基于学习通教学平台的数学建模竞赛培训模式的实践与研究

文章以常州大学为例,探讨基于学习通教学平台的数学建模竞赛培训模式的实践与研究。首先分析了学习通教学平台的优势,介绍了数学建模竞赛培训的常见模式;接着提出了基于学习通教学平台的数学建模竞赛培训模式构建思路及教学内容规划,并对其教学实施进行了探讨。通过研究,旨在为数学建模竞赛培训提供一种新的教学模式,以期提高学生的数学建模竞赛能力。

基于MBSE的卫星互联网仿真平台架构建模

针对传统基于文档的系统工程方法在高复杂度卫星互联网仿真平台开发中存在的系统设计协调性差及早期仿真验证不足等问题,提出采用基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)方法开展卫星互联网仿真平台架构建模。首先,提出基于MBSE的双V模型(dual V model based on MBSE,DVMBSE)及与外部软件集成验证架构;然后,基于MBSE方法论对卫星互联网仿真平台顶层架构开展需求分析、功能分解及交互结构建模;最后,通过运行逻辑验证与外部模型集成验证实现了模型的有效性验证,从而支撑卫星互联网设计论证。

自动化建模与优化平台开发及其在切削吸能结构的应用

传统优化设计受限于几何参数化和六面体单元生成困难等问题,优化过程繁琐,效率低下。为规范开发流程,提高优化设计效率,本文搭建以MOO(multi-objective optimization)系统为核心,集成了几何、有限元建模、数据处理以及代理优化等模块的自动化建模与优化平台。自动化建模模块以CAE为核心,基于三次样条函数构造特征截面和映射路径实现自动几何参数化建模,并在扫掠法和模型分解法的基础上,提出基于多截面扫掠法的六面体网格自动化生成方法;此外,在常规基于代理模型的优化流程上,通过数据转换和处理算法实现从数值计算结果提取到代理优化的自动化。研究结果表明:该平台能建立具有较小几何误差和高质量单元的有限元模型,结构耐撞性指标整体上有一定提升,可以显著地提高优化工作流程的效率。

海洋工作平台波浪补偿控制模型的建立

传统的波浪补偿设备以补偿升沉方向的扰动为主,波浪补偿精度较低,为了更好地补偿海浪对船舶的非线性扰动,提高波浪补偿技术的精确度,本文使用SolidWorks建立了Stewart并联六自由度平台的三维模型,对波浪补偿控制系统的设计及仿真分析进行了研究。首先,本文介绍了双层并联六自由度运动平台结构设计,对海洋波浪补偿试验装置进行了分析,列出了上、下Stewart平台的运动参数。其次,建立了双层并联六自由度平台动力学模型,并建立了六自由度运动平台的坐标系,描述了各坐标系间的变换关系。最后,利用MATLAB进行动力学仿真,设置了双层六自由度并联运动平台的模型参数。

双级磁悬浮超静载荷平台建模与指向控制研究

随着遥感成像卫星对地观测分辨率的不断提升,光学载荷对于载荷平台的指向精度、稳定度和隔振性能提出了越来越高的要求。提出一种双级磁悬浮超静载荷平台技术方案,建立了其两级三体多自由度动力学模型,提出并设计了双级磁悬浮指向隔振控制方法,并进行了动力学与控制仿真验证。结果表明:相比传统的主被动隔振平台和单级磁悬浮超静平台,双级磁悬浮超静载荷平台的指向、隔振性能更优。

基于SFE参数化建模的汽车新平台开发

通过分析传统分车型研发模式,引出基于SFE参数化建模的汽车新平台开发。通过对标标杆车制订新平台刚度和模态性能指标,准备所需要的开发输入,详细介绍了新平台模型搭建过程和方法。根据性能目标对概念模型进行多方案性能提升工作,通过框架布置、断面尺寸调整、改变搭接方式等手段,在外造型冻结时刻同步使车身刚度模态性能达到目标值。先期结构性能材料一体化设计,大幅缩短开发周期,降低车型开发成本,提升性能指标。

基于3DE平台的三维地质建模及可视化研究

三维地质建模及可视化技术是水利水电工程勘察BIM工作的重要组成部分,是水利水电工程勘察信息化研究的重点和难点。通过深圳市罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程的具体实践,探讨了基于达索3DE平台进行三维地质建模及可视化的一般过程,包括覆盖层下底面插值、实体模型构建、三维展示等,重点研究了覆盖层、风化面等地质体的插值算法,为达索3DE平台进行三维地质建模提供了有效技术手段,大大提高了建模效率,增强了项目三维可视化效果。

