“小肥羊”通过精心收集，向本站投稿了14篇轧钢工艺计算机仿真论文，这次小编给大家整理后的轧钢工艺计算机仿真论文，供大家阅读参考，也相信能帮助到您。
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篇1：轧钢工艺计算机仿真论文
轧钢工艺计算机仿真论文
1计算机仿真技术在轧钢工艺当中的实际应用探究
1.1计算机仿真软件
制造业是我国当前的主力发展领域，是我国经济的支柱产业，这其中就涵盖着机械制造以及各种型材的制造等。制造业在当前所面临的是产品的竞争，所以要在具体的指标上要能够得到满足，要求产品的价格是最低的，以及以短时间完成从概念设计到产品上市这一过程，要能够对客户的需求的到满足，对产品所提供的服务要是最好的。为此我国在计算机仿真软件的使用上就显得非常必要，这几个软件主要是一体化制造系统仿真软件，这一软件主要是在车间设计和分析的建模以及仿真软件，在具体的功能上主要有自动生成离散事件仿真模型，并能够对这一模型进行仿真。另外就是在制造车间的生产计划和工艺路径可以通过表格的形式进行输入，既能够通过手工进行输入同时也能够通过工艺规划的模块进行读入。再者就是加工过程仿真器，为能够有效的价格产品设计和开发周期得到有效缩短，在CIMS当中尤其是强调计算机辅助设计和计算机辅助制造的集成，也就是要求从CAD输出产品设计信息可以直接通过网络传送到计算机辅助加工工艺规划系统，并使其产生刀位轨迹文件。为能够有效确保加工工艺的合理性及NC代码正确，要对真实零件切削加工前进行一次试切削。在这一过程中主要就是通过木模进行替代真实的零件，这显然会对开发的周期有着延长，并在成本上也会比较高。针对加工过程仿真器可以为CAM/CAD集成，尤其是检验NC代码正确性和减少加工过程的碰撞干涉提供支持，所以在这一软件的应用下能够起到部分的代替试切的作用。
1.2计算机仿真在轧钢工艺中的实际应用
现场生产中，小规格的圆钢在冷床上的运动方式和一般圆钢有着很大区别，故此要对冷床的基本结构及原理等进行研究，在计算机上根据建立运动模型进行仿真试验后，结果表明当前生产的最小规格圆钢能够利用现有冷床进行生产。研究当中涉及到的冷床是步进回转式冷床，具有两种齿板，分别是V型齿板及U型齿板，借助它们相互错动使得圆钢一方面做步进运动，而另一方面绕其自身轴进行旋转。针对这一结构可能出现的问题进行仿真机现场实验，要能够从理论的角度进行分析，在半径小的圆钢方面可能在翻过V形的齿轮的第二个齿峰的`过程中，不能和第二个V形齿的左壁相接触，这也是其中的一个重要问题，属于冷床翻钢的极限。主要就是造成翻钢的过程中会有不稳定的情况发生，这样就造成了冷却不均。根据这一图示就能看出，在V形齿的第二齿峰和小圆钢那样相交或是相切的过程中，U形齿会向下向前，而V形齿则是向上向后，这样就会出现翻钢的情况，这只是必要的条件。然后根据磨损的情况和具体的规格进行仿真实验，针对不同型号的圆钢进行建模和仿真，正常情况下对90号钢进行分析，从实际的仿真计算以及表现情况能够看出小圆钢在冷床上运动的比较稳定冷却效果较好。而75号钢的仿真系统当中的数字模拟仿真，冷床上运动稳定冷却效果佳，但在稳定性方面相对较差。
2结语
总而言之，当前我国的计算机技术有了很大程度的发展，相关的技术已经在诸多领域得到了广泛应用，其中在轧钢工艺当中的应用就发挥了很大作用，促进其工艺质量的提升。通过对计算机仿真技术在轧钢工艺当中的应用分析，能够在一定程度上加强理论的科学性，由于篇幅限制不能进一步深化研究，希望能够起到抛砖引玉的作用以待佳作。
篇2：现代教育教学计算机仿真论文
现代教育教学计算机仿真论文
一、计算机仿真
第一,功能确定。根据《计算机组成原理》课程的教学需要，系统应完成以下功能：
（1）建立与设备实际安装情况相同的平台，使用了3DMAX，虚拟现实软件cult3D,Flash,DreamWeaver,Flash,photoshop,AfferEffect等建立最新型号的虚拟电脑硬件，然后建立与设备相关的各种保障设施模型，最后建立要进行虚拟仿真的设备的模型。
（2）实现虚拟电脑硬件组装后相关的寄存器、存储器、I/O设备、接口、CPU芯片及插座的操作，对可采用鼠标控制方式实现对其控件的操作，并通过仿真逻辑，将其动作结果显示在设备显示器上，从而完成设备的通电检查步骤，实现通电逻辑。第二，设计思路。从课程教学的需要，计算机仿真交互教学网站的课件常见的有如下几种类型：
1）Flash课件；
2）三分屏课件；
3）PPT课件；
4）用于仿真交互自学的课件。第三，Flash课件。传统教学中计算机工作过程和原理的讲解，采用图形和文字加以介绍，学生不易理解，感到课程单调、枯燥，学生学习的兴趣不大。采用Flash制作动态课件，充分用动画、声音、交互、视频以及剪辑等基本元素，能形象地表述计算机各部件的安装和各元器件数据交换和指令传送的过程。因Flash制作的课件图文声像并茂，能很好的激发学生的学习兴趣，而且Flash课件容量小，适应于网络的流式播发技术。第四，三分屏课件。三分屏课件是目前最流行的一种支持网络点播和直播的课件，主要包括视频（或音频）模块，课件提纲模块和PPT讲义模块。为了方便学生网上学习，我们将课程各小节的知识点以及难点和重点，录制成网页格式的文件，放在学校网站的树形目录结构中。三分屏课件可解决各级学校教育资源不均衡的问题，让优秀老师的教学方法，教学理念乃至生动的肢体语言和独特的教学感染力得以传播推广，降低教育工作者交流学习的成本，帮助教师教学反思，提高教学水平。同时，学生可以对没听懂的、不理解的内容可以反复观看，提高学习质量。第五，PPT课件。PPT课件的制作功能强大，不仅文字编辑功能强、段落格式丰富、文件格式多样，绘图手段齐全，而且通用性强，易学易用，有强大的多媒体展示功能，较好的WEB支持等优点，PPT课件形式的多样化，能吸引学生的学习兴趣，挖掘学生内在对知识的渴求，特别适合教师拿它来教学。第六，用于仿真交互自学的课件。教师制作课件的主要目的是调动学生的自主学习兴趣，强调学习过程以学生为中心，充分提高学生自主学习的能力，使学生能积极主动地制定学习计划，选择适合自己的学习方法，构建他们自己能掌握的一套知识，因此课件设计中强调学乐相结合，比如，学生可依据所学的计算机组成原理的知识来进行计算机元器件的安装、调试，如某一步骤不正确的话，仿真系统会给予提示并自行评分，这样，学生就能明白错误出在哪里，下次学习时能避免同样的错误，学生在仿真组装中渐渐掌握所学的元器件安装的基本知识。
二、运用计算机仿真课件进行《计算机组成原理》课程的教学改革实践
《计算机组成原理》是计算机专业的一门核心必修课程，随着计算机技术的飞速发展，必须保证该课程教学内容及实现手段的先进性，才能确保该课程教学效果的优秀。本课程的特点是教学内容多、信息量大、难度大，而授课学时仅几十个学时，因此很难使学生能完全掌握课程的所有内容，因此，我们采取了理论与实践相结合的教学方法来提高课内教学质量，提升学生的实际动手能力和创新设计能力。因国家开放大学成人教育的特殊性，本课程大力推进工学结合教学模式，在课程教改实践中我们采取如下作法：第一，在“计算机工作原理”的教学实施中采用“任务驱动法”的教学模式。将TEC-2000教学计算机硬件系统的基本组成和实践分解成若干任务，任务的.难度、具体内容要根据学生的学习情况来确定，增加其趣味性，激发学生的学习兴趣。第二，以课程实习的形式，到计算机硬件实验室开展现场教学，因实验教学是本课程的重要教学环节之一。例如TEC-2000教学计算机硬件系统的运算器、控制器、主存储器、I/O串行接口、中断线路、启停控制部件、各类控制按键、开关及指示灯的的组成和连接以及使用方法，并让学生按时完成实训报告。第三，动态教学网站辅助教学系统，我们开发了基于B/S的网络辅助教学系统———计算机硬件的安装及工作原理的虚拟仿真网站。学生可以自由选择学习内容，大大地激发学生学习热情。如网站“课件制作库”模块包含各知识点的动画教学课件；“教师授课”模块是以小节为单位的屏录Flash课件；“学生自学”模块也是以五大项目为主结构，项目下又分成具体的工作任务，完全从工作过程来讲解课程的知识点。为了方便学生对课程内容的理解，将实验指导及实验录像放于网站“实践指导”模块，便于学生实验前预习，使学生对实验的全过程做到心中有数。第四，运用网络考试功能巩固及测试学习效果。我们提出网站辅助教学和网络考试的教改模式，在虚拟仿真网站的“习题”和“疑难解答”库中含有大量习题及疑难问题解答，因为我们开发的系统采用的是基于XML技术的WEB网页，学生可以快速查找相关知识点。通过网站辅助教学有效的激发学生的学习兴趣，促进学生对未完全掌握知识的不断温习；通过在线的网络考试对这部分内容进行测试，并在最终的课程成绩中占据约50%的份额，而期末的测试内容以实操为主，并在最终的课程成绩中占据50%的份额。
