仿真技术范文10篇

仿真技术范文篇1

1.飞行仿真技术的分类

按照飞行仿真模型类型及其实现方式的不同，可以分为全数字仿真、半实物仿真和人在回路仿真三类。下面从这三类介绍飞行仿真技术。

1.1数字仿真

在计算机出现之前，仿真都是利用实物或物理模型进行行业曲线linkindustryAppraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2022.11.010可替代度影响力可实现度行业关联度真实度研究，例如风洞试验与模型飞行试验等，由于物理试验操作复杂、成本较高，并且存在一定程度的不可重复性，随着计算机的发展和应用，人们开始使用计算机进行仿真。数字仿真就是建立数学模型在计算机上反复进行的试验，是利用编程建立飞行器的数学模型进行仿真计算。数字仿真无需做模拟环境的各种物理效应设备，直接利用键盘等外部输入设备改变系统参数，经过仿真计算后，将仿真结果输出至外部显示设备。数字仿真流程如图1所示。数学仿真尤其适用于研究开发、方案论证和设计阶段。

1.2半实物仿真

半实物仿真又被称为含实物仿真，通过在仿真试验系统的仿真回路中接入所研究系统的部分实物来实现仿真试验目的。半实物仿真系统首先建立飞行器的动力学模型并布置在计算机上，然后将需测试的传感器等物理设备通过以太网或总线的方式接入计算机，实现对需要测试的实物进行评估，半实物仿真必须实时运行。典型的半实物仿真如图2所示一般可以分为下面几个模块：（1）仿真计算机，计算机上布置飞行器数学模型和计算程序；（2）环境模拟设备，包含运动设备、视景设备等；（3）被测实物，可以是飞行器的航空电子设备，也可以是飞行控制设备等。

1.3人在回路仿真

人在回路中的仿真是一种操作人员或飞行员在系统回路中进行操纵的仿真试验。人在回路中仿真仍然通过建立的数学模型在计算机上进行，但是要求有相应的形成人感觉环境的各种物理效应设备，如图3所示。这种仿真系统可以实现对飞行器性能、操作人员、或整个人-机系统的评价。与半实物仿真系统相同，必须实时运行系统。

2.飞行仿真技术的发展现状

2.1数字仿真

我国在数字仿真技术上起步较晚，但是随着计算机技术的发展，数字仿真迅速发展，取得了卓越进步，航空领域作为我国致力发展的重要领域，数字仿真机从产生就一直被应用于军事方面的仿真研究。1982年，我国在“数字仿真计算机方案审定会”制定了中国全数字仿真计算机的研制方案。1985年，成功研制中国第一台全数字仿真计算机系统银河仿真I型机系统（YH-F1），但是银河仿真I型机存在浮点运算的局限性，精度还有待提高。为了解决这些问题，升级了算法，研制了全数字仿真计算机系统-银河仿真Ⅱ型机系统（YH-F2），1995年YH-F2通过国家鉴定，在火箭、导弹等飞行器的研制中发挥了极其重要的作用。随着计算机技术的发展，基于Alpha高性能处理器和OpenVMS操作系统的YHSSC仿真系统在1996年问世。随后在2002年，基于Intel平台和WindowsNT系统的实时仿真平台YH-Star通过国家鉴定。小型机和微型处理器的迅速普及，为全数字仿真提供了良好的发展环境，大量科研或工程人员参与到全数字仿真建设中。为了实现特定目的的全数字仿真，这些学者和工程人员开发了相关领域的仿真语言和软件工具。随着云计算概念的发展，2012年航天二院建设了基于云平台的COMSIM-CSP仿真平台。国内高校为全数字仿真平台做出了突出贡献，北京航空航天大学成功建设SO-SMA仿真网络架构。国防科技大学的StarLink采用层次式RTI体系架构，可以将不同仿真模块接入仿真系统中。中国科技大学2018年了11比特的云接入超导量子计算服务，用户可以自行上传或编写量子程序，下载程序运行结果。量子计算机卓越的计算性能将会在很大程度上带动全数字仿真技术的发展。全数字仿真可以贯穿于装备论证、研发、试验鉴定和战法推演等各个进程。目前全数字的应用可以分为工程级、武器级、任务级和作战级四个层次的全数字仿真试验系统。然而，随着飞行器的硬件规模和软件代码越来越复杂，各个子系统之间的交互随之增加，一些子系统的物理设备难以实现数学建模。为了实现复杂系统的仿真，也为了提高仿真精度，对于没有规律、难以建立数学模型的系统采用实物的方式实现。不仅解决建模的难题，使得仿真环境更接近真实的试验环境，提高仿真结果的可信度。

2.2半实物仿真

与西方发达国家相比，国内半实物仿真技术起步较晚，20世纪50年代末才进行半实物仿真试验研究。半实物仿真试验最早应用在飞行器的飞行控制系统研究上，自行研制了三轴转台等仿真设备。随着半实物仿真技术的成熟，国内逐渐开始使用半实物仿真试验设备进行试验，同时也促进了半实物仿真技术的发展。20世纪90年代中后期至今，各种新型号武器装备研制对于半实物仿真技术的发展需求更为迫切。半实物仿真技术的研究得到了快速发展。各固定翼和旋翼主机厂所和导弹研发基地也建立了半实物仿真环境（又称铁鸟试验台），用于进行飞行器各子系统的全尺寸实物综合实验，特别是验证飞行控制系统性能是否满足规范要求。20世纪90年代开始，我国开展了半实物的分布式交互仿真、虚拟现实等先进的仿真技术及其应用的研究。国内很多研究所和高校都对半实物仿真技术的发展做出了突出贡献，随着微电子、信息技术、计算机技术、制造技术的发展，半实物仿真技术的发展已得到了长足的发展。我国自行研制的一些半实物仿真系统已经达到世界前列。目前半实物仿真技术已成功与外场试验相结合，完成了飞行器性能评估、鉴定研究等工作。

