前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇仿真設(shè)計(jì)流程范文，相信會(huì)為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

仿真設(shè)計(jì)流程范文第1篇

關(guān)鍵詞：物流仿真；課程教學(xué)；物流

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)物流的需求量越來越大，對(duì)人才的需求無論從數(shù)量上還是質(zhì)量上都顯得更為迫切。目前國內(nèi)有200多所高校開設(shè)了物流管理相關(guān)的專業(yè)，近年來也培養(yǎng)了大量的物流專業(yè)人才滿足市場(chǎng)需求。但是由于物流管理專業(yè)開設(shè)的歷史較短，缺乏完整的理論體系和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此大量的物流管理教學(xué)依然處于不斷探索的階段。

物流管理課程是一門理論與實(shí)踐性均較強(qiáng)的專業(yè)核心課程，對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)體系的建立具有重要的框架性作用。在教學(xué)過程中首先需要使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性，其次是將理論能夠與實(shí)際問題相結(jié)合，使學(xué)生能夠?qū)W以致用，增強(qiáng)對(duì)專業(yè)的價(jià)值與意義的認(rèn)同感。因此在教學(xué)過程中需要兩方面并重，在理性和感性層面加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物流知識(shí)的認(rèn)識(shí)，并能直觀地感受到物流系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，避免空洞的理論講授使學(xué)生感覺過于抽象，難以產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力[1]。因此在物流管理課程教學(xué)中不僅需要知道教什么，更應(yīng)該掌握如何教的方法，實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)向著理性分析的層面逐漸深入。一般來說，為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)，傳統(tǒng)做法為帶學(xué)生進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，到周邊相關(guān)企業(yè)去參觀并了解物流的設(shè)施設(shè)備、合理布局等方面的內(nèi)容，但是受制于學(xué)時(shí)數(shù)、成本、組織難度等方面的考量，這種現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方式難以大面積的開展。

為了緩解這一需求和實(shí)際困難之間的矛盾，本文嘗試?yán)糜?jì)算機(jī)仿真技術(shù)的先進(jìn)成果，將物流系統(tǒng)的運(yùn)行過程以及實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)以動(dòng)態(tài)三維可視化的方式向?qū)W生展示，并可由學(xué)生自己動(dòng)手參與，通過自行動(dòng)手調(diào)整設(shè)備以及參數(shù)，觀察和研究其中所發(fā)生的變化，從而更好地理解物流系統(tǒng)優(yōu)化的含義以及方法，這對(duì)于講授物流系統(tǒng)組成以及系統(tǒng)優(yōu)化均具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，能夠有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，將灌輸式學(xué)習(xí)向著探討式與研究式學(xué)習(xí)的方向發(fā)展。這一方法在筆者的課堂教學(xué)中嵌入，取得了良好的教學(xué)效果，值得在物流管理課程教學(xué)中推廣與應(yīng)用。

1 仿真理論與工具分析

仿真理論認(rèn)為，通過對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的模擬，能夠在可控的條件下抽取主要影響系統(tǒng)的要素，使其在接近實(shí)境條件下展現(xiàn)系統(tǒng)的功能。仿真最初是從流程仿真開始，逐漸進(jìn)入二維仿真、三維仿真以及更為接近實(shí)境的體感仿真。這一演化過程可以讓教學(xué)、培訓(xùn)等工作更易于組織，實(shí)現(xiàn)成本也更低。例如在美國對(duì)伊拉克的沙漠風(fēng)暴作戰(zhàn)中，美國士兵基本上是未曾經(jīng)歷過任何實(shí)戰(zhàn)的新手，但是卻輕易地戰(zhàn)勝了伊拉克的有著豐富實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的精銳部隊(duì)。這一戰(zhàn)爭結(jié)果并不意外，因?yàn)槊儡娛勘呀?jīng)在本土進(jìn)行過多次沙漠作戰(zhàn)的仿真演練，而美軍認(rèn)為，這一場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)并不比仿真演習(xí)中的場(chǎng)景更困難[2]。這從一個(gè)側(cè)面說明了仿真系統(tǒng)的價(jià)值和重要性。

隨著當(dāng)代越來越多的系統(tǒng)操作都是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行的，操作者也只能通過計(jì)算機(jī)屏幕上的反饋得知真實(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。那么如果仿真系統(tǒng)足夠逼真，操作者在采用仿真訓(xùn)練和真實(shí)訓(xùn)練并沒有太大的不同，但是其成本和效率將發(fā)生較大變化，訓(xùn)練者可以輕易地調(diào)整一些現(xiàn)實(shí)中無法便捷調(diào)整的參數(shù)，并觀察和體驗(yàn)其結(jié)果的不同，因此仿真這一方法成為系統(tǒng)開發(fā)與人員技能培訓(xùn)等領(lǐng)域不可或缺的重要工具，其價(jià)值表現(xiàn)得也越來越明顯。

物流仿真作為一個(gè)新興仿真領(lǐng)域，與工業(yè)仿真一樣得到了較多的關(guān)注，當(dāng)前市場(chǎng)上能夠見到的仿真軟件主要有以下幾類：

（1）流程性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真

這一類工具主要研究系統(tǒng)中的存量與流量的因果關(guān)系，其建模過程較為抽象，主要可用于物流系統(tǒng)中庫存量決策等問題。

（2）二維平面仿真

此類工具將上一類仿真模型中的流程轉(zhuǎn)化為了二維實(shí)體對(duì)象，通過設(shè)定對(duì)象之間的連接邏輯以及對(duì)象屬性，建立了一個(gè)實(shí)體物流系統(tǒng)的映射關(guān)系，并通過加速系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間，能夠在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬，并得到系統(tǒng)分析結(jié)果。

（3）三維仿真系統(tǒng)

這是當(dāng)前業(yè)界的熱點(diǎn)，這一類仿真軟件基于第二類軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)體對(duì)象的三維模塊化，并將物流系統(tǒng)中的各項(xiàng)作業(yè)流程采用實(shí)時(shí)動(dòng)畫的形式加以展現(xiàn)，能夠以較為直觀的方式展現(xiàn)物流系統(tǒng)的運(yùn)行，分析其運(yùn)行結(jié)果。

