Random Vibration Analysis of the Electronic Equipment Cabinet

In order to understand the vibration characteristic of system structure of electronic equipment cabinet within the particular vibration frequency,the finite element analysis software-ANSYS is used to simulate the tests of random vibrations of the cabinet system and obtain the isopleths graph of deformation and stress of the cabinet.It can confirm maximum of deformation and stress of the cabinet and position happened.Through more analysis of the frequency response curve,which can confirm harm- ful consequences random vibrations caused and weak link of the cabinet structure.The numerical simulation results are in good a- greement with the experimental results.It shows that this research provides an efficient method for the anti-seismic design and the dynamic optimization design.

依托训练模拟器的装备课教学改革与实践

为提高装备教学效率和人才培养质量,将模拟训练系统引入装备课程教学,探索依托训练模拟器的教学改革方法和手段。介绍了所建设的装备训练模拟器专业实验室的基本情况,以及课程教学改革的具体策略和做法。教学效果表明,依托训练模拟器的教学改革,提高了装备课的教学质量和学员的岗位任职能力。但同时也应指出,模拟训练有自身的使用特点和局限性,实装的作用不可替代,虚实结合更好地提升装备教学效果。

建设海洋强国背景下船舶与海洋工程专业实践教学系统

为培养本科生的工程实践创新能力,开展了船舶与海洋工程专业实践类课程体系建设,建设具有“虚实结合、科教融合、开发海油”特色的实践教学资源库,搭建了“双创—竞赛—实习—设计”递进式实践创新培养平台。基于该平台,学生通过参加各级学科竞赛和创新实践活动,激发内驱力、聚焦任务、主动探索,实现了学习产出。这些举措有效提升了学生的实践创新能力,实现了“智能+教学”向“智能+发展”的转化。

空调系统电气控制单元设计与仿真

空调设备是夏季防暑、冬季防寒的重要设备,对北方和南方的居住环境适宜度调节都具有非常重要的作用。常规控制方法作用之下,空调系统存在响应速度慢,系统满载运行功率高、能源浪费等突出问题。该文针对空调设备的电气控制进行系统研究,并开展相应的实验验证。首先对空调系统的组成结构和工作原理进行分析,给出基于STM32嵌入式电气控制系统的硬件结构和软件设计方案,并给出空调制冷过程、冷却过程、蒸发器工作过程对应的算法模型。实验以5组空调设备为实验对象,以常规控制方法为参照方法,证实在该方法控制作用下,空调设备可以实现快速的功率效应,并且具有较低的满载运行功率,从而达到有效的节能效果。实验结果充分证明该文设计的空调系统电气控制硬件和软件的有效性。

智慧农业装备虚拟仿真实训基地建设研究与实践

该文通过梳理目前国内虚拟仿真实训基地建设存在的问题,对比借鉴国内外先进经验,从虚拟仿真基地环境建设、仿真资源建设、虚拟仿真实训基地综合服务平台建设、运营管理模式4个方面进行研究,结合智慧农业装备产业特色,在校企合作共创共建共享的实践过程中,全面落实育训并举职责,探索解决基地整体管理资源调配共享难、“三高四不”等教学难题,为智慧农业装备虚拟仿真实训基地建设提供理论指导。

某系列化导弹试训多任务模拟设备设计与实现

为构建内外场虚实结合试训环境,提升导弹装备试验鉴定水平和部队防空反导训练效果,设计研制了某系列化导弹试训多任务模拟设备,创新提出了兼容系列化弹型、兼容不同工作模式、多通道相互独立、检测与故障定位的设计方案,综合采用嵌入式微系统电路设计技术、基于ARM+FPGA的多功能软硬件集成方法、PHM实时管理技术、数字采集与识别技术,实现了导弹模拟设备多功能、多用途的试验与训练保障能力,解决了现有常规导弹模拟器模拟武器型号单一、状态单一、数量单一的技术问题,成功应用于导弹装备试验鉴定与部队训练演练中,成果经验可推广设计研制其他系列化导弹模拟设备;文章详细介绍了该设备的总体方案、系统功能、关键技术设计、软硬件设计以及实验结果分析等内容。

轨道交通线路GNSS信号盲区列车定位模拟系统

全球卫星导航系统(GNSS,Global Navigation Satellite System)能够提供实时、高精度列车定位服务,采用基于GNSS的列车定位技术可减少列车运行控制系统的轨旁设备,简化车载设备,有利于降低轨道交通运营维护成本。对于地形地貌复杂、隧道较多的轨道交通线路,可能存在GNSS信号盲区,GNSS无法为运行列车连续提供可靠的列车定位信息,影响了基于GNSS的列车定位技术的应用。为此,文章采用软件无线电技术,开发了轨道交通线路GNSS信号盲区列车定位模拟系统,能够为线路上GNSS信号盲区生成列车定位模拟信号,使列车在经过GNSS信号盲区时能够获取到准确的列车定位数据,有利于扩大基于GNSS的列车定位技术的应用范围。在实验室内搭建测试环境,运行该系统生成单点静态定位模拟信号和区段动态定位模拟信号,与现场采集的卫星定位信号进行对比,验证该系统的可行性和有效性。