2.3人在回路中的仿真

飞行模拟器是典型的人在回路仿真系统，按用途可以分为两类：一类用于工程设计和研究。在新型飞机或系统的研制以及进行某项专项研究时，通过优化调整关键系统的参数，得到最佳分配效果，实现系统最优。另一类用于飞行训练，在对飞行人员进行新机种驾驶技术和技术保持训练方面。具有极高的安全性和经济性。我国飞行模拟技术研究起步较晚，从20世纪50年代至今，历经从国外引进、自行研制、快速发展三个阶段。我国早期的飞行模拟器主要靠引进，如三自由度气动式训练器TA-1·及固定式米格型训练器都是从苏联引进。长期的技术垄断迫使中国自行研制飞行模拟器。1969年，由空军某厂与地方高等院校、研究所联合研制成功J6飞机仪表飞行图2半实物仿真系统图3人在回路中仿真系统练习器，这是我国自行设计的第一台实用的仪表飞行训练器，能够非常真实地模拟歼6战机的仪表功能，具有很高的训练价值。随后于1999年研制出国内第一台实像式飞行模拟器。目前，我国飞行模拟技术得到了比较广泛的应用，研制单位及相关人才也在不断地增加，飞行模拟训练设备鉴定团队逐步组建和鉴定法规逐渐健全，飞行模拟技术得到了极大的发展，先后成功研制视景系统和六自由度运动系统等关键分系统，促进飞行模拟器的快速发展。2003年，北京蓝天航空科技公司研制的MA60全任务飞行模拟器获得国家中国民航局C级认证，MA60模拟器确定了具有自主知识产权的飞机飞行数据包。2020年，北京蓝天研发的第三代完全自主知识产权MA60系列飞机全动模拟器通过了中国民航总局CCAR-60部的D级认证。天津华翼蓝天主营航空模拟设备，已研制出十几种机型的飞行训练器、工程模拟设备和科普飞行体验设备。2019年，华翼蓝天自主研发的国产首台A320飞行模拟机通过中国民航局D级鉴定。该模拟机采用空客2.0版本数据包，配置空客驾驶舱硬件组件、泰雷兹航电设备、柯林斯EP8100视景计算机。穆格六自由度电动平台及操纵负荷系统、ASTI高保真声音系统。上海华模科技聚焦于民航最高端D级全任务飞行模拟器的研发和生产，涵盖FTD、MTD、IPT、CBT等多型航空训练模拟设备的研制。2020年，华模科技研发生产的A320-NEO/CEO全动飞行模拟器通过中国民用航空局D级认证，拥有完整自主知识产权。模拟器采用E2M全电动六自由度运动系统，座舱设备大量采用真机件。视景系统采用DLA-VS2300投影仪，配置EP8100视景计算机，可提供200°×45°视场角。北京摩诘专业从事模拟器及各分系统的研发、生产、销售。其研制的大负载六自由度电动运动平台，达到了国内领先水平。2020年引进了西班牙Indra研制的AS350直升机D级模拟机，视场角210°×80°，使用10通道WQXGALED投影仪，运动平台采用穆格14t全电平台。此外，航空工业集团各主机厂所也根据自身情况，先后开展自己设计的飞机、直升机训练模拟器的研制工作。

3．飞行仿真技术的发展趋势

飞行仿真涉及内容多、范围广、技术复杂，必须制定飞行仿真技术的标准化。随着飞行仿真技术的不断发展，仿真系统的规模越来越大，越来越复杂，新开发的仿真系统日益复杂，涉及技术和领域也更加广泛，飞行仿真标准与规范尤为重要。提升飞行器建模与复杂环境（自然环境和电磁环境）建模能力，提高仿真精度。无论是训练模拟系统，还是作战试验平台，都离不开各类不同精度的仿真模型，并且仿真模型在一定程度上决定了仿真系统的功能和性能，决定了系统的可用性和结果的可信度。飞行器建模涉及飞行器各分系统建模，包含飞行器气动建模、发动机建模、航空电子建模、飞行控制建模等核心部件建模。复杂环境包含地理地形、大气、空间等自然环境和电磁、光学等人为环境。复杂自然环境建模能力的提升依赖自然环境特征量的提取技术、多维数据场的动态建模技术、综合自然环境的多分辨率建模与模型压缩简化技术等多项技术的发展。复杂人为环境的建模能力的提升包含电磁源辐射建模与仿真、电磁环境效应建模与仿真、电磁场空间分布建模与可视化等技术的发展。推进基于分布式仿真的多平台、多领域飞行仿真技术发展。飞行仿真不仅承担着飞行训练任务，也担负着战术训练任务。飞行模拟器带来的军事效益和经济效益，促使各国将微电子、自动控制、人工智能、信息技术和虚拟现实等领域的最新技术充分应用到飞行模拟器中，进一步增强模拟的真实性。另外分布式仿真技术研究与应用使得分布在不同地方的各仿真系统可以扩展为综合任务训练系统，实现多兵力、多兵种协同作战训练，以及跨军种联合作战训练。飞行训练系统的重要趋势是促进各类训练模拟系统的综合集成、深化部队异地训练、联合训练，提升模拟训练的组织水平。促进飞行仿真在飞行器系统的全寿命和全方位方向发展。改变以往先有实体机再研制飞行模拟器的方式，将飞行模拟器的研制和使用与相应机型的论证、设计和生产同步进行，这样不仅可以在飞行模拟器上论证新技术和新设备的应用，还可以加快飞行员的训练，缩短新型飞行器的投入运营时间。

