基于COMSOL仿真软件的阵列感应测井偏心响应计算方法

研究了基于有限元仿真软件COMSOL的阵列感应测井偏心响应数值计算方法。通过解决偏心模型的建立、地层大小的选取、网格剖分设计和求解器的选取等问题,高效准确地计算出阵列感应测井仪器MIT的偏心响应。均匀地层COMSOL仿真软件计算结果与解析解的相对误差最大为0.369 796%,能够较好地满足计算精度,计算数据可靠有效。应用COMSOL仿真软件对阵列感应测井仪器MIT建立偏心响应数据库,对偏心严重的响应绘制图版进行分析,可有效分析偏心对视电导率的影响。

Comsol仿真软件在“电磁兼容”课程实验中的应用

随着电子产品中的电磁兼容问题越来越受到关注,“电磁兼容”理论已成为电气技术人员必备的专业基础知识,也是测控专业的学生不可或缺的能力之一。针对“电磁兼容”理论中概念抽象、公式多、学生理解困难等问题,通过优化实验内容,采取基于问题需求牵引式、互动式的教学方式,将Comsol仿真软件引入学生的实验中去。以“飞机天线串扰电磁兼容仿真实验”设计为例,说明将仿真软件用于电磁兼容课程实验的全过程。结果表明,该实验方式从多角度综合考虑了电磁兼容性的问题,有利于培养学生的理论知识,以及分析问题、解决问题的能力。

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。

多软件仿真技术在“电机及拖动基础”实验实训课程教学中的应用

随着现代教育技术的发展,虚拟仿真技术在“电机及拖动基础”实验课程教学扮演着日益重要的角色。为了更好完成教学目的,利用硬件电机实验平台和多软件仿真平台技术进行电机实验课程的实物运行和虚拟仿真,将实验室的电机及电气技术硬件实验平台与电工技能与实训仿真软件、维修电工综合技能仿真软件、电工仿真软件及MATLAB仿真软件进行结合,共同开展“电机及拖动基础”实验实训课程教学,通过实物实验培养学生实际电路的接线和操作能力,锻炼学生处理实际电路故障问题的能力,通过多软件仿真平台实验培养学生的电路分析和设计搭建能力,运行结果分析和数据处理能力,激发了学生的学习兴趣,实验课程不完全受上课地点和时间的限制,能够实现学生课外灵活就地安排进行电机仿真实验,提高了学生的实践动手能力和灵活思考能力,降低了实验室的设备损耗,提高了实验效率和准确性,提高了实验的安全性及灵活性。

铁路长大隧道横向贯通精度预计仿真计算软件设计

目前隧道横向贯通精度预计方法仅考虑方向、距离观测误差的影响,而忽视平面控制测量过程中其他多源观测误差以及测量网形等因素的影响,其结果往往与实测结果偏差较大。为了准确高效地预计长大隧道横向贯通精度,首先全面分析洞内外控制测量与进洞联系测量中测角误差、测距误差、方位角误差与对中误差等对横向贯通误差预计结果的影响,再基于影响因素的分析结果,分别进行软件的需求分析、结构设计、功能设计与业务流程设计,利用计算机模拟仿真方法设计一套顾及多源观测误差影响的横向贯通精度预计仿真计算软件。经工程验证,该软件可获得综合影响下的横向贯通误差预计结果,并可应用于隧道平面控制测量方案的设计及优化。

基于有限元自主仿真软件的教学创新研究

随着数字化建设的不断推进,计算机辅助工程(Computer Aided Engineering, CAE)在各领域的应用也愈发广泛,将CAE仿真技术引入课堂,以数字化教学模式培养新时代具有创新能力的复合型人才已经成为教育发展的必然趋势。国外商用有限元仿真软件存在操作烦琐,无仿真基础学生一时难以上手等问题。国产自主开发的有限元仿真软件配有众多应用接口,凭借其操作简单、功能完善等优势脱颖而出,为CAE仿真与课堂教学的结合注入全新的活力。

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。

球形靶试验虚拟仿真软件设计与开发

靶场试验是评定弹丸性能的重要手段,但由于试验过程危险性高、试验成本高,导致兵器类专业试验教学中靶场试验不易开展。该文以球形靶试验为例,提出一种基于虚拟仿真技术实现球形靶试验过程的方法,以国军标中球形靶试验方法为依据,梳理球形靶试验理论计算模型,使用Unity3D、MySQL、3ds MAX和VS2019等软件,开发球形靶试验虚拟仿真软件,并以某杀爆弹为例,进行演示和验证。结果表明,所提方法能够模拟再现球形靶试验的过程,场景逼真,为靶场试验或专业教学提供参考。