（4）體感仿真

這是下一代的仿真技術(shù)的發(fā)展方向。體感技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)形成了大量可以真實(shí)“感觸”的虛擬實(shí)體，而不是在計(jì)算機(jī)前用鼠標(biāo)進(jìn)行的操作，實(shí)驗(yàn)者可以利用體感手套以及VR眼鏡操作虛擬環(huán)境中的設(shè)備與對(duì)象，并身臨其境地感受到系統(tǒng)的各種狀態(tài)。這需要軟件與硬件系統(tǒng)的整合，當(dāng)前硬件平臺(tái)已經(jīng)較為成熟，而軟件方面尚且欠缺，系統(tǒng)的整合仍需要經(jīng)歷一個(gè)發(fā)展的階段。但不可否認(rèn)，這將是未來最有前景的一種仿真形式。

2 物流管理仿真軟件選擇的基本原則

在物流管理課程教學(xué)中引入仿真系統(tǒng)，既需要考慮技術(shù)的先進(jìn)性，同時(shí)也要考慮到易用性、成本、適用面等方面因素的影響。為此，經(jīng)過筆者的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出，在軟件選擇上應(yīng)把握如下四個(gè)方面的原則：

（1）易學(xué)易用性

這是一個(gè)必要的條件，如果軟件復(fù)雜度很高，學(xué)習(xí)起來將花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，以及需要較多的編程和其他背景知識(shí)的話，會(huì)帶來較高的技術(shù)門檻，將仿真教學(xué)變成一個(gè)“不可能完成的任務(wù)”，這是尤其需要注意的地方，如果從一開始學(xué)生就無法對(duì)其產(chǎn)生興趣的話，即便后期能夠產(chǎn)生更好的效果，也只是一種空談而已。因此需要仿真系統(tǒng)強(qiáng)化人機(jī)界面，采取搭積木的方式將所需要的對(duì)象“拖拽”到工作空間中，并直觀地在各個(gè)對(duì)象間建立邏輯關(guān)系，這樣的系統(tǒng)才能夠使學(xué)生迅速入門。

（2）模塊標(biāo)準(zhǔn)化

在物流系統(tǒng)中同一類設(shè)備往往有各種不同的型號(hào)。但是在仿真過程中不需要如此多的不同設(shè)備，而只需要將設(shè)備的共性部分加以呈現(xiàn)，對(duì)主要的功能輸出加以描述。例如在實(shí)際中叉車有內(nèi)燃機(jī)式和電瓶式之分，每一類下又有更多的指標(biāo)參數(shù)。但是在仿真中并不關(guān)注這些差異，而只關(guān)注叉車的行駛速度、抬升高度、最大載重負(fù)荷等與性能相關(guān)的參數(shù)，這樣就能夠有更好的大局觀視角，將精力集中于系統(tǒng)的仿真，而不是設(shè)備。

（3）接口開放性

仿真系統(tǒng)需要能夠適用于多種不同的實(shí)際環(huán)境，例如在設(shè)備的三維模型中或者物流設(shè)施的平面布置中，三維仿真系統(tǒng)可能并不擅長于具體設(shè)備的建模或者平面布局，但是可以方便地從外部系統(tǒng)中導(dǎo)入AUTOCAD、3DMAX等專門化軟件所形成的布局或者對(duì)象，便于協(xié)作與共享。

（4）可控制性

在仿真系統(tǒng)中，可對(duì)于任意實(shí)體對(duì)象有更多的參數(shù)控制，可根據(jù)自己的需求任意修改其中的一部分參數(shù)，這可以滿足一些高端用戶對(duì)仿真系統(tǒng)的要求，具有更強(qiáng)的仿真能力。

3 物流管理課程仿真教學(xué)應(yīng)用階段

在物流課程中引入仿真，可分為如下幾個(gè)階段：

（1）三維實(shí)體設(shè)備的仿真

在物流課程中講授不同物流設(shè)備及其應(yīng)用，傳統(tǒng)上介紹設(shè)備的功能、參數(shù)，以及圖片視頻等，但是學(xué)生并無對(duì)設(shè)備的直觀印象。運(yùn)輸車輛這些常見設(shè)備還能夠從日常生活中感知得到，但是對(duì)于AGV、ASRS等平時(shí)看不到的設(shè)備，則缺乏一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。通過三維矢量建模，將設(shè)備的三維模型根據(jù)實(shí)體尺寸進(jìn)行再現(xiàn)，學(xué)生可以通過在計(jì)算機(jī)上用鼠標(biāo)查看設(shè)備的各個(gè)不同細(xì)節(jié)，對(duì)其尺寸、部件功能等都能有更清晰的認(rèn)識(shí)，同時(shí)矢量模型還可以支持無損縮放，因此，可將設(shè)備的細(xì)節(jié)進(jìn)行放大，進(jìn)行詳細(xì)的介紹和描述。這使學(xué)生在了解設(shè)備的時(shí)候有了更多的可參與性，效果較好。

（2）物流設(shè)備在系統(tǒng)中作用分析

物流系統(tǒng)中的設(shè)備需要通過鏈接來形成一個(gè)整體需要說明設(shè)備在物流系統(tǒng)中的作用，那么需要將設(shè)備嵌入在一個(gè)真實(shí)的場(chǎng)景中，讓其工作，表現(xiàn)出設(shè)備的功能特征。例如，在一個(gè)典型的物流倉庫中，由貨架、叉車等設(shè)備組成了一個(gè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)，那么在給定了輸入輸出接口的時(shí)候，貨物的流動(dòng)構(gòu)成系統(tǒng)的主要功能，因此可以通過建模將此過程描述出來，如何接貨、叉車設(shè)備如何實(shí)現(xiàn)托盤上架、如何出貨等過程均可實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)畫方式表達(dá)，使學(xué)生能夠了解設(shè)備在系統(tǒng)中的作用。

（3）模塊化仿真系統(tǒng)運(yùn)行與優(yōu)化

作為物流管理，更多地是需要學(xué)生在了解系統(tǒng)作用的前提下進(jìn)行如何才能更好地實(shí)現(xiàn)管理這一目標(biāo)，所謂管理，即在資源受限的條件下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效率的最大化，避免閑置、浪費(fèi)以及資源配置不足等不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。例如在上一步完成的條件下，對(duì)系統(tǒng)中貨物的到達(dá)進(jìn)行描述，可以給定一個(gè)真實(shí)的貨物到達(dá)時(shí)間數(shù)量表，或者按照一定的概率分布給定貨物到達(dá)，在系統(tǒng)中給出貨架的存放最大容量，叉車設(shè)備的作業(yè)時(shí)間等參數(shù)，那么通過讓系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中快速運(yùn)行，并得出系統(tǒng)的使用率，使學(xué)生對(duì)系統(tǒng)瓶頸、優(yōu)化等概念有更深入的理解。例如，在暫存區(qū)貨物出現(xiàn)了大量的堆積，而貨架利用率尚且不足，叉車卻是滿負(fù)荷工作，此時(shí)，學(xué)生便易于找到系統(tǒng)的瓶頸，并且嘗試著提出采取什么樣的方案才能夠更好地解決這一問題。這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有了更強(qiáng)地參與和動(dòng)手的積極性。

