结构化网格快速生成工具的开发及其在冶金模拟仿真中的应用

结构化网格在模拟计算高精度、复杂问题时具有更高的计算准确度和更好的收敛性,但其划分难度大且耗时较长,如何快速生成高质量结构化网格是进行CFD(Computational fluid dynamics)等模拟计算领域的前沿问题.根据冶金容器的几何结构特征,引入了参数一体化建模+网格划分的理念,利用Python脚本快速批处理数据和开源CFD软件OpenFOAM的优势,成功开发了适用于冶金反应器的网格快速生成工具.以钢包–中间包–结晶器及其附属连接装置为例,进行了案例分析测试.结果表明,该工具软件生成的结构化网格在扭曲度和正交性等方面质量较高,可以满足各类模拟仿真的需求.该工具在解决冶金容器几何结构更新和网格分布调整方面相比于传统前处理方法可以在几十秒内快速生成高质量结构化网格.此外,开发了便于用户使用的图形用户界面,界面中仅需输入关键的几何结构和网格参数,即可对冶金容器快速便捷地生成相应的结构化网格,有效提升了前处理的简易度和效率.这一工具软件有望应用于冶金数字化和智能化转型发展的多种场景,并为其提供有效的软件支撑.

合作尝试法联合仿真模拟人在妇产科见习中的应用研究

目的分析合作尝试教学法联合仿真模拟人在妇产科主动融通见习中的应用效果。方法2022年10月,选择在中南大学湘雅三医院妇产科见习的五年制学生,共131名,随机分2组:研究组66名学生采用合作尝试教学法联合仿真模拟人进行教学,对照组65名学生采用以案例为导向的教学法(case-based learning,CBL),教学评估内容为产后出血的模拟训练,通过理论测试、迷你临床演练评估(mini-clinical evaluation exercise,Mini-CEX)、学生评教表、课后调查问卷表等多方面评估教学效果。结果研究组的理论测试成绩、Mini-CEX评分表中的各项成绩、课后问卷调查的满意度均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。学生评教表中研究组学生对带教老师的教学基本功、教学内容、教学方法、教学效果的评分远高于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。在师德、教学管理方面的评分一致,差异无统计学意义(P>0.05)。结论在妇产科主动融通见习教学中,应用合作尝试教学法联合仿真模拟人的教学形式,可以有效促进理论知识的学习、提高体格检查及操作技能水平、调动学生学习的主动性、积极性,能够真正做到“主动、融通”,并能够使学生更准确地做出临床判断、更好地做到人文关怀、改善其在临床工作中的整体表现,显著提高临床见习教学效果,并能够改善学生对教师的主观评价,更好的体现教师的教学能力及价值,值得在医学生本科教学中应用。

乡村数字治理的驱动机制:模型构建与仿真模拟

乡村数字治理是技术赋能驱动、组织协同推动、环境牵引拉动的结果。理清各驱动要素的相互关系并以此构建驱动机制,对于提升乡村数字治理效能至关重要。基于TOE框架分析乡村数字治理的驱动要素及相互关系,以长沙县为例,构建其系统动力学模型,并进行仿真模拟分析。研究发现,在整个仿真中组织维度影响最明显,环境维度影响次之,技术维度影响相对较弱,而三个维度中影响最大的因素分别为党的领导、村民数字素养、应用场景创新。为此,应进一步加强党的全面领导,提升村民数字素养,创新数字应用场景,建立健全组织、技术与环境“三位一体”的乡村数字治理驱动机制。

深部通风三维仿真模拟研究

随着矿井开采深度的不断增加,井下深部高温热害问题严重,由于深部的恶劣条件导致相关现场研究十分困难,利用通风三维仿真模拟技术进行深部通风系统分析是合理可靠的科学选择。应用Ventsim通风仿真模拟软件对河西金矿通风系统进行三维仿真模拟和系统能量损失分布模拟、河西金矿深部通风系统总需风量的相关计算,在模拟结果与理论计算的基础上,对模拟风量结果与临界需风量结果进行对比分析。为相似条件的深部矿井通风系统的模拟分析研究和降本节能增效提供了案例借鉴和数据参考。

