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篇1

英文名稱：Computer Simulation

主管單位：中國(guó)航天科技科工集團(tuán)公司

主辦單位：中國(guó)航天科工集團(tuán)公司第十七研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國(guó)際刊號(hào)：1006-9348

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-3724/TP

郵發(fā)代號(hào)：82-773

發(fā)行范圍：

創(chuàng)刊時(shí)間：1984

期刊收錄：

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

期刊榮譽(yù)：

Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊

聯(lián)系方式

篇2

1虛擬樣機(jī)技術(shù)和ADAMS軟件概述

虛擬樣機(jī)技術(shù)(virtualprototypingtechnology)是利用軟件所提供的各零部件的物理和幾何信息,直接在計(jì)算機(jī)上對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行建模和虛擬裝配,從而獲得基于產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)數(shù)字模型,即虛擬樣機(jī)(virtualprototype),并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真分析。這種方法使設(shè)計(jì)人員能在計(jì)算機(jī)上快速試驗(yàn)多種設(shè)計(jì)方案,直至得到最優(yōu)化結(jié)果,從而免去了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中物理樣機(jī)的試制,從而大幅度縮短了開發(fā)周期,減少了開發(fā)成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem)軟件是由美國(guó)MSC公司開發(fā)研制的集建模、求解、可視化技術(shù)于一體的虛擬樣機(jī)軟件,最主要的模塊為ADAMS/View(用戶界面模塊)和ADAMS/Solve(r求解器)。通過這兩個(gè)模塊,可以對(duì)大部分的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真。進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真分析的模型既可以在ADAMS環(huán)境下直接建模,也可以從其它CAD軟件中導(dǎo)入,然后在模型上施加一定的運(yùn)動(dòng)約束副、力或力矩的運(yùn)動(dòng)激勵(lì),就可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)計(jì)算機(jī)仿真分析。

2分析目的

折桿折角為θ，左端是輸入端，右端是輸出端。輸入運(yùn)動(dòng)為：桿的左端繞著公轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)也繞著自轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，即其公轉(zhuǎn)的同時(shí)自轉(zhuǎn)。下面進(jìn)行折桿運(yùn)動(dòng)計(jì)算機(jī)仿真分析，主要解決如下問題：

1）折角10°時(shí)，一周期內(nèi)折桿公轉(zhuǎn)角與擺角之間關(guān)系以及橫向位移變化情況。

2）折角15°時(shí)，一周期內(nèi)折桿公轉(zhuǎn)角與擺角之間關(guān)系以及橫向位移變化情況。3）在折角10°與15°兩種情況下，橫向位移比較，以及公轉(zhuǎn)角與擺角關(guān)系的變化。2計(jì)算機(jī)仿真模型與輸入?yún)?shù)折桿adams計(jì)算機(jī)仿真模型設(shè)折角為θ，擺角為δ，公轉(zhuǎn)角為折角為10°時(shí)，根據(jù)輸出擺動(dòng)速度50°s，求得用于計(jì)算機(jī)仿真的輸入?yún)?shù)公轉(zhuǎn)角速度225°s，自轉(zhuǎn)角速度450°s。折角為15°時(shí)，根據(jù)輸出擺動(dòng)速度50°s，求得用于計(jì)算機(jī)仿真的輸入?yún)?shù)公轉(zhuǎn)角速度300°s，自轉(zhuǎn)角速度600°s。

3、計(jì)算機(jī)仿真分析結(jié)果

3.1折角為10°時(shí)擺角與公轉(zhuǎn)角的關(guān)系可以用δ=δmaxcos()，即δ=20cos()擬合如下，誤差可達(dá)0.039°。

2）橫向位移變化情況橫向位移呈周期變化，最大可達(dá)到0.9mm,分別在公轉(zhuǎn)角為36°,144°,216°,324°，最小為0mm。

3.2折角為15°時(shí)1）擺角與公轉(zhuǎn)角的關(guān)系擺角與公轉(zhuǎn)角的關(guān)系可以用δ=δmaxcos()，即δ=30cos()擬合如下，誤差可達(dá)0.097°。

2）橫向位移變化情況橫向位移呈周期變化，最大可達(dá)到2.03mm,分別在公轉(zhuǎn)角為36°,144°,216°,324°時(shí)，最小為0mm。

3.3在折角10°與15°兩種情況下計(jì)算機(jī)仿真分析比較，與折角為15°相比較，折角為10°時(shí)，

1）輸出擺角與輸入公轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線更接近于δ=δmaxcos()曲線;

2）最大橫向位移更小。

4結(jié)束語

篇3

關(guān)鍵詞計(jì)算機(jī)仿真；結(jié)構(gòu)分析；抗震分析

中圖分類號(hào)TP202文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2012)041-0178-01

結(jié)構(gòu)工程是土木工程學(xué)科的一個(gè)分支，盡管經(jīng)過了多年的發(fā)展，但由于其自身的特點(diǎn)，研究不確定性的對(duì)象相對(duì)來說比較復(fù)雜性，仍然有許多問題要解決。隨著人類社會(huì)的發(fā)展，在這個(gè)領(lǐng)域中又不斷出現(xiàn)新的問題，急需要進(jìn)行解決。近年來，由于各種災(zāi)害在世界上許多地區(qū)發(fā)生（例如地震，火災(zāi)，爆炸等造成的結(jié)構(gòu)性破壞），因此結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)的需要，以力學(xué)作為分析，并包括其他功能結(jié)構(gòu)的要求，如監(jiān)測(cè)、報(bào)警控制系統(tǒng)、緊急疏散系統(tǒng)和自動(dòng)滅火系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)的建設(shè)被稱為智能建設(shè)。考慮到綜合因素，進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)。

1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與結(jié)構(gòu)工程學(xué)科關(guān)系是很密切的，在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的領(lǐng)域中，發(fā)揮了重要作用，展現(xiàn)了巨大的發(fā)展前景，它受到越來越多的關(guān)注，但其發(fā)展不能完全滿足工程實(shí)踐的要求。例如，三維非線性空間在這個(gè)階段只有物質(zhì)層面模型，三維設(shè)計(jì)非常有限，模型的水平部分的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步進(jìn)行提高，這些模型所需的計(jì)算量通常比較大，有一定的困難，需要在結(jié)構(gòu)分析中有進(jìn)一步的研究。

以現(xiàn)有的材料和截面特性為基礎(chǔ)，構(gòu)建空間模型，能實(shí)現(xiàn)高效率的三維空間結(jié)構(gòu)的非線性分析。同時(shí)，結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)阻尼模型還不夠完善，為此必須對(duì)模型加以改進(jìn)，按照標(biāo)準(zhǔn)程序，確保數(shù)值的穩(wěn)定性，調(diào)整阻尼系數(shù)，這是一個(gè)必要條件。

2計(jì)算機(jī)仿真抗震性能分析

計(jì)算機(jī)仿真，在一些發(fā)達(dá)的西方國(guó)家發(fā)展比較迅速，從規(guī)模上來看，大規(guī)模的工程建設(shè)階段已經(jīng)完成，已進(jìn)入維持現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的階段上。中國(guó)也將逐步進(jìn)入建設(shè)和維護(hù)這兩個(gè)階段。特別需要注意的是，在中國(guó)，目前的工程結(jié)構(gòu)，大部分都是砌體結(jié)構(gòu)住房，調(diào)查顯示，這種結(jié)構(gòu)在地震時(shí)破壞是最嚴(yán)重的，最有可能倒塌。這種結(jié)構(gòu)的抗震性能，需要在研究過程中進(jìn)一步加強(qiáng)。

利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，可以解決抗震性能分析中的許多問題?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)的地震性能分析和結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)的抗震性能分析是不相同的。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，使用的材料（混凝土或鋼筋等）具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)分析中，許多結(jié)構(gòu)都是固定的，例如，混凝土本體模型，高溫結(jié)構(gòu)模型，鋼筋模型等等，有時(shí)也需要考慮結(jié)構(gòu)的不同型號(hào)，因此，如果使用過多的測(cè)試研究成本就會(huì)太高。結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)實(shí)際上是相反的過程，在理論上，有更好的解決辦法。由于結(jié)構(gòu)抗震分析的一個(gè)重要方面是對(duì)加固措施的評(píng)價(jià)，尤其是一些歷史建筑，可能經(jīng)歷了很多地震或火災(zāi)，我們必須考慮他們的在原有的抗震性能的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次加固。此外，以往的一些研究重點(diǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、穩(wěn)定性方面沒有給予足夠的重視，這幾年這種情勢(shì)有所改變，將持續(xù)發(fā)展作為結(jié)構(gòu)可靠性的重要意義，已成為一個(gè)熱門話題。

上述問題都沒有系統(tǒng)的理論分析方法，但也很難通過試驗(yàn)來解決。在這種情況下，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震性能的分析，可以發(fā)揮重要的作用。