（4）模塊整合，綜合研究

將各個(gè)獨(dú)立的物流系統(tǒng)模塊進(jìn)行整合，從而掌握更為復(fù)雜的大系統(tǒng)運(yùn)行的仿真模擬，對(duì)物流有更為成熟的大系統(tǒng)觀。物流課程的講授一般是從系統(tǒng)的七大功能要素展開的，并最終要對(duì)其各個(gè)功能模塊有綜合性、整體性的認(rèn)識(shí)，因此，給出各個(gè)子系統(tǒng)的接口，并將子系統(tǒng)定義為若干個(gè)子模塊，這樣可以方便地形成一個(gè)可運(yùn)行的大系統(tǒng)，分析各個(gè)子系統(tǒng)模塊之間的關(guān)系，并實(shí)現(xiàn)物流效率的提升。在教學(xué)過程中加入了這些仿真的手段，使學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)“做中學(xué)”，使其產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣，極大地提高了教學(xué)的效果。

4 結(jié) 論

通過在物流管理教學(xué)過程中引入仿真軟件Flexsim，極大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過布置實(shí)際問題的形式，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)地尋找問題答案，學(xué)生能夠在課后自覺地進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，并開始對(duì)優(yōu)化的概念進(jìn)行思考，在嘗試解決系統(tǒng)瓶頸問題時(shí)，開始由問題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)理論方法，對(duì)課本上所描述的大量抽象概念有了更為清晰的認(rèn)識(shí)。并且通過這一工具的掌握，為后續(xù)的運(yùn)輸與配送管理、倉儲(chǔ)管理以及物流系統(tǒng)規(guī)劃等課程的深入學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，有助于學(xué)生將前后所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行貫通，逐步提高解決更為復(fù)雜的物流問題的能力，起到了比參加企業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)更好的效果。在教學(xué)實(shí)際運(yùn)用過程中，需要能夠?qū)⑵髽I(yè)的真實(shí)場(chǎng)景和問題引入到三維建模過程中來，而不僅僅采用一個(gè)假設(shè)的場(chǎng)景，這樣更易于使學(xué)生理解物流系統(tǒng)仿真的價(jià)值所在。

參考文獻(xiàn)：

仿真設(shè)計(jì)流程范文第2篇

關(guān)鍵詞：高壓電氣試驗(yàn) 仿真技術(shù) 三維

中圖分類號(hào)：TM743 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2014）01（a）-0055-01

傳統(tǒng)的變電修試培訓(xùn)主要以教學(xué)視頻為主，學(xué)員通過觀看高壓電氣試驗(yàn)教學(xué)視頻獲取變電修試過程中需掌握的基本知識(shí)。但教學(xué)視頻的講解過程為事先編排好的一段演示流程，往往根據(jù)一定的側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此很難完整的展示出電氣設(shè)備試驗(yàn)過程中包括試驗(yàn)接線方式在內(nèi)的所有細(xì)節(jié)。

該系統(tǒng)的產(chǎn)生使學(xué)員可以從三維空間的角度觀看設(shè)備試驗(yàn)流程，可以自由的觀看試驗(yàn)接線中的所有細(xì)節(jié)部分，大大提高了培訓(xùn)效果。

1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、原則、原理、方案及關(guān)鍵技術(shù)等

本系統(tǒng)以單個(gè)設(shè)備的完整試驗(yàn)流程為獨(dú)立的培訓(xùn)環(huán)節(jié)分階段進(jìn)行設(shè)計(jì)，每個(gè)培訓(xùn)環(huán)節(jié)作為系統(tǒng)的一個(gè)演示模塊，如變壓器試驗(yàn)演示模塊等，每個(gè)演示模塊均自成體系，具備一套完整的變電修試教學(xué)內(nèi)容，如電流互感器絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)和交流耐壓試驗(yàn)流程組成一個(gè)獨(dú)立的演示模塊和培訓(xùn)環(huán)節(jié)，所有設(shè)備的試驗(yàn)流程均以劇本的形式進(jìn)行演示，嚴(yán)格遵守相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

各演示模塊均以變電修試仿真演示系統(tǒng)為媒介進(jìn)行播放，保證了系統(tǒng)良好的可擴(kuò)展性，設(shè)備的新試驗(yàn)可以方便的加入到已有演示模塊當(dāng)中，更新后的信息可被仿真演示系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別并更新，新型設(shè)備試驗(yàn)流程也可以設(shè)計(jì)成新的演示模塊，并導(dǎo)入到仿真演示系統(tǒng)中進(jìn)行瀏覽。

基于準(zhǔn)軍事化的變電修試仿真演示系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)三維設(shè)備試驗(yàn)場(chǎng)景，用戶可以隨時(shí)進(jìn)入到試驗(yàn)場(chǎng)地中，以第一人稱視角觀察試驗(yàn)的過程，瀏覽各個(gè)細(xì)節(jié)。

1.1 功能介紹

本系統(tǒng)首先開發(fā)出一套三維演示平臺(tái)，即變電修試仿真演示系統(tǒng)，為各設(shè)備試驗(yàn)演示模塊提供媒介。三維演示平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了變電修試過程的實(shí)時(shí)三維演示，并提供了漫游功能，學(xué)員可以在試驗(yàn)場(chǎng)地三維空間中漫游。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）本系統(tǒng)針對(duì)變電修試的教學(xué)培訓(xùn)特點(diǎn)，專門設(shè)計(jì)了一套變電修試仿真演示系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過實(shí)時(shí)三維的形式演示變電修試過程。

（2）本系統(tǒng)維護(hù)簡單，可擴(kuò)展性強(qiáng)，所有的培訓(xùn)內(nèi)容都可以單獨(dú)設(shè)計(jì)，減小了系統(tǒng)開發(fā)的難度，所有的教學(xué)演示環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)完成后，本系統(tǒng)可以將其有機(jī)整合。

