基于Comsol软件的电磁兼容课程案例式教学设计

该文介绍基于Comsol软件的电磁兼容课程案例式教学方法。通过案例教学和仿真,学生将理论知识应用于实际问题,深入理解电磁兼容的概念和原理。通过仿真案例的可视化结果,学生直观地理解电磁辐射和传导,观察不同参数对电磁兼容性的影响。结果表明,仿真案例具有直观性和可视化等优势,同时又有简化模型、缺乏实际操作经验和对计算机的依赖等局限性。在设计仿真案例时,要充分发挥其优势,规避不足,为学生的学习提供实践性、直观性和灵活性,培养学生的工程设计与研发能力。

地下水体系核素化学形态模拟系统软件开发

为评估处置库的安全性,核素化学形态信息是准确预测核素的运移行为研究的前提。鉴于我国核能工业的迅速发展以及建立环境中核素的确认需求,在我国开展处置库周围核素的化学形态研究具有十分重要的意义。针对地下水中元素种态分布的研究需求,以JAVA为开发工具、MySQL作为数据库、Tomcat为容器,开发了一套B/S架构的元素种态分布模拟软件。针对模拟计算中遇到的化学反应平衡非线性方程组求解收敛困难的问题,引入了根据化学反应势能求解的方法和反应因子控制迭代步长,实现了对化学反应非线性方程快速地求解,并可拓展多相平衡计算。以塔木素地下水中镎为考察对象,利用所开发化学形态模拟软件(simulation software on chemical species,SSCS)计算环境中镎的形态和量,并对比PHREEQC的计算结果,相对偏差在10%以内,针对环境中痕量元素的分布,提供了理论计算的解决方案。

基于Massmotion软件的楼梯单双向流疏散方式模拟研究

为提高高层建筑紧急状况下的人群疏散效率,降低楼梯拥堵引发的踩踏风险,对比分析了楼梯单向流与双向流疏散模式的差异。通过应用高级仿真软件Massmotion开展具体疏散方式的定量评估,以填补楼梯疏散动态模拟的研究空白。利用软件搭建复杂的疏散模拟模型,在此基础上,设计实验对不同楼梯宽度、不同人数下的单向流和双向流疏散进行了详尽分析。在双向流的实验中,坡度为22.5°~28.0°时,疏散效率更高;当楼梯人数大于60时,采用随意疏散的方式效率更高;在双向流的实验中,双跑对折的疏散时间较长,不宜作为疏通通道,双向流选择排队疏散的方式更为合理。

新医科背景下急诊病例模拟教学软件开发与应用

目的/意义研发贴合急诊医学临床教学特点的病例模拟软件,并应用于医学生急诊临床实习教学,丰富急诊医学科等专科临床带教手段。方法/过程利用Visual Studio 2017平台开发软件并实现编辑病例与模拟训练两大核心功能,导入自主设计的急诊典型病例。将该软件应用于50名急诊实习医学生的教学实践,并通过问卷调查收集反馈意见。结果/结论学生对该软件的新颖性和整体效果表示认可,赞同将其用于急诊实习教学。软件的病史采集和体格检查功能有待提升。该病例模拟软件在急诊实习教学中应用前景广阔,值得进一步探索和推广。

基于Truvent虚拟呼吸机软件的机械通气情景模拟培训课程在住院医师规范化培训中的教学实践

目的 探讨基于Truvent虚拟呼吸机软件的机械通气情景模拟培训课程能否提高住院医师规范化培训学员(以下简称住培学员)机械通气临床整体解决能力。方法 2022年6月—2023年11月,教学课题组在安徽医科大学第一附属医院进行了一项前瞻性队列研究,每2月招募10~12名住培学员,随机分配到模拟培训组和传统培训组,比较基于TruVent虚拟呼吸机软件的机械通气情景模拟教学培训与传统培训模式在教授住培学员机械通气管理能力上的差异。结果 研究期间共101名住培学员参加并完成了培训,模拟培训组为49人,传统培训组为52人,两组基本资料如年龄、性别、专业分布、已完成住培年限、之前轮转ICU经历等及干预前理论考试成绩(76.43±12.04vs74.56±13.16,p>0.05)差异无统计学意义。培训结束后,两组学员都参加了最终的基于高仿真模拟人+模拟肺复杂临床模拟场景考核,模拟培训组的最终考核成绩明显高于传统培训组(85.23±15.22vs62.57±12.24,p<0.05),两组差异有统计学意义。培训结束后,课题组征集了住培学员对机械通气模拟教学的意见和满意度。大多数受调查者表示,模拟教学让机械通气概念更容易掌握。结论 基于Truvent虚拟呼吸机软件的机械通气情景模拟教学培训模式提高了住培学员解决机械通气临床问题的整体能力。

