X语言、方法及工具——支持MBSE的新一代一体化建模仿真技术体系

在当前基于模型的系统工程(MBSE)实践中,基于现有的建模语言、方法与工具,仍难以实现系统设计与仿真验证之间真正的闭环,因此无法完整体现MBSE的全部价值。针对这一问题,本研究较为系统地介绍了新一代建模仿真语言——X语言及其技术体系,具体包括混合系统建模框架——XDEVS,X语言架构及基本要素,X语言支持下基于建模仿真的系统工程方法论——X-SEM,以及面向X语言的建模仿真软件——XLab。基于X语言技术体系可以实现全系统统一建模和一体化仿真验证。最后用一个案例展示了基于X语言及其工具并遵循X-SEM方法论的系统开发过程。

液压机械系统建模仿真软件AMESim及其应用

近年来,计算机仿真已经成为研究液压机械系统动态特性的重要手段,由于传统建模仿真方法比较复杂,本文详细介绍了一种新型建模仿真软件AMES im,并结合实例———液压执行机构的位置控制系统说明了该软件的具体应用。

先进绝热压缩空气储能系统储能阶段建模仿真和动态分析

能源和环境问题日益突出,可再生能源快速发展,其存在的间歇性是制约其发展的关键性问题之一。先进绝热压缩空气储能系统(AA-CAES)是解决可再生能源间歇性的有效方法。建立了AA-CAES储能阶段的数学模型并进行了能量守恒、平衡、各部件关键参数的动态分析和敏感性分析。结果表明,提出的数学模型遵循能量平衡和守恒定律;压缩机的损失大于换热器;能量和分别主要储存在导热油和高压空气中;压缩机运行工况与设计的偏差使储能阶段效率变低;空气流速和第一级透平入口温度对运行时间的影响大于储气温度、绝热效率和储气质量。本文研究为根据实际需求调节参数和优化储能系统提供参考。

高频雷达中射频干扰的RD图表现机理与建模仿真

射频干扰对于高频超视距雷达是一大威胁。本文研究射频干扰的距离-多普勒图表现机理和建模方法,分析了射频干扰频域特性与距离-多普勒图表现的关系,讨论了雷达信号处理中的射频干扰信号频谱变化。根据高斯白噪声通过线性滤波器的特性,设计滤波器响应函数来产生不同频谱和距离-多普勒图形态的射频干扰。基于以上研究,本文将射频干扰分为单频、窄带和宽带3类,归纳出射频干扰的距离-多普勒图表现机理,并提出了基于卷积的射频干扰新型建模方法。实测数据和仿真表明:本文对射频干扰距离-多普勒图表现机理分析合理,建模方法能很好地模拟多数实测干扰距离-多普勒图形态。

空降车辆着陆缓冲过程系统建模仿真研究综述

系统建模仿真作为空降车辆着陆缓冲研究的重要手段,用于仿真着陆缓冲阶段的气囊排气压缩、车辆缓冲过载、姿态变化及结构冲击响应。从系统建模、匹配设计、半实物试验、空投适应性4个方面进行评估,综述现有研究应用的理论、方法和研究结论。对目前仿真模型求解效率,结构应力和气囊仿真准确度,车辆与气囊参数匹配,半实物试验,空投适应性评估等问题进行分析总结并提出进一步的研究方向。

基于多智能体的指挥控制软件可靠性建模仿真方法

为解决现有可靠性分析和评估方法不能完全应对软件复杂网络特性的问题,提出基于多智能体(Agent)的指挥控制软件可靠性建模仿真方法,包括系统建模仿真和可靠性建模仿真,并实现软件系统可靠性建模仿真平台,以某指挥控制软件系统为对象进行实例应用,分别实施故障传播仿真分析和可靠性建模仿真分析,完成软件系统可靠性分析和评估,验证了所提出方法的有效性和可行性。

基于AMESim的液压支架降柱动态特性建模仿真

简述了液压支架的机械结构和降柱回路工作原理,对降柱速度进行静态计算,利用AMESim建立仿真模型并对降柱工作过程进行动态模拟。通过降柱速度静态计算和动态特性仿真结果对比,证明仿真模型建立的正确性,并分析了静态计算与仿真结果存在差异性的原因。

基于AMESim的动车组空气制动系统建模仿真

文章深入研究动车组空气制动系统,运用AMESim建立空气制动系统关键模块模型,进行仿真并基于仿真结果分析各模块的特性,最后搭建直通式制动单元仿真模型,并设立一种工况进行仿真。结果显示该制动单元反应迅速,满足制动要求。

