的进行教学方法创新,课堂上一味地追求“稳”,忽略和抹杀了学生的自主意识,其结果就是教师在课堂上讲解得满头大汗,而学生则是“走马观花”,很难对所讲内容留下深刻印象,更不要说提升他们自身的任职能力和部队鸲妨α恕
(4)教学内容易“引”而难“深”。设备构造课程的主要内容包括装备的功能介绍、结构原理、动作过程以及维护保养等,就目前现有的教学资源分析,课堂教学方法单一,缺乏信息化等新型教学手段;教学内容枯燥乏味,教师课上对知识的深度和广度掌握不够,不能很好地激发学生的学习兴趣和热情,最终导致学生学习主动性较差,课程教学目标无法达到预期效果。
从学生的角度来看,同样的内容,对于基础较好的学生来说,可能太过简单,深度拓展不够,听起来不够“过瘾”;对于基础差一些的学生来说,可能就变成了“天书”,无论从知识的广度还是深度来讲都一窍不通。从教师的角度来看,特别是年轻教师,教学时间短,缺乏部队一线实践经验,本身对知识的理解和运用有待提高,对装备的实际作用掌握不够,不能深层次挖掘院校教育和部队战斗力之间存在的内在联系,虽然理论教学可以做到旁征博引、深入浅出,但是从部队实际出发,难以全部引申到部队关注和急需解决的问题上,这必然导致课堂教学和部队实践存在脱节现象,很难抓住学生的“胃口”从而“对症下药”,想要做到“既要有理论层次,又要有实践经验”还有很长的路要走。
参考文献
关键词:二维动画;项目学习;中职专业;课程教学
中图分类号:TP3 文献标志码:A 文章编号:1009-3044(2016)14-0080-02
二维动画项目学习颠覆了传统的教学形式,完成了从“教”到“学”的转变,实现了从理论到实践的飞跃,实现了学校与企业的融合。本文研究内容的选择动画制作这门课程,主要是在广泛的社会就业中具有很强的实用性,非常适合于应用程序的学习模式。本文主要运用项目研究的方法对课程教学中的应用设计和动画制作为例进行分析。二维动画制作属于专业能力训练课程,在课程体系中占据重要位置,是一个连接的环节。二维动画课程可用于网站标题动画设计与制作,二维动画课程的目的主要是能够熟练的设计和制作二维动画,培养学生制作动画的能力。本文以中等职业教育中心在使用计算机专业的教材内容为项目,使学生通过完成某个项目掌握基本知识和技能的课程。
1 中职计算机专业课程分析
1.1 中职学生特征分析
中职计算机专业课程设计必须从学生的角度出发,了解学生的学习需求,才能确定相应的教学目标。在课程设计的过程中,分析学习对象的特点是为了更好地理解学生的学习风格和特点,使教学能更好地适合学生去学习接受,同时在一定程度上提高教学质量和效率。从学生认知发展的角度看,中等职业学校的年龄范围在16到19岁之间。在这个阶段,学生的思维有了很大的提高,他们有能力完成抽象思维。在面对问题和解决问题的时候,他们有能控制某些变量的心理。但当他们自己独立面对问题,进行观察、解决问题时,却常常犹豫不决甚至是在逃避,以至于不能完全独立地完成任务或解决问题。在学习的初始阶段,中职计算机专业学生学习计算机基础及基本操作和一些简单的软件,如PS图象处理软件,办公和一些简单的工具,使他们有一些基本的软件知识和实际操作能力。但是,由于中等职业学校的大部分学生对学习的自信心不高,再加上一些教师的主动性不太积极,导致学生不能完全掌握专业知识,往往是学习一点就遗忘。从学习动机、分析方面,这些学生都是从初中毕业的,因为没有考上高中而来到中等职业学校学习。由于暂时没有高考压力,往往会放弃自己,学习热情不高,大多被动接受学习内容,很少主动深入探究学习。但他们并全是一无是处,只是因为在青少年阶段,他们更喜欢尝试新事物,对新事物也更感兴趣。虽然这种学生学习基础较差,但他们对新事物有很强的好奇心,思维更灵活,动手能力也比较强。这些优势体现在他们的设计上,因此,我们应该把握学生在教学设计过程中的设计与教学的特点。
1.2 中职计算机专业课程性质
计算机课程是学生必须掌握的专业知识和技能的来源。二维动画课程的主要目标是能够掌握相关的计算机技术。为学生将来就业做进一步准备。在本文的研究中,我们主要以“动画制作”为例。动画制作过程是在专业课程体系中设置中占据重要位置,是一个课程的实践。二维动画课程主要培养学生使用FLASH软件设计制作二维动画,使学生能够掌握动画制作过程和基本技能,提高学生动手操作能力和实践应用能力。在这个专业中,这门课程是一门相对独立的课程,但也具有重要的地位和作用,二维动画课程为专业学生的发展提供了新的发展方向,学生可以进入动画或广告设计和生产的行业。此外,在一些网站上也有很多嵌入式二维动画或矢量图形,因此,该课程在计算机专业中占有非常重要的地位。