4．结语

仿真技术范文篇2

关键词:虚拟仿真;应用化学;实验教学

实验在高等学校的实践教学中处于非常重要的地位，具有直观和操作性的特点，是学生将理论知识转化为实践能力的主要途径。应用化学作为一门介于化学和化工之间的独立学科，所培养的人才需要具备化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识和较强的实验技能［1］。可以说，实验教学贯穿整个应用化学专业学生的本科学习阶段。但是一些实验受到实验场地、条件、资源、设备和时间等诸多原因的限制很难开展，严重影响了学生的学习成效，使得教学质量面临着严峻的挑战。信息技术的发展为传统教学方式的变革提供了基础，虚拟仿真实验的广泛开展为强化实践教学、改善教学质量提供了重要保障。在虚拟仿真实验的开发过程中，一个信息化、网络化的集成环境被搭建起来，师生可以将听觉、视觉和触觉等感知的虚拟实验环境融入到课堂中，这为应用化学专业实验的教学提供了全新的思维模式［2－3］。

1应用化专业实验传统教学模式的不足

应用化学是一门应用性和实践性较强的专业，实验教学是该专业的重要组成部分，对学生的实践技巧与能力有着直接的影响，一些实验教学受到很多因素的影响，导致本科实验教学开展不顺利。

1.1实验时长，实验安全及环境保护问题

应用化学专业实验课程有一些特有的问题，譬如“苯丙乳液的制备”实验时间过长，影响学生积极性，实验效果也成问题;“703固化剂的合成”、“十二烷基硫酸钠的合成”等实验中要用到甲醛、氯磺酸等有毒刺激性试剂，这些实验需要通风设备完好，师生防护措施到位，否则会影响师生的健康。此外，实验中用到的酸、碱和有机溶剂等不可避免的地有部分排放掉，会腐蚀下水管道，污染水源，通常很难妥善处理。

1.2实验设备不足，难以满足教学需要

应用化学专业实验所需的仪器比较多，由于教学经费的限制，设备不足，一些仪器老旧功能不全或者根本不能使用;学生人数过多，而实验教学场地不足，导致同一实验重复教学，增加了实验设备的损耗几率和维护难度。并且，学生很难有充足的课程时间来理解实验内容和熟悉实验操作，只能凭借老师的讲述对实验细节进行想象，缺乏实际动手经验，造成实验课走过场的现象，降低了老师的教学热情和学生的学习欲望，严重影响教学质量。此外，为了解决仪器的不足，老师不得不设计同质的实验课程。而受经费紧张等因素影响，实验课程中训练科技前沿技能的实践内容偏少，开发和开展新实验存在客观困难。

1.3传统授课模式缺乏互动，影响教学质量

应用化学专业实验传统的教学模式是任课老师首先讲解实验知识点和实验操作要点，然后由学生自主操作完成实验。学生接受知识的能力不同，所掌握的基础知识程度也有差异，导致实验过程中必然有学生对实验知识或操作存在疑惑，有的学生会主动向老师请教讨论，但更多的学生是在“只知其然，不知其所以然”的情形下按部就班完成实验，对实验现象的观察没有目的性，对出现的实验结果缺乏预见性，很多学生在对实验还存在疑问的情况下就离开了实验室，使得实验课的教学效果不明显，不利于专业人才的培养。

2虚拟仿真实验技术的优势

虚拟仿真技术可以搭建出一个既真实又虚拟的环境，学生在仿真的环境下学习会有新鲜感和愉悦感，能够迅速进入学习状态，让学生更快更好地掌握相关实验操作技能，提高了学习效率。

2.1拓展实验教学内容

虚拟仿真实验通过综合运用交互式多媒体和虚拟现实等现代科技，打破了传统的实验时间和空间的限制，借助于虚拟仿真平台，师生之间可以进行及时和有效的沟通。在有互联网的情况下，仿真实验可以在线上进行，不受实验时长的限制，对实验地点也没有要求，改善和弥补了传统实验因教学条件不具备而做不好或做不到的情况，解决实验安全，降低环境污染，同时将前沿的应用化学科学技术引入到实验中，确保应用化学专业实验教学的先进性。

2.2改革传统教学模式

利用虚拟仿真技术，实验教学就可以转换成老师设计指导，学生自主完成的过程，学生可以根据自己所学知识，改变各种物料配方的配比，通过观察和产品最终性质的差异，验证自己的假设，加深知识的巩固程度，充分体现了应用化学综合实验的应用型特质。在这个过程中，学生不自觉完成了思考问题、解决问题的程序，通过反复操作，理解实验原理的本质，并提高分析能力和解决能力。与传统教学相比，虚拟仿真技术改变了被动获取知识的模式，学生更加主动，提高了创造力。

2.3减少消耗、降低经费

在传统应用化学专业实验中，由于场地限制和仪器数量不足，学生需要分批次做同一实验项目，此外，学生由于操作问题，造成实验结果不理想，需要重复实验，这些都不可避免地造成试剂浪费和仪器损坏的现象。采用虚拟仿真技术，学生在虚拟平台上进行实验操作，解决了仪器损坏和试剂浪费的问题。随着应用化学的快速发展，常规的实验仪器和实验方法已经明显落伍，实验课程要赶上科技的进步，就需要配套购置价格不菲的高精尖仪器设备，而通过虚拟仿真技术则可以避免这种情况，学生可以在虚拟情景下操作前沿的实验项目，教学质量提高了，实验消耗则减少了。

3虚拟仿真应用化学专业实验教学平台的建设思路

当前，现代信息技术与高校教学的整合力度不断加大，国内很多高等院校都相继开展了虚拟仿真实验教学。虽然虚拟仿真实验技术大大提高了实验教学的便利程度，但仍需改进构建的方式方法，以便摸索出适合应用化学专业发展的实验教学体系。

3.1虚实结合原则

虚拟实验教学中，学生没有进行实际操作，这样会失去传统实验的体验感。应用化学本身是一门强调实践的学科，因此，应用化学专业实验教学首先应以实际操作为基础，虚拟仿真技术做补充，切忌本末倒置。在条件允许的情况下尽量使用传统实验教学，只有当实验条件满足不了教学时，适当引入虚拟仿真教学平台，做到以虚补实，虚实结合［7］。

