基于三维运动捕捉技术构建蒙医震脑术三维虚拟仿真平台的视觉呈现

背景:基于三维运动捕捉技术可以构建精准的、客观量化的医学虚拟仿真模型,有利于临床学习者精准、深入理解和掌握各种传统疗术。目前中医虚拟仿真模型已有报道,但蒙医传统疗术的虚拟仿真模型尚未见报道。目的:构建一种基于三维运动捕捉技术的交互式三维可视化的蒙医震脑术虚拟仿真模型。方法:使用Motion Analysis三维光学运动捕捉系统和足底测力台采集蒙医专家的运动捕捉数据,在Motion Builder软件中构建震脑术三维动作模型,使用Maya软件构建角色模型并与动作模型相匹配,运动Unity3D软件构建蒙医震脑术虚拟仿真系统,系统整合蒙医震脑术操作3D动画、运动学和动力学参数信息。结果与结论:通过三维运动捕捉技术和计算机仿真重现蒙医震脑术操作,能够显示施术者和受试者的运动姿态,记录关节运动的关键空间位置参数与变化情况,得出运动过程中的运动学、动力学参数。运用交互式三维虚拟仿真技术,实现蒙医震脑术的三维虚拟仿真的视觉呈现,为蒙医震脑术手法的标准化、数字化、可视化研究奠定基础。

动物生产学虚拟仿真教学系统建设研究

推动信息技术与高等教育深度融合,创新人才培养模式,成为现代教育事业发展的全新趋势。为提高学生培养质量,基于动物科学专业及动物生产学教学的特点,将虚拟仿真教学技术引入动物生产学理论与实验教学,构建动物生产学虚拟仿真教学系统:理论教学采用“互联网+”智慧课堂模式;实验教学采用“互联网+”VR虚拟仿真模式,建立“实景+虚拟仿真”创新教学资源平台;实习引入“互联网+”产教融合模式。将有助于改善教学模式,促进“高等教育内涵式发展”,实现“以学生为中心”的教学理念。

高原长隧的钻爆和TBM联合开挖进度仿真模型

长距离隧洞常用于穿越复杂地形,利用钻爆和TBM开挖方法联合开挖高原长隧可以充分发挥钻爆法的灵活性和TBM法的高效性,但是增加了工程进度管理的复杂度。考虑高原长隧常面临开挖工期长、地层复杂,气压低、气温低等不利条件,在钻爆法和TBM开挖进度仿真模型研究的基础上,研究开挖工艺切换的工期及其影响,建立钻爆和TBM联合开挖的高原长隧开挖进度仿真模型,并以工期函数和控制流程的形式表达。实例分析结果表明,本模型可以适用长隧施工的支洞和主洞多工作面同时开挖、以及钻爆和TBM联合开挖等复杂施工边界条件。可为高原区引水、公路、铁路等长距离隧洞的开挖进度管理提供支持。

基于虚拟仿真模型的轻型车在用RDE排放预测

为进一步准确预测在用乘用车实时驾驶排放,搭建了以发动机-后处理虚拟仿真为核心的在用排放预测模型.首先建立了发动机一维模型,与稳态和瞬态发动机原排测试数据进行了对比和标定.结果表明:在用实际行驶排放测试(RDE)工况下,CO和NO的原排累积质量相对误差分别为9.2%、5.8%;其次进行后处理性能试验,对后处理温度、起燃和老化模型进行标定验证,在全球轻型车测试循环工况(WLTC)前35 s,三元催化转化器轴向最大温度误差为52℃,CO、NO的排放累积质量误差为0.0385 g(5.90%)和0.0011 g(0.75%);最后利用RDE排放预测模型在不同催化器老化状态下,进行WLTC、RDE和95%分位的激烈驾驶参考循环(RTS-95)工况的排放规律探究.研究发现:NO排放对工况更加敏感,超限风险更高.设定NO瞬时质量排放阈值为8 mg/s,以RTS-95循环在分散因子为0.6条件下的NO仿真结果为例,对催化器分散因子进行预警窗口宽度探究,结果表明:增加预警窗口宽度将会降低误判率和冷启动超限的识别概率.