1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和框架

1.4 測(cè)試方法和要求

（1）變壓器試驗(yàn)。

將變壓器試驗(yàn)演示模塊導(dǎo)入到變電修試仿真演示系統(tǒng)中，觀看變壓器試驗(yàn)流程，試驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)包括：測(cè)量繞組連同套管的直流電阻試驗(yàn)；絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)；測(cè)量繞組連同套管的介質(zhì)損耗角試驗(yàn)；測(cè)量繞組連同套管的直流泄漏電流試驗(yàn)；變壓器繞組連同套管的交流耐壓試驗(yàn)等5個(gè)試驗(yàn)。試驗(yàn)中安全措施應(yīng)做好，接線應(yīng)正確，試驗(yàn)儀器操作應(yīng)規(guī)范，同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)漫游功能。

（2）真空斷路器試驗(yàn)。

將真空斷路器試驗(yàn)演示模塊導(dǎo)入到變電修試仿真演示系統(tǒng)中，觀看真空斷路器試驗(yàn)流程，試驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)包括：絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)；導(dǎo)電回路電阻測(cè)量試驗(yàn)；分合閘動(dòng)作時(shí)間與速度測(cè)量試驗(yàn)；分合閘動(dòng)作電壓測(cè)量試驗(yàn)；交流耐壓試驗(yàn)等5個(gè)試驗(yàn)。試驗(yàn)中安全措施應(yīng)做好，接線應(yīng)正確，試驗(yàn)儀器操作應(yīng)規(guī)范，同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)漫游功能。

（3）電流互感器試驗(yàn)。

將電流互感器試驗(yàn)演示模塊導(dǎo)入到變電修試仿真演示系統(tǒng)中，觀看電流互感器試驗(yàn)流程，試驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)包括：絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)；局部放電試驗(yàn)；交流耐壓試驗(yàn)等3個(gè)試驗(yàn)。試驗(yàn)中安全措施應(yīng)做好，接線應(yīng)正確，試驗(yàn)儀器操作應(yīng)規(guī)范，同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)漫游功能。

（4）氧化鋅避雷器試驗(yàn)。

將氧化鋅避雷器試驗(yàn)演示模塊導(dǎo)入到變電修試仿真演示系統(tǒng)中，觀看氧化鋅避雷器試驗(yàn)流程，試驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)包括：絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)；泄漏電流測(cè)量等2個(gè)試驗(yàn)。試驗(yàn)中安全措施應(yīng)做好，接線應(yīng)正確，試驗(yàn)儀器操作應(yīng)規(guī)范，同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)漫游功能。

（5）電力電纜試驗(yàn)。

將電力電纜試驗(yàn)演示模塊導(dǎo)入到變電修試仿真演示系統(tǒng)中，觀看電力電纜試驗(yàn)流程，試驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)包括：絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)；交流耐壓試驗(yàn)等2個(gè)試驗(yàn)。試驗(yàn)中安全措施應(yīng)做好，接線應(yīng)正確，試驗(yàn)儀器操作應(yīng)規(guī)范，同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)漫游功能。

2 該系統(tǒng)的開發(fā)的意義和推廣應(yīng)用前景

基于準(zhǔn)軍事化的變電修試模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)開辟了高壓電氣試驗(yàn)教學(xué)的新模式，它可以為高壓電氣試驗(yàn)人員帶來全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。由于其具有很強(qiáng)的可控性，因此，用戶完全可以控制整個(gè)演示系統(tǒng)的開發(fā)過程，最終完成的仿真演示系統(tǒng)的演示效果也將完全符合用戶的實(shí)際需求。仿真演示系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)視頻教學(xué)模式的局限性，對(duì)高壓電氣試驗(yàn)?zāi)酥磷冸姍z修全新教學(xué)培訓(xùn)模式的探索具有極其深遠(yuǎn)的意義。培訓(xùn)系統(tǒng)以分離模式開發(fā)設(shè)計(jì)，其中變電修試仿真演示軟件可以應(yīng)用到日常變電檢修工作的各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，所制作出的仿真教學(xué)演示模塊可以無縫的嵌入到系統(tǒng)當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的應(yīng)用推廣。

參考文獻(xiàn)

仿真設(shè)計(jì)流程范文第3篇

【關(guān)鍵詞】起飛綠色帶；仿真計(jì)算；流程；民用飛機(jī)

【Abstract】Based on a certain civil aircraft， the significance and necessity of simulation analysis of green zoon of take off are depicted. On the basis of these， the flow of simulation analysis of green zoon of take off is introduced. The flow can be used in civil aircraft design and validation.

【Key words】Green zoon of take off； Simulation analysis； Flow； Civil Aircraft

0 引言

起飛綠色帶仿真計(jì)算分析是民用飛機(jī)研發(fā)研制過程中的一個(gè)重要科目。

飛機(jī)起飛之前，飛行員需要根據(jù)飛機(jī)的重量、重心，調(diào)整飛機(jī)預(yù)先設(shè)置好平尾的偏度值，使得飛機(jī)可以安全的起飛。由于該過程屬于人工設(shè)置，因此需要考慮出現(xiàn)錯(cuò)誤設(shè)置的情況，起飛綠色帶正是為了保證飛行員在誤配平的情況下，飛機(jī)仍能安全起飛。它通過限制起飛時(shí)平尾的偏度范圍，使得飛機(jī)在該平尾范圍內(nèi)有合適的俯仰力矩值，保證飛機(jī)安全起飛。起飛綠色帶是指在飛機(jī)起飛之前的平尾位置范圍，在該范圍內(nèi)，飛機(jī)可以安全的起飛，是飛機(jī)上非常重要的參數(shù)。根據(jù)此要求，首先通過平尾配平方式對(duì)飛機(jī)起飛綠色帶進(jìn)行了初步計(jì)算，計(jì)算狀態(tài)為設(shè)計(jì)要求中給定的狀態(tài)：起飛安全速度、起飛構(gòu)型、起飛推力。然后對(duì)起飛綠色帶抬頭極限位置和低頭極限位置進(jìn)行校核，該校核是通過桌面的飛機(jī)模型，結(jié)合六自由度方程，仿真誤配平起飛的過程。

本文對(duì)起飛綠色帶仿真計(jì)算分析提出一個(gè)通用的工作流程，使得從事這項(xiàng)工作的技術(shù)人員有一個(gè)清晰的工作思路和工作邏輯，減少重復(fù)性工作，節(jié)約飛機(jī)研發(fā)時(shí)間。

1 起飛綠色帶仿真計(jì)算分析流程

在確定起飛重量重心，起飛構(gòu)型襟縫翼位置，性能參數(shù)后，需結(jié)合六自由度仿真模型以及設(shè)計(jì)要求，起飛綠色帶仿真計(jì)算分析流程如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)步驟概括為以下幾個(gè)過程：

1.1 確定計(jì)算狀態(tài)點(diǎn)