篇3：计算机仿真模拟教学研究论文
计算机仿真模拟教学研究论文
一、计算机仿真模拟教学的目的与特点
利用计算机软件进行仿真模拟教学的目的是通过软件技术，将企业的经营活动进行高度的提炼，通过模拟经营环境，使学生在接近真实的情境下，体验如何在竞争的环境下进行企业各项决策，学生可以在亲自动手的实践中巩固已学知识、探索如何解决管理上的难题与困境、锻炼综合运用知识的能力、提高自身的综合素质。在竞争模拟中，学生们将组建不同的管理团队进行公司运营，在激烈的市场竞争中尽可能实现公司价值最大化。而团队成员将分别担任CEO，COO，总经理、营销经理、研发经理、生产经理，财务经理、人力资源管理经理等不同的角色，做出相应的战略决策，尽量使公司在变幻莫测和竞争激烈的市场中得以生存和发展。管理团队必须结合不断变化的宏观经济环境、各公司的竞争地位以及本企业的各部门之间的协同作用，辅以各种数据模型，制定出自己公司的竞争战略并按规定的时间提交决策单。通过软件对各企业的决策数据进行汇总，依据模拟的市场环境和需求决定各企业的主要经营指标，并且按照加权平均计算出各企业的模拟结果。然后，各企业再根据当下的状况，做出下一轮次的决策，直到整个模拟的周期结束。一般做一期演练需要一个小时，而一般地一个较为完整的模拟过程则需要9期。教师与学生在仿真模拟教学中，角色发生转换，一改以往传统授课方式中学生被动充当“听众”，把教学活动从关注“教”转向关注“学”；老师则在模拟实验中充当“导演”的角色，只起组织、指导的作用，强调学习的主体是学生，学生要成为“roleplayers”，自主地在模拟竞争情景下进行各项活动，要让学生在实践中学习知识，应用知识，并提升能力。
二、计算机仿真模拟教学的教学策略
与任何教学一样，计算机仿真模拟教学也必须在一定的指导原则下充分准备、精心设计、灵活开展；并且相对传统教学而言，由于计算机仿真模拟教学的活动更丰富、学习主体之个体差异性表现更为明显，因此，在进行模拟实验时，教师还应当注意设计与传统教学相区别的教学策略。
(一)以亲历体验为手段，着重让学生掌握工商管理中的“意会性知识”
工商管理本科生在其四年的学习过程中，应当建立起由传统教学方法和现代教学方法等多种方式组合而成的学习立方体。其中传统教学方法，即由课堂讲授、课外作业、考试三者构成，这是一种“代理式”学习方法，适合于“言传性知识”的传授。现代教学方法主要包括案例教学、毕业设计、经营模拟等“亲验式”学习方法，适合于“意会性知识”的掌握。计算机仿真模拟教学是相关专业教学的手段之一，虽有它的实际意义，但并不能完全代替基本理论的学习。如果参加模拟仿真竞争的学生缺乏最基本的知识，不懂得如何计算成本、利润、纳税等，所做的决策只是空凭感觉，随意性太强，这样势必难以实现教学之目的。因此，模拟仿真应当也建议在基本的课程(如生产运作管理、市场营销、财务管理、人力资源管理等)的学习结束后进行，既可以在比较综合的课上使用，也可以单独设置实训课程。众所周知，管理决策既是一门科学也是一种艺术，管理的层次越高，决策中的艺术性就越高；决策层次越低，决策的科学性就越强。通过仿真模拟教学加深对各学科基础知识的理解，教师在重视决策科学性训练的同时，也应培养学生们纵观全局和高瞻远瞩的能力。选择的模拟决策层面通常包括各个专业主要课程相关内容，如生产运作管理、市场营销、财务管理、人力资源管理、战略管理、目标管理、沟通管理、运筹学、统计学、博弈论等。而与现代教学方式中广泛运用的案例教学比较起来，计算机仿真模拟教学的对抗性更强，参与者的积极性更高，所设计的知识更全面，是以动态方式进行的案例分析。让学生站在企业最高决策的位置上来分析、处理所要面对的各项问题，亲身体验企业决策中的“甜酸苦辣”等滋味，使学生深刻领悟作为管理者所应掌握的硬功夫和软功夫。通过对一系列动态实际情境连续不断的分析与决策来获得知识，并且取得及时的反馈，这正是模拟实验相对于其他教学手段所独有的特点。
(二)以学生为主体，设计符合学生认知规律的教学方案
实践性的学习不再是以教师为中心，而是由学生发挥主观能动性，自由地选择团队成员、自主地确定模拟仿真内容、自发地学习相关知识以解决所遇上的难题。在设计教学环节时，要循序渐进，首先让学生掌握基本的操作规律和决策规则；在之后的实践过程中要穿针引线，深入讲解，启发学生动手动脑，在仿真模拟教学中运用基本知识和分析方法。模拟实验结束后要求学生进行总结，口头发表演讲并提交书面报告。在运用软件进行教学时，教师可以根据课时安排数轮比赛。在介绍了软件的基本操作和一般规则之后，可以开展热身赛，学生需要提交前期决策，旨在让学生尽可能快速熟悉竞争规则，掌握各项职能之间的分工与配合。热身赛结束后，教师要带领学生总结并进一步使学生深入掌握各项规则背后所隐含的管理学原理和知识。在此基础上，学生们进行9期的正式竞赛，以比赛的方法考察学生综合运用知识的能力和战略决策水平。各轮比赛之间，教师应该注意穿插讲解，点评反馈，要适时启发学生带着问题主动学习，在模拟仿真中不断通过想办法解决问题的方法加深自己对相关知识的理解。当模拟进行到一定阶段，就可以适当引入统计方法，利用Excel、SPSS……等计算机统计软件进行预测。除了此项模型，还可以对生产排班、财务控制等问题建模以辅助决策。当学生们掌握了这些技术并用于改进之前的决策时，他们将更能体会到所学知识的实际用途，“做中学”的.方式会将容易遗忘的书本知识转化为难以磨灭的技能。
(三)以提高学生各项管理技能为目标，采用多元化的方式进行考核
利用计算机模拟企业经营管理的教学目的是多层次的，包括上述对管理学科理论知识的实际运用之外，还将提高学生的团队协作能力和领导能力。因此，设计课程考核方式时，应当综合课程自身的特征与大纲要求，建立以基础概念、基本理论、基本技能为根本，以复合运用能力为重点，以竞争成果为参照的综合考察体系，注重考评方式的多样化和考评指标的规范化，以保持对学生学习成绩和教师教学效果检验的客观性和公正性。企业竞争模拟软件可以作为管理学、企业战略管理等课程的实践环节展开，也可以针对高职大专高年级学生、本科生，甚至是硕士生和企业员工独立设课。作为一门单独的课程，学生最终的成绩评定可以由以下三部分构成：1.企业竞争模拟竞赛成绩，占本课程总成绩的20%。2.企业竞争模拟总结演讲，占本课程总成绩的40%；要求学生以小组为单位发表不超过10分钟的演讲，并回答其他学员和老师的提问。老师将根据小组演讲的内容、回答提问以及现场演讲的表现对学生进行综合评价。3.企业竞争模拟书面报告，占本课程总成绩的40%；要求学生以小组为单位提交不少于3000字的报告，内容应当包括本企业在模拟中的总体战略思路、各职能部门制定决策的情况、模拟过程中遇到的问题和解决方案、学习心得体会、团队合作中的经验以及对软件和教学的意见与建议等等方面。
三、小结