网络问答社区核心参与者知识共享障碍机制研究——基于扎根理论与系统动力学仿真的实践

随着核心参与者在网络问答社区知识共享中的作用愈发凸显,探究其知识共享障碍机制对于提高群体学习质量具有重要价值。研究首先通过扎根理论构建核心参与者知识共享行为意愿障碍因素模型;其次,利用系统动力学建立障碍机制模型,仿真探究核心参与者知识共享行为数量的演化规律及关键障碍因素对知识共享行为数量产生非线性影响的传导逻辑。研究发现知识共享主体障碍、客体障碍等4个障碍因素是核心参与者知识共享行为意愿的主要障碍因素,各因素间存在相互作用。仿真结果表明:核心参与者知识共享行为意愿和数量增速逐渐放缓;调节参数灵敏度后,各障碍因素均会导致核心参与者知识共享行为数量下降。其中,知识共享氛围障碍、核心参与者特征障碍等5个关键障碍因素对核心参与者知识共享行为数量阻碍作用明显,研究据此提出着重优化关键障碍因素所在反馈回路的建议。

专题导语:政策仿真方法在政策评估与监测中的应用

政策仿真方法兴起于20世纪70年代,并广泛应用于经济、社会、人口等领域的政策评估与监测。在以往政策评价研究中,基于统计因果的政策成效评估与回归计量方法,比如Leslie方程、Leslie修正模型、ARIMA时间序列预测等聚焦部分变量,导致模型遗漏大量外部变量。

面向水下运载平台的氢氧燃料电池建模与仿真分析

以Modelica为基础,面向某型深海运载平台使用的质子交换膜燃料电池构建模型,主要包含氢氧燃料电池电堆模型、供氢系统模型以及供氧系统模型。针对该燃料电池模型分别进行了稳态验证,研究了氢氧气体压力、工作温度以及质子交换膜厚度对电池性能的影响,分析了该模型的动态性能。结果表明:该模型与实际运行数据具有良好的拟合度,能较为真实地反映燃料电池运行的氢氧气体压力、工作温度、质子交换膜厚度等关键参数对电堆性能的影响,较好地反映燃料电池动态输出特性。

Link-11数据链仿真分析和识别方式

在通信对抗领域,识别Link-11数据链很多时候还需要人工手段,分析数据链信号特征十分重要。论文对Link-11信号建模,并利用matlab对其时频域特征进行仿真分析。由仿真结果可知:当信号工作于HF频段,可以通过时频域特征进行人工识别;当信号工作于UHF频段,需要经过一次解调,再进行人工识别。基于此,提出一种基于时频分析的人工识别方式。

数字化赋能高校虚拟仿真实验教学共享平台构建与实践

在高校教育数字化转型背景下,如何用好虚拟仿真实验教学课程资源是各高校亟待解决的问题。该文分析了虚拟仿真实验教学课程资源在共享过程中所面临的问题,在遵循“系统联通、高效协同、资源整合、技术支撑、分步建设、不断拓展”原则基础上,研究和设计了基于数字技术的虚拟仿真实验教学共享平台架构及功能模块。该平台包含丰富的实验教学课程资源库,实现了与人事、教务管理系统对接,引入了大数据分析技术,既满足了学生个性化学习需要,也帮助教师不断提高教学质量。