星载嵌入式软件全数字仿真开发验证平台

为了应对当前航天器软件功能日趋复杂与软件研制周期短、对软件可靠性和安全性要求高的矛盾,同时为了满足国产化自主可控的需求,在国产Linux操作系统下,以QEMU的SPARC V8指令集模拟器为基础,解决了SOC2012片内外设与A6017仿真等关键问题,搭建了一种星载嵌入式软件全数字仿真开发验证平台;提出了通过共享内存解决方案,提高QEMU指令集仿真内核对外围IO空间读写仿真效率;该平台已经用于某卫星型号控制分系统软件和星务软件测试,相较于基于硬件的测试平台,该平台具有更好的可重用性和快速搭建性,能够大大降低硬件测试的风险和成本,同时具备更强的可控性以及更丰富的调试和测试手段。

用图形化编程软件开展火箭发射仿真实验

本研究应用图形化编程软件开展火箭发射的仿真实验。火箭的运动过程遵循万有引力定律和牛顿第二定律,在保证真实的基础上在软件中呈现比例缩放后的火箭的运动轨迹;在火箭进入椭圆轨道后,加入了可控制火箭的按钮,学生可控制火箭进行变轨动作进入新的轨道。发挥小学科学“运动和力”单元课程资源的作用,可以满足学生对难以在地面上进行火箭的操作、体验、探究和实践的需求。

仿真软件在《机械原理》新工科教学改革中的应用

信息技术的发展不仅丰富了现代教学手段,提高了教学效率,同时也加快了学生学习的节奏,怎样更加充分的利用现有教学资源,使得各门课程相互衔接并彼此支撑是进一步需要思考的问题。文章以《机械原理》课程中四杆机构的教学内容为例,利用动力学仿真软件对四杆机构的急回特性和曲柄存在条件加以讲解。从学生发展的角度出发,课堂从多媒体教室改成了专业机房,教师的个人讲授改为学生在教师的引导下利用工程分析的观点自主探索课程中重难点问题,教学改革的目标是在此过程中培养学生学以致用以及用工程思想分析解决问题的观念。

月球探测激光传能系统仿真软件设计

根据月球探测对激光无线能量传输的应用需求,提出了月球轨道和月面科研站激光传能两种应用模式,进行了激光无线能量传输仿真软件的需求分析,搭建了激光传能仿真软件架构,进行了全链路激光传能系统建模和仿真软件设计。另外,以月球极区永久阴影区探测为应用背景,进行了1 km距离、300 W电功率的激光传能系统仿真,并依据仿真结果进行了月面激光传能系统设计。该仿真软件的设计开发,可以为激光传能系统的设计提供理论依据和设计参考。

基于COMSOL Multiphysics的经皮心肌内室间隔射频消融仿真模型构建及应用

目的:构建一种经皮心肌内室间隔射频消融仿真模型,探究不同激励电压、不同消融时间对消融区域的影响。方法:以梗阻性肥厚型心肌病患者的术前CT数据为基础,利用Mimics软件实现心脏各区域组织的分割与三维表面重建,通过SolidWorks软件将重建后的各部分转化为三维实体模型,并将其与在COMSOL Multiphysics仿真软件中建立的电极针结构结合在一起,得到梗阻性肥厚型心肌病的经皮心肌内室间隔射频消融仿真模型。基于该模型设置电磁、热多物理场边界条件,并对组织温度分布以及消融时间、激励电压对消融区域的影响进行仿真分析。结果:利用该模型可以实现经皮心肌内室间隔射频消融的仿真分析,且不同的激励电压、不同的消融时间对有效消融区域具有明显的影响。结论:构建的经皮心肌内室间隔射频消融仿真模型为后续开展多种因素对消融结局的影响提供了模型基础,对进一步研究实际临床治疗中的参数优化具有重要意义。

COMSOL Multiphysics仿真软件在PT教学中的应用

PT(Physicists’Tournament)作为一种启发学生物理思维、锻炼学生动手能力、培养专业素养的创新型赛事类物理科研活动,越来越多的学生在参与过程中选择使用仿真软件作为辅助工具进行模拟计算,以完成较为复杂的开放性研究问题。由于PT实验探究具有局限性,利用软件仿真能够突破苛刻的实验条件和复杂的操作过程等限制,将实验现象转变为可视的数据结果,既是对传统实验的拓展,又能继续指导实验的开展。相比于其他软件,COMSOL Multiphysics具有易于上手、可视性强、计算功能强大等特点,对于本科学生而言具有独特的使用优势。本文从三道具有代表性的不同类型PT赛题入手,利用COMSOL Multiphysics软件进行仿真模拟,发现其具有将抽象结果可视化、弥补实际实验不足、增强探究性等应用价值。本文的研究结果为基于COMSOL Multiphysics软件开展PT问题分析与探究和培养学生创新能力提供了有益的借鉴。

