基于Witness的某发动机总装车间生产系统仿真设计与参数优化

对某发动机总装车间充分调研,导入和实施拉动式看板生产系统,并进行仿真优化,解决该车间传统推动式生产系统存在生产效率低下,设备利用率低,订单平均等待时间长等问题。对导入看板后的生产系统仿真设计,可得出平均订单延迟时间大大减少,设备利用率提高,产品产量大幅增加,车间综合生产效益得到明显改善。进一步仿真优化,研究安全系数和变异系数对看板生产系统的系统产出量,在制品库存,订单平均等待时间,设备稼动率等绩效指标的影响,为实施方案参数选取提供参考。

虚拟仿真实验在无障碍设计教学中的应用——以无障碍通用标识环境设计实验为例

国际上建筑学无障碍设计理论已进化到通用设计等人性化设计思潮,我国部分高校也建立了无障碍设计教学体系。专业课程中实验教学让学生体会无障碍设计的重要性,但传统无障碍模拟体验难以满足所有学生开展综合性设计实践学习的需求。无障碍通用标识环境设计虚拟仿真实验平台引用“循证设计”的教学模型理念,将基本原理与实际操作体验互动结合,通过6大系统、3个层次,引导学生按层级深化学习。虚拟仿真实验手段的引入,实现了教学方法和教学评价体系的创新。从课堂教学和实验报告的反馈结果看,虚拟仿真实验融入无障碍设计教学能提升学生专业素质、激发学生创新意识、增强学生综合能力和培养社会责任感,是促进无障碍设计建筑教育升级的有效路径。

基于Proteus仿真的微机原理与应用研究性实验教学项目设计

实验教学是《微机原理与应用》课程教学的重要组成部分,针对实验内容单一、开放性与启发性不足等问题,开展了基于Proteus仿真的综合实验项目设计。该实验以电压报警系统的实现为目标,基于研究性教学思想设计了由电压采集、并行接口控制、电压值显示、声光报警以及紧急事件5个子实验项目构成的阶梯递进式实验内容,形成了以目标为引导的实验教学体系。实践证明,Proteus仿真软件能够充分发挥研究性教学思想,有效激发学生主动学习和自主实践的兴趣,提高运用理论知识解决综合工程问题的能力,对科学研究思维和创新实践精神的培养有着积极的促进作用。

透雕滤棒成型喷嘴装置仿真分析及改进设计

为解决传统拉丝成型滤棒截面成型受限问题,对透雕滤棒成型喷嘴装置进行仿真分析及改进设计研究。基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真软件,对3类典型的透雕滤棒成型喷嘴结构的蒸汽流速和温度进行模拟分析,得到透雕滤棒喷嘴成型过程的流体力学变化规律,试验结果表明:倾斜环状分布式喷嘴的综合性能最佳,改进透雕滤棒成型喷嘴装置的结构设计,使其成型效率得到有效提高,为工业成型装备领域的分析与改进提供参考。

无人集群体系设计与仿真评估方法

无人集群作战正在成为一种改变战争形态的新型作战样式。针对当前无人装备试验相对独立、缺乏一体化闭环设计与集成验证手段的问题,提出了一种体系设计与仿真评估方法。该方法包含了作战概念建模与需求分析、体系设计理念与体系设计、内场仿真实验与方案探索、体系原型研发与评估优化、外场集成试验与综合决策五个阶段,创新发展了体系设计、仿真试验、评估优化的理论方法、工具链路、集成环境,为无人集群的体系化、智能化、实战化提供了一定的理论与技术支撑。

巷道围岩应力应变仿真系统设计与教学探索

为了获得采动条件下巷道围岩应力应变演化特征,通过复变函数换算结合工程实践经验,运用科学计算软件编程对巷道围岩受力模型进行求解,获得巷道围岩主应力和主应力集中系数分布规律。采用MATLAB对巷道受力模型进行模拟演算,获得工程开采参数与巷道围岩应力应变的关系规律,由此设计了一种采动影响下巷道围岩应力应变模拟仿真系统。该系统可对多种巷道断面进行计算和模拟,进而呈现出多种信息仿真演示,解决了以往软件适用巷道类型单一、应力求解不具体且结果呈现单一化缺点,可为回采巷道支护设计提供相应的理论依据,有利于矿山工程技术人员及实验室技术人员开展模拟仿真教学。

