人工智能时代TPACK理论在艺术设计教学中的应用

在人工智能时代的背景下,从技术、教学和学科知识整合的角度,深入探讨了人工智能对教育的影响,并对数字化时代下的TPACK理论进行了重新解读。重点探讨了如何充分利用人工智能技术来增强TPACK理论在艺术设计教学中的应用问题。人工智能技术为TPACK理论的发展与深化提供了关键技术支持,而TPACK理论为教师将技术融入教学理论提供了新的概念框架和实践模式,以支持更多个性化和多元化的学习体验。采用了案例分析等研究方法,通过教学成果的评估与分析,旨在揭示在人工智能时代应用TPACK理论的实际意义和教学效果,进一步促进艺术设计教育的持续发展和进步。

自动化技术在电力系统运行中的探讨

伴随着社会经济飞速发展,电力事业获得很大进步,有效促进工业产业发展壮大。电气自动化技术发展水平日益提升。其应用范围逐渐扩大化,有效确保电力系统运行的稳定性和安全性。电力自动化技术发展过程中,数字技术和信息技术获得一定进步,不管是变电站自动监控、电力调动、远程监控等,通过自动化技术应用有效保证电力工程的可持续发展。电气自动化技术不断促进社会经济长久发展,同时保证人们日常生产生活供电。基于此,本文主要分析了自动化技术在电力系统运行中的应用。

非金属管道在油气田中的应用及完整性管理技术研究进展

为研究非金属管道在油气田中的应用情况及完整性管理技术进展,解决非金属管道由于种类繁多、功能特性和材料结构各异而引起的选型困难、标准执行不统一、埋地管道探测、无损检测和管道失效预测等方法选用不适合的问题,通过查阅文献、技术交流、实地调研和数据整合等方法,总结油气田建设常用非金属管道的分类、结构和功能特点、应用条件和范围、执行的标准体系,以及埋地非金属管道探测、无损检测、管道失效分析及预测的技术和方法,针对非金属管道数据采集、风险评价、寿命预测方法等完整性管理关键技术方面提出相关对策,并对非金属管道的发展提出相关建议。研究结果可为非金属管道在油气田领域的进一步推广应用提供有效支撑。

入水冲击问题研究的现状与进展

无论在理论分析还是数值模拟方面,入水冲击和砰击都是比较复杂的瞬态物理问题。按照时间历程分三个阶段综述了入水冲击理论、试验和数值仿真的发展概况,阐述了入水冲击和砰击现象现阶段研究的内容和热点,特别针对数值建模技术发展的研究状况进行重点叙述。为航天和航海领域进一步开展入水研究提供参考。

斜入水高速冲击的理论建模及缓冲分析

以入水冲击的理论动力学和入水弹道学理论为基础,根据鱼雷头部尖拱的结构外型,采用精确形体法建立斜入水高速冲击运动学和动力学耦合模型,充分考虑入水冲击引起的液面隆起现象以及流体阻力的影响。编制入水冲击耦合冲击的时间步进仿真程序,比较液面隆起现象对高速入水冲击载荷的影响,以及给出了入水初始状态条件和入水冲击载荷之间的关系和入水过程中的转动力矩的变化规律。最后比较尖拱体和截头尖拱体以50°角斜入水高速冲击的过载值,分析采用尖拱体进行缓冲卸载和截头尖拱体起到防止弹跳的理论原因。这为缓冲头帽的结构优化,忽扑、击水弹跳现象或后继的弹道提供预报以及为入水冲击缓冲技术提供了理论依据。

雷弹入水冲击动态缓冲性能分析

缓冲器可以减少和控制雷弹入水冲击载荷,提升空投雷弹的耐撞性和安全性。文中引进聚氨酯泡沫塑料在冲击加载条件下的本构关系式,代替传统的EPRC三段式经验模式,同时,为了满足整个时域的连续性和可计算性,对本构关系式进行相应的修正,然后参与雷弹入水冲击运动方程的数值计算。算例分析了垂直姿态入水情况下缓冲器的动态缓冲性能,同时分别对不同泡沫塑料的密度和入水速度下的缓冲效果进行分析,最后给出具有不同外型参数雷弹的入水冲击载荷规律。分析结果表明:与传统的经验方法相比,文中方法更符合实际情况,简便且通用性强,可以用于雷弹入水冲击的耐撞性结构设计和分析。