起飛綠色帶計(jì)算分析前需要確定狀態(tài)點(diǎn)，狀態(tài)點(diǎn)的內(nèi)容包括：飛機(jī)重量，重心，構(gòu)型，發(fā)動(dòng)機(jī)推力，速度等。狀態(tài)點(diǎn)的取值范圍在飛機(jī)包線以內(nèi)，考慮到飛機(jī)氣動(dòng)力模型的線性程度，一般取極限以及中間位置。

1.2 確定仿真計(jì)算方法

為了保證計(jì)算范圍涵蓋所有誤配平的情況，需要進(jìn)行起飛綠色帶抬頭極限位置校核和起飛綠色帶低頭極限位置校核。抬頭極限位置校核方法：當(dāng)飛機(jī)為后重心，重量為最小使用起飛重量，且水平安定面處于綠色帶的飛機(jī)抬頭極限位置，在正常起飛速度上使用直至最大的機(jī)頭下俯縱向操縱，即推滿桿機(jī)動(dòng)，考察飛機(jī)在俯仰方向是否能平衡。

起飛綠色帶低頭極限方法：當(dāng)飛機(jī)為前重心，最大起飛重量，且水平安定面處機(jī)低頭的綠色帶極限位置，飛機(jī)在達(dá)到VR后使用最大縱向操縱，在某個(gè)時(shí)間內(nèi)飛機(jī)應(yīng)表現(xiàn)出明顯的抬頭。

1.3 進(jìn)行仿真計(jì)算

結(jié)合氣動(dòng)力模型和六自由度方程、起落架模型等在MATLAB軟件上進(jìn)行仿真計(jì)算分析。

1.4 設(shè)計(jì)要求符合性判斷

根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果，判斷飛機(jī)在抬頭極限位置俯仰方向能否平衡，低頭極限位置是否能有明顯的抬頭。如不滿足設(shè)計(jì)要求，需要根據(jù)配平計(jì)算結(jié)果重新設(shè)置飛機(jī)的起飛綠色帶的范圍。如滿足設(shè)計(jì)要求，則編制起飛綠色帶仿真計(jì)算分析報(bào)告。

2 結(jié)論

本文介紹了民用飛機(jī)起飛綠色帶仿真計(jì)算分析流程，對(duì)起飛綠色帶設(shè)置的緣由，以及起飛綠色帶計(jì)算進(jìn)行了詳細(xì)介紹，闡述了對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析方法。對(duì)設(shè)計(jì)要求的符合性進(jìn)行判斷，如不滿足要求則重新計(jì)算平尾配平范圍，確保飛機(jī)的安全起飛。本文所介紹的流程，可應(yīng)用于民用飛機(jī)的操穩(wěn)分析與設(shè)計(jì)。

仿真設(shè)計(jì)流程范文第4篇

總體設(shè)計(jì)

仿真系統(tǒng)在指揮控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)全過程的作用，如圖所示：從上圖可見，仿真系統(tǒng)在反坦克導(dǎo)彈連指揮控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中有著重要的頂層分析、輔助設(shè)計(jì)、論證優(yōu)化作用。仿真系統(tǒng)的定制開發(fā)的基本流程是：

1）從作戰(zhàn)使用層面，需要詳細(xì)分析反坦克導(dǎo)彈體系的協(xié)同和信息交互及導(dǎo)彈連戰(zhàn)斗關(guān)系系統(tǒng)的使用環(huán)境、作戰(zhàn)原則、系統(tǒng)配置、攻擊對(duì)象特性和不同作戰(zhàn)過程、不同使用模式下的系統(tǒng)響應(yīng)、狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系，形成系統(tǒng)的工作流程。

2）從信息交互層面，需要詳細(xì)分析導(dǎo)彈連戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)所需信息，研究信息交互的內(nèi)容、對(duì)象、交互類型和方式、交互頻度和實(shí)時(shí)性要求等，明晰系統(tǒng)對(duì)信息融合、傳輸、處理和信息共享、分發(fā)及協(xié)同的需求。

3）根據(jù)需求，建立仿真所需的硬件平臺(tái)，并組成相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)。

4）分析設(shè)計(jì)仿真對(duì)象，形成對(duì)象配置文件。

5）編輯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程、程序接口，形成仿真規(guī)劃配置文件。

6）利用可視化開發(fā)工具，編輯二維、三維可視化設(shè)計(jì)，生成可視化規(guī)劃配置文件。

硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

反坦克導(dǎo)彈指揮控制仿真系統(tǒng)通過構(gòu)成無線、有線、有無線混合組網(wǎng)等通信方式，采用標(biāo)準(zhǔn)通信格式，模擬反坦克導(dǎo)彈連與上級(jí)、友鄰、協(xié)同部隊(duì)、保障分隊(duì)通信的互聯(lián)網(wǎng)，以及模擬反坦克導(dǎo)彈連內(nèi)部指揮控制專用網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)硬件節(jié)點(diǎn)間的互聯(lián)互通。

反坦克導(dǎo)彈指揮控制仿真系統(tǒng)包含下列硬件節(jié)點(diǎn)：

1）服務(wù)器：用于外部數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)傳輸。

2）任務(wù)規(guī)劃席：用于用戶對(duì)仿真任務(wù)的配置及過程控制。功能包括：開始、結(jié)束仿真；新建或選擇仿真任務(wù)；配置仿真對(duì)象屬性；仿真速度倍率控制。

3）車輛模擬席：用于仿真車輛的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，包括：仿真發(fā)射車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及位置數(shù)據(jù)，仿真車輛通信、偵察、指揮、射擊、裝填等業(yè)務(wù)能力、作業(yè)過程及作業(yè)結(jié)果。

4）車輛指控席：用于仿真車輛的指揮終端所執(zhí)行的功能，當(dāng)驗(yàn)證在研指揮控制系統(tǒng)時(shí)，可更換為實(shí)裝設(shè)備，直接進(jìn)行半實(shí)物仿真測(cè)試。

5）敵軍模擬席：用于顯示敵軍單位信息，包括：仿真敵軍位置數(shù)據(jù)及車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，仿真已毀和剩余敵軍目標(biāo)信息。硬件結(jié)構(gòu)部署圖如下:

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1軟件體系結(jié)構(gòu)概述

反坦克導(dǎo)彈指揮控制仿真系統(tǒng)包括業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)和可視化界面開發(fā)兩個(gè)基本層面。

