AI Coding for Mechanical Engineering Education

本项目旨在演示如何利用 AI 编程辅助工具（如 Trae/Copilot 等）帮助机械工程（ME）本科生更好地学习专业课程。

通过 Python 等编程语言，结合 AI 的代码生成与解释能力，我们可以将抽象的数学公式和物理概念转化为直观的模拟和可视化结果。

涵盖课程方向 (Planned Modules)

1. 材料力学 (Mechanics of Materials)
   • 梁的挠度与应力分析 (Beam Deflection & Stress Analysis)
   • 莫尔圆绘制 (Mohr's Circle)
2. 自动控制原理 (Control Systems)
   • PID 控制器仿真 (PID Controller Simulation)
   • 频率响应分析 (Bode Plots)
3. 热力学与流体力学 (Thermodynamics & Fluid Mechanics)
   • 理想气体循环可视化 (Ideal Gas Cycles)
   • 简单流体管道流动计算 (Pipe Flow)
4. 机械原理 (Theory of Machines)
   • 连杆机构运动分析 (Linkage Kinematics)
   • 齿轮参数计算 (Gear Calculations)

如何获取代码 (How to Download)

方法 1：直接下载 (Download ZIP)

如果你不熟悉 Git 命令行，可以直接下载压缩包：

1. 点击页面右上角的绿色 <> Code 按钮。
2. 选择 Download ZIP。
3. 解压下载的文件即可。

方法 2：使用 Git 克隆 (Git Clone)

如果你熟悉 Git，推荐使用命令行克隆，方便后续更新：

git clone https://github.com/wanghongbj321-code/me-demos.git
cd me-demos

环境配置

本项目主要使用 Python 进行科学计算与绘图。

# 创建虚拟环境
python3 -m venv venv
source venv/bin/activate

# 安装依赖
pip install -r requirements.txt

演示示例 (Demos)

1. 自动控制原理 - PID 控制器仿真

模拟质量-弹簧-阻尼系统在 PID 控制下的阶跃响应。

• 运行脚本:

  python3 "控制系统/PID仿真案例/PID仿真.py"

• 网页演示: 双击打开 控制系统/PID仿真案例/PID演示.html

2. 机械原理 - 四杆机构仿真

模拟曲柄摇杆机构的运动轨迹，展示各杆件的动态位置。

• 运行脚本:

  python3 "机械原理/四杆机构仿真/四杆机构.py"

• 网页演示: 双击打开 机械原理/四杆机构仿真/四杆演示.html

3. 理论力学 - 抛体运动可视化

模拟不同角度和初速度下的抛体运动轨迹。

• 运行脚本:

  python3 "理论力学/抛体运动可视化/抛体运动.py"

• 网页演示: 双击打开 理论力学/抛体运动可视化/抛体演示.html

4. 高等数学 - 导数与切线动态演示

直观展示函数曲线及其切线的动态变化，帮助理解导数的几何意义。

• 运行脚本:

  python3 "高等数学/导数与切线动态演示/导数演示.py"

• 网页演示: 双击打开 高等数学/导数与切线动态演示/导数演示.html