基于STAR-CCM+仿真软件的双体船水动力性能分析

以某双体船为研究对象,基于STAR-CCM+仿真软件,按网格无关性验证和时间步长无关性验证的要求,对双船体船静水阻力进行数值方法验证,证明数值计算结果的准确性。对不同片体间距、不同片体形态和不同斜向航行角度等工况进行数值计算,分析双体船水动力性能。计算结果表明:在双体船直航时,在片体间距比为0.2、弗劳德数为0.4的工况条件下,与同一航速的其他工况条件相比静水具有明显的骤升现象,且总阻力系数达最大值14.56×10-3;在片体外旋转2°时,与其他旋转角度相比阻力值最小。研究发现,无论是在直航还是斜向航行的情况下,双体船的总阻力系数均呈现先升后降的趋势,说明该船型在处于高速航行状态时具有一定的优越性。

基于OPC技术的气动机械手多软件联合仿真

针对目前在PLC或气动课程教学过程中,人均实训设备数量少、课堂效率低、设备故障率高等问题,提出了通过OPC接口技术实现多个软件联合仿真的全虚拟系统。本文以气动机械手为例,运用MXOPCServer作为数据服务器来提供控制过程数据的访问接口,实现气动软件FluidSIM、三菱PLC编程软件GXWorks2和机电一体化概念设计软件NXMCD等多软件的协同仿真与数据链接和嵌入。该方法投入到实际教学过程中,各软件间的数据交互实时同步,机械手运行达到预期效果,对提高设备设计效率,缩短调试时间和开发周期有一定的参考价值和借鉴意义。

基于仿真软件的工业机器人教学策略与实践——以《机器人应用及编程技术》为例

本文主要探讨了基于仿真软件的工业机器人教学中的应用和教学策略。通过ABB工业机器人自动化生产线编程调试与组建流程的虚拟仿真,以《机器人应用及编程技术》课程为例阐述了RobotStudio仿真软件在整个教学过程中的具体应用,包括ABB机器人编程、仿真校验、路径优化、实训教学等方面。通过分析和实例展示,为工业机器人教学条件有限的情况下提供一种有效的、可行的方法,提高教学质量和效果。

仿真软件在《机械设计基础》课程教学改革中的应用

信息技术的发展不仅丰富了现代教学手段,提高了教学效率,同时也加快了学生学习的节奏,怎样更加充分的利用现有教学资源,使得各门课程相互衔接并彼此支撑是进一步需要思考的问题。文章以《机械设计基础》课程中齿轮传动的教学内容为例,利用仿真软件对四杆机构的急回特性和曲柄存在条件加以讲解。从学生发展的角度出发,课堂从仿真软件教室改成了专业机房,教师的个人讲授改为学生在教师的引导下利用工程分析的观点自主探索课程中重难点问题,教学改革的目标是在此过程中培养学生学以致用以及用工程思想分析解决问题的观念。

基于PSCAD/EMTDC仿真软件的弱电强磁输电线路接地故障测距分析

传统接地故障测距方法在弱电强磁输电线路接地故障测距中存在定位不准、计算精度低等问题,为提高故障测距水平,本文提出基于PSCAD/EMTDC仿真软件的测距方法。通过对基础概念的了解,研究六序分量初步解耦及独立零序互感阻抗深度解耦方法,建立PSCAD/EMTDC仿真模型,检验模型在弱电强磁输电线路故障接地测距中的应用效果。基于本文方法的接地故障测距结果对电力系统安全管理具有指导意义,有助于技术人员精准锁定故障,准确处理故障,保障电力系统安全运行。

基于仿真软件的SPOC混合教学模式探索——以“桥梁工程”课程为例

SPOC是一种融合实体课堂与线上平台的教学形式,较符合高职院校教学的形式和理念,但SPOC在高校中的有效应用需要系统教学模式的引导和支撑~([1])。基于仿真软件的SPOC混合教学模式可以提供实际桥梁施工的模拟环境,使学生能够通过实践操作来巩固所学知识,为他们参与实际项目做好准备,提升学生的实践能力和创新能力。本文基于高职专业课“桥梁工程”课程教学,利用仿真软件模拟复杂的工程场景,设计教学环节,研究出相应的SPOC混合教学模式应用方法,促使学生掌握相应施工流程。