当今，计算机技术、软件项目以及自动化技术迅猛发展和广泛普及应推动仿真技术的发展。计算机仿真模拟就是利用建立数据模型来模仿企业实际生产经营的动态行为并进行实训的技术。计算机仿真模拟教学就是在计算机上建立仿真模拟过程，设置开车、停车、正常运行和各种事故状态的现象，但没有实际上的危险，且能大大缩短教学时间、节省费用，具有其重要意义。由此可见，用计算机软件进行模拟教学是改进高校企业管理等专业教学的有效方式，能有效促进理论与实践结合。在其开展的过程中需要参与者充分运用离散的专业知识、技能和各种工具来解决问题，将解决中国学生长期以来重理论、轻实践、少协作的实际问题。
篇4：机械振动计算机仿真机科技论文
机械振动计算机仿真机科技论文
一、概述
随着计算机的发展，人们目前已普遍采用计算机进行工程设计，其中计算机辅助设计(cAD)已被广泛推广，而计算机辅助工程(cAE)在近几年也正逐步被人们所接受。本文主要论述了CAE方法中的动态仿真。以往的产品设计，往往是根据设计经验，确定产品的结构形式，待样机产生后再根据环境试验的要求做各种例行试验，试验过程中，机械振动常常会由于设计不当，出现多种多样的问题，这样只好重新设计。而采用CAE方法后，可以在设计的初期，样机出来之前，在计算机上模拟出样机的结构形式，并在计算机上进行动态模拟，这样就可事先了解样机在机械振动中可能会出现的问题，并于设计的初期进行修改，使样机一次设计成功，缩短产品的研制周期。
二、基本原理
1.有限元的'基本概念
有限元单元是把连续弹性体看作有限个单元体，在有限个结点处联结而成的结构，而每个单元又是一个弹性体，它具有合法的某些特征。有限单元法的特点在于其分析对象不是整个结构或子结构，而是以单元的特点位移，作为系统的广义坐标，结点力一般则表示为结点位移的函数，由于各单元可根据需要取得很小，所以它们的函数关系可表达得非常简单。有限单元法，原则上适用于各种不同的结构问题，是一种适应性很强的数值方法，这种方法可将各种问题的分析结果归结为求解线性代数方程组，就为利用计算机解题提供了便利条件。
2.虚功原理
在固体力学中，有限元法一般采用虚功原理。虚功原理具体表述为:如果质点系在外力作用下是平衡的，则全部主动力和约束力在平衡位置算起的任何虚位移上所作虚功的总和等于零。
三、SAP软件简介
SAP是一个专门用于有限元分析的CAE系统，目前已发展到SAPg.O，它提供了一个人机对话的图形一菜单一提示一命令环境，使人们可以用多种方法自动或半自动地构造复杂的有限元模型，并且可以用各种方式观看、检验构成的有限元模型。此外，它可以把自动或半自动生成的有限元模型的图像对应的二进制码文件自动转换为ASCll码，以供有限元分析之用。在分析过程中，它提供不同的求解工具，以满足是静态分析还是动态分析，是线性分析还是非线性分析。该软件的运行结果已被工程验证。此外，该软件还提供了后处理系统，可以在屏幕上直观地观看运行的结果。
四、具体应用实例
以某发射机机架作为研究对象。如图1为某发射机的外形，该机器高为817.smm，宽为545mm，深为55omm，机架底部装有四个JGI一3型减振器，背部装有两个E25型减振器，整个机架加各个分机箱，共重140公斤。从以上的论述可以看出，机械振动的计算机仿真是具有一定的科学性和真实性的。目前，国内一些科研院校及有实力的企业已将它运用到实际工作中，如汽车、飞机及雷达的研制，并已取得一定的成果，预计随着计算机的发展，该方法的应用还将有更广阔的前景。
篇5：飞机模型设计计算机仿真论文
关于飞机模型设计计算机仿真论文
1综合保障效能评估与质量控制
飞机的综合保障效能是飞机及其保障系统在预期的使用环境和条件下经济有效地满足平时战备完好和战时任务持续能力的度量。综合保障效能评估就是在现有飞机研制程序的基础上，利用适宜的保障效能评估方法和技术，在飞机研制过程中持续开展综合效能评估，评价出研制过程各阶段的综合保障效能，提出优化、改进建议，实现对新机研制过程综合保障的有效监控；在部署/使用阶段开展保障效能评估，验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求，为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。保障效能是由飞机平台设计特性、保障系统设计及维修保障方案所决定的，是在飞机研制过程中设计，逐渐形成、并在使用过程中不断保持的。综合保障效能的度量不仅考虑飞机平台及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现，而且还要考虑飞机的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。飞机设计质量控制就是要实现飞机及其保障系统满足规定的系统战备完好性要求，飞机设计质量不仅包括飞行平台具有优良的性能，而且还包括其保障系统的性能和配备能够支撑飞行平台实现战备完好、战时可用的目标。综上所述，综合保障和质量控制具有共同的目标，综合保障效能的高低反映了飞机平台及保障系统设计质量的高低。在飞机设计的各个阶段，对综合保障效能评估即可实现对飞机设计质量进行阶段性和系统性地控制。
2评价指标选择
由于综合保障和质量控制具有共同的目标，反映综合保障效能的指标即可作为飞机设计质量控制的评判标准。飞机的综合保障效能不仅取决于飞机的设计性能，同时也取决于飞机的使用和保障。综合保障效能评估结果对四性和综合保障工作直接产生影响，这关系到飞机的设计、研制，并决定着综合保障最终目标——以可承受的寿命周期费用实现战备完好性要求的实现。飞机设计质量评价指标的确定必须遵循以下原则：
（1）以作战任务需求、综合保障各阶段的任务和目标为依据。
（2）参考国内、外同类飞机的有关指标，相似装备的战备完好性水平，以及本国的国防工业科技水平等。
（3）环境条件的约束，包括作战使用和平时训练、储存和运输等环境条件。
（4）预期使用的新技术、新产品对保障效能的影响。
（5）现役同类装备的保障方案和新机预期的保障方案、使用与维修保障资源的约束条件。
（6）费用、进度等约束条件。
（7）其他约束条件。
如充分考虑各指标之间的协调性（不可互替代性、全面性）和各指标的阶段性等。根据以上原则，结合相关标准，选用使用可用度（固有可用度）、能执行任务率、出动架次率、再次出动准备时间和寿命周期费用作为评价指标。这五个指标从不同的侧面反映了保障系统设计质量对战备完好性和任务持续能力的影响，其中使用可用度综合反映飞机在实际任务过程中的使用情况，主要体现了飞机特性、维修保障、供应保障水平对战备完好性的影响；能执行任务率主要反映在平时条件下飞机保障系统的训练保障水平；出动架次率主要是反映在战时条件下飞机维修保障和使用保障水平对战时任务持续能力的影响；再次出动准备时间主要是反映飞机在连续出动条件下保障系统的使用保障水平；寿命周期费用从经济性的角度度量装备系统和战备完好和战时任务持续能力的权衡。
这几个指标之间具有不可替代性。战备完好性的度量不仅考虑飞机及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现，而且还要考虑装备的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。这五个指标从不同的角度反映了不同设计和使用因素对战备完好性和保障效能的影响，涵盖了飞机设计特性、保障系统的要素（包括使用保障、维修保障、训练保障、供应保障）和寿命周期费用对飞机设计质量的贡献。以这些指标作为评价标准，可以实现飞机设计质量全面控制。
3评估方法和模型构建
3.1评估方法
可用的方法可分为解析法和仿真法两类。解析法能够准确地计算各类效能指标，但缺乏对飞机维修和使用保障动态特性的描述；仿真法能够动态地描述飞机的维修和使用保障动态特性，但仿真结果不够稳定。为了得到客观、合理和科学的结果,本系统采用解析法和仿真法相结合的方法。