3計(jì)算機(jī)仿真抗震規(guī)劃

人口高度城市化已經(jīng)成為趨勢(shì)，在地震中，這些地區(qū)造成的生命和財(cái)產(chǎn)的損失最為嚴(yán)重，主要是由于次生災(zāi)害或救災(zāi)措施不能及時(shí)實(shí)施造成的。如何最大限度地減少損失，成為結(jié)構(gòu)工程學(xué)科急需要解決的問題，不僅要考慮地震結(jié)構(gòu)的行為，也要對(duì)城市化的抗震能力進(jìn)行評(píng)估。這一方面至少包括兩個(gè)問題，第一是要考慮結(jié)構(gòu)相鄰或附近的地區(qū)，在地震過程，是否由于反應(yīng)互相碰撞，造成進(jìn)一步的損害。調(diào)查顯示，這種情況經(jīng)常發(fā)生。另一個(gè)問題是，占地面積小的一些建筑物在地震中的情況，重要的建筑物倒塌，倒塌方向，將造成道路網(wǎng)絡(luò)、電力網(wǎng)絡(luò)、通訊網(wǎng)絡(luò)中斷，以至于不能實(shí)施急救措施。如果這種情況發(fā)生的可能性比較大，就應(yīng)該去改變結(jié)構(gòu)的具體模型，進(jìn)行必要的加固措施和其他方式來進(jìn)行避免。將這些過程在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬，對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行合理的估計(jì)、運(yùn)算，得出相應(yīng)的結(jié)論，并制定相應(yīng)的對(duì)策，達(dá)到最大限度地減少地震造成的損失。雖然在性能上進(jìn)行模擬研究有一定的局限性，但這些問題只是一個(gè)抽象的概念，給結(jié)構(gòu)抗震分析的計(jì)算機(jī)模擬研究提供了一個(gè)方向。

4結(jié)論

1）與傳統(tǒng)的分析方法進(jìn)行結(jié)合，仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)揮了比較重要的作用，在結(jié)構(gòu)抗震分析中，對(duì)地震的抗震性能進(jìn)行評(píng)估，為抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、進(jìn)行規(guī)劃，對(duì)區(qū)域地震倒塌過程進(jìn)行定量分析和評(píng)估，為抗震性能分析提供了強(qiáng)大的工具。也可以作為理論研究成果的有效載體，通過改善研究?jī)?nèi)容，反映最近的事態(tài)發(fā)展，使理論研究和工程實(shí)踐相結(jié)合。

2）數(shù)值方法的發(fā)展是主要途徑之一，目前的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展結(jié)構(gòu)，以樹枝方法為主要途徑，運(yùn)用大變形問題的數(shù)值方法，并提高這些方法的精度。

3）促進(jìn)結(jié)構(gòu)抗震分析的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用，應(yīng)該建立“滯回本構(gòu)模型”，探討數(shù)據(jù)庫技術(shù)在計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用，不斷加快計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)步，不斷擴(kuò)展計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)在研究中運(yùn)行計(jì)算技術(shù)，這樣確保計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)向更深更廣的領(lǐng)域發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]顧祥林,黃慶華,吳周.鋼筋混凝土柱考慮損傷累積的反復(fù)荷載-位移關(guān)系分析[J].地震工程與工程振動(dòng),2006,04.

[2]黃宗明,白紹良,賴明.結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程分析中的阻尼問題評(píng)述[J].地震工程與工程振動(dòng),1996,02.

篇4

1.1現(xiàn)階段維修汽車維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)成本分析

1）實(shí)訓(xùn)室成本

現(xiàn)代“理論-實(shí)踐一體化”汽車維修類專業(yè)教學(xué)的關(guān)鍵就是將實(shí)訓(xùn)室變成教室，而能真實(shí)模擬汽車維修企業(yè)的實(shí)訓(xùn)室由以下幾個(gè)部分組成，首先是場(chǎng)地，其次是場(chǎng)地裝修。對(duì)于有些汽車總成或部件，需要對(duì)其進(jìn)行切割改裝，這類教學(xué)用部件由于額外的改裝費(fèi)用比購買這些總成部件的費(fèi)用更為昂貴。另外還需要為展示這些教學(xué)設(shè)備購置如支架，電子操作平臺(tái)等。除了上述設(shè)備外，還需要購置用于檢測(cè)、拆裝和維修的配套工具。主要的檢測(cè)工具是與車型相匹配的車用檢測(cè)儀，主要的維修、拆裝工具是原廠工具和通用工具。一套完整的檢測(cè)、維修專用工具價(jià)格都在數(shù)十萬元左右。

2）教學(xué)材料成本（日常使用）

教學(xué)材料成本主要由油耗和易耗品組成。在油價(jià)日益上漲的情況下，成本上升也逐步顯現(xiàn)。帶有緊固部件的相關(guān)配件，如：汽油濾清器、機(jī)油濾清器在日常教學(xué)中因反復(fù)拆裝，而導(dǎo)致的損耗也是非常大的。

3）師資成本

在理論教學(xué)過程中，一名教師可以完成一個(gè)班級(jí)的理論講授。而在進(jìn)入到實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)后，往往會(huì)將學(xué)生分為若干小組，每個(gè)小組配備一名專業(yè)教師，同時(shí)授課，師資成本則相應(yīng)提高。

1.2傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的主要問題在現(xiàn)階段傳統(tǒng)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)手段下或多或少都存在以下一些問題：

1）實(shí)訓(xùn)設(shè)備損耗大，投入成本大

從實(shí)訓(xùn)教學(xué)的角度來看，學(xué)生要掌握汽車維修某一項(xiàng)技能，都要經(jīng)歷“初步認(rèn)知—基本完成—熟練操作—靈活運(yùn)用”四個(gè)階段。其中，學(xué)生畢業(yè)后在生產(chǎn)崗位上經(jīng)過一定時(shí)間的維修經(jīng)驗(yàn)積累才能達(dá)到第四階段，本文對(duì)此暫不做討論。從上述的成本分析來看，由于維修工藝不熟悉、工具使用不恰當(dāng)、誤操作等原因，使學(xué)生在第一、二階段中必須經(jīng)過反復(fù)多次實(shí)際操作才能達(dá)到第三階段水平，因此一、二階段中所投入的成本是最高的。

2）實(shí)訓(xùn)教學(xué)安全性不足

由于汽車大多部件為金屬材料，且可進(jìn)行高速的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，加上學(xué)生對(duì)知識(shí)探求而產(chǎn)生的好奇心理，容易導(dǎo)致盲目操作而發(fā)生教學(xué)事故。另外，由于實(shí)訓(xùn)設(shè)備有限、學(xué)生人數(shù)眾多，造成教師在教學(xué)過程中不能全面管理而產(chǎn)生疏忽導(dǎo)致事故發(fā)生。

1.3應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)優(yōu)勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及多媒體技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。相關(guān)職業(yè)院校近年來已經(jīng)在計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)上取得了一定的成果。各院校大多具備有一定規(guī)模的多媒體教學(xué)設(shè)施，教師可以在教學(xué)中使用專業(yè)相關(guān)的多媒體課件，學(xué)生樂于接受多媒體教學(xué)這一手段。但是大多數(shù)的多媒體教學(xué)課件，僅能在教學(xué)中起到演示作用，缺乏與學(xué)生的互動(dòng)功能，僅能理解為對(duì)傳統(tǒng)板書的影像演示。利用計(jì)算機(jī)仿真手段，制作類似于3D游戲的系統(tǒng)操作界面，使用人機(jī)交互的方式，將汽車，如發(fā)動(dòng)機(jī)，各個(gè)部件的拆卸，檢修，裝配，調(diào)整等實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬操作。學(xué)生通過該平臺(tái)可模擬汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝檢修、整車排故等操作，同時(shí)可配備了大量的教學(xué)資源以供學(xué)生在拆裝過程中隨時(shí)查閱，從而更好的掌握實(shí)際操作的要領(lǐng)及操作步驟。由計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)開發(fā)的模擬系統(tǒng)，可具有較好的擴(kuò)展性，根據(jù)不同的需求，進(jìn)行相應(yīng)的修改即。如根據(jù)車型更新、等級(jí)工考核、企業(yè)員工培訓(xùn)等方面的變化進(jìn)行適時(shí)調(diào)整。從而為解決教育投入不足，而引起的學(xué)生人數(shù)與實(shí)訓(xùn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)不匹配等問題提供具有可行性的解決途徑。

2可行性分析

2.1計(jì)算機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)涉眾及用戶類型分析

1）涉眾分析：

該平臺(tái)的涉眾主要包括對(duì)應(yīng)部門管理者，使用的教師及學(xué)生。

2）用戶分析：

該平臺(tái)用戶類型主要包括學(xué)生及教師，用戶說明及職責(zé)等見表2簡(jiǎn)述。

2.2系統(tǒng)開發(fā)簡(jiǎn)述

利用AS3作為開發(fā)工具，以SWF動(dòng)畫文件的呈現(xiàn)系統(tǒng)界面，穩(wěn)定性較高。在系統(tǒng)中涉及的零件及工具模型可使用3DMAX三維建模完成，導(dǎo)入flash庫中作為元件，立體感強(qiáng)，外形逼真。在開發(fā)過程中，類文件獨(dú)立，分別與源文件綁定，完成相應(yīng)功能。源代碼及源文件建檔清晰易查。在系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，類文件以及部分源文件可以繼續(xù)使用（場(chǎng)景、元件等），進(jìn)而降低了維護(hù)成本。在硬件方面，用戶單機(jī)版對(duì)用戶機(jī)要求不高，普通的計(jì)算機(jī)都能夠滿足需求。

3小結(jié)

篇5

隨著電氣化鐵道的高速發(fā)展，人們對(duì)電氣化鐵路的安全和穩(wěn)定性提出了更高的要求。牽引供電系統(tǒng)是電氣化鐵道的重要組成部分，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)利用與實(shí)際牽引供電系統(tǒng)對(duì)象相吻合的數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬試驗(yàn)，由于其具有靈活多變、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、周期短等特點(diǎn)，已成為分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、評(píng)價(jià)、培訓(xùn)系統(tǒng)的重要工具。采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)牽引供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)可顯著提高設(shè)計(jì)效率、提高設(shè)計(jì)精度。