基于COMSOL采空区自燃“三带”数值模拟研究

为深入研究梁宝寺煤矿35003工作面采空区“三带”的分布规律,根据工作面实际情况,构建采空区物理模型,设置合理的边界与初始条件,并运用COMSOL多物理场模拟软件对采空区的风流速度场、氧浓度场及压力场展开数值仿真。通过迭代比较仿真结果与实测数据,校准了仿真参变量,以确保仿真结果与实测数据相契合,进而获得最终的氧浓度场和速度场,准确界定出采空区“三带”的具体范围。同时,针对风速分别为1.04m/s,0.54m/s的条件,模拟了采空区流场的变化。研究结果表明:风流速度对采空区内不同带的宽度和分布具有显著影响,风流速度的增加会使散热带及自燃带相应拓宽,同时窒息带向远离工作面的方向扩展;反之,散热带及自燃带相应收缩,而窒息带则向工作面靠拢。通过随时调整自燃“三带”的风速等控制措施,可以有效减少自燃风险,保障生产过程的顺利进行。

基于COMSOL Multiphysics 软件的地下水污染物运移模拟研究

地下水环境质量是衡量生态文明建设水平的重要指标,应用科学有效的计算方法模拟地下水污染物渗漏的影响范围及程度,对于地下水污染的防治有着极其重要的意义。COMSOL Multiphysics作为一款多物理场建模与仿真软件,能够较好地结合现实水文地质条件,有效地模拟自然界一些水文地质过程发生和发展过程,对进行以预防和修复治理为目的的地下水污染物数值模拟预测具有十分重要的应用价值。本文根据研究区的水文地质特征,利用COMSOL Multiphysics软件构建了地下水数值模型,对研究区地下水污染物运移规律进行分析,对污染物运移轨迹进行模拟与预测。预测结果表明,氯仿、石油烃污染物在释放1 000 a时的影响范围分别是6.3×10^(6)m^(2)和5.7×10^(6)m^(2)。由于地下水流速相对较慢,污染物扩散速度极其缓慢,研究区内污染物需要在百年时间量级上才可能形成较大规模扩散,短期内对地下水环境的污染风险较小。模拟结果为研究区的地下水环境评价和防范措施提供了科学依据。

间歇和连续喷灌下土壤水分运动特征COMSOL数值模拟与验证

为探明间歇喷灌和连续喷灌条件下的土壤水分运动规律,建立喷灌随时间变化的非均匀灌水边界下的土壤水分二维运动模型,借助COMSOL数值模拟软件,实现模型的求解,并通过土箱试验对模型进行验证,分析不同喷灌模式下土壤水分运动特征,评估喷灌均匀性和喷灌模式对土壤含水率均匀性的影响。结果表明,土壤含水率和土壤湿润峰模拟值与实测值之间的一致性较好。喷灌模式对土壤水分运动过程和含水率均匀度影响不大。随着间歇次数和间歇时长的增加,喷灌结束时表层土壤含水率减小、水分入渗深度增加。喷灌条件下,土壤含水率均匀度高于地表测得的喷灌均匀度。当喷灌均匀度为39.77%~80.15%时,土壤含水率均匀度为88.57%~94.47%。当喷灌均匀度较低、点喷灌强度较高、总灌水量较大时,采用间歇喷灌、增加间隙次数和总间歇时长,可以一定程度降低地表径流和深层渗漏风险、改善土壤含水率均匀性。研究可为喷灌系统设计均匀度合理取值和高效运行提供理论基础。