基于ANSYS的标准地铁列车防爬器螺栓仿真分析

地铁列车防爬器的安装螺栓需要承担第一节车的重量,并且不发生断裂,因此对防爬器螺栓进行强度校核非常重要。螺栓连接接触面多,非线性特征复杂,使得真实的螺栓有限元仿真计算收敛困难,一般采用简化模型进行计算。文章以标准地铁列车为例,采用ANSYS软件模拟真实的防爬器螺栓受力情况,对收敛的方法进行总结,并对防爬器进行试验验证,试验结果证实了仿真收敛方法的准确性。

列控车载ATP设备操作培训平台关键技术研究与软件实现

为提高列控车载ATP设备的操作培训质量,考虑培训设备操作反应真实、故障模拟场景丰富、司机视角显示准确等需求,提出一种基于真实列控车载ATP设备应用软件的操作培训平台设计方案。通过运行脚本和软件插桩2种故障注入方式,实现操作培训平台的故障模拟;设计基于PID控制的司机视角同步跟踪显示算法,对司机视角的显示内容进行精准控制,并从视觉显示流畅度和列车位置准确度两方面验证算法的可行性。该培训平台与现场真实设备反应一致,具备模拟多种故障场景、沉浸式操作等优点,可为其他类似培训平台的设计提供参考。

基于CFD的加氢装置氢气燃爆危险性分析

加氢装置是炼化企业典型的高危装置,涉及氢气等易燃易爆介质,安全风险较高。为研究加氢装置在开敞空间条件下氢气泄漏爆炸事故火焰及冲击波时空演化过程,基于FLACS三维模拟软件对某企业加氢装置建立了等比例模型,并对其进行氢气爆炸模拟研究,探究了不同当量比(ER)对氢气云燃爆超压值及温度的影响。研究结果表明,当量比(ER)在0.8~1.4范围内时,氢气爆炸的温度、超压峰值P max均随ER的增大呈先增大后减小的趋势,ER为1.05时,爆炸温度峰值及超压峰值最大,高温火焰传播范围半径约35 m,影响面积达到3800 m 2。此外,模拟结果为类似场景建筑物抗爆工程改造提供了理论指导。

基于虚拟仿真的农机实验教学改革研究

人才短缺已成为制约我国农业机械化、智能化高质量发展的主要瓶颈。新时期,教育部推出了新农科、新工科计划。农机实验教学改革是全面强化新农科、新工科建设背景下人才培养的重要支撑。基于农机专业实验教学面临的装备不系统、受外界因素干扰大、受时间地点限制等问题,开发农业装备虚拟仿真实训系统,完善主要农作物所需典型农业装备的认知、拆装、测绘和性能动态仿真等功能及地面环境-农作物-农业机械三者耦合作用的农场系统模型。在应用推广方面,该系统不仅服务于农机专业,还服务于机械、车辆、能动等专业,同时与国内涉农高校和农机装备企业共享,取得令人满意的反馈效果。虚拟仿真实训系统为我国农业装备人才培养提供行之有效的实验教学改革方案。

铁路机车车载设备数字孪生体构建方法研究

针对当前铁路车载专业培训系统缺少对设备运行状态实时映射、培训内容仿真度不足等问题,利用数字孪生虚实模型精确映射、数据实时仿真分析的技术特点,基于CINEMA 4D+Unity3D平台及数字孪生五维模型,提出一种铁路机车车载设备数字孪生体的构建方法。该方法通过分析物理设备运行状态、构建高保真虚拟设备模型,以及优化孪生数据采集方式,实现实时驱动虚拟设备状态显示及设备运行状态分析等功能;最后通过构建铁路机车车载设备培训系统,实现面向参培学员的实时培训指导。通过试验验证了该方法的可行性,并为铁路其他相关设备的数字孪生体构建提供了技术参考。

复杂流程装备软件数据仿真测试框架

针对基于总线通信的装备软件由于业务复杂、耦合紧密、时序严格、数据交换量大导致的自动化测试技术门槛高、实施难度大的问题,引入数据驱动测试和关键字驱动测试的思想,提出了一种数据仿真测试框架,制定了配置规则并在框架中实现。测试人员只需专注于业务分析,配置交换数据和关键字,就可以对复杂流程装备软件进行外围数据仿真,实施自动化测试,无需开发测试脚本,降低了自动化测试的技术门槛。结果表明:与手动测试和实物测试相比,该框架可以执行更多的业务场景,能发现业务流程相关的深层次的软件缺陷。

技能型训练模拟系统在雷达装备教学中的运用

为发挥技能型训练模拟系统在雷达装备教学中的训练效益,本文结合系统的组成和功能,提出了系统的运用方法,从客观指标、主观指标和目的指标三个方面分析了该系统在装备教学中的运用情况.运用结果表明,该训练模拟系统越来越广泛地运用于雷达装备教学,在装备教学中的运用占比逐年递增、人员认可度好、实践成绩提升明显,发挥出了较好的训练效益,能为学院雷达装备实战化教学研究提供参考.