液体流态建模仿真软件AMEsim研究

随着软件技术在液压系统的逐步深入应用,液压机械系统静态与动态特性的研究与计算机仿真应用已经深度融合,鉴于传统的液压系统建模对实物的依靠比较多,增加了系统仿真难度和成本,本文结合液体流态的理论特性及AMESim软件的液体流态动态仿真研究,详细介绍了AMESim软件在液压行业建模仿真的研究应用。

氧化铝生产多效蒸发器建模仿真

作为氧化铝生产过程的关键工序,多效蒸发工序的设备较多、操作复杂,蒸发过程涉及到的变量众多、变量之间的耦合关系很复杂,给现场操作带来了一定挑战。蒸发器蒸水量和汽水比(新蒸汽用量与蒸水量比值)是蒸发工序考核的重要指标,其数值大小直接影响到蒸发工序操作成本。尤其在蒸汽不足时,蒸发效果直接影响到母液浓度,甚至影响整个生产流程及产能,最终影响到企业的竞争力。调查发现,现场操作基本以经验为主,调整工艺参数未能到达预期目的,有时甚至出现相反效果,致使蒸发器潜能未能充分发挥,生产条件未能达到最优。基于物料衡算、能量衡算,借助流程模拟软件,搭建氧化铝生产逆流多效蒸发工艺等效物理模型,对拜尔法氧化铝生产多效蒸发工序工艺参数进行分析,探究不同工艺参数对蒸水量(汽耗)的影响规律,为蒸发工序实际操作提供理论指导,进而实现氧化铝生产节能、减排目的,助力氧化铝企业绿色低碳可持续发展。

《太赫兹科学与电子信息学报》2025年第2期专栏征稿 主题:太赫兹前端设计、建模仿真与量测技术

在太赫兹频段,存在寄生耦合效应增强、衬底损耗增大、模型精度降低等问题,收发前端面临集成度低、功率效率低、工艺协同弱、设计调试困难、可靠性差等不足。因此,亟需从高精度建模与仿真、高性能集成设计、高可靠测试验证等多个维度实现突破,系统性提升太赫兹前端性能、设计成功率及硬件鲁棒性。

《太赫兹科学与电子信息学报》2025年第2期专栏征稿主题:太赫兹前端设计、建模仿真与量测技术

在太赫兹频段,存在寄生耦合效应增强、衬底损耗增大、模型精度降低等问题,收发前端面临集成度低、功率效率低、工艺协同弱、设计调试困难、可靠性差等不足。因此,亟需从高精度建模与仿真、高性能集成设计、高可靠测试验证等多个维度实现突破,系统性提升太赫兹前端性能、设计成功率及硬件鲁棒性。

浅析基于AMESim的气液联合式液压破碎锤建模与仿真

本文利用AMESim仿真软件HCD液压元件设计模块,建立气液联合式液压破碎锤的缸体、活塞、控制阀体和控制阀芯模型,对破碎锤冲击岩石过程进行仿真,分析系统工作压力、氮气室初始压力等参数与破碎锤工作特性的关系,绘制活塞和阀芯运动规律曲线、冲击力随时间变化曲线、不同系统压力对稳定性的影响等曲线,得到破碎锤的最小稳定工作压力值和理想系统压力值,为破碎锤液压系统参数配置提供理论依据。

《太赫兹科学与电子信息学报》2025年第2期专栏征稿主题:太赫兹前端设计、建模仿真与量测技术

在太赫兹频段,存在寄生耦合效应增强、衬底损耗增大、模型精度降低等问题,收发前端面临集成度低、功率效率低、工艺协同弱、设计调试困难、可靠性差等不足。因此,亟需从高精度建模与仿真、高性能集成设计、高可靠测试验证等多个维度实现突破,系统性提升太赫兹前端性能、设计成功率及硬件鲁棒性。为进一步促进太赫兹前端设计、建模仿真与量测等领域的新理论、新技术、新方法的创新研究,促进全国太赫兹电路仿真、设计与测试相关联行业的相互交流、学习借鉴,《太赫兹科学与电子信息学报》计划推出“太赫兹前端设计、建模仿真与量测技术”专题栏目,现特向广大专家学者征集符合该专题方向的原创性研究论文及综述,旨在集中反映该领域最新的研究成果及研究进展。