仿真模拟及“公案剧本穿越”在刑事诉讼法教学中的应用

剧本杀是当下年轻人较为流行的娱乐方式,将中华优秀传统法律文化与学生“剧本穿越”进行耦合作为刑事诉讼法教学的新范式,有助于增强学生参与的积极性,促进学习的主动性。基于教与学步调一致的目标,可考虑建立动态教学检验与评价机制、加强校校教学联动、实现启发式学习的课后保障等,推动仿真模拟及“公案剧本穿越”教学模式的深度发展。

基于仿真模拟的双层双波护栏升级改造

结合沈海高速路侧波形梁护栏现状,提出一种双层双波护栏提质升级的改造方案,并利用计算机仿真模拟与实车碰撞试验对双层双波改造护栏的安全性能进行验证。采用经实车碰撞试验校核的仿真有限元模型,建立实车碰撞试验护栏和双层双波护栏的车辆-护栏碰撞仿真模型,模拟“车辆-护栏”碰撞过程,计算护栏的阻挡功能、导向功能、缓冲功能以及变形相关指标,分析双层双波护栏与实车碰撞试验护栏防护性能的差异,结果表明:防护等级安全性能各项指标均满足规范要求;双层双波护栏对中型客车和中型货车的阻挡功能指标优于实车碰撞试验护栏,小型客车碰撞双层双波护栏后顺利导出,双层双波护栏改造结构防护等级能够达到A级(160 kJ);现场实施时应对原护栏结构尺寸、基础以及力学性能指标等参数进行复核,并确保护栏的改造施工满足相关标准规范的要求。

长江流域“政区单元”河长制政策效果模拟与仿真研究

优化“条”“块”权力结构,实现跨流域、跨层级、跨部门、跨区域的纵横协同治理,是中国流域治理体系现代化建设的战略目标。河长制明确了“行政单元”的治水责任,但“流域单元”整体性的治水责任并未明确,“流域单元”与“行政单元”存在矛盾。长江流域“政区单元”河长制政策长期效果如何,能否实现长江流域整体性治理目标,需要科学验证。文章基于“驱动力—压力—状态—影响—响应”模型(DPSIR)理论,运用系统动力学的方法,借助Vensim PLE系统分析软件,从水环境治理—水资源利用—水生态修复三个维度,对长江流域“政区单元”河长制政策效果展开模拟与仿真研究,比较分析政策实施前后全流域及上游、中游、下游地区政策效果的异质性,预测河长制政策的长期效果。研究发现:①现有的流域管理体制下,长江流域河长制政策短期效果比较明显,长期政策效果将持续减弱;②河长制政策效果具有明显的区域异质性,下游地区整体的政策效果明显优于中上游地区,河长制政策效果与区域经济发展水平及地方政府的重视程度正相关;③2023—2035年,全流域河长制整体的政策效果逐年持续减弱,河长制政策缺乏较强的可持续性,水环境治理与水生态修复方面的政策效果呈下降趋势,水资源利用方面的政策效果呈小幅度上升趋势。设计“流域单元”河长制,优化流域管理的“条”“块”权力结构,弥补“政区单元”河长制的不足,是未来长江流域管理体制改革的重要内容。

基于驾驶模拟的超车仿真教学实验设计

道路交通运输专业具有多学科融合、紧密结合实践的特点,但许多交通专业课程的实践教学环节往往会受到场地大小、条件不可控、重复性差和实际道路危险性等不利因素的限制而无法顺利开展。为提升学生的实践能力与课程参与度,基于驾驶模拟技术,探讨可用于交通仿真、道路交通安全及交通行为分析等课程教学的超车仿真教学实验项目,教学实验以锻炼学生分析解决问题能力和实践操作能力为目标,详细地设计实验流程与实践教学内容,并将该实验项目在道路交通安全、交通仿真等课程的实践环节进行应用,为驾驶模拟系统在教学实验中的应用提供参考。

运用SimMom高仿真孕产妇模拟人结合复盘讨论在产科模拟教学中的应用

目的分析运用SimMom高仿真孕产妇模拟人结合复盘讨论教学法在产科模拟教学中的应用效果。方法选取2022年10月—2024年2月沈阳市妇婴医院及辽宁省、市、县三级医疗单位的120名产科临床医生为培训对象,根据不同教学方法分为研究组与对照组,各60名。研究组运用SimMom高仿真孕产妇模拟人进行产科病例模拟实训及实训后学员复盘+导师复盘讨论教学法,对照组运用传统技能操作培训的教学方法,培训后应用理论、技能、团队合作评分表进行教学评价,比较两种教学活动的效果。结果研究组培训对象的产后出血、心脏骤停、紧急剖宫产及新生儿复苏的理论、技能、团队合作考核成绩均高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论在产科临床实践教学中,应用SimMom高仿真孕产妇模拟人结合复盘讨论进行产科模拟教学法,可以有效提高临床医生的理论知识、实践操作能力及团队合作能力,提高临床实践能力。