2 中等职业学校计算机专业课程的教学现状分析
随着信息技术应用的普及,各行各业开始普及应用信息化技术。这一趋势对中职院校计算机专业课程的需求也有了更高的要求,也给毕业生带来了好的就业前景。因此,我们要与时俱进,适时调整教学方法,以跟上时代的社会发展,培养新时代人才。从目前来看,中职计算机专业的毕业生只能在学校完成教育课程,但不能真正符合社会对技术人才的需求。这使得专业院校计算机专业不能为社会上的企业或工厂提供高素质的技术人员。基于上述社会现状,不得不重新审视当前中职院校培养模式。据调查,大学计算机课程在中等职业学校教学模式与传统的教学模式,已经不再是传统的“灌输”或“填鸭式”教学,而一般分为两部分去学习计算机知识,教师先在多媒体课堂教学学习计算机知识,包括一些基础知识、软件工具、具体步骤等,然后根据课程安排,其中计算机课安排学生计算机操作实践。而一所教学学校直接为学生安排一个多媒体教室,教师可以讲解侧步,同时演示操作,学生还可以按照教师的讲解操作。我们可以看到,虽然教学环境不是以前那种黑板、粉笔式,但就教学模式上的本质而言,它仍然沿用传统的教学方法。
在课堂上,学生们都习惯了学习首先要听教师的,看教师如何操作,然后自己记忆着操作和练习。这导致了一些学生太懒,懒得思考,留在机器的工作状态,而不是自我发现,自主学习。而且,在机器操作的实践中,教师会给学生留作业,学生都需要定期提交,很多学生都出现抄袭其他同学作业的现象,教师也没有办法验证,这将大大增加学生的惰性。根据中职院校的培养目标,这种培养模式培养学生缺乏创新思维能力和实践能力和计算机相关课程,如果根据第一种实践模式,很容易导致学生进入社会工作而不能适应不利影响。因此,本文根据当前该专业的教学现状总结出以下几个方面的问题:第一,教学观念需要改变,上课的教学方式首先是教师的教学观念来决定的,因此需要改变陈旧的教学观念,以去除这种培养模式引起的影响,真正培养出实践型人才;第二,教学方法需要更新,教师需要根据所学的教学内容来改变教学方式,要从学生的角度出发,来促进学生个体的全面发展。而且教学方式的转变,也可以促进学生对学习产生兴趣,从而提高学习效率;第三,要把关注的角度从基础知识的学习转变为实践能力的培养,根据现有的培养模式,学生出现的一个很大的问题就是重理论轻实践。而只有通过实践才不至于培养出所谓的“书呆子”。
3 二维动画项目学习在中职计算机课程中的设计原则
二维动画项目学习过程中最重要的是项目的选择和设计,这个环节直接决定了整个学生的学习质量。在设计中应注重结合学生的智力特点,需要激发学生的内在动力,因此,一个好的项目设计必须坚持逻辑思维和指导原则。二维动画项目学习的设计原则一般有以下几个方面:
3.1 以学生为中心的原则
在传统的教学过程中,一般都是以教师的教学为中心,学生只是传授知识的接受者和被教的对象,学生与教材之间的作用是相互的。而在学习的过程中,学生不再被动接受、改变作为学习的主体,从项目的选择、规划和实施全过程是学生自己在学习过程中确定的,教师在学生学习过程中起到帮助和引导的作用。因此,在设计过程中必须注意学生的主体地位,这就要求教师必须考虑学生的初始能力和学习需求,从学生的学习需求出发开发学习项目;还要注意让学生在自己手中,通过知识意义建构的实践来完成;最后还要注意创设项目情境,激发学生的学习兴趣,如果学生有兴趣学习,那么学习的最终结果肯定会大不相同。因此,教师在设计项目的同时,从学生的角度出发,了解学生的学习特点和心理等,从而不影响二维动画项目学习的效果。
3.2 公开透明原则
二维动画项目开放是说内容项目设计是开放的,即项目内容大多是基于教材知识和扩大社会问题的一些结构性问题,解决方案也是开放、多元的,而不是唯一的解决方案。这样,学生的创造力就可以充分发挥。还包括开放学习过程中涉及到的人的多元化,既可以包括学生,教师,也可以是参与社会工作者的人员,从而使得该项目的学习过程,社会化,将更接近最终的学习目标和要求。
3.3 以实践为中心的原则
二维动画项目学习还强调,“从”学习计算机课程的过程,以获得专业技能,通过实践操作,所以在教学过程中引入二维动画项目学习,以学生动手完成整个项目活动,以巩固所学和基本的计算机知识,同时锻炼自己的规划和实践能力。实践主要包括实践过程和实践内容,而学习过程是二维动画项目学习的主体部分,学生在学习的环节中探究和动手实践。此外,项目设计的内容也应尽量设计实践的内容,比如让学生设计和制作一些作品。
3.4 以适度可能性原则