虚拟仿真模式教学对提高麻醉住培医生临床思维能力的思考

临床思维能力是医学生专业发展中非常重要的一部分,它关系到医生对病人病情的准确诊断和有效治疗。医学虚拟仿真教学是一种新兴的医学教学方法,是一种利用计算机技术模拟真实医疗环境和医疗过程的教学方法。因通过创建虚拟的患者、医疗设备和操作环境,让学生能够在没有实际患者的情况下进行学习和实践而备受关注。本文就虚拟仿真模式教学对提高麻醉学本科生临床思维能力进行探讨,明确虚拟仿真教学模式在医学教育中的独特优势,旨在更好地推动虚拟仿真教学模式在麻醉住培医学生教育中的应用,帮助学生在进入临床学习期间能通过实践提高自身临床思维及临场反应能力。最终能应用于临床实践中,达到提高患者安全性和医疗质量的目的。

电气安装与调试虚拟仿真项目的开发与实践——以火工品制造生产线为例

火药沾药生产线存在易爆、事故瞬间难再现、设备成本昂贵等特点,在真实产线上对学生或企业员工进行培训成本贵,设备和人员的安全风险高。通过1:1的3D仿真模型开发火药沾药生产线,利用任务指引学生完成前期准备、设备认知、运行调试、机器复位等4个阶段的训练,解决了火药易爆的高危险、爆炸事故瞬间的难再现、设备成本高贵等难题,提升了学生自主学习的主动性和积极性,促进了教学组织过程的优化和课程改革。

基于GT-Power对汽油机不同负荷运行特性的仿真分析

为分析某款汽油机在不同转速下不同负荷运行特性对该汽油机功率、扭矩和燃油消耗率的影响,进一步提高发动机性能,利用GT-Power软件建立了该型号汽油机的仿真模型,并对全负荷状态条件下的发动机进行相应的台架试验,将得到的试验结果与GT-Power建立的发动机仿真模型的仿真结果进行对比,对比结果显示仿真值与试验值比较吻合,验证了所搭建汽油机模型的准确性。为进一步研究所搭建的汽油机模型在不同负荷运行特性的情形,通过调节PID控制器中的比例-积分数值改变节气门开度来进行仿真分析。最后对不同负荷条件下运行特性的仿真结果进行分析,为进一步提升发动机性能提供参考。

基于虚拟仿真的爆破工程实践教学探索

为了解决《爆破工程》实践教学中存在的爆炸安全隐患、火工品管控、储运条件严苛、教学场地狭小等问题,从教学方案设计、教学资源收集、虚拟仿真实现、教学应用与考查四个方面,构建了包含隧道掘进爆破与台阶爆破的虚拟仿真实验平台,探索出一套适用于华北科技学院城市地下空间工程专业的《爆破工程》实践教学模式。实际应用表明,虚拟仿真教学在激发学习兴趣、培养自主应用、增强实践能力等方面成效显著,极大提升了学生对知识的实际应用能力。

两自由度含间隙弹性碰撞振动系统的等效电路仿真

以一类两自由度含间隙及弹性约束碰撞系统为研究对象,通过数值仿真方法,研究了系统在低频工况下周期运动的区域分布及转迁规律,得出随着激振频率的减小,p/1周期运动发生擦边分岔转迁为(p+1)/1周期运动,当碰撞次数足够大时,系统呈现Chattering-impact特性。随后建立与碰撞系统完全等效的电路模型并进行仿真实验。研究结果表明,建立等效电路产生的结果与数值仿真产生的结果相一致,且等效电路在仿真实验时运算速度更高效,能够实现快速的模态转换及参数调节,使之更加便捷,为非线性动力学的研究提供了一种研究方法。

基于EDEM的榛子双层滚筒筛装置性能仿真试验

为了解决榛子脱苞后筛分效率低的问题,针对榛子脱苞后的物料状态设计了一种双层滚筒筛。运用EDEM仿真软件对其工作状态进行模拟,以滚筒转速、内外筛孔大小、螺旋叶片间距为试验因素,以筛分率和含杂率为评价指标,分析评估各因素对双层滚筒筛性能的影响,以获得双层滚筒筛的最佳工作参数。结果表明:当滚筒筛的内筛孔尺寸为25 mm、外筛孔尺寸为12 mm、转速为36 r/min、螺旋叶片间距为240 mm时,滚筒筛的筛分效率最佳。