2牽引供電系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真的作用

2.1檢驗(yàn)運(yùn)行系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)和特性

牽引供電系統(tǒng)在運(yùn)行中具有負(fù)荷隨機(jī)性強(qiáng)、移動(dòng)性強(qiáng)、三相不對(duì)稱等特點(diǎn)，用常規(guī)方法不能了解系統(tǒng)的真實(shí)過程、行為及優(yōu)化運(yùn)行的要求。不適合使用大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法，因其只針對(duì)特定情況進(jìn)行測(cè)試，并且存在周期長(zhǎng)、不具有重復(fù)性、消耗大量人力、財(cái)力。通過計(jì)算機(jī)仿真可以有效解決這些問題，它可以對(duì)不同的列車運(yùn)行狀態(tài)、不同供電方式下的電流、電壓、諧波、負(fù)序、功率因數(shù)、電能損失等物理量進(jìn)行推論計(jì)算和數(shù)據(jù)核查，以便設(shè)計(jì)出最優(yōu)的技術(shù)方案和運(yùn)行方案。

2.2預(yù)測(cè)新系統(tǒng)的指標(biāo)和特性

計(jì)算機(jī)仿真軟件可以針對(duì)已定的系統(tǒng)各種運(yùn)行方式下和行程工況下的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行各類特性或指標(biāo)的測(cè)試，可大大縮短試驗(yàn)或設(shè)計(jì)的周期，為試驗(yàn)或設(shè)計(jì)指明正確方向，從而最大程度降低盲目性操作?？捎捎?jì)算機(jī)仿真完成牽引負(fù)荷過程及其行為的仿真、負(fù)荷諧波過程及其行為的仿真、牽引負(fù)荷統(tǒng)計(jì)特征與隨機(jī)的仿真、牽引網(wǎng)故障過程及其行為過程仿真、絕緣水平與絕緣配合的仿真等工作。

3牽引負(fù)荷過程的計(jì)算機(jī)仿真

所謂負(fù)荷過程的計(jì)算機(jī)仿真，就是在計(jì)算機(jī)上仿真再現(xiàn)負(fù)荷過程。要實(shí)現(xiàn)牽引變電所某一臂上負(fù)荷過程計(jì)算機(jī)仿真，首先需要建立列車運(yùn)行負(fù)荷數(shù)據(jù)庫和列車運(yùn)行圖信息代碼數(shù)據(jù)庫，然后再由臂負(fù)荷過程仿真軟件再現(xiàn)臂負(fù)荷過程。

3.1列車運(yùn)行負(fù)荷數(shù)據(jù)庫

列車運(yùn)行負(fù)荷數(shù)據(jù)庫是由某一類型的電力機(jī)車牽引某種列車，在既定線路上正常操作運(yùn)行時(shí)候獲得的機(jī)車電流與行走距離之間的關(guān)系數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)集，對(duì)列車運(yùn)行負(fù)荷數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要方便應(yīng)用于牽引負(fù)荷的仿真計(jì)算過程。

3.2列車運(yùn)行圖信息代碼數(shù)據(jù)庫

列車運(yùn)行圖數(shù)據(jù)庫反映了下列信息：

（1）每天通過區(qū)段的列車數(shù)。

（2）每列車進(jìn)入和駛出臂上各區(qū)間的時(shí)分。

（3）進(jìn)入臂上各區(qū)間各次列車的車別（客，貨或零擔(dān)車）、運(yùn)行的方向（上行或下行）和通過區(qū)間的方式（直通，停通或通停）。對(duì)上述第二個(gè)信息，可設(shè)兩個(gè)變量T1、T2分別表示列車進(jìn)、出區(qū)間的時(shí)分。對(duì)第三個(gè)信息包括三個(gè)子信息，軟件中用代碼來區(qū)分，可分設(shè)三個(gè)代碼變量F1、F2、F3表示?？闪頕1=1、2、3分別代表貨車、客車、零擔(dān)車；F2=1、2分別表示上行、下行；F31=1、2、3分別代表通過區(qū)間的方式，即直通、停通、通停。列車運(yùn)行圖代碼數(shù)據(jù)庫必須與列車運(yùn)行負(fù)荷數(shù)據(jù)庫相對(duì)應(yīng)，其代碼數(shù)據(jù)也必須依不同的供電臂（左、右）、不同的區(qū)間及不同的車次來組織。3.3臂負(fù)荷過程的仿真臂負(fù)荷過程仿真可按下列思路來設(shè)計(jì)：

（1）調(diào)入牽引變電所某側(cè)供電臂上的列車運(yùn)行負(fù)荷數(shù)據(jù)和列車運(yùn)行信息數(shù)據(jù)。

（2）從列車運(yùn)行信息數(shù)據(jù)組中取出各次列車進(jìn)入和駛出該區(qū)間的時(shí)分T1和T2，并將其與所考察時(shí)步所對(duì)應(yīng)的時(shí)間相比較，以判斷所考察時(shí)刻該區(qū)間后運(yùn)行的時(shí)分?jǐn)?shù)，并取出該次列車的三個(gè)信息代碼F1、F2、F3，以確定列車的類型、行車方向和通過區(qū)間的方式。

（3）以T1、T2、F1、F2、F3為依據(jù)確定并從列車負(fù)荷庫中正確取出數(shù)據(jù)，并計(jì)算出該次列車在該考察時(shí)刻從牽引網(wǎng)取用的電流值。按上述方法計(jì)算出該供電臂各區(qū)間運(yùn)行列車在同一時(shí)刻由牽引網(wǎng)取用的電流值，將它們累加即為該供電臂此刻的總負(fù)荷電流，然后依時(shí)步（如取為1min）循環(huán)一周，即可得到該臂24h內(nèi)的負(fù)荷過程。

4負(fù)荷行為過程的仿真及統(tǒng)計(jì)分析

牽引負(fù)荷在牽引供電系統(tǒng)和外部電力網(wǎng)系統(tǒng)中電氣量變化的過程叫負(fù)荷行為，它主要表達(dá)了各種電氣量隨著時(shí)間變化的過程。可以得到以下結(jié)論：

（1）牽引變電所及供電臂上負(fù)荷行為過程。主要有母線電壓損失、牽引變壓器的功率損失、繞組負(fù)序電流及母線負(fù)序電流電壓分量、牽引網(wǎng)上的功率損失和最大電壓損失。

（2）牽引負(fù)荷對(duì)電力系統(tǒng)影響的負(fù)荷行為過程。主要有流入各發(fā)電機(jī)支路的負(fù)序電流，在電力系統(tǒng)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的負(fù)序電壓值等。

（3）對(duì)上述各種負(fù)荷行為過程進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，可以變換得出各指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)特征值（平均值、有效值、方差），并給出各指標(biāo)變化的概率直方圖。

5結(jié)束語

篇6

被動(dòng)安全主要是指汽車在不可避免的情況下所發(fā)生的交通事故，能夠在事故發(fā)生時(shí)保護(hù)車內(nèi)的駕駛?cè)藛T以及其他人員的安全，或者將傷害降低到最小，此時(shí)，就需要反復(fù)的進(jìn)行計(jì)算機(jī)試驗(yàn)研究才能將損害降低最低，達(dá)到最大的優(yōu)化利益。由于這種試驗(yàn)相對(duì)成本較高，所以不能經(jīng)常性的做實(shí)車碰撞試驗(yàn)，只能根據(jù)計(jì)算機(jī)的方式進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)試驗(yàn)到一定階段的時(shí)候才能進(jìn)行實(shí)車碰撞試驗(yàn)，這在很大程度上就降低了成本。實(shí)車碰撞結(jié)果產(chǎn)生的問題，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行安全設(shè)計(jì)改良與革新，最終將導(dǎo)致研發(fā)周期的延長(zhǎng)。為此，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在汽車被動(dòng)安全中是十分重要的。

2基于MATLAB/Simulink的仿真分析

MATLAB/Simulink是對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，也可以稱之為一體化仿真環(huán)境。它支持線性和非線性系統(tǒng)、連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)、離散時(shí)間系統(tǒng)及連續(xù)和離散混合系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進(jìn)程的。在MATLAB/Simulink環(huán)境下，系統(tǒng)模型可以根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)搭建，調(diào)整方便，結(jié)果輸出直觀。Advisor不僅可以對(duì)傳統(tǒng)汽車(包括輕型車和重型車)進(jìn)行仿真，而且對(duì)電動(dòng)汽車(包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車)也可以進(jìn)行仿真分析，可以預(yù)測(cè)多種循環(huán)工況下的車輛性能、能量消耗、排放、控制策略實(shí)施情況以及零部件的效率。