3.2实验课程的设计

构建三个层次的虚拟仿真实验模块，分别为基础实验、综合性实验和创新性实验［8］。基础实验层次要让学生了解应用化学专业实验的开设背景、基本操作技能以及实验安全知识;综合性实验要让学生掌握专业的实验操作技能，逐步解决实验问题以及有目的性地设计实验;创新性实验用以开拓学生视野，激发学生的创新思维和创新意识，提高其创新实践的能力。

3.3师资力量的培训

虚拟仿真实验平台应由学校和相关企业共同合作开发和维护，然而，大多数任课老师可能不懂虚拟仿真技术，也不会操作虚拟仿真实验教学平台。因此，为了更好地开展虚拟仿真实验课程，应该对任课老师进行虚拟仿真技术和相关信息技术的培训，以利于提高虚拟仿真教学平台的使用效率和教学质量。

4结语

将虚拟仿真技术引入到应用化学专业实验教学中，可有效地解决限制化学实验教学发展的诸多因素，建立起传统方式和现代技术并存的实验教学模式。在构建虚拟仿真实验教学平台时，应遵从虚实结合的原则，设计多层次循序渐进的虚拟仿真课程并强化师资培训。利用虚拟仿真实验平台不仅可以创新并改革实验教学模式，还能够丰富实验教学资源，最终提高实验教学质量，为社会提供优秀的应用化学人才。

参考文献

［1］李凡修，孙首臣，邓仕英，等.浅谈应用化学专业实验教学改革与实践［J］．实验室研究与探索，2014，33(4):198－202.

［2］高东锋.信息化时代高校实验教学改革的要求、思路与路径［J］．中国高教研究，2018(4):93－96.

［3］张敏，刘俊波.对高校虚拟仿真实验教学项目建设的若干思考［J］．中国现代教育装备，2020(1):10－13.

［4］迟双会.虚拟仿真技术在组织学实验教学改革中的探讨［J］．科教导刊(中旬刊)，2020(4):40－41.

仿真技术范文篇3

【关键词】个性化；定制；虚拟仿真

随着社会经济的不断发展，人们对服装的消费观念逐渐转向符合自己体型特征和审美需要的定制类服装，如何迅速响应市场的变化，低成本、高质量地满足客户需求，是目前服装企业面临的一道问题。三维服装虚拟仿真技术将整个服装个性化定制模式搭建得完美无瑕，从三维人体扫描获得全方位人体数据尺寸，到CAD量身定做样板的自动修正，再到服装的实时虚拟展示，最终实现网络零售。可以有效地提高服装企业的生产效率，降低运行成本，增强竞争力。

1虚拟仿真技术及其虚拟仿真流程

随着信息技术在服装领域的运用与成熟，服装设计与生产的网络化、虚拟化已逐渐成为现代服装企业发展的特征。三维服装虚拟仿真技术是依据三维人体扫描获得的人体尺寸数据，将设计好的平面纸样导入到系统中，通过虚拟缝合、渲染等技术制作出虚拟样衣，再通过3D成像技术，获得逼真的三维虚拟动态展示效果。三维服装虚拟展示技术即在该环境下诞生。虚拟服装展示技术能够快速逼真地将真人模型导入虚拟试衣系统，进行成衣设计、虚拟缝合和试穿，该技术和成果保证服装企业和消费群体能够更快地接触到新的服装设计产品，给消费群体创造更满意的试穿体验。服装虚拟仿真展示的整个流程如下所述。1.1人体数据和人体模型的提取过程。客户通过三维人体扫描设备进行人体扫描，提取人体各个部位的数据，同时生成人体模型。该模型可导入虚拟试衣系统的人体数据库中。1.2服装设计和虚拟缝合过程。服装设计人员根据客户需求进行产品设计，选定服装款式、面料、颜色、图案、材质、悬垂效果、物理性能以及使用的线迹类型、使用的辅料和装饰标等相关信息；版型人员根据提取的客户人体数据以及设计的款式信息等内容进行二维样板的制作，并导入三维缝合系统，按照工艺要求和设计要求进行三维缝合，缝合过程按照实际的样衣生产过程进行，保证缝合成衣的真实性和可产业推广性。1.3服装虚拟试穿过程。版型师和设计师结合前期的设计和缝合，对服装进行试穿，在试穿过程中加载客户所要求的面料、图案、色彩、材质、线迹和装饰标等相关服装因素，同时考虑面料的物理性能和自然悬垂效果，合理地处理服装褶皱。从试衣系统中导出fbx格式或者obj格式的服装模型和人体模型。1.4虚拟动态展示过程。将导出的obj格式的服装模型和人体模型导入三维建模软件，进行后期的渲染和动画制作，最终导出为视频的格式以及试穿照片的格式一起呈现给消费群体。虚拟试衣展示技术能够快捷、准确和高效地完成服装的制版、缝合到试穿以及动态展示的整个过程。虚拟服装展示不仅具有真实性，可以模拟不同尺寸、不同面料、材质、悬垂效果、工艺制作过程和人体动态，同时可以反映不同体型特点的人体的虚拟试穿效果，而且具有可产业推广性，能够快速、高效和逼真地反映客户对服装的需求。

