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。

一种国产CAN总线监控分析仿真软件的应用介绍

当前CAN总线已经成为汽车上广泛的车内网通讯技术,整车企业绝大多数都是使用Vector公司的CANoe软件进行开发。国内企业开发了国产自主的总线仿真软件,在大部分使用场景下能够实现对CANoe的替代,具备CAN总线开发、仿真、监控、记录、回放等功能。

基于Proteus仿真软件的双电压源电路分析研究

电工电子技术是一门专业基础课,由于该课程理论性过强,对职业技术学院的学生,学习有困难。要怎样破解难题,提高学习效率呢?本文用学生身边常见的双电压源为例,通过Proteus电路仿真软件,以不同的方法进行仿真分析,加强知识理解,让学生从做中学、学中做。

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。

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。

基于Python的航空发动机燃油热管理仿真软件开发

针对航空发动机综合热管理系统不断提升的仿真需求,利用Python编程语言开发了航空发动机燃油热管理仿真软件。首先,基于工程热力学和流体力学原理,建立了常见燃油系统部件(如管路、泵和换热器等)的数学模型。其次,采用PyQt库进行了图形用户界面的设计,包括组件区、仿真区和计算显示区等;同时建立了Graphics View仿真框架,并设计了元件类和线条类分别表示部件及其关系,实现了对燃油系统的交互式仿真;此外,建立代表部件数学模型的计算类以进行数值仿真计算。最后,搭建了简化的燃油回路模型并进行仿真分析,验证了软件的有效性。

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。

现代控制理论教学中仿真软件的应用研究

文章主要探讨在现代控制理论教学中应用仿真软件的重要性和应用方式。首先,介绍了现代控制理论的基本概念和原理,以及其在工程领域中的应用。其次,探讨了传统教学方法存在的局限性,如存在理论与实践脱节、实验设备成本高等问题。然后,分析了仿真软件在现代控制理论教学中的优势,如能够提供真实的工程场景、灵活性高、成本低等。最后,详细阐述了仿真软件在现代控制理论教学中的应用,包括仿真实验的设计与实施、参数调节与优化、系统性能分析等方面。文章旨在提高学生的实践能力和理论应用水平,为他们今后的工程实践奠定坚实的基础。

应用Fluent软件对高速催泪弹射流仿真研究

当在公共场所一线执法或者执勤人员周边6~10 m内发生暴力袭击时,亟需一种可以直接作用在单体目标又不会产生过度伤害的“非致命性”武器弹药高速催泪弹。为达到刺激性液体喷射6~10 m的距离,通过Fluent软件对高速催泪弹喷嘴喷射刺激性液体射流的外弹道特征进行数值模拟仿真研究,制备高速催泪弹进行喷射性能试验。试验结果表明高速催泪弹喷射距离达到使用要求,与数值模拟仿真结果一致。高速催泪弹仿真研究与试验达到了近距离拒止、抓捕、制伏暴乱分子的目的,也为该类型的非致命液体射流定向能弹药的研发提供依据。

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。

一种基于Unity3D的可视化雷达仿真软件设计

为有效解决基层军士学习相控阵雷达存在的现实困难,使用虚拟现实技术,以Unity3D为平台,采用Blender建立模型,设计了面向用户互动的3D可视化雷达仿真软件,给出了该仿真软件的关键技术实现.该软件可以将复杂的雷达结构重现于虚拟3D软件空间之中,通过用户操作,可轻松观看到雷达每一个部位,能用于结构学习、线路分析,也可演示电子信号的交互效果.用户使用体验说明,此雷达仿真软件能带给用户超越现实的交互体验,拥有实物系统不具备的视角效果.

虚拟仿真软件在中学化学教学中的应用研究

虚拟仿真软件是一种新兴的化学实验教学辅助工具,能为学生提供安全可控的实验环境,促进学生掌握化学实验技能,深入理解化学知识。文章以人教版初中化学教材为例,从不同的角度探讨了虚拟仿真软件在中学化学实验教学中的应用策略。希望借此可以提高中学化学实验教学的趣味性和创新性,促进学生的自主探究和化学素养的培养,为中学化学实验教学改革提供一些有益的借鉴。

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。

信号与系统课程的软件仿真教学实践

阐述信号与系统课程的重要性,针对课程性质、授课对象、课程安排,分析并归纳教学过程的问题和难点,提出基于软件仿真的教学方法,将基本原理和运算过程进行可视化表现和演示。

COMSOL Multiphysics仿真软件在“传感器技术”教学中的应用

在本科教学中如何采用现代化的教学方法解决教学难点,加强课本中的知识点与实践之间的联系,是高校教师面临的挑战,也是亟须解决的难题。本文以“传感器技术”课程为例,该课程的学习需要使用大量的数学工具建立传感器的物理模型,并深刻理解传感器的感知原理。因此,学生在学习本课程时会出现较多困难点,难以高效理解吸收课本知识,以至于教师无法实现高质量的教学。借助Comsol仿真软件强大的功能,笔者尝试将其运用到教学中,利用仿真软件建立传感器物理模型,求解相对应的物理参数。仿真软件的可视化功能激发了学生的学习兴趣,使得授课内容更加直观化、简单化,大大减少了学生对复杂数学计算问题的担忧,提升了课堂教学质量。

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。