基于驾驶模拟的超车仿真教学实验设计

道路交通运输专业具有多学科融合、紧密结合实践的特点,但许多交通专业课程的实践教学环节往往会受到场地大小、条件不可控、重复性差和实际道路危险性等不利因素的限制而无法顺利开展。为提升学生的实践能力与课程参与度,基于驾驶模拟技术,探讨可用于交通仿真、道路交通安全及交通行为分析等课程教学的超车仿真教学实验项目,教学实验以锻炼学生分析解决问题能力和实践操作能力为目标,详细地设计实验流程与实践教学内容,并将该实验项目在道路交通安全、交通仿真等课程的实践环节进行应用,为驾驶模拟系统在教学实验中的应用提供参考。

重金属检查与有害元素测定虚拟仿真实验设计

为解决中药重金属检查与有害元素测定实验长期存在的易受实验环境制约、实验周期长、环节多、实验成本高等问题,教学团队运用虚拟仿真技术构建了“重金属的检查与有害元素测定虚拟仿真实验”。该实验涵盖了重金属检查与有害元素测定所需的化学分析和仪器分析操作方法,帮助学生加强对实验原理和注意事项的理解。

船舶操纵与避碰虚拟仿真实验教学设计探究——以“航海概论”课程为例

秉承全员、全过程、全方位育人的要求,探讨了船舶操纵与避碰虚拟仿真实验教学课程设计过程。基于虚拟仿真教学模式弥补了传统教学模式在教学设计安排、激发学生主动性、体现专业差异性等方面的不足。遵循“虚实结合、以虚补实”的原则,通过选取3种船舶典型会遇局面及能见度不良态势,探究了预习模式、学习模式、考核模式及拓展模式的交叉融合设计过程,形成协同效应,切实贯彻立德树人根本任务。基于该模式,教学内容、教学目标、教学环节、虚拟仿真平台建设能够充分结合专业特点,保证教学效果,实现动态持续的实验教学设计优化。

桥渡设计虚拟仿真教学平台建设方案研究

桥渡设计是典型的交叉型学科,内容丰富、实践性强,适合采用虚拟仿真技术辅助开展教学。通过详细梳理课程教学内容、重难点和适宜教学方法,并基于文献分析开展学科发展趋势调研,结合平台服务于教学、科研和工程的目标需求,设计虚拟仿真教学平台架构。进一步根据学科特色,总结虚拟仿真场景应达到的主要效果,并对平台中拟开设的三个仿真实验的内容、目标和逻辑体系进行详细设计。

电、热、力仿真研究平滑铝护套高压XLPE电缆缓冲层设计

平滑铝护套电缆可有效规避皱纹铝护套电缆缓冲层缺陷,但目前国内对其缓冲层结构设计最优参数尚不明确。通过对绝缘膨胀进行计算、试验验证及公式修正,研究平滑铝护套电缆绝缘膨胀及间隙设计;建立平滑铝护套电缆仿真模型,分析有无空气间隙对电场分布的影响,以及不同缓冲层厚度对平滑铝护套电缆温度、热应力分布的影响;建立平滑铝护套电缆简化结构四点弯曲仿真模型,研究在重力作用下其机械应力分布。结果表明:综合重力、绝缘膨胀等因素,220 kV 1200 mm^(2)平滑铝护套电缆缓冲层和铝套之间的负间隙大小建议设计为1.3~1.6 mm。在平滑铝护套电缆缓冲层设计时,应在满足绝缘热膨胀的同时尽可能减薄缓冲层的厚度,提高电缆载流量,避免铝护套承受过大的热应力。

四足机器人单自由度腿部优化设计及仿真

基于仿生原理的四足机器人是当今国内外众多学者研究的热点。针对四足机器人运动平稳性的要求,提出了一种竖直方向改进型等速运动规律和前进方向仿生运动规律相结合的无冲击足端轨迹形式,推导出分段函数表达式;针对四足机器人存在的驱动多、腿部刚度弱的情况,构思了一种由两个曲柄摇杆机构、同步带传动和一对外啮合圆柱齿轮传动组成的单自由度的新型腿部机构,并建立该机构的运动学模型,推导了其足端的坐标;综合利用遗传算法和非线性优化一般方法,以无冲击的足端轨迹的逼近度为目标,优化计算了机构各构件的最佳运动尺寸和初始位置;使用三维建模软件搭建简化的虚拟样机模型,并导入到Adams软件中进行了Trot步态仿真试验,运动效果达到了预期设计。所提出的无冲击轨迹可以为其他足式机器人的足端轨迹规划提供参考,由两个曲柄摇杆机构组成的多连杆腿部机构优化设计方法为足式机器人腿部设计提供了基础和创新思路。