基于中国实验快堆培训的单机仿真软件开发

目前核电站操纵员的培训主要利用全范围仿真机开展,而针对学员的自主培训,很多电站开发了单机版仿真培训软件,学员可以自主登录进行操作学习,以在培训之余针对自己的不足提高操作及应变能力。但是,中国实验快堆(CEFR)操纵员培训依然主要依靠主控室现场进行培训,全范围仿真机使用资源较多,单机仿真软件开发显得尤为必要。并且中国实验快堆作为首选的第四代快堆,尚没有供操纵员使用的PC版仿真软件,需逐步开发,完成后供操纵员使用,提高培训效率,提升培训效果和操纵员能力。

基于PBD算法的海上补给装备柔性体仿真技术

针对海上补给仿真训练系统尚无法模拟索具、输油软管等柔性体的三维运动,影响系统沉浸感不足的问题,采用位置动力学(PBD)算法开展了海上补给装备中索具、输油软管等柔性体的仿真研究。依据多体动力学模型建立了海上补给装备柔性体粒子模型。对PBD算法进行改进,通过增加拉伸约束、弯曲约束、长距离约束、附着物相互约束实现了柔性体的动态变形三维模拟,并比较了高斯-赛德尔与牛顿两种算法。研究结果表明,高斯-赛德尔迭代方法满足在较低的迭代次数条件下能够较好地满足仿真系统的要求。最终模拟出了海上补给装备中索具、输油软管等柔性体的三维运动。

基于VME与PLC的动力装置训练系统设计及实现

为提升操作人员训练水平,开展了某型舰船动力装置模拟训练系统研制工作。为实现该型舰船动力装置核心控制系统的装备保障功能,基于VME总线的硬件在环技术,设计仿真软件和专用电路模拟实船执行机构、传感器、显示仪表以及运动状态,构建了一个典型的半物理仿真系统,通过PLC同源数据实现全船集中控制系统与外部仿真训练设备之间的信息交互。针对该型船动力系统设备多、功能复杂的特点,采用模块化建模思想,基于SimuEngine仿真支撑环境,建立了动力装置的仿真模型,实现了动力系统各工况仿真。仿真结果表明,模型仿真计算结果与实船在各工况下设备的运行数据误差较小,主要参数随工况变化趋势与实际运行数据吻合良好,可以较好地模拟动力装置的工作情况,满足仿真要求。

装备保障模拟训练模式探索与实践

为提升装备保障人员专业知识、能力素质和核心技能,适应实战化条件下装备保障实践对装备保障人员能力提出的更高要求,以装备保障教学训练中存在的问题为切入点,从建立面向战场领域全域空间的装备战损分布模型、统筹规划模拟训练软硬件环境支撑平台、探索实践“后方指挥所+保障分队+技术兵”三级联动协同训练模式3个方面提出解决问题的方法路径,探索及时吸收演训成果进入院校教学、支撑三级联动训练模式创新运用、通过改革牵引助推人才培养质效3条模拟训练条件建设的实施策略,为装备保障模拟训练模式探索与实践积累经验。

Petri网作用下航空装备虚拟维修训练仿真

针对航空装备日常维修训练周期长、费用高等难题,建立基于Petri网的航空装备虚拟维修训练仿真模型。分析维修训练的组成要素,利用分层思想将训练任务划分为维修层、作业层、维修动素和基本姿势层等,确定不同阶段的训练任务;选取串行、并行和选择作业三种模式,分析不同模式的训练过程;通过基网、权函数、维修动作和状态集合等元素,构建Petri网子模型;采用有向图表示装备部件维修间的约束关系,明确维修优先级,并将有向图变换为仿真模型可识别的邻接矩阵;建立具有动态重组功能的Petri网训练仿真模型,设置触发条件,获取维修训练仿真的完整过程。实验结果表明,上述模型即使在维修训练任务非常多的情况下也不会出现死锁现象,且仿真效率高,能有效减少训练时间和成本。

高铁设备舱随机振动疲劳仿真

设备舱位于高铁车下方,仪器箱安装在设备舱内,用来实现高铁的健康监测,对安装有仪器箱的设备舱进行振动疲劳研究是非常必要的。为掌握设备舱的固有振动特性,首先对其进行有限元网格划分,施加约束后导入到ANSYS计算模型的约束模态;接着对其进行随机振动分析,根据IEC61373-2010标准对模型施加对应的加速度功率谱密度得到需要的应力解;最后使用三区间法结合S-N曲线对产品结构进行疲劳累积损伤计算,验证了设备舱的结构安全性,为高铁的安全运行提供了保障。