2研究内容

虚拟试衣作为数字化服装定制系统的重要一环，是制约服装交互式生产方式发展的重要因素，个性化虚拟试衣技术的发展与成熟，是对数字化服装定制系统的发展与完善。以三维人体测量技术、服装CAD制版、三维面料扫描技术、虚拟试衣试验和人体着装试验5种主要技术路线为基础，分析研究个性化定制男衬衫的虚拟展示。以男衬衫为载体，服装CAD制版为桥梁，将三维人体扫描技术与虚拟试衣软件有机结合，创新综合运用多软件互联，实现服装数字化的高效化和适体化。2.1三维人体扫描数据的获取及个性化人体建模。利用三维人体扫描仪红外线光学三角测量技术，通过对人体前后左右各个方向同时扫描，保证360o三维人体净尺寸数据的获取，共获得距离数据、角度及断面形状共200余个数据，极大地弥补二维测量的局限性。用分析软件将数据置换成图像数据，建立三维人体模型。2.2构建服装网络定制客户体验模式。客户依据三维人体模型，选择并设计自己喜好的服装款式后，由系统自动生成客户的对应样板，服装企业快速排料生产出成衣，实现个性化服装定制。2.3建立线上男衬衫虚拟试衣数据库。设置三维人体数据模型，定义男衬衫服装款式重要部件及缝合线等，将客户的人体模型和数字化衬衫进行匹配。同期探讨三维人体模型、样板与虚拟展示技术之间的关系，建立服装款式、面料材质数据库，并分析人体着装效果与面料真实度的关系。

3研究意义

立足于现代服装数字化技术研究，从服装个性化和虚拟化进行测试和评价。研究男衬衫虚拟仿真技术与服装个性化定制之间的联系，以期更好地将个性化虚拟试衣技术应用于服装设计，进一步推动服装数字化技术应用与发展。同时，也为设计师的快速时尚服装设计提供可视化设计手段，将极大提高服装的设计水平和设计效率。首先，采用三维人体扫描系统可以实现非接触测量人体外形，与传统的手工测量相比，速度快，精度高。其次，可以很方便地满足服装定制中消费者对虚拟试衣的需求，并能很方便地根据消费者要求修改服装样板，让消费者参与到服装设计中来，顺应体验经济的要求。再次，虚拟试衣作为数字化服装定制系统的重要一环，是制约服装交互式生产方式发展的重要因素，个性化虚拟试衣技术的发展与成熟，是对数字化服装定制系统的发展与完善。最后，将个性化虚拟试衣技术应用于服装电子商务，也将进一步推动服装电子商务的发展。

4结语

随着数字时代的到来，许多传统定做模式也逐渐在新技术的冲击下获得新的内涵和实现方式，无论是从整体的产业链模式还是具体的设计加工行为，数字化的服装定制已经出现了蓬勃发展的态势。传统服装产业模式已不能满足消费者的消费需求，各种计算机硬件性能的提高和三维虚拟衣服展示研究的不断深入，一方面不断提高服装设计、加工和销售效率，同时也使传统的服装产业模式受到越来越大的挑战与冲击，服装行业必须进行产业结构的调整与提升，摆脱劳动密集型产业结构的种种束缚，向技术密集型方向发展。多元化、数字化和虚拟化是服装行业发展的必经之路。

参考文献

[1]朱伟明,卫杨红.互联网+服装数字化个性定制运营模式研究[J].丝绸,2018,55(5):59-64.

[2]皮珊珊,胡男.互联网+背景下针织服装的个性化定制设计与开发构想[J].山东纺织科技,2017,58(6):33-35.

[3]严密.服装个性化定制App设计[J].艺术科技,2017,30(8):429.

[4]朱敏,敖雪琪,张华,等.织物与服装虚拟仿真技术研究进展[J].轻工科技,2016,32(5):115-116，141.

[5]李杨,杨昕宇.面向个性化定制服装设计的虚拟人台及快速成型技术研究[J].设计,2016(9):99-101.

[6]孙立慈.三维虚拟试衣关键技术的研究与实现[D].秦皇岛：燕山大学,2016.

[7]朱晓昱,李金山.面向个性化定制的服装设计研究[J].西部皮革,2016,38(4):26.

仿真技术范文篇4

经验公式存在的不足通过对上文提及的验证设备和安检设备数量配置经验公式的分析，可以看到计算方法中存在3个方面的问题：（1）高峰时间内客流按照均匀分布到达，未能反映客流的波动性；（2）静态公式计算忽略了客流对验证设备、人员的动态需求，采用取上限方法匡算设备、人员必然造成资源浪费；（3）该公式以铁路局为单位设置通过能力参数，忽略了不同车站、不同客流的差异性。以重庆北站为例，2010年重庆北站运行图数据，12：30～13：30为高峰，开出6列，估算发送旅客10000人，设计70个验证口。实际高峰客流5000人，重庆北站的验证口在人员操作不熟悉的情况下约30个验证口就能满足需要。

设备配置的仿真计算方法研究

针对公式计算方法存在的不足，本文基于行人仿真技术，研究提出车站验证、安检设备配置仿真计算方法。该方法利用计算机技术，建立车站电子仿真模型，对旅客的行为进行仿真，利用排队长度指标判断不同仿真方案的优劣，从而确定经济、合理的设备配置方案。车站行人仿真技术和方法参考文献[9～12]。仿真模型及计算基本流程客流仿真系统的基础模型是社会力模型。社会力模型认为行人的行走并非受到外力作用，而是受到自身的驱动力，这种驱动力就是所谓“社会力”。社会力包括3类：行人为了达到和保持自身期望速度而具有的向前的动力、与障碍物或者其他行人保持一定距离的力、行人对外部环境好奇所产生的引力。其数学模型参考文献[14]。仿真计算的主要步骤包括：基础资料处理、仿真建模、方案编制、动态仿真和仿真评估。其工作流程如图1。重庆北站平面布局重庆北站主站房为扇形建筑，主进站通道在扇形中部，旅客从下方中部进入，首先经过验证口，然后经过安检口，进入车站候车大厅。由于其他区域与验证、安检设备计算无关，所以仿真建模只针对这两个部分进行研究。基本参数取值由于验证口通行速度取决于车站组织措施、旅客素质、身份证类型比例等相关因素，难以给出标准的通过速度。通过对现场验证检票的现场实测和统计，得到重庆北站验证口平均通过速度为13.2s/人。见表1。安检仪通过速度同样需要通过对车站进行大量实测，才能统计出平均通过速度。重庆北站安检仪平均通过速度3.43s/人。见表2。