3.1.1计算机仿真
仿真技术具有低成本、有效克服解析法所不能解决的动态问题独特优势。计算机仿真体现在以下几个环节：（1）根据对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行分析的结果，模拟单一飞机和机群在仿真周期内的总体使用业务流程。根据实际使用情况，模拟仿真周期内飞机的作战使用流程。一般流程均从飞机执行的任务开始，进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障，然后进行再次出动。核心业务活动包括飞机状态的判断、飞机的调度、修复性维修、预防性维修、起飞前准备、再次出动准备等。（2）故障抽样。采用蒙特卡洛方法进行飞机系统故障抽样，确定故障发生时刻序列。单架飞机的年平均飞行时间或者每次的仿真时间。η为由RANDOM函数生成的0～1之间的随机数。故障发生时刻序列的确定方法如下：下一次故障发生时刻=本次故障发生时刻+下一次故障发生时间间隔（2）
3.1.2数据统计
对于已经研制的飞机及其保障系统，数据统计方法主要体现在飞机故障数据、资源数据等输入数据的获取。而对于新研发的飞机及其保障系统，这些数据可采用设计参数或者相似型号飞机参数。为了计算最终的评价指标，仿真过程中通过多次统计最终评价指标的分解项,获取最终的评价指标计算结果。
3.1.3解析法
解析法主要用于各评估指标的计算，飞机各业务活动分解及其时序的确定、时间和资源分配等。各评估指标均可采用解析法进行分解，一直到最底层指标与飞机设计指标相同为止。这有利于确定最终的输入参数，也利于模型数据的收集。
3.2评估模型构建
任务周期从飞机执行的任务开始，进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障，然后进行再次出动，直到当天任务结束。而在这一任务周期中，将涉及到任务系统、结构、维修保障活动、保障资源、保障组织五大方面设计工作的动态协同。如何全面、科学、客观模拟这一过程，并将其量化，进而构建数学模型，最终计算出飞机在执行任务过程中的各评价指标，是飞机设计质量控制需要突破的核心技术。
3.2.1模型组成
建模的关键体现在任务建模、保障资源建模、飞机建模、组织建模和任务执行过程建模五个方面。这些模型都描述了飞机系统某个方面的特性，它们独立构成飞机系统的不同侧面。因此，飞机设计质量控制模型分为任务、装备、资源、组织、过程五个子模型。
（1）任务模型：描述作战单元的任务内容及其构成的模型。任务可分为若干个子任务，子任务又可分为若干个次级子任务，各个子任务的内容及其相互关联都在任务模型中进行描述。随着任务的进程，其他各个模型都会发生相应的变化。不同模型间的逻辑关联是保障系统模型所固有的。
（2）飞机模型：描述系统中飞机的结构和功能组成的模型。复杂的飞机系统由各单元以一定关系组成并形成特定的功能。
（3）资源模型：描述保障系统的各种资源以及资源间关联关系的模型。保障系统中的资源有很多种，例如：维修人员、备件、设施、技术资料、计算机资源等，但是在作战单元执行任务的过程中，由于任务的持续时间一般比较短，对保障效能影响最大的资源只有两种：备件和维修人员。因此，资源模型主要包括维修人员和各种备品备件的分配信息（其中的备品备件即为飞机的最小保障单元）、各种备件在维修过程中的消耗信息以及维修人员的占用信息等。
（4）组织模型：描述系统中的组织、角色信息以及组织、角色间关联关系的模型。其中系统中的组织为各个作战单元和基本作战单元，存在的关系有组织间的所属关系、角色间的存在关系等。
（5）过程模型：是保障系统的核心模型，保障系统的其他模型都是围绕着过程模型展开的。过程模型是描述任务的执行过程中发生的一系列维修、使用保障活动及为维修、使用保障活动之间关联关系的模型。
3.2.2系统输入
根据模型的组成、评估指标的分解结果以及飞机设计理论和原理，通过梳理以上模型组成中各描述参数之间的关系的，理清了各输入参数以及5个子模型之间的关系，明确了各子模型必要的输入参数。该模型分为任务、飞机、资源、组织、过程5个子模型。根据每个模型的描述，对描述参数进行结构化描述。例如,任务模型结构化为任务系统、任务剖面和基本任务；任务系统结构化为飞机名称、飞机总数、飞机任务种类；任务剖面结构化为任务种类、任务持续时间、任务所需飞机数量、基本任务名称；基本任务可结构化为基本任务名称、基本任务持续时间、所含波次数、单波次所需最小飞机数、单波次持续时间和单波次任务成功点等设计参数。
3.2.3业务流程
在大量调研的基础上，对单一飞机和机群的总体使用业务流程进行了梳理，并对业务、模型、输出参数之间的'逻辑关系进行了分析。根据实际使用情况，对飞机的作战使用流程进行了梳理。在活动过程子模型中，需要确定各专业活动执行的逻辑先后、执行时间、资源、组织、特殊要求、所属专业等信息。通过仿真飞机的任务和使用保障过程，梳理各任务和活动的执行流程，将5个子模型以及个输入参数关联起来，最终统计相关参数和计算结果。
4模型初步验证
为了易于验证模型和方法，对案例进行了以下简化：
（1）飞机结构假定只有三个子系统（燃油系统、航电系统、火控系统）。
（2）将所有的保障资源放在同一个“资源池”中。
（3）使用保障活动与任务暂时没有关联，作业时间是一个定值。
（4）维修过程中备件的周转时间为定值。
（5）预防性维修活动看作一个事件，作业时间为一个定值。
（6）供应保障和训练保障暂时不考虑。
模型的验证采用本模型仿真结果和LSEM模型仿真结果进行对比，计算的出动架次率分别为2.56架次/天和2.5架次/天，偏差为2.4%。该偏差处于可接受范围内。
5模型特点和应用
5.1模型特点该模型具有以下特点：
（1）系统性。该模型使得飞机设计质量的控制不再以各系统、各部件、各产品等孤立地进行，而把整个飞机及其保障系统作为一个有机系统进行质量控制。这不仅符合飞机研制的客观规律，而且将飞机的装配、各系统、各产品之间的接口对飞机质量的影响也进行考虑。其结果能够更真实、全面、客观反映飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的系统论理论一致。
（2）阶段性。由于飞机研制具有明显的阶段性，每一阶段的设计参数逐步详细和准确，因此，该模型也具有阶段性。随着设计的深入，该模型的输入将不断逼近飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的质量持续改进一致。
（3）动态性。以往的控制方法仅采用了质量管理体系和程序，是一种静态的控制方法。该模型能够动态性地描述飞机的使用和保障过程，其结果与真实的设计质量具有较小的偏差。
（4）客观性。该模型能够克服以往采用的程序控制和专家评审方法具有的主观性，其结果更加科学、合理、客观。
（5）全面性。目前，美国工业界已开发出大量相关模型，如战备完好性试验用可用性原型的快速构建（RAPTOR）软件、装备保障性仿真工具SCOPE、后勤复合模型LCOM、战备完好性评估模型METRIC、F-15E的可用度评价模型SLAM、JSF战斗机的全任务仿真系统、美国空军基地资源的战区仿真模型TSAR等。以往的模型仅采用单一的评价指标。选择的使用可用度、出动架次率、再次出动准备时间、全寿命周期费用指标能全面衡量飞机设计质量。评价结果不仅反映了飞机平台本身的设计质量，而且还反映了其保障系统和他们之间接口的设计质量。
（6）经济性。地面试验的成本高昂，而本模型可以省去地面试验所需要的飞机及其保障系统的研制费用，地面试验的包括人工、场地、设施等其他费用也不再需要了。
5.2应用
由于飞机及其保障系统的研发具有明显的阶段性，本文提出的模型和方法在各阶段对飞机设计质量的控制途径也不相同。