基于数智化视角的金蝶ERP沙盘模拟软件存在的不足及改进建议

ERP沙盘模拟软件为“ERP实训”等课程提供了体验式的教学平台,有利于充分调动学生学习的积极性和创造性。通过分析ERP沙盘模拟软件在实际教学过程中存在的不足,提出了利用数智化智能控制理念对软件进行修改或重新设计,将复杂的软件安装过程进一步简易化,增加初始状态数据自动生成功能,增加销售订单选择智能化功能,增加任务清单功能按钮,增加贷款、还款、交货自动确认功能,增加年末报表自动预计算填报功能,增加过程各种投资监控及提醒功能等建议,有利于进一步提升课堂教学效率。

基于软件机器人的工控靶场应用软件行为模拟

工控靶场为开展工业控制系统(ICS)安全研究提供重要支撑。面向工控靶场关键任务之一的应用软件行为模拟,提出一种软件机器人方法以实现工控靶场应用软件行为的逼真模拟。考虑软件图形界面及软件内在显隐式规则,提出基于尺度不变特征变换(SIFT)图像相似度的软件菜单采集算法及混合状态机模型对应用软件行为进行建模。针对软件机器人的智能化问题,使用深度Q网络(DQN)算法驱动软件机器人对应用软件行为进行自主学习,同时结合多重经验回访和多重目标网络对DQN算法进行优化。实验结果表明:基于DQN的软件机器人能够对工控软件进行有效学习,且优化后的DQN算法自主学习效果更佳。

基于COMSOL软件的直角弯管声波传播特性规律研究

基于声波传播理论,建立并推导了声波在弯管处的Helmholtz方程。采用COMSOL Multophysics软件的压力声学模块,对不同弯曲半径的直角弯管进行频域分析,研究了不同弯曲半径弯管内声波传播特性规律。研究结果显示,弯曲半径对弯管内声波散射系数和传输损耗具有显著影响,弯曲半径较大的弯管曲率较小,弯管内声波散射效应较弱,传输损耗较小,声压级较高;弯曲半径较小的弯管曲率较大,弯管内声波散射效应较强,传输损耗较大,声压级较低。低频段内,声波波长大于弯管弯曲半径,散射系数与传输损耗较小;高频段内,声波波长接近或小于弯管弯曲半径,散射系数与传输损耗较大。

基于Aspen Plus软件的芳烃异构化工艺模拟与优化

针对中国石化海南炼油化工有限公司第二套对二甲苯(PX)装置C_(8)芳烃异构化反应流程,利用Aspen Plus软件建立了稳态模型,并优选Rplug模块作为反应器模块;模型验证结果表明,模拟计算值与工业实际标定值具有很好的吻合性,说明该模型预测结果合理且可靠。运用该模型进一步分析了反应温度、反应压力、进料氢烃比等工艺参数对C_(8)芳烃异构化反应性能的影响,结果表明:优选的反应温度为347℃,反应压力为0.46 MPa,氢烃摩尔比为3.9;温度、压力对PX产率几乎无影响,氢烃摩尔比为3.9时PX产率最高;降低温度、升高压力和适宜氢烃比有利于乙苯(EB)转化,低温、小氢烃摩尔比和中等压力有利于减少C_(8)芳烃损失;根据模拟优化结果调整异构化操作参数,可有效提高EB转化率、PX产率和PX的质量流量。

后疫情时代下基于软件模拟分析的校园建筑绿色低碳改造策略研究——以南昌大学第一食堂优化改造为例

在“双碳目标”与后疫情背景下,我国建筑行业积极推进绿色低碳发展,中国高校校园由于其规模大、人员密集的特殊性,成为建筑设计及相关从业者探索后疫情时代公共建筑绿色低碳改造的重要研究方向之一。文章运用绿色建筑设计系列软件对南昌大学第一食堂进行绿色建筑模拟分析,并针对性地进行后疫情要素设计,旨在探究低碳与后疫情时代下基于软件模拟分析的校园建筑绿色改造策略。

基于软件无线电的短波电台模拟器设计与实现

本文提出了一种基于软件无线电的短波电台模拟器设计方法。模拟器前端采用Vue3实现,后端利用Python开发,网络通信基于WebSocket完成,同时结合GNU Radio平台和Lime-SDR硬件完成了短波电台模拟器的软硬件实现。文中提出的短波电台模拟器设计方法具有极好的灵活性和扩展性,适用于各种型号短波电台模拟器的快速开发,可以大大降低短波电台模拟器的成本,具有很好的应用前景。