选择二维动画项目要考虑到学生的知识水平和可用资源,如果项目的主题太硬或突破现有资源,学生显然是没有达到目标的,可能会有些学生主动放弃;相反,他们可能会认为太容易了,对任务会产生蔑视。同时也要结合二维动画项目学习的课程特点,二维动画项目学习和项目内容的实施不能跨越太大,部分学生在项目选择上有难度,让学生通过努力达到目标,否则会削弱学生的学习动机。
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关键词:车身骨架 有限元 强度分析 刚度分析
中图分类号:U463 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(a)-0108-01
客车车身结构设计的主要任务是确保车体具备一定的刚度、强度和相应动态性能以满足实际使用的需求[1]。本文运用有限元法,采用ANSYS软件建立了某承载式客车车身骨架有限元模型,通过实车静态应变测试验证了模型的精确性。最后,运用所建立的模型分析该型客车在整车装配条件下各部件、总成的应力分布及车身变形情况[2]。
1 有限元模型的建立
1.1 模型的简化
有限元分析过程中,几何模型在尽可能如实反映整车结构主要力学特征的基础上应对模型进行适当简化[3]以提高分析的效率,忽略某些对整车应力分布和变形影响较小的小尺寸结构,如:小孔、开口、翻边等;忽略车身蒙皮的影响;将空间曲梁简化为直梁并建立等效的悬架系统。
1.2 几何模型的生成
将车身UG模型导入ANSYS软件中,生成三维几何模型。
1.3 材料属性的确定
该型客车的车身骨架采用的是16Mn,16Mn的材料参数如表1所示,材料参数的单位均已经换算为单位制Kg-mm-s。
1.4 载荷处理
汽车在行驶过程中是受交变载荷作用的,当动载荷较小时,只需进行静态分析。此时,发动机、车窗玻璃、乘客质量可按集中载荷加载到相应的支撑结点上;行李舱内放置的行李及顶盖上的空调可按均匀加载方式,均匀分布到车身骨架对应的梁单元上。
2 静态电测实验及有限元模型验证
对加载后的模型进行求解计算,选取模型中应力较大的地方并根据实际经验确定布点方案,布置70个测点。对实车进行静态电测试验,静态试验所测得的值和模型有限元分析结果通过对比,80%多的测点理论计算值与试验结果相对误差都在允许范围内。由于模型得简化和加载不可避免的与实车存在差异,同时考虑到实际的实验误差,可以认为测试结果与计算分析比较吻合,从而说明所建立的有限元模型是正确和可靠地。
3 载荷工况分析
3.1 计算工况
(1)水平弯曲工况。
水平弯曲工况模拟客车在静态或在水平良好路面上匀速直线行驶时产生的对称垂直动载荷。约束条件为:约束左前板簧支撑点全部自由度,约束右前板簧支撑点X、Z方向自由度,约束左后板簧支撑点Y、Z方向自由度,约束右后板簧支撑点Z向自由度,并释放支撑点全部转向自由度。
(2)弯扭工况。
弯扭工况模拟客车满载状态下在不平的路面行驶时,一个车轮进入凹坑而悬空,另一车轮被抬高时施加在车桥上的扭矩作用。约束条件为:释放左前板簧支撑点Z方向自由度(左前轮悬空),其他同水平弯曲工况。
(3)制动工况。
制动工况模拟客车行驶过程中以最大制动加速度紧急制动时,地面制动力对车身骨架的影响。约束条件为:对整车施加纵向加速度0.7g,其他同水平弯曲工况。
(4)转弯工况。
转弯工况模拟转弯时侧向惯性力对车身的影响。约束条件为:在水平弯曲工况的基础上,对整车施加横向加速度0.4g。
3.2 强度分析
强度分析采用第四强度理论导出的等效应力,即VonMises应力进行评价。采用安全系数n评判强度是否足够,该车型骨架材料采用16Mn=345MPa。
分析看出,四种工况下客车底架总成区域应力最大。底架承受了客车大多数的垂直载荷,因而这一结果符合实际。安全系数上,除极限弯扭工况外,四种工况下客车各总成均具有较大的安全系数。客车实际运行过程中极少会出现极端的极限弯扭工况。
3.3 刚度分析
车身静态刚度的优劣直接影响汽车使用性能的正常发挥。刚度不足会使车身部件产生变形而破坏零部件之间的相对位置,从而引起应力集中降低零部件的使用寿命。通过对比,极限弯扭工况下变形最大达到29.83mm,位于顶盖、前围和左侧围连接区域。其他三种工况下,车身各部件均无较大变形,整车车身骨架刚度尚可。
4 结语
车身结构强度和刚度分析是车身结构评价的基础,建立车身结构强度分析的边界条件、载荷工况、评价规范是分析的重点。本研究通过对该型客车四种工况的模拟与分析,可以认为该型客车车身骨架的刚度和强度基本满足使用要求。同时,底架前段应力值较高,也可对客车底架结构进行进一步优化。
参考文献
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