（1）在项目的招标和投标阶段，利用该模型评价供应商提供的设计方案和标书，确定其是否满足项目的指标要求，从而最终选定合适的供应商，从而确定最佳设计质量方案。
（2）在概念设计阶段，利用该模型评价设计方案，找出飞机和保障系统设计的薄弱环节，提出优化和改进措施，完善飞机平台和保障系统设计，提高飞机设计质量。
（3）在详细设计阶段，利用该模型评价详细设计方案，找出飞机和保障系统设计的薄弱环节，提出优化和改进措施，完善飞机平台和保障系统设计，提高飞机设计质量。
（4）在部署/使用阶段，验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求，找出设计中的模弱环节，提出优化和改进措施，为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。
6结论
针对当前飞机设计和使用中存在的诸多问题，本文提出了一种基于计算机仿真和数据统计的飞机设计质量控制方法，确定了衡量飞机设计质量的评价参数，构建了计算机仿真模型，利用成熟的LSEM模型对模型的正确性、有效性和合理性进行了初步验证，但是仍需要经过大量的真实使用数据的验证。该模型具有系统性、阶段性、动态性、全面性、客观性和经济性等。在飞机研制的各个阶段，利用该模型对飞机平台及其保障系统的设计质量进行评价和控制，提出优化、改进措施，实现对飞机研制过程设计质量的有效监控。
篇6：牵引供电系统计算机仿真研究论文
1概述
随着电气化铁道的高速发展，人们对电气化铁路的安全和稳定性提出了更高的要求。牵引供电系统是电气化铁道的重要组成部分，计算机仿真技术利用与实际牵引供电系统对象相吻合的数学模型在计算机上进行模拟试验，由于其具有灵活多变、经济、实用、周期短等特点，已成为分析、设计、运行、评价、培训系统的重要工具。采用计算机仿真技术实现牵引供电系统设计可显著提高设计效率、提高设计精度。
篇7：牵引供电系统计算机仿真研究论文
2.1检验运行系统的各项指标和特性
牵引供电系统在运行中具有负荷随机性强、移动性强、三相不对称等特点，用常规方法不能了解系统的真实过程、行为及优化运行的要求。不适合使用大规模现场试验的方法，因其只针对特定情况进行测试，并且存在周期长、不具有重复性、消耗大量人力、财力。通过计算机仿真可以有效解决这些问题，它可以对不同的列车运行状态、不同供电方式下的电流、电压、谐波、负序、功率因数、电能损失等物理量进行推论计算和数据核查，以便设计出最优的技术方案和运行方案。
2.2预测新系统的指标和特性
计算机仿真软件可以针对已定的系统各种运行方式下和行程工况下的设计方案进行各类特性或指标的测试，可大大缩短试验或设计的周期，为试验或设计指明正确方向，从而最大程度降低盲目性操作。可由计算机仿真完成牵引负荷过程及其行为的仿真、负荷谐波过程及其行为的仿真、牵引负荷统计特征与随机的仿真、牵引网故障过程及其行为过程仿真、绝缘水平与绝缘配合的仿真等工作。
3牵引负荷过程的计算机仿真
所谓负荷过程的计算机仿真，就是在计算机上仿真再现负荷过程。要实现牵引变电所某一臂上负荷过程计算机仿真，首先需要建立列车运行负荷数据库和列车运行图信息代码数据库，然后再由臂负荷过程仿真软件再现臂负荷过程。
3.1列车运行负荷数据库
列车运行负荷数据库是由某一类型的电力机车牵引某种列车，在既定线路上正常操作运行时候获得的机车电流与行走距离之间的关系数据组成的数据集，对列车运行负荷数据库的结构设计要方便应用于牵引负荷的`仿真计算过程。
3.2列车运行图信息代码数据库
列车运行图数据库反映了下列信息：
（1）每天通过区段的列车数。
（2）每列车进入和驶出臂上各区间的时分。
（3）进入臂上各区间各次列车的车别（客，货或零担车）、运行的方向（上行或下行）和通过区间的方式（直通，停通或通停）。对上述第二个信息，可设两个变量T1、T2分别表示列车进、出区间的时分。对第三个信息包括三个子信息，软件中用代码来区分，可分设三个代码变量F1、F2、F3表示。可令F1=1、2、3分别代表货车、客车、零担车；F2=1、2分别表示上行、下行；F31=1、2、3分别代表通过区间的方式，即直通、停通、通停。列车运行图代码数据库必须与列车运行负荷数据库相对应，其代码数据也必须依不同的供电臂（左、右）、不同的区间及不同的车次来组织。3.3臂负荷过程的仿真臂负荷过程仿真可按下列思路来设计：
（1）调入牵引变电所某侧供电臂上的列车运行负荷数据和列车运行信息数据。
（2）从列车运行信息数据组中取出各次列车进入和驶出该区间的时分T1和T2，并将其与所考察时步所对应的时间相比较，以判断所考察时刻该区间后运行的时分数，并取出该次列车的三个信息代码F1、F2、F3，以确定列车的类型、行车方向和通过区间的方式。
（3）以T1、T2、F1、F2、F3为依据确定并从列车负荷库中正确取出数据，并计算出该次列车在该考察时刻从牵引网取用的电流值。按上述方法计算出该供电臂各区间运行列车在同一时刻由牵引网取用的电流值，将它们累加即为该供电臂此刻的总负荷电流，然后依时步（如取为1min）循环一周，即可得到该臂24h内的负荷过程。
4负荷行为过程的仿真及统计分析
牵引负荷在牵引供电系统和外部电力网系统中电气量变化的过程叫负荷行为，它主要表达了各种电气量随着时间变化的过程。可以得到以下结论：
（1）牵引变电所及供电臂上负荷行为过程。主要有母线电压损失、牵引变压器的功率损失、绕组负序电流及母线负序电流电压分量、牵引网上的功率损失和最大电压损失。
（2）牵引负荷对电力系统影响的负荷行为过程。主要有流入各发电机支路的负序电流，在电力系统各监测点上的负序电压值等。
（3）对上述各种负荷行为过程进行分析和统计，可以变换得出各指标的统计特征值（平均值、有效值、方差），并给出各指标变化的概率直方图。
5结束语
利用计算机仿真技术，实现了牵引供电系统一、二次侧母线及各馈线的电压、电流、有功功率、无功功率因数等数据的仿真计算，大大提高了工程分析、计算的功能，其精确的仿真能力为牵引供电系统的设计提供了强有力的技术支持。
篇8：转轮数控计算机仿真思考论文
转轮数控计算机仿真思考论文
1冲击式转轮整体三维建模
以某型冲击式转轮为例，其材料为超低碳不锈钢，直径约1.2m，共19个水斗，单个水斗高度约为20cm，水斗根部之间的最小距离为25mm。应用UG软件对转轮进行整体三维造型。
2冲击式转轮结构特点及加工难点
由转轮的三维造型可以看出，转轮水斗具有结构紧凑，开放性差，单个水斗狭长，正背面形状变化比较复杂，水斗背面凸起和凹陷部分变化很大，局部出现凸棱和凹棱，曲面数量繁多而且复杂，曲面之间过渡方式多样等特点［8］。因此，在数控加工过程中易发生干涉、颤振等现象，再加上坯料为难切削的不锈钢材质的整体毛坯，切削余量大，故对刀路的要求很高。为了保证样件的加工精度和表面质量，提高加工效率，尽量减少走刀路线、刀具空行程和编程工作量，需要根据水斗的曲面特征、加工情况和刀具特点，以加工路径最短、切削平稳、加工精度与效率高等为原则，选择合理的走刀方式或走刀路线的组合，使被加工曲面在理论上和实际切削中均可得到良好的精度［9］。
3冲击式转轮整体数控加工走刀路线
由于转轮结构复杂，在确定数控加工走刀路线的过程中，会出现许多加工和数控编程难点，因此需要对传统的数控加工方式进行改进和优化。结合转轮结构特点及生产实际，经过工艺技术分析，可以采用三轴数控机床结合数控转台的方式来加工转轮水斗内外表面，最后通过光整成型。在编制零件轮廓粗加工程序时，考虑零件表面余量大，应采用逆铣加工方式，以便减少机床的振动。在编制零件轮廓精加工程序时，由于精加工要求保证零件的加工精度和表面粗糙度，应采用顺铣加工方式［10］。另外，在确定走刀路线时需要注意:刀具在进刀和退刀时应沿着转轮轮廓曲线的延长线切向切入和切出转轮表面，以避免加工表面产生驻刀痕迹，影响被加工表面的粗糙度。同时，可以采取数控编程过程中的毛坯多层次的顺序继承调用方法，即每一次完成三维模拟加工后形成的过程工件都可以作为下一序列加工的理论毛坯，以减少数控过程的走空刀现象，提高加工效率［11］。