基于SKUA-GOCAD软件的菜园子金矿床三维地质建模

菜园子矿床属于层间破碎(带)蚀变岩型岩金共生铜矿床,基于对该矿床的找矿需求,结合科学的成矿预测与理论指导,对菜园子矿床进行建模分析,利用SKUA-GOCAD软件对该矿区进行三维可视化研究,通过构建矿区的地表模型、地层模型以及三维实体模型,展现该矿床底部的地质构造。首先以等高线数据建立地表模型;然后利用钻孔资料、1:2000地质图等源数据建立地层模型,并建立该金矿床的地质网格模型,在此基础上建立矿床实体模型。结果表明,通过综合该研究区的多源数据资料,能够将勘查过程中产生的原始资料进行整理,将其整合到一个模型中,该模型展示了菜园子矿床的地表地下构造、矿床形状与地层接触关系,实现了对研究区不同地层的空间三维分布的展示,并且可以从模型中查看原始数据的准确性,为深部找矿工作提供依据,为矿区的进一步开发提供技术支撑。

基于AUTOSAR自适应平台的PREEvision通信建模方法和原理研究

文章以SOMEIP服务通信为例,主要介绍如何通过PREEvision工具开发满足AUTOSAR AP标准的通信模型,以流程为导向,从机器部署、网络设计和服务实例3个方面剖析建模方法,以OSI模型为切入点,从物理层到应用层的5层结构角度,配合实际ARXML的表现,研究AUTOSAR AP的实现机制、理念以及PREEvision建模配置当中的原理,并评估建模过程中的重点关注项。

基于3D Experience平台重力坝快速建模的研究

通过实际工程案例,介绍了基于3D Experience(3DE)平台的重力坝三维建模技术,详细描述了三维建模流程。实际案例显示,3DE平台在重力坝三维建模中具有显著的优势,能够提高设计精度、优化设计流程、缩短设计周期,并提升设计质量。

基于3DE平台的面板坝参数化建模方法研究

钢筋混凝土面板坝因结构相对复杂,材料分区较多,目前尚无可方便进行修改调整的参数化三维建模手段。通过研究钢筋混凝土面板坝结构特点和建模经验,笔者提出一种基于3DE平台满足不同设计精度要求的钢筋混凝土面板坝三维设计参数化建模方法,并对参数架构进行分类,通过输入少量的基础参数可创建基础面板坝模型,并且可根据需求自动运算生成细部参数默认值和默认细部模型,仅对细部参数进行部分修改即可得到最终模型和相应工程量。该方法的应用可实现智能设计,提高面板坝三维设计效率。

湖南省农产品电商平台的系统动力学建模与分析

文章介绍了系统动力学的概念及其在复杂系统建模中的优势,重点研究了湖南省农产品电子商务平台的系统动力学建模方法,包括变量的定义和方程的制定。随后,进行了模拟实验,分析了不同策略下平台的表现和成本效益,并通过敏感性分析评估了模型对参数的响应。结果表明,在农产品电子商务平台中,系统动力学模型能够较好地捕捉各因素之间的复杂相互关系,为决策者提供了预测和优化平台绩效的依据。通过该方法,决策者能够更好地了解平台的动态行为,优化运营策略,提高平台的可持续性和绩效。

城市更新数字孪生平台搭建与城市更新方案模拟仿真

经济的快速发展极大地推动了城市更新的快速发展,利用测绘数据搭建城市更新数字孪生平台是目前城市更新三维建模的主要途径。然而现阶段城市更新方案编制耗时较长,基于游戏引擎搭建的三维数字孪生平台空间分析能力不足。针对上述问题,本文提出了一套面向城市更新场景下的城市更新数字孪生平台,并在平台中进行城市更新的参数化建模和模拟仿真分析。经运行测试,三维模型可视化效果逼真,系统功能丰富,运行流畅,可以推广应用于城市更新的规划和管理。

基于属性模板技术的数字化交付平台数据标准建模方法

数字化交付平台需要处理来自不同数据源、不同格式和结构的数据,而数据标准化是必不可少的过程。传统的数据建模方法在面对复杂的数据和业务场景时,往往无法高效完成这一任务。本文提出了一种基于属性模板技术的数字化交付平台数据标准建模方法,旨在解决数据标准化过程中的挑战,以提高数据处理效率。