3硬件在環(huán)仿真分析

硬件在環(huán)仿真，最初應(yīng)用在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的系統(tǒng)的開發(fā)和測(cè)試上，是將被仿真系統(tǒng)的一部分用數(shù)學(xué)模型描述，并把它轉(zhuǎn)化為仿真計(jì)算模型，其他部分以實(shí)物(或物理模型)方式引入仿真回路，可以對(duì)虛擬運(yùn)行環(huán)境中的設(shè)備進(jìn)行逼真的模擬，其特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性。這種定義比較早的“半實(shí)物仿真”定義更準(zhǔn)確。通常硬件在環(huán)仿真的輸入和輸出是連續(xù)的或模擬的，在這種情況下，連續(xù)的輸入必須使用A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字的形式。這種仿真可以充分發(fā)揮物理仿真和數(shù)學(xué)仿真的優(yōu)越性，避免各自缺點(diǎn)。硬件在環(huán)仿真環(huán)境實(shí)現(xiàn)了物理硬件和軟件模型的互換，從而可以在原型車不存在的情況下進(jìn)行部件或整車的仿真，也可以對(duì)潛在的部件及其組合方案進(jìn)行評(píng)價(jià)、篩選，直到確定最優(yōu)方案。功能強(qiáng)大的高逼真度HIL實(shí)時(shí)仿真不僅可以縮短開發(fā)周期，加快了產(chǎn)品上市速度，而且由于測(cè)試期間無需使用實(shí)際硬件而降低了設(shè)備成本以及相關(guān)的維護(hù)成本。HIL仿真最顯著的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行模擬，而不會(huì)產(chǎn)生實(shí)際危險(xiǎn)。

4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是二十世紀(jì)八十年代末開始新型的一種實(shí)用技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行視聽覺融為一體的，在某種特定環(huán)境下，進(jìn)行的一種虛擬環(huán)境試驗(yàn)，這種試驗(yàn)就如同親臨現(xiàn)場(chǎng)般一樣真實(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，這種技術(shù)不斷地被應(yīng)用于汽車工程建設(shè)之中，并推動(dòng)了汽車工程建設(shè)的發(fā)展。利用虛擬技術(shù)可以將汽車進(jìn)行數(shù)字化，然后將其模擬的環(huán)境結(jié)合起來，用真實(shí)的駕駛員進(jìn)行一種仿真模擬駕駛，駕駛員可以真實(shí)感受到汽車的振動(dòng)，噪音等就如同在現(xiàn)實(shí)生活中一樣，同時(shí)，可以進(jìn)行各種危險(xiǎn)技術(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)，所有這一系列的數(shù)據(jù)參數(shù)以及結(jié)果都將在虛擬技術(shù)中得以體現(xiàn)，這樣不僅僅實(shí)現(xiàn)了虛擬技術(shù)的現(xiàn)代化，更加節(jié)省了投資，可以反復(fù)的使用，測(cè)試，并不存在任何的風(fēng)險(xiǎn)。

5高層體系結(jié)構(gòu)技術(shù)

高層體系結(jié)構(gòu)技術(shù)是美國(guó)在1995年提出來的一種構(gòu)件計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的建模技術(shù)，最顯著的特征就是可以通過應(yīng)用層將與環(huán)境分離，最大限度的利用新技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)功能，該系統(tǒng)也有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，這種技術(shù)在汽車工程中得到了廣泛的使用，隨著不斷變化發(fā)展與完善，并逐漸應(yīng)用于航空航天等事業(yè)。無人駕駛飛機(jī)就是在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。這種虛擬訓(xùn)練與交通工程仿真技術(shù)不斷的結(jié)合，并越來越完善。

6結(jié)束語

篇7

關(guān)鍵詞:虛擬仿真；瓦斯抽采；計(jì)算機(jī)；安全培訓(xùn)

1概述

礦井瓦斯是煤礦的主要災(zāi)害之一，預(yù)防突出的主要方法之一是預(yù)抽采瓦斯[1-3]。隨著軟件開發(fā)應(yīng)用的高速發(fā)展，越來越多的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用到了礦井設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)中。根據(jù)瓦斯抽采形態(tài)，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)（3DMAX、NURBS曲面技術(shù)）建立三維巷道仿真模型和瓦斯抽采工藝系統(tǒng)等的虛擬仿真，將整個(gè)工藝過程用模型動(dòng)作制成動(dòng)畫演示出來，直觀地展示了抽采瓦斯的相關(guān)細(xì)節(jié)，可供人員學(xué)習(xí)和培訓(xùn)應(yīng)用。

2瓦斯抽采仿真系統(tǒng)研發(fā)

本文借助計(jì)算機(jī)結(jié)合3DMAX軟件，把井下瓦斯抽采工程中的巖層、鉆場(chǎng)、巷道、瓦斯抽采管道等要素展現(xiàn)出來，在系統(tǒng)開發(fā)中，涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括系統(tǒng)的智能化、三維要素的建模和顯示等，運(yùn)用控制插值算法的精度和視窗的消隱與裁剪等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多角度觀察、旋轉(zhuǎn)、透明處理等可視化功能。

2.1巷道模型仿真

以拱形巷道為例，通過NURBS中CV曲線創(chuàng)建巷道輪廓，利用UV放樣曲面生成巷道斷面，進(jìn)行UV放樣時(shí)先畫出CV曲線，當(dāng)點(diǎn)擊修改面，出現(xiàn)NURBS的工具面板，依次選擇兩條曲線即可生成巷道斷面圖形，將各條巷道用中心線條表示；利用創(chuàng)建“復(fù)合對(duì)象”中的放樣工具，拾取已創(chuàng)建的巷道斷面作為基本圖形，放樣得到立體巷道模型，輔以巷道內(nèi)部管路、軌道等設(shè)施模型設(shè)計(jì)，抽排巷道的三維巷道模型。

2.2瓦斯抽采系統(tǒng)模型仿真

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)抽采工藝，基于抽采設(shè)備的3DMAX靜態(tài)建模，模擬了抽采巷道、卸壓煤層的空間位置關(guān)系，并實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)，注漿泵、油泵等抽采設(shè)備的創(chuàng)建及配套。在3DMAX中設(shè)置模型透明度參數(shù)，使內(nèi)部煤巖體變得透明可見，設(shè)置多個(gè)角度的攝像機(jī)路徑進(jìn)行分段渲染，設(shè)定攝像線性路徑，攝像機(jī)在渲染時(shí)沿著指定路徑運(yùn)動(dòng)。打開“修改”命令，設(shè)置攝像機(jī)鏡頭參數(shù)，達(dá)到較好的攝影效果，在渲染窗口設(shè)置視頻的幀數(shù)，控制演示速度和時(shí)間。通過仿真，清晰展示了煤層與鉆場(chǎng)、巷道層位的關(guān)系，具有較強(qiáng)的立體感，將鉆桿鉆進(jìn)，注漿封孔及瓦斯流動(dòng)真實(shí)地展現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)了可視化，有利于工程技術(shù)人員對(duì)該工藝的了解。

3結(jié)論

本文建立的可視化瓦斯抽采計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)在一定程度上反映了瓦斯抽采的主要工藝過程，清晰地顯示鉆孔布置，抽采范圍，瓦斯運(yùn)移狀況。該仿真系統(tǒng)可直接應(yīng)用在其他煤礦企業(yè)的安全培訓(xùn)中，能夠?qū)@孔布置及參數(shù)設(shè)計(jì)模型準(zhǔn)確形象地用于培訓(xùn)教學(xué)上，同時(shí)，可為煤礦瓦斯抽采及綜合治理提供一定參考。

參考文獻(xiàn)

[1]林柏泉,孟凡偉,張海賓.基于區(qū)域瓦斯治理的鉆割抽一體化技術(shù)及應(yīng)用[J].煤炭學(xué)報(bào),2011,01:75-79.

[2]徐乃忠,涂敏.三維立體瓦斯抽采鉆孔程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].煤礦安全,2013,09:17-19.

篇8

關(guān)鍵詞:仿真;高效切削;遠(yuǎn)程在線

0引言

近些年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，一些機(jī)器設(shè)備也在不斷的更新?lián)Q代，其中的零部件得到不斷的完善和提高，逐漸向一體化的方向發(fā)展［1］。在當(dāng)今時(shí)代，數(shù)控加工是一個(gè)比較流行復(fù)雜的工藝，它不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的加工程序，還貫穿著整個(gè)生產(chǎn)加工過程，因此它在連鑄機(jī)設(shè)備制造過程中有著非常重要的作用［2－3］。過去的機(jī)器設(shè)備已經(jīng)明顯滿足不了人們多樣化的需求，同樣也不適應(yīng)于鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。在當(dāng)前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，必須由專業(yè)研究人員對(duì)以往所用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行不斷的更新和研發(fā)，才能在激烈的市場(chǎng)上保留自己的一席之地，才能不斷的提升自己的經(jīng)濟(jì)效益［4］。同時(shí)也要注意在操作連鑄機(jī)等機(jī)械設(shè)備的過程中可以利用一些最新研發(fā)的技術(shù)，例如計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、高效切削加工技術(shù)等［5－6］，不僅可以提高設(shè)備的效率，還能大大減輕工作人員繁重的任務(wù)量，這是兩全其美的事情何樂不為。本文主要從計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)入手，介紹三維仿真技術(shù)在提高連鑄機(jī)設(shè)備加工高效化方面的應(yīng)用，進(jìn)而分析計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的新技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展，從而促使機(jī)械加工進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程操作技術(shù)，不僅會(huì)給公司省去很多不必要的麻煩，還能為公司生產(chǎn)加工提供必要的依據(jù)。

1高效切削加工與計(jì)算機(jī)仿真加工技術(shù)