基于METSIM软件的矿石破碎筛分流程自动模拟计算研究

为了实现选矿厂设计和生产过程中的自动模拟计算,针对破碎筛分工艺设计时变量多、反馈慢、随机性大、不稳定性高等问题,利用METSIM软件对三段一闭路破碎筛分流程进行了仿真模拟研究。通过建立矿石破碎筛分模型,调节物料特性和设备参数,得到了对应的数量流程和粒度分布,模拟结果与实际生产情况高度契合,准确地体现了矿石的破碎筛分过程。利用该仿真模型,可快速对大量参数进行调整,并直观、迅速反馈收敛结果,能快捷指导设计或操作人员选择合理设备,及时调整设备参数,为矿石破碎筛分工艺的优化提供科学依据。

基于有限元软件的相变调温面料设计与模拟

相变调温面料是将相变材料与纺织工艺相结合形成的一种可以自动调节温度的纺织品,同时利用有限元技术可以改变传统的设计生产模式。通过有限元软件对相变调温面料的设计流程模拟预测调温面料的调温效果。首先利用AI平面设计软件对图案进行设计,然后通过SolidWorks拉伸操作将其转化为三维模型导入有限元软件中进行模拟仿真分析。同时利用有限元软件模拟不同相变区域面积、不同厚度、不同环境温度下的相变调温面料的调温功能,达到在降低成本的同时为设计人员提供新的设计思路与优化流程的目的。

基于Fluent软件的教学楼室内风环境模拟及优化分析

文章采用计算流体动力学(computational fluiddynamics,CFD)进行模拟,针对夏热冬冷地区的教学楼进行夏季室内风环境模拟,分析在上下课两种模拟工况下的室内风环境,在自然通风与机械通风条件下,研究室内墙体与门窗对室内风环境的影响。经过优化,两种工况下的室内风环境都有显著改善,尤其是北侧大教室由风速停滞优化为空气对流。通过研究过程及结果,旨在为室内设计提供相关参考,促进室内风环境改善。

仿真软件在模拟电路兴趣教学法中的应用

模拟电路有些概念比较抽象与枯燥。学生往往觉得难以理解透彻,容易丧失兴趣。在教学过程中,结合行业历史与当今国际科技局势,通过讲故事的方式激发学生兴趣。结合仿真软件Multisim对书中部分知识进行仿真验证,加深学生对知识点的进一步理解。引导学生运用仿真软件对实验以及感兴趣的电路进行仿真验证,通过解决问题进一步激发学生对本门课程的兴趣,达到良好的教学效果。

基于COMSOL的普朗铜矿裂隙渗流数值模拟

为了补充普朗铜矿地质特征研究以及探明矿区裂隙渗流特征,基于COMSOL软件对普朗铜矿裂隙渗流进行数值模拟。通过人工测窗法、三维激光扫描法和数字式全景钻孔摄像法对矿区的节理裂隙进行全面测量,调查开采前后矿区岩体裂隙张开度、倾向倾角、分布特征等情况。利用Monte-Carlo法生成裂隙网络模型并导出矿区岩体裂隙的几何参数,用COMSOL软件对普朗铜矿中裂隙进行渗流数值模拟。模拟结果得出,矿区的孔隙率为2.56%,渗透系数为6.52×10^(-8)m/s,对普朗铜矿的开采和资源评估具有重要意义,为其他类似矿山中裂隙渗流的数值模拟提供借鉴。

基于Aspen软件的固体氧化物电池系统过程模拟研究综述

总结通过Aspen软件中已有模块与功能对固体氧化物电池进行过程模拟的方法,介绍后续固体氧化物电池模拟的优化、从稳态模型到动态模型的改进和电池模型在多种场合中的应用,模拟将固体氧化物电池模型与燃气轮机、等离子体气化、冷热电三联供系统与热电联供系统的结合过程,并对未来基于Aspen软件的固体氧化物电池过程模拟的研究进行了展望。