基于Fluent仿真软件的滩地植被作用下复式河道水动力特性的精细化数值模拟

为研究浅滩植被对复式河道水动力特性的影响,了解植被作用下滩槽间水流动量交换的影响机制,利用Fluent流体力学仿真软件,选取标准的k-ε湍流模型封闭雷诺方程,对浅滩植被作用下的复式明渠内的流体运动特征进行精细化模拟,分析了不同淹没高度、不同流量条件下滩地植被对复式断面明渠的水流速度、湍流动能及断面二次流变化的影响。结果表明:受植被的影响,植物区计算主流速度的垂向分布不再呈对数分布,而呈现准S型的分布;相对无植被的工况,植物区内主流流速减小,随着滩地植被高度的增加,植物带的内部与上部区域主流速度减小,而主槽内主流流速相应增大,说明植物的存在对滩地区域的水流产生明显的阻碍作用,使断面主流向河道主槽内转移,植物的存在也对横向速度产生较强的扰动,能够促使断面二次流的形成;植物顶端附近的湍流动能变化较大,随着浅滩植被高度的增加,植被和水流交界处的湍流动能最大值也发生相应的变化,说明在植被顶端存在较大的动能交换;随着入流流量的增加,断面主流速度呈增大趋势,各测点湍流动能沿水深方向的幅值也相应增大。研究表明,Fluent流体力学仿真软件能够较好地精细化模拟滩地植被对复式河道水动力特性的影响,其计算结果可为河流防洪工程、河道浅滩整治及生态护岸等工程的实施提供科学依据。

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。

基于FLUENT软件的多孔质静压轴承静态特性的仿真与实验研究

将计算流体力学中的FLUENT软件成功地引入到多孔质静压轴承研究领域。该软件对边界条件、计算模型、控制参数及网格质量方面都有严格要求。本文应用该软件对多孔质静压径向轴承进行了三维流场的计算,得到了气体在多孔质静压轴承中的压力变化图像及轴承承载能力的数据,进而可以根据承载能力计算轴承的静态刚度。最后在自行研制的实验台上对仿真结果进行实验验证。

基于Fluent软件的滑阀流量特性的数值仿真研究

在对滑阀开口量为0～300μm时分别建立三维几何模型并进行网格划分的基础上,通过Fluent软件仿真计算得出阀口前后压差恒定时各模型的流量,根据所得流量值绘制出滑阀流量特性曲线,并对比分析了理论、实验与数值仿真三种手段获得的流量特性曲线。仿真结果解释了实验测得的滑阀流量特性曲线在阀口开口量较小时存在较大弯曲的原因,并对理论公式的流量系数进行了修正,为滑阀流量特性的检测提供了依据。

基于学生端的交通规划与仿真软件课程教学探讨

交通运输工程是一门集技术、实践、应用的综合性学科,实践训练环节在整个教学中具有重要的地位。通过对交通运输工程专业研究生的问卷调查,分析学生端的专业背景和对交通规划与仿真软件训练课程的学习需求,进而对课程教学内容进行优化设置,并对教学方法进行设计,主要包括以软件专业模块教学为基础,强化软件应用训练、建立项目案例库,设计项目案例教学法、借助智慧教学平台,实现资源共享。通过课程教学应用评价,得到学生对课程的总体满意度较高,软件主要功能模块掌握程度和实际项目应用能力有较大提升,学生的学习能力、专业技术和实践应用能力也得到了提高,基于学生端的交通规划与仿真软件训练课程教学效果较好。

基于三维可视化控制技术的医学护理科普仿真实训软件的设计与开发

传统的医学护理训练成本高、时间长、反馈慢,随着人工智能与虚实结合技术的成熟,为了便于医护人员为病人提供照顾和治疗等支持工作,以及社会大众群体掌握基本的医疗护理知识与对应医疗器材的使用方法,设计并开发了基于三维可视化控制技术的医学护理科普仿真实训软件。软件主要采用Unity引擎开发,融合人工智能机器学习算法实现训练数据、训练方法和训练评测的优化,在PC、Web、VR等载体上实现了观察病情、协助治疗、检测治疗效果等医学护理仿真训练。通过人机交互、关键操作点提示、穿插问答等方式,使学生能够熟知护理流程,实时的三维互动有利于激发学生自主学习、科普认知和主动学习的兴趣和习惯,在大大降低成本的基础上提高了医学护理科普学习的质量和效果。

基于3D情景化后装治疗机质控虚拟仿真教学软件的开发与应用

后装放射治疗是妇科恶性肿瘤腔内近距离放疗、皮肤瘢痕疙瘩敷贴放疗、实体肿瘤插植放疗等的重要治疗方式。后装治疗机的质控是保证放疗安全、精确进行的重要环节。后装治疗机质控是肿瘤放疗物理师和技术员必须掌握的知识和技能,对专业放疗物理师和技术员的培训包括理论知识和操作实践,传统的教学模式已不能满足现代化教学的理念和要求,在肿瘤放疗后装治疗机质控平台的教学中,笔者团队采用了基于3D情景化的互动虚拟技术来开发实验教学软件及建立质控平台。软件利用虚拟情景化的后装治疗机质控场景,仿真质控操作为互动手段,通过设计完成系列操作并虚拟完成后装机更换放射源等具体实践,使被培训者身临其境地完成培训,了解后装治疗机质控的整个流程并掌握关键知识。该教学软件已通过网络在线培训学员近两千人,通过网络问卷调查和考试测试,学员对该软件的满意度达90.8%,知识掌握率89.8%。

5m精轧机立辊回油管振动的FLUENT软件仿真

分析了宝钢厚板部生产5m宽钢板的精轧机立辊回油管振动情况,建立了管路的数学模型.利用Gambit软件建立回油管的三维模型并划分网格,采用流体动力学计算软件FLUENT对管路进行仿真分析.分析发现,回油管内的空穴和湍流是产生振动和噪声的原因.提出了回油管改造方法并进行了仿真验证,结果表明,改造后的回油管内空穴和湍流现象明显减少,有效地减轻了振动.本文工作对生产线的调试和最终运行提供了理论依据.