长三角地区联合河长制政策效果模拟与仿真研究

基于DPSIR理论,运用系统动力学的方法,构建长三角地区联合河长制政策仿真模型,从水资源保护、水污染防治、水生态修复、水环境治理等维度,通过模拟与仿真,纵横对比联合河长制的政策效果,分析联合河长制政策2023—2035年的政策效果。研究结果表明:(1)长三角地区联合河长制政策整体效果比较显著,在水资源保护、水污染防治、水生态修复、水环境治理四个方面的政策效果明显;(2)自2023年起的未来十多年,联合河长制政策效果呈减弱趋势,并不具有较强的可持续性,要持续实现联合河长制较好的政策效果,需要进一步深化完善与联合河长制政策相配套的协作机制、动力机制、保障机制、监督机制等政策体系。论文为解决长三角地区流域治理中上下游,干支流、左右岸不协同,优化流域单元与行政单元间的“条”“块”协同机制,推进长三角地区协同大保护与高质量发展具有十分重要的理论意义和实践价值。

仿真模拟技术在汽车KD出口包装中的应用

伴随着国内汽车产业的快速发展,汽车KD(Knock Down)打散出口包装的设计需求和技术需求迅速增长。在提升成本效率和物流性能的驱动下,仿真模拟技术在汽车KD出口包装中的应用取得了显著进展。本文探讨了仿真模拟技术在力学分析、空间利用、环境影响和全过程分析中的应用,展示了其在优化包装设计、提升装载效率、降低材料成本和开发周期、以及减少实物测试风险方面的优势。文章通过实例分析,详细阐述了力学仿真、环境条件仿真、装柜仿真和数字孪生技术在实际应用中的表现,并展望了仿真模拟技术未来的发展方向及其对汽车KD运输包装的意义。

基于多Agent的服装可持续消费行为建模与仿真

“双碳”目标下,随着服装消费引起的气候变化和环境污染等生态问题日益严重,迫切需要重新思考和重塑服装消费模式,推动服装消费向质量型、低碳化转变,从而实现服装产业的绿色转型。文章运用多Agent建模方法,构建服装可持续消费行为仿真模型,采用Netlogo平台进行仿真实验,探求服装可持续消费行为的影响机理。结果表明,消费者可持续消费认知、产品可持续性和设施供应条件均显著促进可持续消费行为;但不同强度下,产品可持续性和设施供应条件的推动作用存在差异。基于此,从可持续消费认知和供应条件两方面提出了引导中国消费者服装可持续消费行为的建议和对策。

产学研导向下风热环境仿真模拟技术在空间设计教学中的应用

文章探究了风热环境仿真模拟技术在空间设计教学中应用的现实意义、评价方法。空间设计教学应结合数字孪生新技术设计层层递进的教学模块,营造“以学生为中心”的探索性教学氛围,同时运用多元主体共同评价方法,从实践和科研能力培养两方面综合评价教学成果,建立多因子、多层级的协同评价体系,最终达成理论知识、实践能力、研究思维相互促进的产学研联动效果。

海浪谱法模拟海面场景仿真参数选取准则

为提升海面场景模拟的物理真实感,本文探讨了仿真参数对海洋粗糙面模拟精确性的影响,并建立了海表模拟中仿真参数的选取准则。依据海浪谱和随机过程统计理论,采用自相关函数研究了海面相关长度随风速变化规律。通过建立海浪蒙特卡罗仿真模型,结合随机粗糙面误差分析,提出了不同风速条件下海面场景仿真参数的选取准则。研究表明:将海表模拟的采样间隔限定在顺风向相关长度的0.1~0.5倍,可显著提高海面场景模拟的精确度;而当海面仿真参数超出上述范围时,可能导致海面场景模拟失真,进而影响其视觉真实感。本文所提出的仿真参数选取标准可为开发航海模拟器提供技术支撑。