3．1转轮加工部位的选择
转轮毛坯采用的是整体超低碳不锈钢锻件。以转轮的一部分数控加工为例，包括一个水斗的正面及相邻一个水斗的背面，如图2所示。转轮在开槽加工前应首先完成轮毂上的孔、槽、凸台、端面等部位的加工，以作为后续加工工序的基准面和定位面，同时也可以减少切削量，简化走刀路线，提高加工效率。转轮开槽加工前的坯料上部和底部如图3所示。
3．2转轮的开槽及成型加工
转轮开槽及成型加工的目的是去除水斗的大面积余量以及加工出水斗的外表面轮廓。由于开槽过程中的切削量较大，刀具会受到较大的振动和切削力，加上转轮曲面复杂、结构紧凑，使得刀具的走刀空间受限，同时也极易与工件发生干涉，因此采用三轴铣削很难一次性完成开槽加工。针对这种情况，可以采取分层、分区的方法，将水斗的开槽部位分为对称的上下2部分，每一部分单独进行数控加工。对水斗的上部分进行开槽粗加工，可以加工出水斗的正面部分和相邻水斗的背面凸起部分。采用+ZM轴方向的立式三轴型腔铣，刀具为50mm的立铣刀，逆铣切削，采用层优先的切削顺序，切削方式为跟随周边，保留6mm的加工余量，同时每一刀的全局深度控制在1.5mm。为了避免加工过程中刀具、刀柄与转轮发生干涉，将最小安全距离设置为5mm。水斗下部的加工方式及走刀路线与上部类似。开槽粗加工后的过程工件如图5所示。接下来需要对水斗正面其余部分、相邻水斗的背面凹陷部分和水斗根部进行成型粗加工，使水斗的轮廓初步显现出来。由于水斗背部曲面曲率变化大，曲面连接复杂，若采用+Z轴方向的立式加工，一方面水斗背部的凹陷部位难以加工到，另一方面也容易产生加工干涉和过切。因此采用卧式三轴型腔铣，刀轴与水斗正面平行的加工方式，既可以加工到水斗背面难加工部位，有效避免产生加工干涉和过切，又可以保证水斗表面加工质量和加工效率。采用50mm的立铣刀，UG加工参数的设置与转轮上半部单个水斗开槽粗加工时的.参数类似，生成的走刀路线如图6所示。粗加工出水斗轮廓后紧接着需要进行水斗轮廓的半精加工和精加工。由于粗加工后的水斗表面类似于山坡上的梯田，半精加工就是铣掉“梯田”的台阶，从而使加工余量进一步减少，更加接近实际形状［12］。在半精加工的基础上再进行精加工，最终加工出水斗的理论曲面，并同时保证加工精度，包括尺寸精度、形位精度以及表面粗糙度等。由于粗加工时已经去除了坯料大部分加工余量，通过采用+ZM轴方向立式等高轮廓铣的半精加工、精加工方法，使其产生的加工路径在水斗曲面轮廓的等高线上，走刀轨迹被限制在二维平面中，方便了刀具轨迹的优化，空走刀现象大大减少，从而可以保持切削速度和进给率，提高加工效率。半精加工和精加工时生成的走刀路线如图7所示，开槽精加工完成后的转轮工件。
3．3水斗的内表面加工
水斗内表面的加工是整个数控加工过程中极为关键的一环，其加工质量的优劣直接关系到水轮机的发电效率和使用寿命。由于水斗内表面的开放性差，水斗的间距小，走刀空间十分有限，使得在加工过程中刀具极易与被加工水斗及相邻水斗发生干涉。因此，选择合理的进退刀方式以避免发生干涉，是数控编程过程中需要首先解决的问题。针对水斗的结构特点以及表面特征，采用卧式进退刀、刀轴与水斗正面呈一定角度的加工方式，同时在编程过程中采取多区域干涉检查及刀具和刀柄防撞干涉检查，合理解决了加工过程中的干涉问题。接下来需要选择合适的铣削方法。由于铣削时刀轴需要与水斗正面呈不同的夹角，仅仅采用三轴卧式铣削是不够的，还需要加上数控转台。这样就可以通过旋转转轮，使水斗正面与刀轴呈一定夹角，并控制刀具与水斗内表面切触点的位置，从而控制刀具在铣削过程中的受力状态，尽量减小刀具的径向受力，减轻刀具的磨损及振动，最终提高加工质量及加工效率。在加工过程中，刀具在轴向进给的同时又要径向进给，因此，内表面的数控加工均采用带中心切削刃的球形铣刀。在粗加工内表面时采用50mm的球形铣刀，以刀轴方向与水斗正面分别呈60°、30°夹角的加工顺序进行卧式型腔铣，每一刀的全局深度控制在2mm，安全距离控制在10mm，加工余量6mm。半精加工时的UG参数与粗加工时类似，采用25mm带中心切削刃的球形铣刀，以刀轴方向与水斗正面分别呈75°、45°、15°夹角的加工顺序进行卧式型腔铣，每一刀的全局深度控制在1mm，安全距离控制在8mm，加工余量2mm。同样，精加工时采用8mm的球形铣刀，以刀轴方向与水斗正面分别呈85°、70°、67°、50°、25°的加工顺序进行卧式型腔铣，每一刀的全局深度控制在0.3mm，安全距离控制在5mm，加工余量为0.2mm。
3．4走刀路线的后置处理
在UG加工模块中产生的转轮数控加工走刀路线需要进行进给率平顺化、转弯减速及加速、碰撞及过切检验、材料切除率均匀化检验等一系列优化［13］。将优化后的走刀路线进行验证并确认准确无误，然后进行后置处理，最后将后置处理生成的NC文件(即自动生成数控加工程序)直接输入数控加工设备，即可用于转轮水斗的实体加工。
4结束语
以转轮水斗的UG软件三维数字模型为基础，通过对转轮加工工艺路线、加工尺寸、刀具尺寸、切削方式等进行综合分析和设定，能够直观、准确、快速地进行数控编程，并生成合理的数控加工走刀路线。通过对整个切削过程进行加工仿真，可以很方便地判断在曲面加工过程中是否发生过切、欠切或碰撞等干涉现象，以及所选择的刀具、进退刀方式、走刀路线是否合理，从而对其进行必要的编辑修改［14］，最终可以得到科学、合理、高效的走刀路线及数控加工程序，从而弥补了人工编程的诸多不足，避免了对工件的试切加工，降低加工成本，大大缩短转轮的整个生产加工周期，对提高转轮的加工质量、生产效率和企业的经济效益具有重要意义。
篇9：电子通信学科计算机仿真论文
关于电子通信学科计算机仿真论文
一、SystemView通信仿真系统
SystemView通信仿真系统是针对现代电子通信科研和教学开放的一种专业的电子通信仿真系统，在实践应用中可以实现信号处理、滤波器设计以及复杂的通信系统数学模型建立等不同形式、不同层次的设计和仿真，在电子通信领域具有广阔的应用前景。从结构设计角度来看，SystemView通信仿真系统是在Windows平台基础上形成的一种动态仿真系统，在具象的实验应用中能够实现可视化的动态电子通信系统的动态设计、分析和仿真。在当前电子通信领域广泛存在的模拟、数字、数模混合，在各种多速率系统中的应用效果显著，仿真活动延续到各种线性、非线性控制系统领域，能够进行各种系统的时域与频域分析、谱分析，以及对各种逻辑电路、射频、模拟电路进行理论分析和失真分析等，这广泛应用于现代数字信号处理、通信系统以及控制系统的设计与仿真领域。
二、虚拟仿真实验的开展
1.软硬件实验环境的建设
虚拟仿真实验的开展是建立在对虚拟仪器技术和计算机模拟仿真技术的基础之上的，所以虚拟仿真实验在电子通信领域的应用一定要从电子通信的角度出发，对相应的虚拟仪器和计算机模拟仿真技术进行研究，并在电子通信技术的基础上以数据交换为主要手段实现二者的有机结合，提升虚拟仿真实验开展的水平和质量。同时，针对电子通信领域所特有的一些现象和规律，借助计算机模拟仿真软件进行模拟仿真，将电子通信的技术和理论环境模拟做到极致，为电子通信技术的虚拟仿真实验营造一个最大限度接近真实的实验环境。
2.虚拟仿真实验项目的合理选择
虚拟仿真实验在电子通信领域的应用是一种工具性的'应用，所以其功能的发挥是从电子通信角度出发的，只有从专业培养方案的要求角度出发，对每门课程中的每一个实验目的、内容、要求和实验过程中经常出现的问题进行分析、归纳，才能将电子通信的教学内容与虚拟仿真实验紧密地结合在一起，才能发挥虚拟仿真实验的真正作用。电子通信是现代社会经济不可或缺的学科内容，其自身的发展质量将会对社会经济产生广泛而深远的影响，因此对基于开放式虚拟实验室电子通信学科计算机仿真实验进行的研究具有鲜明的现实意义。本文从计算机仿真实验的概念、作用、设计实现和应用四个方面对这一问题进行了简要分析。