1.1仿真對(duì)象模型

仿真對(duì)象的模型設(shè)計(jì)是干預(yù)、表現(xiàn)和分析仿真過程的實(shí)體要素，是決定仿真系統(tǒng)嚴(yán)密性、魯棒性、可控性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。仿真對(duì)象模型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是對(duì)各作戰(zhàn)單元的狀態(tài)分工的充分考慮，仿真對(duì)象的特性和狀態(tài)通過屬性變量來表述控制，仿真對(duì)象的全部狀態(tài)屬性，構(gòu)成了虛擬作戰(zhàn)環(huán)境的總體狀態(tài)空間，各仿真對(duì)象屬性相互依存影響，對(duì)仿真對(duì)象屬性的更改程度直接決定了仿真過程的復(fù)雜程度。

1.2仿真算法庫

反坦克導(dǎo)彈連指揮控制系統(tǒng)的仿真算法庫的建立是指設(shè)計(jì)整理出指揮控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ)的、典型的算法模型，定義相關(guān)數(shù)字接口，形成算法構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化、體系化功能，這對(duì)于仿真系統(tǒng)的有效性、通用性有著至關(guān)重要的意義，涉及仿真系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)、工況及狀態(tài)遷移、信息交互、信息融合等技術(shù)，主要包括：

1）基本數(shù)學(xué)庫；

2）數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換庫；

3）時(shí)間運(yùn)算庫；

4）車體運(yùn)動(dòng)模型；

5）導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)模型庫；

6）彈藥信息組裝及解析庫；

7）擴(kuò)展數(shù)學(xué)庫；

8）坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換庫；

9）休眠模塊。同時(shí)，仿真系統(tǒng)的通用軟件接口，可接入典型的反坦克導(dǎo)彈連指揮控制模型。

1.3事件響應(yīng)關(guān)系

從仿真的角度來說，模型的執(zhí)行序列是由作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)的事件調(diào)度機(jī)制決定的，即使每個(gè)仿真對(duì)象都設(shè)計(jì)得完備有效，而模型間的事件調(diào)度機(jī)制不充分嚴(yán)密，可能無法實(shí)現(xiàn)想定的作戰(zhàn)意圖，甚至得到扭曲的仿真結(jié)果。事件響應(yīng)關(guān)系就是進(jìn)一步明確指揮控制系統(tǒng)中各單位分工、作戰(zhàn)使用需求和工作流程，建立起仿真對(duì)象的調(diào)用順序、調(diào)用條件和調(diào)用結(jié)果的規(guī)則庫，來體現(xiàn)模型運(yùn)行的約束性。

2可視化界面開發(fā)

反坦克導(dǎo)彈連指揮控制仿真系統(tǒng)的可視化平臺(tái)建立了一個(gè)可視化仿真框架，包括分布式仿真系統(tǒng)配置模型和運(yùn)行機(jī)制的可視化，以及配套的管理及開發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)了仿真任務(wù)的可視化定制。同時(shí)，建立了一個(gè)具有多種指揮、顯示功能的綜合指揮顯示系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了整體作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)及武器系統(tǒng)、車輛、設(shè)備的狀態(tài)和遷移過程的二維、三維可視化集中顯示和集成控制。以下為部分典型操作的可視化開發(fā)界面：

仿真設(shè)計(jì)流程范文第5篇

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；仿真技術(shù)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；加工設(shè)計(jì)

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造與仿真技術(shù)概述

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造

機(jī)械設(shè)計(jì)制造具有工作內(nèi)容復(fù)雜等性質(zhì)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中需要電氣自動(dòng)化、電子工程等技術(shù)的支持，相關(guān)科技的快速進(jìn)步，也推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作向更多元化的方向發(fā)展。以往的機(jī)械設(shè)計(jì)一般以設(shè)備零件、工業(yè)器械為主要內(nèi)容，在制造中需要先建構(gòu)模型，進(jìn)行多種科學(xué)實(shí)驗(yàn)，才能保證機(jī)械模型的合理性。利用各種自動(dòng)化技術(shù)和仿真技術(shù)，能更科學(xué)、高效地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、非標(biāo)準(zhǔn)化的零件設(shè)計(jì)與加工。

1.2仿真技術(shù)

仿真技術(shù)應(yīng)用多種硬件、軟件工具，基于仿真實(shí)驗(yàn)、相關(guān)算法及問題求解，達(dá)到構(gòu)建反映系統(tǒng)某一運(yùn)行過程或行為的仿真模型的目的。仿真硬件以計(jì)算機(jī)和相關(guān)硬件為主，包括數(shù)字計(jì)算機(jī)、混合計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)，以及目標(biāo)仿真器、環(huán)境仿真器、運(yùn)動(dòng)仿真器等多種物理仿真設(shè)備；仿真軟件包括各類仿真語言及相關(guān)數(shù)據(jù)庫。在應(yīng)用仿真技術(shù)過程中，為了構(gòu)建基于仿真目標(biāo)的系統(tǒng)模型，必須進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，一般會(huì)進(jìn)行離散事件的系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)和連續(xù)系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)。在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)用仿真技術(shù)，能大幅度提升機(jī)械設(shè)備研發(fā)速度，減少制造中花費(fèi)的時(shí)間、資金，從而幫助相關(guān)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)收益。

2仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用意義

2.1節(jié)約設(shè)計(jì)與制造成本

在機(jī)械產(chǎn)品的研究開發(fā)過程中，企業(yè)需要投入大量資金及人力，特別是在大型機(jī)械設(shè)備的研發(fā)中，因?yàn)楣こ塘看?、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要統(tǒng)籌全方位的設(shè)計(jì)工作，因此設(shè)計(jì)成本相當(dāng)高，而設(shè)計(jì)的合理性、效率與研發(fā)成本息息相關(guān)。應(yīng)用仿真技術(shù)，能夠基于相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)建立產(chǎn)品的二維、三維模型，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的全過程進(jìn)行相應(yīng)的模擬和實(shí)驗(yàn)；還能基于計(jì)算機(jī)完成傳統(tǒng)研發(fā)過程中煩瑣復(fù)雜的內(nèi)容，有利于降低工作人員的研發(fā)難度和勞動(dòng)強(qiáng)度。利用機(jī)械模型研發(fā)產(chǎn)品，能不斷調(diào)整參數(shù)，降低利用實(shí)體模型等方法進(jìn)行研發(fā)的經(jīng)濟(jì)成本，從而提升產(chǎn)品的研發(fā)質(zhì)量與效率，節(jié)約設(shè)計(jì)與制造成本。