仿真模型及数据分析

仿真技术范文篇5

1数控仿真技术应用的意义

1.1有利于提高学生的学习兴趣。仿真技术是一种比较有用的教学方法。在进行教学活动的过程中，仿真技术可以有效地让学生之间进行沟通和交流，也能够让教师进行情景创设，仿真技术在进行教学的时候可以创设很多种不同的情景，还可以应用一些三维模型，这就可以很大程度上使学生的学习更加顺利，成绩也能得到提高。仿真技术的反馈比较及时，教师在进行教学的过程中，使用仿真技术也能够使教学整个过程更加生动形象。使学生的学习当中遇到任何问题都可以创设相关模型更加直观地对问题进行探索。1.2仿真教学能够降低学校的教学成本使用传统教。学法在一定程度上很难满足目前科技飞速的发展，而教师在进行教学的时候，需要应用到很多更加先进的仪器来帮助学生学习。使用仿真技术来构造实训基地和实训教室，极大程度的压缩了学校投入的成本。仿真技术进行生个更新换代是依靠信息技术和软件来进行得，并不用投入更多的成本，而且在使用的过程中也并不会对任何原材料额外消耗，而且还能够应用计算机技术及时的对新的内容进行补充，使学习学生能够学到最先进的科学技术。1.3仿真技术具有广泛的适应性。学生进行传统的实训课进行教学的时候，教师使用的硬件设备往往跟不上实际应用的情况。而在使用仿真技术的时候，就可以让学生在学习的时候更加能够符合实际工作情况。使用数控仿真技术，可以使教师训练学生进行不同的数控操作，并且体验更加真实，使学生在工作的时候，能够更加得心应手。1.4仿真技术能够解决传统实训教学过程中的各种难题。在教学的时候使用数控仿真技术，在压缩成本的同时，在实际训练的时候，因为学生对于操作流程不熟悉，很容易造成机器损坏或是出现安全隐患。而使用仿真技术对学生进行实训，就可以在很大程度上避免出现安全隐患，学生可以使用课堂上学习到的知识，对项目进行探索。数控仿真技术在一定程度上可以使实训的效率提高，也可以向学生们展示真正工作的环境以及标准的流程，对于学生的知识接受情况，也有一个智能的考核，针对不同学生的情况进行个性训练。仿真技术是使用真实的数据来模拟一个虚拟操作平台，但是这个操作平台有十分严格的操作标准，可以对实际工作中使用到的设备进行模拟还原。学生在进行实训的时候，能够避免设备损坏的问题，同时也能够对最先进的机器进行操控。让学生的整体的学习效果增加。

2数控加工仿真系统

目前，虚拟现实技术和计算机在不断地改进，已经拥有了可以模拟实际机床加工环境及其工作状态的计算机仿真加工程序，这个程序可以有效地将现实生活中的情况和数控加工使用流程进行模拟。使用计算机仿真程序对学生进行教育，可以使学生的理论知识和实际操作水平得到培训，而且操作的过程中可以避免安全隐患，更加稳定，也可以使投入的资金节省。很多职业学校将计算机仿真技术使用在数控操作学生的教学当中，也探索出了很多数控加工仿真教学程序以及不同的数控加工仿真软件。数控加工仿真软件能够在单独的系统上进行操作，也可以使用计算机信息网络进行运行。单独操作机床模型的方法，只需要使用一台计算机，就可以在显示屏的仿真面板上，对于数控机床进行实际训练。对零件进行切削的情况是使用三维动画的形式进行模拟的，使用这样的教学方法，可以有效地对学生进行实际培训。使用计算机网络技术进行数控加工仿真软件的应用是将学校的教学系统和实际的机床进行网络连接，让学生能够使用硬件来对零件进行切削。学生使用的是仿真面板，但是，表现出来的情况和实际在机床上进行操作是没有区别的，也就是使用计算机以及其他硬件和软件来进行真实场景的模拟，学生可以在仿真场景中进行和真实场景没有差异的训练。使用这样的方法，能够将学生的实际操作能力发展起来。数控仿真程序的主要内容是数控机床，而虚拟数控机床又是虚拟制造技术中的一个重要的执行单元。它不仅在数控加工过程中为产品设计提供了可制造性的分析，而且在数控系统的学习和培训中，为被培训人员提供了完善的学习方法和学习环境。数控仿真系统完全模拟真实零件的加工过程，可以检验各种数控指令是否正确，能提供与真实机床完全相同的操作面板，其调试、编辑、修改和跟踪执行等功能也一应俱全。

3数控仿真系统功能及在教学中的应用

使用虚拟的苦数控机床和真实机床的操作比起来，有以下几方面的特征：3.1虚拟数控机床具有与真实机床完全相同的结构虚。拟的数控机床在应用的过程中，可以让学生体会到操作实际机床的所有流程。并不会因为虚拟替代的情况，而使得一些重要的步骤和信息不符合实际情况。学生在使用虚拟机床进行操作的时候，可以体会到和真实机床没有差异的操作界面及其功能。使学员在进行学习的时候能够，得到实际操作能力的发展[1]。3.2机床操作全过程仿真。学生在使用仿真机床进行操控的时候，其整个操控过程都是十分真实的。比如说，刀具库的种类完全符合实际使用情况，系统里使用的数据库拥有各种各样的模拟刀具材料，甚至还支持用户对于刀具进行自定义，可以按照不同的需求来改换其参数[2]。3.3全面的碰撞检测测量功能。学生在进行实训的过程中支持进行手动、自动加工等模式下的实时碰撞检测，出错时会有报警或提示，从而防止了误操作的发生。可实现基于刀具切削参数零件粗糙度的测量，能够对仿真软件上加工完成后的工件进行完全自动的、智能化的测量。具有完善的图形和标准数据接口。用户既能在真实的环境中运行虚拟机床，又能观察它的各种运行参数[3]。3.4实用灵活的考试系统学生在进行模拟操控的时候，可以直接对自身进行考核，并且能够将答卷有效地保存。完成自动评分，成绩查询，并且对于试卷整体过程能够进行完整的分析，使教师对学生的考核更加简便。