空投鱼雷斜入水冲击动力建模及仿真分析

以入水弹道学和入水冲击理论动力学为基础,基于势流理论,针对入水体与流体耦合面的精确外形,建立空投鱼雷斜入水冲击初期动力学冲击模型,模型中引入体现液面隆起现象的沾湿因子,充分考虑入水冲击引起液面隆起的影响,采用精确形体法对入水冲击动力学模型和运动学模型进行解耦,在数值计算过程中应用了侵深步进法求解每一侵深步进的动态行为,以提高计算效率。然后,通过分析雷头截头尖拱体的高速斜入水冲击算例,表明在斜入水冲击初期采用精确形体法正确性和有效性;同时分析了液面隆起现象对轴向负荷和弯矩的影响,以及尖拱体的缓冲效应和截头尖拱体的防弹跳作用。

模具CAD/CAM平台的发展趋势及其二次开发的研究方向

阐述了目前国内流行的 CAD/CAM软件特点及其应用情况 ,分析了国内对已有 CAD/CAM软件二次开发的情况 ,指出当前模具 CAD/CAM技术存在的不足。针对当前 CAD/CAM软件不能适应工程技术的发展的需求 ,CAD/CAM的二次开发对于模具技术的发展有着重要的意义 ,最后提出了模具

空投雷弹斜入水初始弹道数值分析

为了研究空投雷弹斜入水的水下弹道动态特性,采用有限元分析程序ANSYS/LS-DYNA显式动力方法建立了斜入水数值模型,利用ALE算法和ALE-Lagrange耦合运算功能数值模拟了入水初始弹道,分析了尖拱体斜入水初始条件对水下初始弹道的影响,以及网格划分尺寸与数值计算稳定性的关系以确保结论的正确性.数值结果表明,小质量尖拱体小角度斜入水会引起水下初始弹道大偏移,可以通过调节质量或入水姿态来抑制忽扑甚至弹跳行为,初始入水弹道依靠于入水初始条件.

平头尖拱体斜入水冲击理论建模与仿真

以冲击体入水动力学和入水弹道学理论为基础,针对平头尖拱体入水冲击这个复杂物理现象,引入体现液面隆起现象的沾湿因子,用等效液面代替自由水平液面,建立了斜入水高速冲击的运动学和动力学冲击模型,其中动力学模型是根据平头尖拱体沾湿面的具体几何形状而建立。然后通过时间步进技术编制斜姿态入水冲击耦合程序进行仿真计算,不仅得到斜入水冲击的最大冲击载荷,而且得到入水初始状态条件和入水冲击载荷之间的关系,以及模型中考虑液面隆起对斜入水冲击载荷计算结果的影响。最后重点分析入水过程中轴向、纵向冲击载荷和冲击转动力矩的变化规律,为忽扑、击水弹跳现象或后继的弹道提供预报。

基于CEL的某型飞机撞水数值仿真

飞机水上迫降已成为适航取证不可缺少的一部分。飞机撞水过程属于复杂的流固耦合模型,从发生在2014年震惊全球的马航MH370航班失事重大事故的背景出发,依据流固耦合理论为基础,对失事客机波音B777-20ER进行非计划的水上迫降冲击动力学分析研究。利用有限元仿真软件ABAQUS采用耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL)模拟失事飞机在无计划情况下撞水过程。根据马航MH370官方发布的事故搜救信息和安全调查讨论,建立合理的飞机撞水有限元模型,对不同工况下进行数值模拟,着重讨论飞机偏转角和飞机翼尖压强变化趋势,验证采用CEL法研究飞机水上迫降性能的可行性,也为研究水上迫降和航空失事飞机搜救调查提供参数指导和技术参考。

基于MATLAB／Simulink的高速空投弹道仿真

采用MATLAB/Simulink对高速空投弹道进行仿真,建立外界因素影响的无伞空投弹道系统仿真模型。以空投鱼雷为例,分析空投高度、空投速度以及随机风对鱼雷空投弹道的影响,给出高速空投弹道的规律。该方法可以有效地应用到水中兵器空投弹道的仿真分析中,并为入水冲击水下弹道导引规律设计研究提供技术参考。

基于ANSYS/LS-DYNA的返回舱海面撞水动力研究

在理论分析刚形体垂直撞水动力特性的基础上,分别推导出基于von Karman理论和通用Wagner理论的圆球底返回舱撞水冲击过载公式,然后借助ANSYS/LS-DYNA动力显式程序中ALE算法的优势,进行返回舱海面垂直撞水动力数值仿真;针对数值仿真结果和理论分析预报结果的比较分析来验证数值仿真的可行性,同时给出数值计算弹性体模型垂直撞水的撞水冲击过载;结果表明:采用ANSYS/LS-DYNA的ALE算法可以有效地数值模拟返回舱撞水动力特性,为进一步控制返回舱海面回收以及数值分析撞水动力特性提供有力的技术支持,且大大节约了试验经费。