《太赫兹科学与电子信息学报》2025年第2期专栏征稿主题:太赫兹前端设计、建模仿真与量测技术

在太赫兹频段,存在寄生耦合效应增强、衬底损耗增大、模型精度降低等问题,收发前端面临集成度低、功率效率低、工艺协同弱、设计调试困难、可靠性差等不足。因此,亟需从高精度建模与仿真、高性能集成设计、高可靠测试验证等多个维度实现突破,系统性提升太赫兹前端性能、设计成功率及硬件鲁棒性。为进一步促进太赫兹前端设计、建模仿真与量测等领域的新理论、新技术、新方法的创新研究,促进全国太赫兹电路仿真、设计与测试相关联行业的相互交流、学习借鉴,《太赫兹科学与电子信息学报》计划推出“太赫兹前端设计、建模仿真与量测技术”专题栏目,现特向广大专家学者征集符合该专题方向的原创性研究论文及综述,旨在集中反映该领域最新的研究成果及研究进展。

阳江400MW抽水蓄能机组及其调速器建模仿真优化研究

本文通过对阳江400MW水泵水轮机、发电电动机、调速器建模分析,提出了结合机组特性曲线、现场测试和仿真对比的建模优化方法。主要创新点有:采用机组稳态下的水头/功率/开度关系曲线以及动态工况下的可变水流惯性时间常数T_(w),可建立水泵水轮机不同水头和全负荷段精确模型,优化分析了发电电动机惯性时间常数Ta的计算,提出了考虑伺服阀环节、主配压阀死区、限幅等环节的调速器精细化模型。文章可为大型抽水蓄能机组及其控制系统仿真建模、参数辨识提供重要参考。

从建模仿真、生成仿真到智能仿真——仿真技术的过去、现在与未来

仿真技术自出现至今经历了物理建模驱动和数据生成驱动2个阶段,两者皆有效解决了各自时代的亟需问题。当前复杂的开放环境和通用的人工智能对仿真的物理真实性与视觉真实性提出了更高的要求,即需要“表”(视觉)“里”(物理)均和真实环境一致的智能仿真范式。智能仿真不但能够精确地刻画仿真对象的物理和动态特质,还可以在视觉上逼真地呈现仿真内容,实现物理和视觉的“双真实”,进而打通数值分析仿真和计算机视觉仿真的壁垒,为下一步通用、多模态人工智能的研发提供更好的测试基础和验证环境。本研究从传统物理建模仿真、数据生成式仿真、智能仿真3个阶段探讨了仿真技术的历史和现状,并结合应用对未来仿真技术进行了展望。

基于建模仿真软件的汽车发动机设计

为提高发动机的性能与运行平稳性,本文以某三缸发动机为研究对象,采用Excite Designer软件进行建模仿真,重点关注平衡轴系统的设计与实现,并深入探讨配重块尺寸公差对平衡率的影响。首先对建模仿真软件进行介绍;其次,详细阐述平衡轴系统模型;接着,对平衡轴与配重块尺寸公差进行设计;最后,深入研究与探索了配重偏移对平衡率的影响。通过建模仿真,得出配重块尺寸公差对平衡轴系统性能的影响规律,为汽车发动机设计与优化提供有益的指导与参考。

港口航道通过能力建模仿真研究

以北煤南运重点港口山东梁山港为例,通过建模仿真的研究方法,探讨未来梁山港实现5000万吨每年装载能力后北运河主航道的通行能力保障问题。仿真分析中比较拓宽港区主航道、增加掉头航道等通过能力保障措施,发现均不能满足该装载量需求。最终认为北运河梁山港应借鉴南运河无锡港设计思路,在港区东侧建设主航道绕行航道,可使梁山港大运力条件下对主航道通过能力的影响压缩到最低。

智慧供热系统建模仿真技术研究进展

智慧供热系统在提高供热效率、降低能源消耗和减少环境污染方面具有重要意义。本文综述了智慧供热系统建模仿真技术的研究进展。智慧供热系统建模仿真技术通过建立数学模型和利用计算机仿真方法,实现对供热系统的精细化管理和优化。首先,文章介绍了智慧供热系统的概念和特点,强调了其在提高能源利用效率和保护环境方面的重要作用。其次,文章探讨了智慧供热系统建模仿真技术的研究现状和主要方法,包括建模过程中所涉及的数学模型、仿真工具和技术等。最后,文章展望了智慧供热系统建模仿真技术的未来发展方向,包括提高建模精度、扩展应用领域、推动智能化发展等方面。本文综述并分析了智慧供热系统建模仿真技术的研究进展,为相关领域的学者及从业者提供了宝贵的参考与指导信息,旨在促进智慧供热系统的技术进步与实际应用的拓展。