4引入仿真教学后的注意事项

仿真教学是一种比较先进的教学方法%可以在学生进行实习培训的时候得到更多发展，但是需要注意的是，仿真教学和真正的实际操作仍然有一定的区别，因此学生在进行虚拟数控仿真实训之后，并不能够直接进行工作，而是需要一段时间的真实实训，教师需要重视以下几方面。①物理仿真技术和计算机仿真技术的使用与真实操作对比起来，虽然模拟程度极高，原理也相似，但是和实际操作仍然有一定的区别。②数控仿真软件在进行终止教学的时候，仍然有很多问题需要解决。目前这一领域还在发展的初期，因此仿真模拟的整体情况还有待补充。③在进行数控操作的实际过程当中有很多难点，而进行仿真模拟很容易使这些难点被忽略。因此进行实训的时候仍然不够全面。在实际操作过程中，对实际操作技能需要更全面。因此，中职学校在组织学生进行仿真培训的时候，同时也需要合理地向学生进行实际操作的实训。这样才能够更加全面合理的让学生的实际操作能力提升，也可以避免因为仿真模拟的操控，而使学生忽略实际操控过程中的安全隐患，学生在操作过程中的错误在实训中可以得到有效的弥补。

5结束语

因为虚拟数控机床的各方面能力突出，中职学校中数控教学课程的学生人数不断提升，但是需要进行实训的数控机床价格昂贵，学校有效地对学生进行模拟仿真的培训，使学生在使用仿真技术的时候提升实际操作能力。这样可以使学生因为初期操作生疏而造成机床损坏的情况得到控制，也可以让学生有效地将课堂中学习到的知识和实际操作相结合，对于虚拟技术的应用可以缓解学校因为资金问题而使学生实训情况不足的现象。学生能够在模拟面板上大量的操作，尽快的将整体工作流程熟悉起来。也可以使在培训的时候出现的错误率能够控制，各方面能力都得到发展。

参考文献：

[1]徐乐，杨东.虚拟仿真技术在数控加工实训中的应用[J].科技视界，2017（23）：15-16.

[2]平艳玲.五轴联动数控加工后置处理技术及高速切削仿真技术分析[J].装备制造技术，2017（07）：83-85.

仿真技术范文篇6

1仿真技术对机械设计制造行业的作用

仿真技术指的是设计人员以计算机为载体，通过利用相关软件建立数据模型，对各性能参数进行分析从而选择最优的设计方案，与传统的设计方法相比安全可靠、使用灵活，大大节约了资金，也节约了反复制造实物的时间，因其不需要制造实物而又被称为虚拟样机技术。现代的机械设计制造行业中，因为很多系统设计非常复杂，数据量庞大，在实验中存在很多难题，因此需要在计算机中建立相对应的模型对其进行仿真，对其各项参数性能等进行分析。在机械设计制造的初期，设计人员只要根据不同的方案在仿真软件中建立虚拟样机，便可以完成对不同假设的虚拟实验，选择最优方案或者对方案进行改进都非常方便。在机械设计制造行业中使用仿真技术不仅可以使计算更加精确，提升研发质量，而且也在一定程度上提升了研发效率，节约了研发资金。

2仿真过程的实现

2.1模型的建立

在机械设计制作的过程中，若要使用仿真技术，首先就要设计编辑条件和约束条件，确定研究目标，进而建立一个可以满足系统要求的仿真运行系统。系统初步建立之后，便要求设计者根据相应的学科知识对该系统进行数字化表述，也就是对系统建立数学模型。通常状况下，数学模型由于时间不同可分为动态和静态两种，其中动态模型又可以分为离散、连续和混合时间三种。

2.2模型的变换

这一步骤指的是把初步建立的模型通过数学表达式的作用变换成计算机能够识别的样式，这一过程运用了部分合适的计算机算法及语言，是仿真的基础，也称之为仿真模型。若要实现模型的变换，设计者可以使用现有的仿真软件，也可以根据系统需求自行开发。

2.3模型的实验

模型的实验指的是通过在计算机中运行仿真模型能够得到相应的仿真结果。做好了模型的建立和变换这两大步骤，也就为模型的实验打下了基础，只要是按照预期设计目标来展开的前几个步骤，那么这一步骤的实现并不困难。在对仿真结果进行衡量时，要对其可靠性进行分析，通常使用的方法有以下两种：置信通道法以及仿真过程的反向验证法。

3仿真技术在机械设计制造中的应用

3.1在齿轮设计中的应用

在机械装备中，齿轮可谓是最重要的零部件之一，因此，在设计中对其性能进行仿真意义重大，并且不少设计者也针对此问题做了大量研究。其中包括：使用visuallisp语言对齿轮端面的建模和仿真，从任意几何角度对其性能进行评估；用计算机仿真技术展开对圆弧针齿行星传动的研究；对影响正交齿轮传动接触点的主要参数进行研究等等。此外，计算机仿真技术在齿轮泵的齿轮设计中应用也十分广泛。