硅片搬运机器人运动学分析及仿真

硅片搬运机器人被广泛应用于集成电路装备制造业,具有高洁净度、高稳定性、高精度的特点。为进一步提高控制硅片搬运机器人运行不同轨迹时的准确度与稳定性,针对已设计的R-θ型硅片搬运机器人,分析了其基本的传动结构,建立了基于CoppeliaSim与Matlab的实验仿真平台,同时采用传统D-H参数法建立了硅片搬运机器人的正、逆运动学模型,提出了基于逆向运动学的位置控制算法,成功实现机器人的运动控制,验证了求解模型的准确度。仿真实验的结果证明,该算法能够有效控制机器人的运动,具有实用性。

面向效率提升的状态空间-节点混合暂态仿真研究

为应对新型电力系统电磁暂态仿真效率和求解精度的双重压力,本文研究了基于状态空间-节点混合框架的效率提升算法。首先,在EMTP程序中,基于状态空间节点(state-space nodal,SSN)法设计含开关时变网络的混合仿真算法,通过数值方法的转换阻尼数值振荡,实现EMTP程序的功能扩展。然后,提出基于多区戴维南等值法的混合框架接口仿真算法,各子系统依电路特性自由选择框架并以对等形式联合计算。最后,通过性能测试验证了SSN法在含多开关复杂系统中效率提升效果更加明显。

不同海拔高度下电晕放电等离子体粒子特性的仿真研究

电晕放电作为等离子体的一种重要获取手段,它的放电特性及其降解能力与所处空气环境有着密切的关系.为了得到不同海拔高度对电晕放电特性和等离子体降解能力的影响,本文通过COMSOL软件基于流体动力学模型,对不同海拔高度的放电模型进行数值模拟计算.分别对电流波形、影响等离子体降解能力的电子密度、平均电子能量等物理量随海拔高度变化的规律进行研究.结果表明,海拔越高,气压越低,环境温度越低,电流脉冲峰值越高,频率越高,脉冲启动时间越提前.脉冲波形的上升时间减小、下降时间增大.同时,电子密度以及平均电子能量也会随着海拔高度的升高而增强.

相控型圆管换能器产生螺旋声场的仿真与实验分析

声呐系统进行水下导航及目标探测时,需要大规模布阵形成换能器阵列来实现,所需硬件以及信号处理的复杂度较高。而在螺旋声场中,由于方位角和声压相位角是线性对应的关系,所以仅由一个螺旋信标就能实现对水下目标的探测。因此,该文设计了一种能够产生螺旋声场的圆管换能器,通过有限元软件仿真,证明了该圆管换能器可以产生螺旋声场。在此基础上,进行水池实验对螺旋声场的性质进行了验证,为进一步设计出用于水下导航以及目标探测的声呐系统打下了基础。

基于多维邻近性的药学领域科技创新主导力扩散仿真研究

[目的/意义]科技创新主导力与创新团队的产出绩效息息相关,在日益庞杂的科技创新合作中至关重要。然而现有科技创新主导力的研究大多集中在定性讨论方面,本文从定量角度深入探讨科技创新主导力网络的演化机制,有助于进一步促进科技创新合作。[方法/过程]本文以药学领域的数据驱动,设定创新主体的搜索规则、主导规则、创新规则,以平均科技创新增益及其扩散速率为评价指标来衡量科技创新主导力的扩散效果,模拟科技创新主导力的扩散过程,并进一步探究多维邻近性与科技创新主导力扩散的动态关系。[结果/结论]结果显示,多维邻近性对科技创新主导力扩散具有重要影响,且不同邻近性在网络演化的不同阶段发挥着不同的作用。本文全面细致地刻画了多维邻近性在科技创新主导力网络演化的不同阶段所发挥的具体作用,进而为机构/企业和创新个体的发展提供参考。