基于视频录制场景结合高仿真模拟人情景模拟教学在麻醉见习教学中的应用研究

研究麻醉见习教学中应用基于视频录制场景结合高仿真模拟人情景模拟教学的效果。方法 选取2022年8月到2023年10月在丽水市中心医院麻醉科见习的2022级临床专业30名学生,对照组实施传统的讲授式麻醉见习教学模式,实验组实施视频录制虚拟场景结合高仿真模拟人教学。比较效果。结果 实验组和对照组实习生在课程安排、教学资源和设备、个人能力等方面得分也存在显著差异(P<0.05)。这反映出实验组实习生在课程设置和资源支持方面得到了更好的保障,使得他们在临床专业能力、解决问题能力、自信心、合作能力、沟通交流、分工合作、临床决策、学习兴趣、学习积极性等方面都取得了显著的提升。在对教学模式满意度方面,实验组和对照组实习生表示的满意度也存在显著差异(P<0.05)。这表明实验组的实践教学模式得到了学生更高的认可和肯定,他们对这种教学模式的认可度更高。结论 基于视频录制场景结合高仿真模拟人情景模拟教学方法应用在麻醉见习教学中能够获得确切效果,不但能够促进实习生综合能力的提升,同时还能够提高其对教学模式的满意度。

仿真模拟病人结合情境教学对麻醉学专业危机事件教学效果的影响探究

探究仿真模拟病人结合情境教学对麻醉学专业危机事件教学效果的影响。方法 对照组40例学生实施传统教学法,研究组40例学生实施仿真模拟病人结合情境教学法,对比两组相关数据。结果 研究组临床实践能力和评判性思维能力均较高,教学效果较佳(P<0.05)。结论 仿真模拟病人结合情境教学法可有效提高麻醉学专业危机事件教学效果,值得推广。

高仿真情景模拟教学在支气管哮喘急性加重期治疗中的教学价值

目的 探究高仿真情景模拟教学在支气管哮喘急性加重期治疗中的教学价值。方法 选取2022年1月—2022年12月江阴市中医院肺病科,2021级与2022级床边教学班学生86名,将其客观随机分为对照组、观察组,各43名。对照组采用传统式教学法,观察组采用高仿真情景模拟教学方法。比较两种教学方法后理论考核成绩、教学满意度。结果 教学后,观察组理论考核成绩[(90.15±7.29)分]高于对照组[(85.33±8.22)分],差异有统计学意义(P <0.05)。观察组教学满意度(90.70%)高于对照组(65.12%),差异有统计学意义(P <0.05)。结论 在支气管哮喘急性加重期治疗中引用高仿真情景模拟教学方法能够提升学生的考核成绩,增加教学满意度,使得学生更加积极地投入学习当中,具有较高的临床教学前景。

虚拟仿真及情景模拟教学法在医学生心电图教学中的应用

目的:探讨虚拟仿真及情景模拟教学法在医学生心电图教学中的应用价值。方法:选取2020~2021年在北京朝阳医院接受培训的30名本科五年制医学生,随机分为两组。试验组(n=15)采用虚拟仿真与情景模拟教学法,对照组(n=15)采用传统教学法。对两组学生进行临床病例分析考试。结果:试验组考试成绩显著高于对照组(P<0.01)。结论:虚拟仿真及情景模拟教学法能够有效激发医学生学习心电图的兴趣和积极性,提高其专业知识掌握和实际问题解决能力。

高职智能医疗装备技术专业模拟仿真教学的研究与实践

模拟仿真教学是一种通过虚拟环境模拟真实情境,让学生参与互动和实践的教学方法。探讨智能医疗装备技术专业模拟仿真教学的优势和挑战,并提出了相应的设计与实施方案。同时,讨论了在实施模拟仿真教学过程中可能遇到的问题,并提出了解决对策。

基于有限元的工程力学模拟仿真实验辅助教学

本文旨在探索有限元软件在工程力学教学中的进一步应用,通过模拟仿真各种基本变形的过程以及生活和工程实际中与力学密切相关的例子,既弥补了实验教学的不足,又提高了课堂教学效果。这不仅补充了力学课程的授课内容,增强了学生对力学变形的感性认识,更有利于学生深入地理解和掌握所学的理论知识,同时还提高了学生发现问题并且主动解决问题的能力。