基于R-L分数阶定义的CCM Flyback变换器建模与分析

针对电容电感都为分数阶这一事实,利用分数阶微积分R-L定义和状态空间平均法,对工作在电感电流连续模式(CCM)下的分数阶Flyback变换器进行建模与分析。推导CCM分数阶Flyback变换器的静态工作点和小信号传递函数以及变换器工作在CCM模式下的条件。其次,讨论Caputo模型与R-L导数模型的区别,得出在R-L分数阶定义下直流静态工作点不仅与占空比相关,而且还与电感和电容的阶数以及负载有关。最后,在PSIM中搭建R-L分数阶CCM Flyback变换器电路模型,得到不同分数阶电感电容阶数下分数阶Flyback变换器输出电压和电感电流的仿真波形,通过仿真结果与理论计算结果对比,验证所建模型的正确性,得出分数阶电感电容的阶数会影响闭环控制器的设计和分数阶模型能更加精确地描述Flyback变换器的工作特性。

基于Blender建模和Unity3D场景构建的PLC虚拟仿真实验教学平台

传统实验教育存在着诸如设备成本高、难以满足学生个性化需求等问题,而虚拟仿真技术则具有实验模块化、交互性强、学习效果好等优点,因此在实验教育中得到越来越广泛的应用。本文介绍了一种基于机器视觉虚拟仿真的实验教育平台,该平台利用Blender进行模型建模,将模型导入Unity进行场景构建,采用WPF构建控制端对Unity场景进行操控,并模拟PLC的运动控制。该平台具有实验模块化、交互性强、学习效果好等特点,可广泛应用于机器人、智能制造等领域的实验教学和研究。本文详细介绍了该平台的系统设计和实现,包括模型建模、场景构建、控制端设计和运动控制等方面。通过实验测试,验证了该平台的可行性和有效性。

一种全向移动操作机器人建模与交互作用分析

全向移动操作机器人(Omni-directional Mobile Manipulating Robots,OMMR)是由全向移动平台以及在平台上加装一个或多个操作臂组成的具有主动作业能力的新型机器人系统。在移动平台上加装操作臂后,整个系统动力学行为的复杂性将会因为移动平台与操作臂之间的耦合效应而大大增加,涉及地面-移动平台、移动平台-操作臂、操作臂-操作环境的动态交互,给系统的建模带来极大困难。在建立OMMR运动学、静力学模型的基础上,提出了一种简化的OMMR系统动力学建模方法;基于该动力学模型,建立车-臂交互作用模型并对其交互作用进行分析。仿真和实验验证了车-臂交互作用模型的正确性,间接证明了所提OMMR系统动力学建模方法的合理性和有效性,为机器人运动规划和运动控制提供了模型数据。

空间并联指向机构实验平台动力学建模与仿真分析

为了提高学生的动力学建模和分析能力,基于3自由度3-转动副-转动副-转动副-转动副-转动副(3-RRRRR)空间并联指向机构实验平台,开展动力学建模与仿真分析研究。首先,分析3-RRRRR空间并联指向机构实验平台的结构特征,建立并联指向机构平台的运动学模型;然后,利用拉格朗日乘子法推导并联指向机构平台的刚体动力学模型,基于四阶龙格库塔(Runge-Kutta)算法求解机构平台动力学模型,通过数值仿真分析不同驱动速度对并联指向机构平台动力学响应的影响;最后,采用ADAMS虚拟样机仿真验证动力学模型及模型求解的正确性。该研究为空间并联机构实验平台刚体动力学建模和仿真分析提供了有效方法,为机构动力学分析与控制奠定了理论基础。

基于SKUA-GOCAD的天津市潘庄凸起区域三维热储建模研究

随着计算机技术的发展,三维建模技术逐步引入到地学领域。SKUA-GOCAD软件以先进的算法结合先进计算技术实现地质成果的三维可视化表达。本文通过收集天津市潘庄凸起区域的钻孔、物性参数及热储层资料,以SKUA-GOCAD软件为平台,构建了区域三维地质构造模型,并将模型赋予属性参数,建立热储属性模型,为区内地热资源评估提供了有价值的参考依据。同时,通过SKUA-GOCAD软件生成虚拟井和各地层等值线图,与原始数据及地层制图对比相似度高,验证了模型的可靠性。

基于BIM的城市地下综合管廊建模与系统实现

针对目前城市地下综合管廊二维管理模式存在的直观性差、效率低问题,采用BIM技术,对综合管廊构件进行编码和族库构建.在此基础上,提出了综合管廊结构主体模型、入廊管线模型和附属结构模型的参数化建模方法,实现了管廊模型的快速生成,有效地提高了建模效率.基于C#编程语言、数据库技术、Revit、Unity平台和Dynamo的二次开发技术,开发了地下综合管廊建模平台,实现了综合管廊模型的有效集成、信息查询和三维漫游展示,解决了地下综合管廊可视化运维管理的关键问题,为地下综合管廊整体可视化运维管理奠定了良好的基础.