篇10：CDIO实践教学改革计算机仿真论文
CDIO实践教学改革计算机仿真论文
一、教育创新大背景下的CDIO
1.竞争全球化视野下创新型人才培养面临巨大挑战
长期以来，我国高等教育受前苏联模式的影响，以及人才匮乏、教学资源紧缺的现实，存在着偏重理论知识的传授而忽视学生独立动手能力、综合分析问题和解决问题能力的问题，统一培养口径、重“学”轻“术”、偏重课堂教学、忽视实践锻炼等做法，使得我们培养出的人才实践能力严重不足，创新能力严重欠缺。当今世界，各主要国家无不把竞争与创新上升到国家战略高度。美国从推出了创新型人才培养的国家战略，强调将仿真作为核心技术手段，推动国家技术进步。也是从20起，我国政府把自主创新从一般性号召提升到国家战略高度，也非常重视仿真技术的研究与应用，创立了若干与仿真有关的国家级实验室与工程技术中心，以响应科技发展需求。以创新型国家战略目标为衡量标准，就必须关注高校教育的创新问题[1]。
2.CDIO理念成为教育创新的最佳模式
CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，构思—设计—实现—运行）是一个新型的工程教育模式，它由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、瑞典皇家技术学院等4所工程大学发起，全球23所大学参与，合作开发的一个国际工程教育合作项目。CDIO在当前得到了国际高等工程教育的共识，这种人才培养模式的理念主要体现在以下4个方面：具有国际先进性、具有实践可操作性、具有全面系统性及具有普遍适应性。
二、基于CDIO理念的仿真新概念的提出
1.仿真的基本定义
1961年，G.W.Morgenthater首次将“仿真”定义为“在实际系统尚不存在的情况下对于系统或活动本质的实现”。这一定义忽略了实际系统存在时仍然需要做仿真的情形，对此，Korn在其1978年出版的著作《连续系统仿真》中，将“仿真”定义修正为“用能代表所研究的系统的模型做实验”。这一概念从研究角度强调了仿真是一种类型的实验。Spriet认为模型是仿真的'基础，于1982年将“仿真”定义为“所有支持模型建立与模型分析的活动即为仿真活动”。考虑到仿真已广泛应用于产品开发与技能培训等众多方面，Oren于1984年建立了仿真的基本概念框架“建模-实验-分析”，并在此基础上定义“仿真是一种基于模型的活动”，并从此开创了现代仿真技术。但是，如果将所有基于模型的活动都定义为仿真，而不对“活动”加以界定，则难免忽略了仿真过程的完整性，比如，不能认为“基于模型的评估活动”为仿真，那只是仿真过程中的一个阶段。
2.仿真新概念的提出
我国教育工作者引入CDIO以来，取得了诸多成果。本文作者参照CDIO“构思-设计-实现-运行”这一主线，认为仿真首先要“构思”目的、手段、步骤及结果的分析等，然后有针对性地“设计”某项活动，并按照设计要求，为活动的“实现”做好充分准备，并按一定的步骤和方法实施活动，继而“运行”所实现的模型系统，对获得的结果进行分析，研究是否达到了仿真目的，如果达到了，则仿真成功，如果没有达到，则重新进行一个新的CDIO过程。基于上述分析，本位提出“仿真是一种基于模型的CDIO活动”，该概念将仿真和CDIO紧密结合起来了，既适应于实验，又适应于技能培训等其他活动，而且突出了仿真的过程特性，具有鲜明的指导意义，优点明显。
三、仿真新概念的教学实践
1.控制系统计算机仿真技术教学面临的问题
（1）教学内容问题。该课程现行的教学内容主要包括系统的数学模型、连续系统仿真、离散事件系统仿真、仿真工具介绍及仿真的应用等，相关内容与《自动控制原理》、《现代控制理论》、《数值计算》、《数据结构与算法》、《数学建模》、《参数估计与检测》、《系统辨识》等课程有交叉和重叠。有关“数学模型”及“状态空间方法”在《自动控制原理》、《现代控制理论》中有详细讲述，“数值积分法”的内容在《数值计算》中有详细讲述，“建模方法”在《数学建模》、《参数估计与检测》、《系统辨识》等课程中有详细讲述，仿真工具介绍及仿真的应用等在《Matlab/Simulink程序设计与应用》课程中有大量讲授等。当主要教学内容限定为上述内容时，不可避免地出现与其他课程内容交叉和重叠的现象，令教师和学生无法准确界定和掌握仿真课程的核心内容，使得教学效果不佳。
（2）教材选用问题。《控制系统计算机仿真》课程的教学，曾经采用过的教材达8种之多。对教材进行分析发现，有一类近似于以Matlab为基础讲述自动控制原理，有一类主要讲述仿真的算法与实现，不涉及具体工具，还有一类属于仿真技术综述的，尚不足以支持仿真课程体系建设，难以满足实践需求。
（3）教学方法问题。就教学方法来说，本课程的教学主要还停留在传统的教学理念与方法上，通常是按照教学大纲规定的内容或者教材内容，结合多媒体进行按部就班的教学。如上所述，由于本课程在教学内容和教材选用方面存在的问题，常规教学方法面临诸多弊端，难以把握仿真的核心概念，更难以培养实践能力，严重滞后于时代发展和科技进步的步伐。
2.仿真新概念下的教学改革实践
有些高校研究了控制系统计算机仿真课程教学改革问题，但依托核心理念的改革尚显不足，对CDIO实施的关键问题，尚不有不同的认识。作者负责的控制系统计算机仿真技术的课程教学和改革中，借鉴同行方法，以先进CDIO理念为指导，采用案列教学方式，着眼于培养仿真专业的创新型人才，进行了教改研究与实践，简要介绍如下：
（1）教学大纲的运用与修改。教学工作通常要遵守教学大纲的规定，不能随意更改，但是对于教学改革项目可以适当放宽。总体而言，以遵守教学大纲的指导性原则为主，以遵守具体内容的限制为辅，以掌握核心概念、掌握课程精髓为基本原则，以实践为基础，以创新为目标，适当安排基于课题的“研讨式”教学内容。增加课外实验课时，增加任课教师和实验员，通过第二课堂引导学生从事一个完整的“仿真项目”，以教学团队的方式完成教学任务，改革教学考核方式。
（2）研讨式教学方式。结合学生的兴趣点与能力培养目标，课题组设计了若干个研讨项目，锻炼学生设计、构思能力，限于篇幅，本文简要介绍一项。安全帽佩戴方式问题。安全帽是工程施工人员在工作现场最重要的劳动防护用品，其佩戴方法有标准方法和经验方法。利用所学的仿真知识，比较两种方法中是否存在较优的方法，并给出佩戴建议。这一课题诱导学生提出了仿真人的概念，通过不同的高空坠物方式，检验仿真人的受伤程度，进而检验安全帽的佩戴方式。本项讨论在教学上结合采用多媒体教学、实际软件编程过程展示、课堂研讨小型项目、课外实践大型项目等多种方式，以掌握CDIO核心概念、仿真课程精髓为目标，以是否能在实践中灵活运用为检验标准，面向优秀创新型人才培养，引发了学生们的学习热情，并取得了若干优秀的成果，并且其影响力已扩展到大学毕业后的一生。
四、讨论与总结
本文的主要贡献是在教育创新大背景下，通过结合CDIO核心理念与仿真的核心要素，提出了仿真新概念：“仿真是一种基于模型的CDIO活动”，并以此为指导，在教学内容选取、教学方法创新等方面均进行了教研教改实践，并获得了较好的效果。
篇11：新世纪的轧钢创新工艺展望
新世纪的轧钢创新工艺展望
1 新世纪钢铁工业的发展特征-可持续发展要求的环境友好和资源再生 钢铁工业在20世纪取得了重大发展,使钢铁材料成为全球应用的主要基础材料,其钢铁成型的主要方式-轧钢的连续化生产和控轧控冷技术是20世纪钢铁工业标志性的.技术进步,它和氧气转炉炼钢和精炼、连续铸钢并列为推动钢铁工业技术进步的三大技术,彻底改变了传统的钢铁生产工艺流程,为新世纪的紧凑式生产工艺流程奠定了基础.