基于现代三维设计仿真技术的“机械设计基础”课程教学探索

“机械设计基础”是近机械类本科必修专业基础课,主要讲述常用机构及通用机械零部件的工作原理及设计方法,旨在培养学生掌握通用机械装置的基本设计方法及工程设计能力。该文针对当前课程教学中存在的各专业知识结构参差不齐、课程知识抽象化程度高学生不易理解、理论与实践教学环节脱节等关键问题,提出在学时缩减背景下将现代三维建模仿真技术中的参数化建模、虚拟装配、运动仿真等功能融入教学实践的可行方案,从改善课堂教学效果、增设课后习题研讨作业、开展渐进式课程设计等多个方面入手开展教学改革创新实践。教学实践结果表明,在不增加现有课堂教学总学时、不显著增加学生学习负担的前提下,利用三维设计仿真软件辅助教学,有效缓解了课程理论知识抽象、学生理解困难的问题,增强了学生学习的积极性、主动性,激发了课堂互动活力,提升了课堂教学氛围,同时在项目式教学环节中促进了学生创新精神和团队合作意识的培养,提高了学生使用机械设计软件解决实际工程设计问题的能力。

产学研导向下风热环境仿真模拟技术在空间设计教学中的应用

文章探究了风热环境仿真模拟技术在空间设计教学中应用的现实意义、评价方法。空间设计教学应结合数字孪生新技术设计层层递进的教学模块,营造“以学生为中心”的探索性教学氛围,同时运用多元主体共同评价方法,从实践和科研能力培养两方面综合评价教学成果,建立多因子、多层级的协同评价体系,最终达成理论知识、实践能力、研究思维相互促进的产学研联动效果。

气悬浮涂布干燥装置排风通道设计仿真及测试

涂布机广泛用于造纸工业、锂电池制造业、光学膜生产等行业。气悬浮干燥装置作为涂布机产线的重要组成部分,其设计选型至关重要,为了提高气悬浮干燥装置设计效果与效率,采用ANSYS软件对5种不同型式的气悬浮干燥装置排风通道进行模拟仿真,比对仿真结果,从中优选出结构最合理的排风通道型式。按照仿真结果加工干燥装置样机,并对样机进行测试,测试结果为产品的优化和改进提供了理论依据。

基于Multisim的有源滤波电路仿真设计和分析

本文利用Muism仿真软件对二阶、四阶有源低通、高通滤波电路进行了电路设计、仿真分析和测试,通过幅频特性、相频特性曲线分析了滤波电路的性能,从而方便、直观地分析得到高阶有源滤波电路的性能明显优于低阶有源滤波电路。

VR技术在计算机虚拟仿真系统设计中的应用

计算机虚拟仿真系统是当代多个专业教育教学工作中的重点,若能将VR技术应用其中,则可构建起更加真实的虚拟仿真实验环境,以提升教学效果,发挥VR技术的应用价值。文中分析了VR技术在计算机虚拟仿真系统设计中的应用,旨在优化计算机虚拟仿真系统的设计工作,提升相关专业的教学效果,以供参考。

基于D类功放的音频放大电路仿真设计和分析

D类功率放大电路具有效率高,体积小,工作频带宽,抗干扰能力强等优点,广泛应用于音频设备中,尤其是便携式音频设备。本文通过Multisim软件对D类功放组成的音频放大电路进行了仿真设计和性能分析,有利于对D类功放工作原理及电路性能的理解。

悬吊康复机器人设计与电流跟踪控制仿真分析

设计了一种悬吊康复机器人,可以满足不同脑卒中患者的差异化减重需求,用于患者的平衡步态训练。对悬吊康复机器人进行机构设计,悬吊机构采用磁粉离合器驱动,并设计驱动电路。为提高输出电流的稳定性,提出反向传播神经网络比例积分微分控制,对悬挂康复机器人输出电流进行跟踪控制。通过电流跟踪控制仿真分析,验证了设计的合理性。

基于虚拟仿真技术的乐器结构设计与教学应用研究

本文以虚拟仿真技术为基础,研究乐器结构设计与教学应用。通过分析乐器结构设计原理与技术,以及虚拟仿真技术在教学中的应用,构建一个集课程资源管理、仿真实验设计与实施于一体的教学平台。在实际教学过程中,采用SBL教学法和APR实践体系,以提高学生的学习效果和实践能力,提高音乐教育与科学技术交叉融合的质量和效果。