2.2提升參數(shù)的準(zhǔn)確性

我國各行各業(yè)均向機(jī)械化、自動(dòng)化等方向快速發(fā)展，當(dāng)前所需的機(jī)械產(chǎn)品類型越來越多，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，對(duì)零部件精密程度也提出了更高的要求，機(jī)械設(shè)計(jì)的過程也變得更為多元、復(fù)雜，對(duì)相關(guān)零部件參數(shù)的準(zhǔn)確性提出了更高要求。利用傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法難以滿足當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)要求，利用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)手段分析大量數(shù)據(jù)，不僅處理效率低，還無法直觀地顯示和調(diào)節(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算失誤或數(shù)據(jù)傳遞失真，就會(huì)降低產(chǎn)品的技術(shù)性能。利用仿真技術(shù)，能124夠通過模型更直觀、準(zhǔn)確地分析和優(yōu)化大量設(shè)計(jì)參數(shù)，降低設(shè)計(jì)難度與出錯(cuò)率，幫助設(shè)計(jì)人員快速完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工方案。

2.3確保設(shè)計(jì)方案的合理性

在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)研發(fā)過程中，設(shè)計(jì)方案的制訂過程相當(dāng)復(fù)雜，需要進(jìn)行大量的人工分析，既浪費(fèi)時(shí)間和精力，又難以保證設(shè)計(jì)方案的合理性、科學(xué)性，這主要體現(xiàn)在方案精細(xì)化程度不足，設(shè)計(jì)師未能全面分析制造過程等方面，導(dǎo)致最終制造出的機(jī)械產(chǎn)品在性能等方面往往與設(shè)計(jì)預(yù)期相去甚遠(yuǎn)，甚至達(dá)不到相關(guān)技術(shù)要求。科學(xué)應(yīng)用各項(xiàng)仿真技術(shù)，能使設(shè)計(jì)人員更合理地整合相關(guān)數(shù)據(jù)，確定機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)，如基于各項(xiàng)仿真實(shí)驗(yàn)，獲取環(huán)境、運(yùn)動(dòng)等仿真數(shù)據(jù)，構(gòu)建機(jī)械設(shè)備在實(shí)際工作環(huán)境下的三維模型，從而更便捷、直觀地調(diào)整相關(guān)參數(shù)，對(duì)比分析各個(gè)設(shè)計(jì)方案、制造方案，最終選擇最優(yōu)方案。

3仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中得到廣泛應(yīng)用，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)等環(huán)節(jié)均發(fā)揮了重要的作用，這使得仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中占據(jù)重要地位。仿真技術(shù)不僅能夠更好地把控產(chǎn)品的質(zhì)量與制造效率，還有利于優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，更快地進(jìn)行產(chǎn)品的更新迭代，制造出符合市場(chǎng)要求的高質(zhì)量、高性能產(chǎn)品，提升生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。如今仿真技術(shù)應(yīng)用范圍仍在擴(kuò)大，仿真對(duì)象、仿真目標(biāo)更為清晰準(zhǔn)確，進(jìn)一步提升了仿真技術(shù)在制造行業(yè)的應(yīng)用有效性。

3.1集成度高

仿真技術(shù)的集成化屬性能更好地適應(yīng)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作的需求。仿真技術(shù)融合了多種科技與理念，本身十分復(fù)雜、多樣，因此能夠模擬不同類型機(jī)械產(chǎn)品的各個(gè)復(fù)雜模塊，進(jìn)行模塊化、集成化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造，從而滿足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出的模塊化、靈活組裝等要求。

3.2分布性強(qiáng)

仿真技術(shù)的分布特性十分明顯，這是由于仿真技術(shù)十分依賴網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及各種電氣自動(dòng)化技術(shù)。技術(shù)的不斷發(fā)展，使仿真技術(shù)的分布特性不斷加強(qiáng)。對(duì)仿真技術(shù)各軟硬件工具及相應(yīng)的運(yùn)行環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)各種仿真功能的實(shí)現(xiàn)充分應(yīng)用了各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、制造技術(shù)，整個(gè)技術(shù)的運(yùn)行環(huán)節(jié)均需要配合各種理論和圖形規(guī)定進(jìn)行。分布性強(qiáng)這一特點(diǎn)會(huì)在一定程度上強(qiáng)化仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮的積極作用，更好地保障設(shè)計(jì)工作的合理性和設(shè)備的制造質(zhì)量。

4仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用前景及發(fā)展方向

4.1應(yīng)用前景仿真技術(shù)

隨著各類計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展，一些仿真硬件設(shè)備及軟件的水平快速提升，使數(shù)字化仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯，當(dāng)前主要體現(xiàn)在超小型計(jì)算機(jī)、處理器等工具相互配合方面，能夠降低傳統(tǒng)仿真技術(shù)中對(duì)大型仿真設(shè)備和實(shí)際仿真實(shí)驗(yàn)的依賴性，從而有效降低研發(fā)成本。在仿真軟件方面，仿真技術(shù)正與AI技術(shù)融合，有利于提升仿真軟件的精確性、全面性，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)向虛擬設(shè)計(jì)與制造方向發(fā)展，虛擬設(shè)計(jì)與制造將更多地應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，在更多的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造內(nèi)容中應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)仿真對(duì)象、目標(biāo)進(jìn)行全過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)調(diào)整及資源調(diào)配，從而顯著提升機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)水平和研發(fā)過程的管理水平，顯著降低機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與制造的周期及成本[1]。由此可見，仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有廣闊的前景。

4.2發(fā)展方向仿真技術(shù)

在機(jī)械制造中的應(yīng)用將向精確化、智能化方向快速發(fā)展。仿真過程的精確化發(fā)展體現(xiàn)在機(jī)械制造中的數(shù)控加工等過程將與仿真技術(shù)進(jìn)行更深入的結(jié)合，通過模擬加工過程，可以更好地調(diào)整相關(guān)的加工參數(shù)或產(chǎn)品參數(shù)，從而以更低成本優(yōu)化加工方案，使各項(xiàng)加工參數(shù)更精確、合理。仿真過程的智能化發(fā)展體現(xiàn)在機(jī)器人技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)仿真過程更深入融合，將使仿真過程更自動(dòng)化、智能化，技術(shù)人員將更多地通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行仿真過程的設(shè)計(jì)與控制，基于各種通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和實(shí)時(shí)控制、監(jiān)測(cè)。另外，仿真技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用內(nèi)容也將更為廣泛、精細(xì)化。

5仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用流程和具體應(yīng)用

5.1仿真技術(shù)的一般應(yīng)用流程

仿真技術(shù)的應(yīng)用涉及圖形學(xué)、幾何造型學(xué)知識(shí)，在對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)質(zhì)抽象化的數(shù)學(xué)模型處理時(shí)，需遵循一般的應(yīng)用流程。首先，應(yīng)確定目標(biāo)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù)，建構(gòu)基礎(chǔ)的模型?；诟鞣抡婀ぞ呓?gòu)能模仿真實(shí)環(huán)境及產(chǎn)品的可靠系統(tǒng)，加上邊界條件、約束條件等參數(shù)。其次，應(yīng)用電氣工程、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)通信等方面的技術(shù)，將數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的闡述，并結(jié)合時(shí)空關(guān)系劃分模型，構(gòu)建每種環(huán)境下的動(dòng)態(tài)模型與靜態(tài)模型。以構(gòu)建動(dòng)態(tài)模型為例，需要構(gòu)建連續(xù)時(shí)間下的仿真模型、離散時(shí)間下的仿真模型、混合時(shí)間下的仿真模型，并重視各模型之間變換層面的構(gòu)建[2]。再次，應(yīng)用相關(guān)算法、仿真軟件及計(jì)算機(jī)語言，對(duì)仿真模型開展全面的分析。需要滿足模型自由變換、參數(shù)分析全面等要求。最后，進(jìn)行仿真模型實(shí)驗(yàn)工作，即將創(chuàng)建的仿真模型輸入搭載某一實(shí)驗(yàn)環(huán)境的計(jì)算機(jī)中，使仿真模型虛擬運(yùn)行，由此得到產(chǎn)品仿真運(yùn)行的結(jié)果[3]。開展仿真實(shí)驗(yàn)前，需要進(jìn)行先期設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行預(yù)運(yùn)行，根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)想要達(dá)到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定具體的衡量指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的分析。為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，需要通過反向驗(yàn)證等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。經(jīng)過這一系列的應(yīng)用流程，才能保證仿真技術(shù)被合理地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造。

5.2仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的具體應(yīng)用

5.2.1仿真技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般工作流程可知，機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由完成不同功能的多個(gè)結(jié)構(gòu)協(xié)同組建而成。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性、效率及其他重要性能，研發(fā)人員在利用仿真技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模擬實(shí)驗(yàn)等工作，如通過高負(fù)荷環(huán)境下的功能性實(shí)驗(yàn)來測(cè)試產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性等性能，然后基于各項(xiàng)測(cè)試最終確定最優(yōu)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型。與此同時(shí)，研發(fā)人員需要借助仿真技術(shù)、三維設(shè)計(jì)軟件及運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行多角度、多維度的展示、觀測(cè)和測(cè)試，在保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可靠性符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)不同零部件進(jìn)行干涉實(shí)驗(yàn)和細(xì)化分析，從而發(fā)現(xiàn)各零部件存在的金屬疲勞等問題或技術(shù)瓶頸，然后進(jìn)行參數(shù)、材料等方面的優(yōu)化調(diào)整，以全方位提升機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性[4]。三維設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中已較為普遍，將運(yùn)動(dòng)仿真與三維設(shè)計(jì)進(jìn)行更高程度的融合，能夠使研發(fā)人員實(shí)時(shí)地觀測(cè)機(jī)械結(jié)構(gòu)在具體運(yùn)動(dòng)環(huán)境下的各項(xiàng)性能，有效提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)約設(shè)計(jì)所需的時(shí)間和物料成本。例如，在一些機(jī)械設(shè)備的齒輪設(shè)計(jì)中，研發(fā)人員利用仿真技術(shù)能提升這些重要部件的質(zhì)量和設(shè)計(jì)的合理性。齒輪是一些機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部件，其性能直接影響整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命與生產(chǎn)效率。應(yīng)用仿真技術(shù)，能對(duì)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，判斷齒輪設(shè)計(jì)能否滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和相應(yīng)的加工要求[5]。在具體應(yīng)用中，基于仿真軟件模擬齒輪在相應(yīng)環(huán)境中的工作環(huán)境，以此檢測(cè)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)是否符合規(guī)范。若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，還能進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)試，最終完善齒輪設(shè)計(jì)。如利用仿真技術(shù)模擬和測(cè)試圓弧針齒的運(yùn)行軌跡，測(cè)試齒輪是否能在相應(yīng)環(huán)境下正常運(yùn)行，并基于仿真技術(shù)深入完善各齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)接觸點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)。5.2.2仿真技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造需歷經(jīng)多個(gè)步驟，許多步驟的流程較復(fù)雜，特別是在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)大型、超大型機(jī)械設(shè)備時(shí)，其過程尤為復(fù)雜，而應(yīng)用仿真技術(shù)能在一定程度上使這一過程更加便捷[6]。機(jī)械加工設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用仿真技術(shù)，能切實(shí)優(yōu)化研發(fā)設(shè)備的各項(xiàng)性能和工作效率。例如，在數(shù)控加工工作中，需要編寫相應(yīng)的加工方案，而應(yīng)用仿真技術(shù)能更便捷地完成加工方案的編寫，調(diào)試機(jī)床運(yùn)行程序，生成相應(yīng)的二維、三維圖形及加工數(shù)據(jù)，在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中合理選擇刀具等加工工具，利用合理的流程、準(zhǔn)確的加工指令高效完成設(shè)備加工作業(yè)。此外，應(yīng)用仿真技術(shù)還能有效減少人為操作、降低失誤率。

6結(jié)束語

綜上所述，仿真技術(shù)已在多領(lǐng)域得到應(yīng)用，具有很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)越性，推動(dòng)其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，能夠?yàn)闄C(jī)械制造領(lǐng)域帶來新的活力和發(fā)展機(jī)會(huì)。因此，相關(guān)企業(yè)需要積極、合理地應(yīng)用仿真技術(shù)，優(yōu)化相關(guān)的設(shè)計(jì)、制造工作，提升機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與研發(fā)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]張衛(wèi)龍.仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中的應(yīng)用[J].華東科技,2020(3):11-13.

[2]高源,閆韜,滿成,等.計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)在塑料制品開發(fā)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].合成樹脂及塑料,2019,36(2):99-102.

[3]周卉.計(jì)算機(jī)仿真軟件在機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的運(yùn)用指導(dǎo):評(píng)《UGNX機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仿真與優(yōu)化》[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2020,37(12):159.

[4]陳登凱,喬一丹,劉佳璇,等.基于復(fù)合仿真技術(shù)的武器裝備工業(yè)造型設(shè)計(jì)方法[J].包裝工程,2021,42(20):49-58.

[5]胡光.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在塑料加工中的應(yīng)用[J].塑料科技,2021,49(7):106-109.