1.1高效切削加工技術(shù)的需求

高效切削是一個(gè)比較復(fù)雜的綜合性技術(shù)，它設(shè)計(jì)的范圍方面比較廣，主要包括高速主軸單元、材質(zhì)管理以及速度控制等，從運(yùn)用的技術(shù)理念方面來講，它主要包括機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的理念、新的技術(shù)方法和手段等［7］。高效切削加工技術(shù)作為連鑄機(jī)運(yùn)行過程中重要的技術(shù)，它對(duì)整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行都有著重要的影響。企業(yè)的連鑄機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行的時(shí)候，如果只是一味的提高機(jī)器設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速率就可能出現(xiàn)兩個(gè)比較明顯的問題:一是隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的加快，生產(chǎn)效率也會(huì)隨著提升，這會(huì)延長(zhǎng)非刀削的時(shí)間;二是由于機(jī)器設(shè)備進(jìn)入高速運(yùn)轉(zhuǎn)階段，嚴(yán)重超出了它的工作限度，會(huì)導(dǎo)致機(jī)器提前報(bào)廢或者要進(jìn)行維修會(huì)加大花費(fèi)成本［8］。因此，要不斷熟悉高效切削技術(shù)，進(jìn)而熟練的掌握運(yùn)用，才能提高該企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2計(jì)算機(jī)三維仿真加工技術(shù)的應(yīng)用

近些年來，我國(guó)連鑄機(jī)發(fā)設(shè)備的生產(chǎn)加工越來越受到工廠企業(yè)的重視。在對(duì)每套設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)加工之前，首先都會(huì)對(duì)其設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行仔細(xì)的探進(jìn)探討，確保設(shè)備結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理。由于一些圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的比較復(fù)雜，施工人員往往會(huì)在了解圖紙方面花費(fèi)一些時(shí)間，然后在檢查圖式設(shè)計(jì)的合理性、有效性，來確保圖紙上的每塊設(shè)計(jì)都科學(xué)合理，這樣會(huì)節(jié)省大量的時(shí)間和精力。效率問題一直是眾多工廠企業(yè)都非常關(guān)注的一個(gè)問題，我廠通過運(yùn)用最新的技術(shù)和管理方法，針對(duì)效率這一問題制定相應(yīng)的解決措施［9］。例如通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，來模擬生產(chǎn)過程，完善計(jì)算機(jī)編制程序。通過對(duì)常用的零部件進(jìn)行加工、完善，從而能夠準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)加工工藝和切削參數(shù)的穩(wěn)定化，逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)器設(shè)備的批量化生產(chǎn)，這樣不僅僅能夠節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力，還能夠大大提升生產(chǎn)效率。(1)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立一個(gè)三維模型，能夠準(zhǔn)確的表現(xiàn)出物體的結(jié)構(gòu)特征;(2)選擇合適的工藝進(jìn)行加工，同時(shí)編制好程序以便能夠順利的操作，還要確定好加工的內(nèi)容，包括圖形、語言等，從而促使工作人員更加了解熟悉流程;(3)運(yùn)用VERICUT軟件建立三維模型，確定合理的走刀路線，找出加工過程中影響效率的問題加以解決，既可以提高生產(chǎn)效率，同時(shí)也減少花費(fèi)成本;(4)在切削過程中，一定要選擇合理的切削參數(shù)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)，不僅僅能夠減少工作人員的任務(wù)量，還能提高生產(chǎn)效率;(5)在選擇合理的參數(shù)之后，還要運(yùn)用仿真技術(shù)建立一個(gè)三維模型，來模擬產(chǎn)品的生產(chǎn)加工情況，從而能夠減少一些問題的發(fā)生，同時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)來設(shè)置合理的參數(shù)，從而促進(jìn)產(chǎn)品加工的順利進(jìn)行。

2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在高效化連鑄機(jī)設(shè)備中的應(yīng)用

2.1計(jì)算機(jī)三維仿真配管

扇形段是連鑄機(jī)的重要組成零件之一，同時(shí)也是我常生產(chǎn)加工的產(chǎn)品，它在連鑄機(jī)運(yùn)行過程中主要發(fā)揮的作用是:能夠降低氣溫迅速冷卻尚未干透的模型，或者將設(shè)備內(nèi)的水氣迅速冷卻，接著進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)［10－11］。面對(duì)我廠的生產(chǎn)效率這一問題，應(yīng)該如何制定相應(yīng)的解決措施，來保證廠商的正常運(yùn)行，盡量減少我廠在生產(chǎn)過程所遭受的損失，仍然需要工作人員的不斷探討和研究。下面以首秦三號(hào)機(jī)、京唐四號(hào)機(jī)的圖紙為例進(jìn)行仔細(xì)分析，通過綜合分析后，發(fā)現(xiàn)這家廠商的扇形設(shè)備的處理只按照?qǐng)D紙進(jìn)行機(jī)械的操作，沒有過多的考慮實(shí)際情況以及廠家的需求。在這一方面，這兩個(gè)工廠都有待完善和提高［13］。我廠吸取了它的缺點(diǎn)，并檢查自己生產(chǎn)的設(shè)備中有無此問題，有則調(diào)整，沒有加勉，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量水平。三維管路設(shè)計(jì)的基本步驟:(1)選擇合理的數(shù)據(jù)，建立一個(gè)三維模型;(2)運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，進(jìn)行調(diào)整;(3)編制合理的程序，進(jìn)行合理的調(diào)控;(4)真管的加工及最終的檢查;

2.2三維仿真管路設(shè)計(jì)、干涉檢測(cè)及調(diào)整

在進(jìn)行三維仿真管路設(shè)計(jì)時(shí)，首先要了解線管的整體框架以及主要功能，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的完善和創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出一個(gè)完整的管線路圖［14］。設(shè)計(jì)的線路圖不僅要科學(xué)合理，各線路以及零部件的安置都要合理有效，比如線管的長(zhǎng)度、材質(zhì)以及配置等都能通過計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠提前預(yù)知，發(fā)現(xiàn)線管的問題就及時(shí)的調(diào)整或解決，避免浪費(fèi)大量的財(cái)力、物力而且還大大減輕了相關(guān)工作人員的任務(wù)量，從而提高操作的生產(chǎn)效率。通過利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于三維仿真管路設(shè)計(jì)，從而使設(shè)計(jì)的管路更加符合人們多樣化的需求。

2.3管路的預(yù)制加工與裝配

在管路進(jìn)行加工之前，要對(duì)管路的直徑、長(zhǎng)度以及材質(zhì)等因素進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，確定一切都正常的情況下，才能夠進(jìn)入管路的生產(chǎn)加工過程。工作人員根據(jù)專業(yè)人士繪制的圖紙進(jìn)行開展工作。可以選用金屬材質(zhì)的圓鋸機(jī)進(jìn)行切割線管，切出的線管不僅長(zhǎng)度精準(zhǔn)、接口完美，可以省去后面很多繁瑣的細(xì)節(jié)調(diào)整，切的面還比較光滑，不需要進(jìn)行再次調(diào)整［15］。用三維仿真技術(shù)的線路數(shù)據(jù)與彎管機(jī)相結(jié)合，通常選擇半徑20mm以下的線管進(jìn)行調(diào)整布置，進(jìn)一步克服在以往線路管排設(shè)布置的過程中遇到的問題，從而使線管與設(shè)備更好的銜接配合，進(jìn)而消除后面可能遇到的問題或困難。在用三維仿真技術(shù)安置線路管的過程中要標(biāo)有明顯的記號(hào)，要與施工人員手中拿的線路圖上的標(biāo)記相一致，工作人員可以把復(fù)雜困難的線路圖通過共同的商議進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其變得更為簡(jiǎn)單明了，這種做法不僅能夠提高工作人員的積極性，還能節(jié)省成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3結(jié)論

綜上所述，本文通過分析計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、切削技術(shù)等在鋼鐵行業(yè)的運(yùn)用，不斷的調(diào)整我國(guó)連鑄設(shè)備的發(fā)展戰(zhàn)略以及創(chuàng)新手段，通過借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，使該技術(shù)不斷的提高和完善。進(jìn)一步分析我國(guó)的仿真技術(shù)對(duì)我國(guó)連鑄設(shè)備的發(fā)展進(jìn)步做出的巨大貢獻(xiàn)，以及工廠企業(yè)帶來的巨大效益。

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篇9

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；仿真技術(shù)；結(jié)合探究

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）13-0253-03

Abstract： with the continuous development of social economy and science and technology， computer simulation technology become in recent years to compare one of the commonly used types of computer. Computer simulation technology in the simulation of the effect of do the effect is more accurate， more real， so is the recognition of the application of the broad masses of the people. Signal as the computer simulation technology in an important way and an abstract expression of the concept， the simulation technology is convert the sight can be seen the true image of these invisible abstract things. Information processing as an important part of computer and in simulation technology is is a significant part of computer information processing is closely linked. So， the computer simulation technology and information processing technology are interrelated， interdependent relationship.

