1. 本选题研究的目的及意义
随着工业4.0时代的到来，虚拟仿真技术在教育培训领域的作用日益凸显。
传统的活塞式空气压缩机教学模式存在着设备成本高、安全风险大、实验效率低等问题，难以满足现代机械类专业人才培养的需求。
因此，开发一套功能完善、操作便捷、交互性强的活塞式空气压缩机操作级虚拟仿真模型，对于提高教学质量、培养学生实践能力和创新思维具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着虚拟现实技术的快速发展，虚拟仿真技术在教育培训领域的应用日益广泛，尤其是在机械工程领域，虚拟仿真技术为复杂机械设备的操作培训和故障诊断提供了新的解决方案。
1. 国内研究现状
国内学者在活塞式空气压缩机虚拟仿真方面进行了一定的研究，并取得了一些成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题主要研究内容包括：1.活塞式空气压缩机工作原理分析:对活塞式空气压缩机的结构、工作循环、主要性能参数进行深入分析，为虚拟仿真模型的构建提供理论基础。
2.虚拟仿真系统需求分析:明确用户需求、功能需求、性能需求以及开发环境需求，为系统的设计和开发提供依据。
3.虚拟仿真系统总体设计:确定系统架构、模块划分、功能设计以及数据流图，为系统的详细设计提供框架。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、需求分析、系统设计、软件开发、测试与评价等方法，并按照以下步骤进行研究：1.理论学习与文献调研阶段：深入学习活塞式空气压缩机的工作原理、虚拟仿真技术以及相关软件开发技术，广泛查阅国内外相关文献，了解该领域的最新研究动态和技术发展趋势。
2.需求分析与系统设计阶段：对活塞式空气压缩机操作级虚拟仿真模型的用户需求、功能需求和性能需求进行详细分析，确定系统的总体架构、模块划分以及数据流程，并设计系统的详细功能和界面。
3.软件开发与仿真模型构建阶段：选择合适的虚拟仿真软件开发平台，根据系统设计方案进行软件开发，构建高逼真度的活塞式空气压缩机三维模型，并实现各项功能模块。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面：1.操作级仿真精度：突破传统演示型仿真局限，实现对活塞式空气压缩机关键部件运动过程、参数变化以及操作流程的精细化仿真，提高仿真模型的逼真度和操作体验。
2.交互式故障模拟：引入故障模拟模块，允许用户自定义设置多种常见故障类型，并观察故障现象、分析故障原因，提升学生对故障诊断与排除能力的训练效果。
3.个性化参数调节：提供灵活的参数调节功能，用户可以根据需求调整压缩机的进气压力、排气压力、转速等参数，并实时观察参数变化对系统性能的影响，增强仿真模型的交互性和可控性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 张晓宇, 王永强, 袁修干, 等. 基于虚拟现实技术的活塞式压缩机拆装系统设计[J]. 制冷与空调(中英文), 2022, 36(04): 127-132 138.
2. 刘振宇, 张建军, 王庆九, 等. 基于VR的活塞式压缩机虚拟仿真培训系统设计[J]. 制冷与空调(中英文), 2021, 35(06): 144-149 172.
3. 林锋, 王欣, 谢宝昌, 等. 基于虚拟样机的活塞式压缩机排气管有限元分析[J]. 流体机械, 2022, 50(09): 60-66.
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