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。

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。

舞台灯光仿真软件在灯光设计中的应用探索

目的:文章旨在深入探讨舞台灯光仿真软件在灯光设计领域的应用,通过科技手段提升灯光设计的效率和精确度,同时减少后期制作过程中因设计不当导致的技术调整,为舞台演艺的视觉效果提供坚实的技术支撑。方法:文章首先概述舞台灯光仿真软件的发展背景,强调其在现代舞台灯光设计中的重要性。然后分析当前主流的几款舞台灯光仿真软件,包括WYSIWYG、L8、Depence r3以及UE5等,阐述它们在建模、光效模拟、离线编程等方面的具体功能和优势。这些软件通过数字化的三维空间,使灯光设计师能够在仿真环境中对舞台灯光进行全方位的预览和调整,从而实现“所见即所得”的设计效果。同时,文章介绍这些软件在模拟舞台烟雾、特效风机、舞台机械以及摄像机等辅助设备方面的卓越表现,进一步提升设计的真实性和全面性。结果:舞台灯光仿真软件的应用能够显著提高灯光设计的效率和质量。设计师可以在仿真环境下预览灯光效果,调整灯具配置和灯光效果,并与导演、表演、美术等相关人员协商确定最终设计方案。此外,离线编程技术的应用能够大幅提升剧场演出空间的使用效率,降低演出成本。结论:舞台灯光仿真软件已成为现代舞台灯光设计中不可或缺的工具,不仅能提高设计的效率和准确性,还能促进舞台灯光技术创新发展。未来,随着技术的不断进步,舞台灯光仿真软件将在演艺设计中发挥更重要的作用。

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。

航天器原子氧通量仿真软件AOFS的验证计算

仿真计算是获得航天器表面原子氧(AO)撞击通量分布情况的重要手段之一。文章首先介绍自主研发的适用于复杂构型航天器AO通量仿真计算的AOFS软件的基本特性;然后利用无遮挡、有遮挡以及多次反射等AO与航天器相互作用的典型测试算例对该软件性能进行验证,并与自由分子流理论解和SYSTEMA软件的计算结果进行对比分析。研究发现:对于无遮挡和有遮挡算例,采用反向射线追踪方法的SYSTEMA软件比AOFS软件具有更好的算法稳定性;而对于多次反射算例,AOFS软件结果和SYSTEMA软件结果差别较大。以上结果可为后续复杂构型航天器AO通量计算软件的研制及验证提供参考依据。

基于Fluent流体传热仿真的毛细管风道设计优化

针对毛细管冷却风道内分离段毛细管柱轴向散热不均匀问题,设计一种变截面送风道。利用Fluent仿真软件对风道设计过程进行建模和数值模拟,优化改进风道冲击角、出入口形状与风道长度尺寸等参数,并通过对风道出风口风速与风道内柱面温度的实测验证设计的可靠性。结果表明:毛细管冷却风道经优化后,出风口的风速更加均匀,柱面轴向温差减小,温度均匀性得到改善。仿真结果较好地拟合了实验结果,4个出风口的风速在10.38~10.67m·s^(-1),柱面温差缩小至±1℃以内。优化后的毛细管冷却风道设计对提升分离段冷却效率具有指导意义。

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。

Digital仿真测试在改进数字逻辑课程教学中的应用探究--基于与Logisim软件的比较

针对数字逻辑课程教材中的一处错误,提出使用Digital仿真软件进行测试的改进方案。分析表明:Digital仿真软件能用于组合逻辑电路与时序逻辑电路的测试;其不仅可使用真值表实现测试,还可用测试语句构建大规模的复杂测试用例,更适用于数字逻辑课程教学中设计题目的测试。进一步与Logisim软件比较表明:Digital软件测试功能更强,波形观察方便,更有助于实验和测试;考虑了电源和接地、外接端子均为双向连接,Digital软件所构建和仿真的电路更加符合实际;其RAM器件类型更多,有助于仿真完整的计算机系统。据此提出,在数字电路和计算机组成原理等硬件课程教学中推广使用Digital软件。

斜坡式重力储能系统机械与电气联合仿真的多软件协同建模方法

重力储能具有安全性高、成本低、寿命长、存储能量无衰减、建设周期短及环境友好等优势。其中,斜坡式重力储能可以利用山体自然落差降低建设成本,并减少占用平地资源,是长时大容量储能领域的重要前瞻性技术之一。然而,斜坡式重力储能系统具有机械与电气动态高度耦合的特点,现有仿真模型难以完整描述其动态特性。针对该问题,本工作提出了一种斜坡式重力储能系统机械与电气联合仿真的多软件协同建模方法。首先,采用三维机械设计软件Solidworks建立包括斜坡、轨道、载重小车和质量块的机械系统框架模型;然后,将Solidworks中建立的模型导入多体动力学仿真软件Adams,并建立载重小车与链传动机构的联系,获得机械系统完整模型;最后,将Adams中的机械模型导入Simulink,并建立与电气模型的联系,从而获得机电联合仿真模型。将所提出的多软件协同仿真模型与Simulink独立仿真模型,在电网正常和异常工况下分别进行仿真对比,结果表明多软件协同仿真模型能够更加全面地描述斜坡式重力储能系统的动态特性。因此,多软件协同仿真模型能够更好地支撑对斜坡式重力储能的功率特性分析、安全性评估和机械参数优化设计等工作。