Key words： computer； simulation technology； combination of inquiry

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)中用到的最廣泛的的技術(shù)之一，發(fā)展的速度極為快速，適用人群眾多，無論是生活還是工作，滲透到各個(gè)方面。作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種方式，它的工作原理是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，加以模擬仿真，達(dá)到仿真的再現(xiàn)，將抽象的看不見的形象通過仿真展現(xiàn)出來。目前由于這項(xiàng)技術(shù)具有精確的仿真效果，受到各行各業(yè)的青睞，在各個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究，一直是計(jì)算機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要的話題和工作。對(duì)于信息技術(shù)而言，也與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)具有緊密的聯(lián)系，也是計(jì)算機(jī)發(fā)展領(lǐng)域的一個(gè)重要的方面。信息化依靠仿真技術(shù)得到抽象化的轉(zhuǎn)化，進(jìn)行有關(guān)的信息處理的工作。

1 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

1.1 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的含義

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是運(yùn)用相關(guān)的信息進(jìn)行軟件處理工作，可以對(duì)音頻、視頻及圖片等方面進(jìn)行整理，把現(xiàn)實(shí)中的各種事物模擬成計(jì)算機(jī)仿真的形式，再通過各種信息媒介進(jìn)行傳達(dá)給觀眾。在觀看某個(gè)事物時(shí)候，如果利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)觀看，可以有多種視覺的角度進(jìn)行觀賞，并且可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行任意的觀察，營(yíng)造一種實(shí)與虛結(jié)合的視覺效果。對(duì)于讓人們可以多方面的進(jìn)行交流信息具有重大的意義和作用。

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)有兩點(diǎn)重要的意義。第一，計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)是與一些計(jì)算機(jī)工程的進(jìn)行緊密聯(lián)系的，缺一不可。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)于系統(tǒng)的工程的開發(fā)，起到了至關(guān)重要的作用。第二，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一種重要的商業(yè)分析信息的工具，在公司的運(yùn)行中，可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)節(jié)約各種投資的成本，降低投資的風(fēng)險(xiǎn)等工作，為企業(yè)的發(fā)展具有預(yù)算和分析的作用。

1.2 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于社會(huì)生活中的各個(gè)領(lǐng)域，涉及到工作和生活的方方面面，推動(dòng)了不同的行業(yè)的方展方向，為工作帶來了新的發(fā)展動(dòng)力和源泉。對(duì)于計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)的應(yīng)用主要是用于以下的幾個(gè)領(lǐng)域。

1.2.1 在教育界的應(yīng)用

最近幾年，由于教育的不斷改革，逐漸的對(duì)學(xué)生的實(shí)操能力越來越重視，所以對(duì)于學(xué)生的實(shí)際操練的水平就可以用計(jì)算機(jī)的模擬實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行考核工作。計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)是一種新型的考核項(xiàng)目，利用現(xiàn)代信息技術(shù)的各方面元素把教學(xué)的內(nèi)容和指導(dǎo)實(shí)踐等合理有效的整合成一個(gè)有機(jī)體，建立起一個(gè)實(shí)操平臺(tái)，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐能力的水平。

這項(xiàng)模擬實(shí)驗(yàn)方式的出臺(tái)，活躍了原本閉塞的學(xué)習(xí)氛圍，把理論與實(shí)踐充分的結(jié)合了起來，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際操練的能力，對(duì)所學(xué)習(xí)的理論內(nèi)容能夠進(jìn)一步的加深理解和記憶。培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)發(fā)展。

1.2.2 在運(yùn)輸界的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展，交通運(yùn)輸工具早已普及到城市及小鎮(zhèn)的各個(gè)街道。由于車輛的不斷增加，交通事故也就常有發(fā)生，現(xiàn)在而言，交通方面的安全隱患一直是出于事故發(fā)生的主要問題。在運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)中，避免不了三個(gè)方面的因素，主體是人，客體是車和路。所以，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，可以作為分析交通安全的現(xiàn)代化先進(jìn)的方式。工作原理就是，建立起一個(gè)模擬形式的交通路段，在這個(gè)交通路段中系統(tǒng)的研究發(fā)生事故的原因，并通過對(duì)交通事故的分析對(duì)交通的安全方面做出評(píng)價(jià)和探究。

交通的安全仿真系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是它的最核心的部分。作為該系統(tǒng)的仿真技術(shù)，用于交通的安全的仿真技術(shù)系統(tǒng)是與其他的一般的仿真數(shù)據(jù)存在一定的區(qū)別的。在對(duì)一個(gè)區(qū)域的交通安全進(jìn)行評(píng)估的時(shí)候，交通安全仿真系統(tǒng)必須運(yùn)用精確的數(shù)法和事故率法進(jìn)行評(píng)價(jià)，而且還必須考慮到人們的各種思想和行為方面的因素等。對(duì)于進(jìn)行摸模擬的交通路段，交通工具的選擇就可以做任意的選擇，環(huán)境設(shè)置也沒有固定的要求，盡量把環(huán)境設(shè)置的真實(shí)化。再以一個(gè)旁觀者的角度來對(duì)交通事故進(jìn)行分析與探討，通過進(jìn)行系統(tǒng)的分析得出交通路段的精確的安全評(píng)估結(jié)果，并為安全事故提供出一個(gè)合理的解決方法。

1.2.3 在制造界的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造行業(yè)方面也具有較為廣泛的應(yīng)用。比如，將這一技術(shù)運(yùn)用于汽車制造業(yè)，可以為投資進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，解決成本大、難度高的相關(guān)問題。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在對(duì)進(jìn)氣管內(nèi)氣體的流動(dòng)的模擬工作的時(shí)候，就可以把發(fā)動(dòng)機(jī)工作的整個(gè)過程呈現(xiàn)出來，能夠進(jìn)行較較直觀的描述。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在汽車流場(chǎng)上的應(yīng)用，可以模擬出氣流的分離的整個(gè)狀態(tài)，將抽象的形式表達(dá)出來，建立起了一個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)模型。如果遇到汽車碰撞的狀況，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以通過一些相關(guān)的數(shù)據(jù)建立碰撞的數(shù)學(xué)模型。

1.2.4 在通信業(yè)中的應(yīng)用

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)式的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能夠適用于通信系統(tǒng)的多端的要求。通信系統(tǒng)的仿真技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代的通信的手段的重要應(yīng)用方式。比如說，可以做對(duì)通信系統(tǒng)的規(guī)劃工作，以及測(cè)試它的性能等方面。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)于通信系統(tǒng)的不同的模塊具有精確的分析性能的作用。

在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學(xué)中，很難運(yùn)用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)來分析它的復(fù)雜性。在協(xié)議設(shè)計(jì)的教學(xué)過程中間，通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的代碼可以把它設(shè)計(jì)成為可以得以實(shí)現(xiàn)的代碼。所以，在信息的學(xué)科教學(xué)中，仿真技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的復(fù)雜性問題的解決中也有相當(dāng)重要的作用。這項(xiàng)技術(shù)可以做到對(duì)一些信息學(xué)科進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行合理有的評(píng)估工作。另外，如果運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)也能夠避開由于不恰當(dāng)?shù)姆治鲈斐傻呐袛嘧璧K。通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)建模工作，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的精確確認(rèn)，就能夠迅速的把模擬的系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中展現(xiàn)出來。所以根據(jù)這項(xiàng)仿真技術(shù)的應(yīng)用，可以把教學(xué)中的相關(guān)評(píng)估工作進(jìn)行改進(jìn)處理。同時(shí)為了考察網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)募皶r(shí)性和應(yīng)用的效率，要構(gòu)建起相關(guān)的通信網(wǎng)絡(luò)。所以，通過以上可以看出計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真具有至關(guān)重要的分析和進(jìn)行評(píng)估的作用和意義。

2 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的類型

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛的運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。在對(duì)技術(shù)上的分析，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)主要有兩種類別。一種是OOS，它是一種面向?qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)仿真技術(shù)，運(yùn)用操作目標(biāo)的對(duì)象，把系統(tǒng)的功能和對(duì)象充分的運(yùn)用起來，再通過與對(duì)象間的信息進(jìn)行傳送工作。另一種是DIS，它是一種分布式的計(jì)算機(jī)交互的仿真技術(shù)，它主要是通過計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)方面的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備之間的相互連接，形成一個(gè)虛擬的仿真環(huán)境。

3 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的技術(shù)分析

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，它的主要核心技術(shù)就是計(jì)算機(jī)平臺(tái)的一種虛擬模擬技術(shù)，包括了建模的思想，數(shù)字化的基礎(chǔ)，以及對(duì)圖像的處理技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)由于它的仿真技術(shù)做到極其逼真，所以這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用的領(lǐng)域也是極廣泛的，具有極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)條件能夠把顯示仿真的效果做到最好。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式有幾個(gè)步驟：

3.1 建立數(shù)據(jù)模型

建立起數(shù)據(jù)模型，是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)建立的前提工作。對(duì)于其的建立方式會(huì)有兩種不同的方法，一般可以運(yùn)用演繹法或者歸納法?；蛘邇煞N方法結(jié)合起來一起運(yùn)用也能達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)模型的建立。在分析法中，第一步工作是把數(shù)字化模擬的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將數(shù)據(jù)模型建立是以實(shí)際情況為前提的。建立模型的工作中，先做數(shù)據(jù)分析的工作，充分的對(duì)數(shù)據(jù)做好分析工作，然后再進(jìn)行仿真的準(zhǔn)備。

3.2 實(shí)現(xiàn)仿真模型

在數(shù)據(jù)模型建立完畢后，就要對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行程序化的處理工作。在這一工作過程中，要運(yùn)用很多的編程語言來完成。把它模型化是一個(gè)重要而有些難度的工作，必須經(jīng)過對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后做程序化的管理，最終才能實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的建立。

3.3 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

通過建立好數(shù)據(jù)模型，和實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的仿真，接下來的工作就是驗(yàn)證仿真實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證的工作中，是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證工作，進(jìn)而得到相關(guān)的仿真結(jié)果。

4 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展

社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷革新與進(jìn)步，使計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也要根據(jù)時(shí)代的需求進(jìn)行不斷的完善發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展步伐，與時(shí)俱進(jìn)，才能夠在未來的市場(chǎng)應(yīng)用中能夠持續(xù)穩(wěn)步的發(fā)展。

4.1 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)會(huì)與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系交融