作 者：张树堂 周积智 作者单位：钢铁研究总院,北京,100081 刊 名：中国冶金 英文刊名：CHINA METALLURGY 年，卷(期)：2003 “”(1) 分类号：F407 关键词：篇12：中医学理论计算机仿真初探
中医学理论计算机仿真初探
摘 要：虽然中医学所构建的庞大而复杂的系统难以在简单系统的实验室中得到验证，但现代计算机仿真技术为中医学提供了复杂系统的实验室。而面向对象程序设计与中医学相似的思维方式使之成为可能。运用这一技术可以作出诸如中医学意义上的生理、病证、实验模型，不仅可以对中医学概念、理论、方法的客观性、有效性、实用性进行证实，而且有前瞻性和预测性。
关键词：计算机仿真；复杂系统；中医学；面向对象程序设计
1 计算机仿真技术提供了适合中医学理论的实验室
科学技术的不断进步，推动着整个人类社会的发展，计算机的出现，使人类社会由工业社会向后工业社会――信息社会过渡。我国著名的科学家钱学森说：“我们所设计的信息体系简直可以包括全部人类千百年来创造的、而且还在不断创造的精神财富。而这全部精神财富可以由我们每个人随手调用和享受。这不但是从旧的脑力劳动中解放出来，而且是获得一个伟大的世界，从来未有的高度文化的世界。……人将变得更为聪明，人类的前进步伐更将加快。”这位大科学家以前所未有的'高度论述了由计算机引起的这场技术革命。随着计算机技术的发展，一种崭新的学科――仿真学诞生了，从新药品的仿真测试到行星和星系的创生模型，以及计算机化培养皿中生长的数字生命形式，这是一种新的方法，不是基于直接的观察和实验，而是基于从真实空间向虚拟空间的映射。虽然这项工作仍处于起i阶段，但已足以让每一颗好奇的心欣喜若狂。在这样一个伟大的时代，古老的中医学面临着前所未有的机遇和挑战。怎样将计算机科学与技术融入中医学领域，是一个值得深思和大胆尝试的问题。值得庆幸的是，计算机仿真是建立在复杂系统理论基础上的，而中医学理论所描述的正是这样一个复杂系统。
当伽俐略第一次拿起望远镜仰望太空时，他为人类创造了科学方法，即用实验来检验关于世界如何成其为世界的种种假说。于是有了拥有试管、曲颈瓶和本生灯的化学实验室，用来探测物质内核的价值连城的粒子加速器，以及在任何生物实验室都能看到的解剖青蛙和用显微镜观察植物细胞。然而，这些都是仅适用于简单系统中物质结构研究的实
[1] [2] [3] [4] [5] [6]
篇13：自动化专业中的计算机仿真论文
自动化专业中的计算机仿真论文
一、计算机仿真理论教学内容改革
现代控制理论近年来发展迅速，使得我们对各类控制对象有了更好的理解，能够很好地刻画实际对象中事件驱动的动态过程，提出了离散事件系统，它的动态行为是由一系列随机出现的事件驱动的，而且控制理论界已经给出了很多建模方法和建模工具，如Gracefet图、自动机和Petri网[2,3]。而现有的计算机仿真内容主要是面向连续动态系统，虽然也涉及离散事件系统，但是对离散事件系统建模和仿真方法少有涉猎。离散事件系统的模型大部分来自计算机科学研究领域，现代控制理论和控制工程都离不开计算机，对此类建模工具的了解可以拓宽自动化专业学生的知识结构，提升他们思考和解决计算机控制工程问题的能力。为此，在计算机仿真课程内容中，我们增加了自动机和Petri网的基本概念。考虑到学生缺乏离散数学的基础，我们拟根据实际对象建模需要，结合Matlab中的stateflow工具箱，介绍离散事件系统的建模和仿真方法。具体内容包括：
(1)离散事件系统概念；
(2)自动机模型；
(3)Petri网模型；
(4)离散事件系统的自动机模型的建模方法；
(5)离散事件系统Petri网模型的建模方法；
(6)自动机的仿真模型的设计方法；
(7)Petri网的仿真模型的设计方法。
另外，现实工程领域大多数系统是混杂系统[4]，既有连续变化的特征，又有事件驱动的特征，而且连续变量子系统与事件系统之间相互作用相互影响。从20世纪60年代，学界就开始了混杂系统的研究，目前已经取得了丰富的成果，涉及混杂系统的建模、分析、控制、调度和优化等问题。其中，建模和分析方法对自动化专业知识体系的构建非常重要，事件驱动的思想能够让学生将控制理论与实际过程更好地建立联系，因此在计算机仿真课程中，我们增加了对混合自动机和混合Petri网的介绍，并结合实例阐述如何给出混杂系统的数学模型以及仿真模型和仿真程序的设计方法。具体内容包括：
(1)混杂系统概念；
(2)混合自动机；
(3)混合Petri网；
(4)混杂系统的混合自动机建模方法；
(5)混杂系统的`混合Petri网建模方法；
(6)混合自动机的仿真模型的设计方法；
(7)混合Petri网的仿真模型的设计方法。
二、计算机仿真实践教学内容改革
计算机仿真是一门实践性很强的课程，利用代码将实际对象虚拟到计算机中，这就要求自动化专业的学生不仅要掌握知识概念，还要能够编写代码用计算机实现抽象的概念。如果实验课内容设计合理，可以很好地锻炼学生解决实际问题的能力。鉴于自动控制原理大量内容属于动态系统的分析方法，而仿真是分析系统不可或缺的手段，仿真实践课程可以巩固控制原理的抽象的知识。如何设计仿真课程的实验项目对自动化专业的计算机仿真课程非常重要，围绕自动化专业课程体系，我们拟设定如下实验项目：
(1)二阶电路的C程序仿真实验；
(2)单容水箱的C程序仿真实验；
(3)电机拖动控制系统的C程序仿真实验；
(4)一阶倒立摆的C程序仿真实验；
(5)立体仓库系统的自动机模型仿真实验；
(6)立体仓库系统的Petri网模型仿真实验；
(7)Bang-bang控制液位系统的混杂自动机、Petri网模型的仿真实验；
(8)反应釜复杂控制系统的Matlab仿真。
三、结束语
本文探讨了自动化专业计算机仿真课程的教学改革问题，通过实践改革，使教学内容更加符合自动化专业的课程体系。从前期的教学效果看，上述改革能够激发学生的学习兴趣，巩固专业知识基础，并且有效地提高了学生解决工程实际问题的能力。
篇14：多孔陶瓷电容器计算机仿真研究论文
多孔陶瓷电容器计算机仿真研究论文
1多孔陶瓷电容器失效特性仿真模拟计算
为了验证上节设计的多孔陶瓷电容器有限元仿真模型的有效性和可靠性，本节使用ABAQUS软件建立了多孔陶瓷电容器的数值仿真模型，并对利用温度和散热边界条件对其最大应力进行了数值仿真模拟。
1.1多孔陶瓷电容器仿真模型
ABAQUS是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。ABAQUS/CAE是ABAQUS进行操作的完整环境，在这个环境中，可提供简明，一致的界面来生成计算模型，可交互式地提交和监控ABAQUS作业，并可评估计算结果.本文建立的多孔陶瓷电容器的ABAQUS软件仿真模型，在模型中施加了温度边界条件，并设置了材料参数，为了分析更能真实的反映器件的结构，在模型中使用了粘聚力单元。
1.2失效特性计算结果
通过数值仿真模拟计算得到了应力和应变结果云图，通过对最大应力的分析可以实现电容器失效特性的仿真设计。表示通过ABAQUS有限元仿真模拟计算得到的应力变形图，由图可以看出，在热源作用下，在电容器的应力集中位置产生了明显的变形，为了直观显示最大应力，本文通过仿真计算得到了的应力云图。表示在电容器发热过程中的应力分布图，图中区域1（红色部分）表示应力最大位置，从区域1（红色）到区域5（蓝色）应力逐渐降低，由图可以看出，在电容器发热的位置应力比较大，但是还没有出现撕裂现象。随着电容器的持续发热，电容器变形逐渐增大，此时最大应力也逐渐增大，最终导致电容器撕裂。其撕开过程是由电极端部单元达到其强度而发生撕裂，并迅速扩展，直至整个路径完全撕开而使器件失效。表示开裂距离和最大应力的计算结果表，由表可以看出，在开裂距离为112μm时，最大应力出现了比较大的变化，当最大应力达到305.3MPa时开始急剧下降，其变换趋势图如图所示。表示开裂距离和最大应力的变化趋势，由图可以看出，在初始开裂距离为112μm之前应力没有发生变化，112μm之后应力发生了明显的`变化，应力逐渐增大后又急剧降低，说明电容器发生了失效破坏。因此，在多孔陶瓷电容器的设计过程中需要充分考虑温度对电容器的影响，可以依据最大开裂距离来对电容器进行保护，避免电容器失效。
2结论
本文将数值仿真模拟方法引入到了电容器散热失效的仿真计算过程中，提出了一种新的电容器失效特性设计方案。依据有限元思想本文建立了二维多孔陶瓷电容器应力和传热数学模型，并将ABAQUS软件引入到了多孔陶瓷电容器的失效仿真计算过程中，通过计算得到了多孔陶瓷电容器的最大应力和应变的分布云图。为了得到多孔陶瓷电容器的临界应力点，本文对持续发热的电容器进行了仿真计算，得到了最大应力随开裂距离的变化趋势，为多孔陶瓷电容器的设计提供了技术参考。
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