无人机飞鸟撞击机翼损伤程度预测仿真

日益普及的无人机"黑飞"现象频频发生,严重危及航空安全和正常航班运行,无人机撞击民机关键部位损伤程度的研究是航空冲击动力学的一个新型热点问题。此前,各民航大国都致力于外来物(Foreign Object Debris,FOD)尤其是鸟撞和冰雹撞击等,而对无人机撞击的研究成果屈指可数。依据鸟撞适航研究思路,采用有限元仿真软件ABAQUS分别用SPH法和拉格朗日法建立鸟撞和无人机撞击机翼的有限元模型,对二者撞击机翼过程的某个工况下进行损伤程度预测仿真。在相同的冲击初始条件下进行计算,得出了鸟体和无人机冲击机翼损伤耗散能、应变能随时间变化规律和机翼前缘变形规律。通过对比分析二者撞击机翼的损伤机理和失效过程,相同条件下鸟体撞击机翼蒙皮产生塑性变形,而无人机冲击机翼蒙皮会产生撕裂,甚至会穿透蒙皮造成更严重后果,得出了无人机撞击飞机比鸟体撞击飞机具有破坏性的结论。

VB与MATLAB混合编程在CAI系统中的应用

充分利用VB人机交互可视化的灵活性和MATLAB强大数值计算能力,将两者有机结合起来,分析了MATLAB与VB混合编程的关键技术和实现方法,利用在COM平台上的ActiveX技术调用MATLAB函数方法,为开发设计含复杂数学计算的可视化计算机辅助教学CAI系统软件提出新的思路,可以大大缩短系统软件开发周期。

楔形体入水时域解的复边界元数值分析

基于速度势理论,利用复数变量边界元法对二维楔形体常速入水冲击的时域解进行了数值研究。以相似解作为数值计算的初始条件,采用时域解射流线性近似处理方法,利用复数变量边界元法进行求解,以减少计算量和数值误差。深入讨论了扩展坐标系求时域解、射流处理、网格划分和网格更新等关键技术。最后数值计算了不同斜升角楔形体入水时的自由液面隆起、射流飞溅和压力分布,经与相似解结果作比较,自由液面隆起轮廓基本吻合,而压力分布更符合实际情况,从而证明了模型及分析方法的正确性。

基于VB和MATLAB融合技术的CAI系统开发

结合VB人机交互可视化灵活性和MATLAB数值计算能力的优势,利用在COM平台上的ActiveX技术调用MATLAB函数方法,实现MATLAB和VB混合编程的融合技术,缩短系统开发周期,为设计开发含复杂数学计算的可视化CAI系统提出一种新的方案。

螺旋输送器的结构建模与数值模拟分析

为了优化设计一种可以模拟黄河泥沙分离的螺旋输送器模型,较细致地研究了螺旋的几何形状、作用在颗粒上的力以及模拟设计适应黄河泥沙分离用的卧螺离心机,优化分析了各个作用力对分离颗粒的受力情况,然后通过数值模拟螺旋输送器对液流中颗粒的作用状况,简单地分析了液流在螺旋输送器作用下的主要特征及其建模理论.最终选择椭圆形作为螺旋形状,采用幂函数来模拟螺旋旋转过程.

刚性α/β尖拱体垂直姿态高速入水冲击理论建模与仿真

首先对刚性圆锥体以垂直姿态高速入水这个特殊情况进行理论分析,引入Shiffman的圆锥体流体附加质量,进行相应的简化处理,在理论上,采用动量定理方法分析其单频次高速入水冲击现象;然后重点分析刚性α/β尖拱体垂直高速入水冲击问题,引进与液面隆起有关的沾湿因子以及采用等效液面代替水平自由液面,通过Baldwin等效锥方法进行理论建模,以充分贴合实际的入水冲击现象;最后给出不同初始状态入水冲击的仿真与分析,特别是讨论了液面隆起对α/β尖拱体垂直入水冲击的影响。

基于SPH水面弹跳仿真技术研究

在ANSYS/LS-DYNA显式非线性动力程序框架下,利用SPH无网格法进行水面弹跳数值仿真技术研究,重点分析了流体域边界处理对仿真结果的影响。首先建立刚性圆盘Lagrangian数值模型,对于无限水域中的撞击区域采用SPH粒子进行模拟;然后分别采用不处理边界、SPH-FE耦合域边界和对称面边界3种方法处理有限水域边界;最后通过对比分析物理图像流结果,分析边界处置对数值模拟水面弹跳行为的影响,并给出相应的建设性意见。结果表明,对称面边界处理方法可以大大节省计算成本,而SPH-FE耦合域边界设置是一种处理SPH粒子域边界的有效方法。这将对数值模拟譬如飞机水上迫降等跨介质运动提供一定的技术参考。