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)現(xiàn)在雖被廣泛的運(yùn)用在了各個(gè)領(lǐng)域，但是目前開發(fā)出來的絕大多數(shù)都還不能夠交融或者轉(zhuǎn)移，要實(shí)現(xiàn)共享的局面還達(dá)不到要求，具有一定的困難性。對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的高成本的開發(fā)現(xiàn)狀，這還是一個(gè)急需解決的問題，關(guān)鍵之處就是將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)一步的擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)化的層面。這項(xiàng)工作在未來的發(fā)展中必將會(huì)有更為廣闊的運(yùn)用前景，首先一點(diǎn)就是可以避開又一次的投資，另外，可以在這項(xiàng)工作進(jìn)程中獲得一些共享資費(fèi)。所以，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化具有重要的意義。

4.2 虛擬制造技術(shù)

該領(lǐng)域是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展的又一廣闊前景。虛擬制造技術(shù)的各項(xiàng)工作的完成，要依托計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，比過程之中的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，產(chǎn)品出廠和企業(yè)的管理工作等等，都離不開計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用使其正常運(yùn)營(yíng)。另外，虛擬制造已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)制造的多維度的進(jìn)行預(yù)測(cè)工作，制造技術(shù)不再單一。

4.3 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

該技術(shù)是在軟件模擬的實(shí)驗(yàn)下進(jìn)行的一項(xiàng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)。作為一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，運(yùn)用較經(jīng)濟(jì)，安全可靠，并且還可以實(shí)現(xiàn)多次的實(shí)驗(yàn)。仿真技術(shù)在現(xiàn)代的很多實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中都有所應(yīng)用，是對(duì)系統(tǒng)分析并進(jìn)行涉及的重要方式。

5 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合的分析

對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在不同的層面上進(jìn)行分析以后確切的認(rèn)識(shí)到，之所以這項(xiàng)技術(shù)能夠被廣泛的運(yùn)用到生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域，就是因?yàn)樗哂袠O強(qiáng)的使用價(jià)值。在對(duì)新的處理方面當(dāng)然也會(huì)有更大的運(yùn)用意義。在對(duì)光的信息的處理上，起著至關(guān)重要的作用。

作為先進(jìn)的信息技術(shù)的處理方式，光信息處理的最大的優(yōu)點(diǎn)在于容量大，速度快和具有并行的特性。計(jì)算機(jī)技術(shù)中的處理二維碼圖像信息的技術(shù)，光的信息處理可以對(duì)信息的增強(qiáng)處或者一些特別的特征方面進(jìn)行識(shí)別都有很重要的影響作用?，F(xiàn)在，有很多的計(jì)算機(jī)軟件都對(duì)信息的處理技術(shù)具有深刻的研究和發(fā)展。

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)信息的處理方法還有對(duì)軟件的信息處理。例如，matlab軟件是科學(xué)計(jì)算機(jī)軟件的一種，對(duì)于信息的處理也具有極強(qiáng)的靈活性，處理的方式涉及到矩陣的運(yùn)算和信息處理的很多方面。運(yùn)用此項(xiàng)信息處理是先利用軟件輸入進(jìn)信息進(jìn)行的仿真模擬，最后進(jìn)行可視化信息處理工作。這項(xiàng)軟件輸入快速，運(yùn)算很安全，而且具有方便的處理信息的優(yōu)點(diǎn)。

將計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)與光信息處理技術(shù)結(jié)合起來，仿真技術(shù)的功能也會(huì)更加的進(jìn)步與發(fā)展。通過將仿真技術(shù)和信息處理技術(shù)的結(jié)合，能夠作為一項(xiàng)很好的信息處理方法。把抽象的信息具體的展現(xiàn)出來，使其實(shí)現(xiàn)可視化，對(duì)于信息的處理的精確性能夠有更高層次的提升。所以，基于此原因，要做好計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理的結(jié)合運(yùn)用工作。

因此，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為靈活性較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也主要是對(duì)信息進(jìn)行處理工作。把計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合起來，可以有效的提高信息處理的精確性和工作的效率。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)通過圖像技術(shù)或者數(shù)學(xué)建模思想，進(jìn)行虛擬的轉(zhuǎn)換，將現(xiàn)實(shí)世界利用圖像的形式表現(xiàn)出來，具有可觀，并可以把抽象的信息具體化，再進(jìn)行高效率的處理工作，能夠適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)中高效率快節(jié)奏的環(huán)境。

6 結(jié)語

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在未來的發(fā)展道路上，必將隨著時(shí)代的進(jìn)步步伐不斷的完善自己科學(xué)化的發(fā)展。作為目前應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)技術(shù)，在數(shù)字計(jì)算或是信號(hào)通信方面都都有他的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值。仿真技術(shù)中，它將虛擬的抽象世界還原成可視的現(xiàn)實(shí)世界。而對(duì)于信息處理，它另一方面來說又被大量的植入進(jìn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)中。所以，將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理合理的結(jié)合起來，就具有極強(qiáng)的發(fā)展空間，同時(shí)有更廣闊的研究?jī)r(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

為了應(yīng)對(duì)工業(yè)工程在有關(guān)工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管理及優(yōu)化等綜合性實(shí)驗(yàn)課程開發(fā)難度較大的問題，該文提出將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了“教、學(xué)、做”一體化，并且，在顯著改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的同時(shí)，減少了設(shè)備消耗，尤其是耗材的使用量，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，而且克服了時(shí)間與空間上的限制，使得工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)課的開課率和學(xué)生的專業(yè)綜合能力得到顯著提升。

關(guān)鍵詞：

計(jì)算機(jī)仿真；工業(yè)工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是繼數(shù)學(xué)推理與科學(xué)試驗(yàn)之后認(rèn)識(shí)世界自然規(guī)律的第三類基礎(chǔ)方法。基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)是指利用實(shí)物和計(jì)算機(jī)軟件共同模擬出真實(shí)的情境，讓學(xué)生在模擬的情境下進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方法生動(dòng)形象，接近現(xiàn)實(shí)工作場(chǎng)景，有利于提高學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入相應(yīng)情境，真實(shí)的體驗(yàn)如在現(xiàn)實(shí)中執(zhí)行任務(wù)的感覺，以達(dá)到更快掌握技術(shù)手段的目的，而且這種教學(xué)方法可以利用計(jì)算機(jī)軟件的優(yōu)勢(shì)創(chuàng)造出靈活多樣的工作場(chǎng)景且不受行業(yè)限制，使學(xué)生對(duì)實(shí)踐問題的認(rèn)識(shí)更深入，采用的應(yīng)對(duì)方法更靈活。由此“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”便成為專業(yè)學(xué)習(xí)及實(shí)際應(yīng)用中的重要方法和技術(shù)手段。工業(yè)工程作為管理科學(xué)與工程的二級(jí)學(xué)科，其人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)出面向生產(chǎn)、管理、服務(wù)的高級(jí)專業(yè)技術(shù)和管理人才，面向的工作崗位主要有制造業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理、產(chǎn)能計(jì)算、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、項(xiàng)目管理、精益生產(chǎn)等，以及服務(wù)業(yè)的流程優(yōu)化、工作研究等。其中，制造業(yè)涉及行業(yè)范圍廣、產(chǎn)品種類多、工序過程各異，因此，在教學(xué)過程中需要通過一系列系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)的問題提煉能力及問題分析能力，并采用專業(yè)的技術(shù)方法和手段有針對(duì)性的對(duì)問題本質(zhì)進(jìn)行處理。然而，正是由于工業(yè)工程方法應(yīng)用行業(yè)的廣泛性及多樣性，使得我們不可能如其他5類工程學(xué)科般擁有自己典型的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，亟需我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)過程中探索新的教學(xué)方法與實(shí)驗(yàn)支撐技術(shù)。

1工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

工業(yè)工程類實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，主要是以“理論課+實(shí)驗(yàn)室”的模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)工業(yè)工程專業(yè)基本方法和技能的掌握與應(yīng)用，如，工作研究、動(dòng)素分析、人機(jī)工程、物流工程、流程優(yōu)化、現(xiàn)場(chǎng)改善等基本技能與方法論。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，基本上遵照如下流程：首先，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行以上理論課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生知道、了解并掌握這些基本的專業(yè)手法與技能；其次，通過開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的這些技術(shù)方法展開實(shí)踐，從而幫助學(xué)生達(dá)到訓(xùn)練并養(yǎng)成工業(yè)工程專業(yè)素養(yǎng)的目的。然而，目前所開設(shè)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程均是就某一獨(dú)立技術(shù)方法而展開的較為單純的技能訓(xùn)練，如，工作研究的實(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)動(dòng)作研究、動(dòng)素分析、生產(chǎn)節(jié)拍平衡開展具體分析過程實(shí)踐，幫助學(xué)生深刻體會(huì)這些基本專業(yè)手法的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合；人因工程，主要是通過系列人因?qū)嶒?yàn)帶領(lǐng)學(xué)生親身體驗(yàn)，感受高度、亮度、顏色、頻繁度、規(guī)律度等人因影響因素帶給人視覺、聽覺等感官的切實(shí)感受，從而探討基于人因的合理化設(shè)計(jì)、布局及工作安排；設(shè)施規(guī)劃布局則是基于物流分析方法，通過物流強(qiáng)度度量，分析部門間的相關(guān)性強(qiáng)度，從而為合理布局、物流優(yōu)化提供有效參考。以上這些實(shí)驗(yàn)均對(duì)學(xué)生在工業(yè)工程專業(yè)基本方法技能的培訓(xùn)上起到了有效效果。然而，卻并未在促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成工業(yè)工程職業(yè)素養(yǎng)上發(fā)揮強(qiáng)化作用。原因在于，缺乏像物流工程、系統(tǒng)工程、系統(tǒng)建模及仿真優(yōu)化等這類有關(guān)工業(yè)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管理及優(yōu)化的主干課程的綜合性實(shí)踐項(xiàng)目，要設(shè)計(jì)出針對(duì)本專業(yè)基本技能方法的綜合性實(shí)踐項(xiàng)目，需要的制造業(yè)相關(guān)設(shè)備、產(chǎn)品品種等數(shù)量巨大，且耗費(fèi)大、成本高，很難從實(shí)際操作入手，計(jì)算機(jī)仿真方法不失為解決此問題的一種有效方法?；谟?jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)則以其高效率、低成本、內(nèi)容豐富、性能有效和安全等優(yōu)勢(shì)得到越來越多的應(yīng)用和推廣。因此，應(yīng)該將“項(xiàng)目教學(xué)”“案例教學(xué)”“教、學(xué)、做”一體化和基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)的方法結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，提升實(shí)踐教學(xué)效果?；谟?jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)很容易與其它先進(jìn)的教學(xué)方法相結(jié)合，因此，在工業(yè)工程類實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中，將基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)與其它教學(xué)方法相結(jié)合，有助于提高實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果，而且成本低、效率高，使學(xué)生可以不受場(chǎng)地、行業(yè)、設(shè)備與產(chǎn)品的限制，使學(xué)生更好的掌握專業(yè)技能和方法，并通過基于計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)開發(fā)的綜合性實(shí)踐項(xiàng)目，鍛煉學(xué)生的工業(yè)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管理及優(yōu)化的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，從而促進(jìn)本專業(yè)人才培養(yǎng)效果的提升，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在工業(yè)工程類實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中具有重要的意義。

2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為人們提供了一個(gè)理想的實(shí)踐教學(xué)手段，目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)普遍將其應(yīng)用于軍事訓(xùn)練、課程教學(xué)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練以及醫(yī)學(xué)研究等方方面面。美國(guó)是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)的起源地，現(xiàn)在美國(guó)計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展水平也比較高，在這個(gè)領(lǐng)域代表了國(guó)際先進(jìn)水平，也是第一個(gè)把虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在教育教學(xué)中的國(guó)家，目前在感知、用戶界面、后臺(tái)軟件和硬件等幾個(gè)方面，形成了一個(gè)比較系統(tǒng)的虛擬仿真教學(xué)儀器架構(gòu)。如，美國(guó)的卡羅萊納州立大學(xué)利用Java技術(shù)建立了基于Web的探索式虛擬物理實(shí)驗(yàn)室，主要有以下幾個(gè)模塊：基于JavaApplet的虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)設(shè)施、相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程模塊、實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)模塊、協(xié)作模塊。在歐洲，英國(guó)在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)的相關(guān)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，研究出了虛擬仿真軟件包，并應(yīng)用在教學(xué)儀器和工業(yè)安全培訓(xùn)等方面。如，英國(guó)的諾丁漢大學(xué)在教育和學(xué)術(shù)方面對(duì)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行了研究與探索，其目標(biāo)主要在于探索桌面虛擬仿真的輸入設(shè)備應(yīng)用上。此外，該小組還和其他學(xué)校緊密合作，將其仿真系統(tǒng)應(yīng)用在了特殊學(xué)生教育中。在中國(guó)，目前各個(gè)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)也廣泛采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)建立虛擬場(chǎng)景進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)與研究。例如：中國(guó)科技大學(xué)開發(fā)出第一套基于虛擬仿真的教學(xué)儀器系統(tǒng)——利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開發(fā)，系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)儀器的智能化儀器、計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬仿真和物理教學(xué)儀器等有機(jī)結(jié)合，把物理教學(xué)儀器系統(tǒng)推進(jìn)到了新的領(lǐng)域；北京潤(rùn)尼爾網(wǎng)絡(luò)科技有限公司以北京郵電大學(xué)強(qiáng)勢(shì)的網(wǎng)絡(luò)、通訊、電子三門學(xué)科為基礎(chǔ)，采用JavaApplet技術(shù)、B/S結(jié)構(gòu)、J2EE框架，為解決高校日趨緊張的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地等實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題，由北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)研究所組織精英力量，經(jīng)過多年研究，開發(fā)出了配套的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過對(duì)國(guó)內(nèi)、外的基于計(jì)算機(jī)仿真的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)應(yīng)用情況進(jìn)行對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)前，國(guó)外基于計(jì)算機(jī)仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)比國(guó)內(nèi)開發(fā)時(shí)間早，應(yīng)用相對(duì)成熟，不管是在仿真器材還是仿真軟件上都比較豐富、且功能較多；同時(shí)，國(guó)外很多成熟的仿真實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品價(jià)格普遍偏高，且技術(shù)難度也不太適合本科學(xué)生，更適合研究所或工程師使用。盡管如此，我國(guó)還是有很多現(xiàn)行的成熟的計(jì)算機(jī)仿真軟件供我們選擇，這些成熟的仿真軟件具有界面友好、可擴(kuò)充性、支持二次開發(fā)等特性，甚至大多實(shí)現(xiàn)模塊化利于定制化實(shí)驗(yàn)的開發(fā)，基本上能滿足國(guó)內(nèi)高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要及豐富的仿真實(shí)驗(yàn)需求。因此，國(guó)內(nèi)很多高校及科研院所普遍采用購買成熟的仿真軟件產(chǎn)品，基于自身的仿真實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行對(duì)應(yīng)的二次開發(fā)，從而設(shè)計(jì)出適合自己的基于計(jì)算機(jī)仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并得到了很好的應(yīng)用發(fā)展。就工業(yè)工程類實(shí)驗(yàn)課程而言，現(xiàn)在市面上流行的仿真軟件，如，F(xiàn)lexsim、witness、em-plan等都能提供給我們一個(gè)良好的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，供我們?cè)谶@些平臺(tái)上進(jìn)行綜合性實(shí)踐項(xiàng)目的構(gòu)建和開發(fā)。

3基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式開發(fā)

在深度分析學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和企業(yè)真實(shí)需求的基礎(chǔ)上，基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和混合式學(xué)習(xí)理論，按照社會(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則，借鑒信息化和項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)設(shè)計(jì)方法，探索出基于實(shí)踐項(xiàng)目、真實(shí)案例和工作任務(wù)的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了“教、學(xué)、做”一體化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。該模式由“項(xiàng)目導(dǎo)入、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃和成果展示與評(píng)價(jià)”4個(gè)環(huán)節(jié)組成，其中，計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫穿了該模式的所有環(huán)節(jié)。下面簡(jiǎn)單介紹該模式的具體實(shí)施方案。

（1）在“項(xiàng)目導(dǎo)入”環(huán)節(jié)，專業(yè)教師的活動(dòng)包括：借助選定的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，導(dǎo)入項(xiàng)目任務(wù)及目標(biāo)、展示項(xiàng)目結(jié)果，讓學(xué)生對(duì)項(xiàng)目有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，然后再布置具體的實(shí)踐任務(wù)；利用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生明確自己應(yīng)當(dāng)完成的具體任務(wù)和完成任務(wù)后可以獲得哪些知識(shí)以及達(dá)到什么樣的技能水平；在充分考慮學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)和能力水平的基礎(chǔ)上，適當(dāng)采取分工協(xié)作方式，安排具體的任務(wù)完成時(shí)間及成果的評(píng)定方法等。

（2）在“制定計(jì)劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生的活動(dòng)包括：通過自主學(xué)習(xí)、分工協(xié)作等方式，對(duì)具體實(shí)踐項(xiàng)目的目標(biāo)、任務(wù)進(jìn)行分析；確定任務(wù)所涉及的專業(yè)方法和技能手段，充分應(yīng)用已掌握的專業(yè)知識(shí)和能力，借助計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)出仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛶椭鷽Q策與優(yōu)化；確定仿真實(shí)驗(yàn)任務(wù)的實(shí)施步驟，為仿真實(shí)驗(yàn)任務(wù)的實(shí)施做好充分的準(zhǔn)備。

（3）在“實(shí)施計(jì)劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生的活動(dòng)包括：在計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，按照擬定的計(jì)劃，逐步完成實(shí)踐項(xiàng)目的仿真任務(wù)；在完成實(shí)踐項(xiàng)目仿真任務(wù)的過程中，學(xué)生通過應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和技能，建構(gòu)自己的專業(yè)知識(shí)，從而幫助自己養(yǎng)成專業(yè)素養(yǎng)。

（4）在“展示與評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)，學(xué)生的工作包括：在計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上展示自己的實(shí)踐項(xiàng)目仿真成果；參與討論和評(píng)價(jià)；通過對(duì)比分析，學(xué)生對(duì)自己的實(shí)踐項(xiàng)目展開進(jìn)一步的仿真優(yōu)化處理。

4結(jié)語

將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)更加緊密的結(jié)合起來，能夠更好的實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化，并且，在顯著改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的同時(shí)，減少了設(shè)備消耗，尤其是耗材的使用量，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，而且克服了時(shí)間與空間上的限制，使工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)課的開課率和學(xué)生的專業(yè)綜合能力得到顯著提升。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的應(yīng)用前景廣泛,值得深入研究。

作者：趙燦燦 單位：首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)安全與環(huán)境工程學(xué)院

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