3.2在机械结构件设计方面的应用

一个机械系统的完成需要各部分机械结构件的组合，共同发挥它们的综合作用。因此，在对一个新产品进行设计时，各零部件的性能能否正常发挥、它们之间的配合是否得当、如何选取组合方案等问题，都离不开事先用仿真技术进行模拟优化。现在市场主流的大型三维设计软件都对结构运动仿真功能进行了开发，根据在该软件中设计的装配体的性能，对演示结构的运动展开模拟，如果需要运动学仿真，只需要提前设置好主运动件，具有极大的便利性。此外，在这些大型三维设计软件的仿真运动过程中，设计者能够从任意角度观察运动结果，还能帮助设计者检查结构的运动干涉等问题，功能十分强大。

3.3在复杂机械加工研究方面的应用

作为机械设计制造行业的生产基础，用仿真技术对机械加工尤其是复杂机械加工能够帮助设计者研究深层次机理，在理论程度上提升了这一步骤的性能与质量。在数控加工的过程中，可以使用仿真技术编写CNC机床的零件加工程序，然后转换成为对应的图形信息，通过这些信息设计者很容易对加工参数进行设置。在磨削加工中，通过磨削时间的不同展开对这一步骤的建模，以此建立的仿真模型可以对磨削的性能和质量进行预测，促使磨削步骤的最优化。

4结语

随着经济规模的扩大，现代工业技术得以迅速发展，各生产步骤和工艺越来越复杂，因此，必须借助自动测试和仿真等计算机技术帮助设计者对设计方案进行优化。尤其是伴随着仿真技术在机械设计制造中的使用，实现了设计者从复杂庞大的信息中对机械部件或者加工过程的最优化控制，解决了传统机械设计制造过程中无法实现的问题。

作者:熊勇 单位:内江职业技术学院机械工程系

参考文献:

[1]张小亚.浅谈虚拟现实技术在机械设计与制造中的应用[J].企业导报,2011(16):276-277.

仿真技术范文篇7

【关键词】园林工程;实训教学;虚拟仿真技术;教学创新

虚拟现实技术主要是利用计算机技术模拟三维空间打造虚拟而逼真的世界，使人们有身临其境之感。随着数字技术的不断发展，虚拟现实技术与教学的融合日益紧密。在开展园林实训教学时，可充分利用虚拟现实技术的功能，提高学生的实践能力，转变传统的人才培养模式，达到预期的教学效果。

一、虚拟仿真技术在园林实训教学中的优势

园林教学包含的内容和知识点众多，学生在学习这门课程时，需充分运用各种材料打造相应的景观，通过对地形进行改造，打造相应的建筑，对园林场景进行合理布置，还需结合完善的美学知识与历史文化内容，创造出多种多样的空间，给人们带来不同的感受。园林设计师要具备丰富的想象力，能够充分结合用户的需求进行设计，因此，在园林教学中融入虚拟现实技术，挖掘其技术优势，创造真实的实训情境，从而达到实训的教学目的。当学生置身于虚拟仿真技术所营造的虚拟环境之中，进一步了解园林景观内容。该技术能够营造出不同形态的植物、造型各异的亭子、经典的古典园林空间和小区环境。学生无需通过实地参观的方式就能有身临其境之感。教师可充分发挥出虚拟仿真平台的优势，使学生能够充分了解实训的内容和相关理论知识。然后，教师可在平台中为学生实训的目的和内容，使学生了解实训的注意事项。学生可充分结合相应的理论知识进行在线练习，然后参与到技能在线测试之中。通过虚拟仿真实训平台，教师可与学生之间随时进行交流，学生遇到问题后可随时向教师咨询。通过虚拟仿真技术可以调动学生主观能动性，使学生在虚拟场景中对内容进行可视化编辑和调整，展示出不同的场景效果，激发学生的创造思维，使学生具备创新能力。

二、虚拟仿真技术在园林实训教学中的应用条件

(一)明确硬件设备。由于虚拟仿真是一项先进的技术，为了发挥出这一技术的作用，要为其配备先进的硬件设备。需确保用户充分沉浸在虚拟场景之中，给用户带来全新的感官体验，要建立专门的虚拟仿真实训室，搭配专业的仿真设备。常用的硬件设备有计算机、虚拟现实头盔和双目全方位显示器、各类液晶光闸眼镜、虚拟现实显示系统、专业的声音设备、交互设备等。(二)明确软件技术。在构建虚拟仿真实训平台时，要明确所需软件和技术。一是要打造专业的虚拟仿真实训教学管理系统。要确保教师和学生随时能够登录到后台之中。在该系统中，主要包括个人信息、教学管理、教学资源库和仿真实训等内容。二是提供虚拟仿真实训识图与构造软件。该软件主要是用于展示各种细节，如建筑小品、植物具体种类。对于学生而言，由于二维图纸所展示出的相关内容具有一定的抽象性，不容易理解，因此，采用该软件可以减少学生在学习过程中所遇到的困难，培养学生的空间想象力，使学生能够通过三维模型展示自己的构思。三是虚拟仿真园林规划与设计软件。在园林实训教学中，要应用具备完善绘图功能的软件，同时，要确保软件具有良好的兼容性。(三)建立数字库。要实现实训平台的功能，教师要参与到平台数字库系统的建设之中。根据实训课程及学生具体学习进度要求，建立高效的实训体系，确保数字库中的素材内完善。由专业的软件技术人员为平台及数字库建设提供技术指导。构建分类数据库系统，确保用户可随时提取相应的素材。

三、园林实训教学中虚拟仿真技术的具体应用

由于园林实训教学具有一定的专业性和实践性，对学生的实践能力和创新能力提出较高的要求，因此，在应用虚拟仿真技术的过程中，要确保虚拟仿真系统具有一定的专业特色，符合园林实训的实际情况，可为学生打造交互式学习体验，并确保教师能够及时完成教学内容，对学生进行全方位的实训。教师要将虚拟仿真技术与教材的内容紧密结合，指导学生利用专门的技术软件进行操作。在开发虚拟仿真实训系统的过程中，要确保系统具有一定的实用性和开放性，使系统的功能获得进一步延展，满足学生的多元化训练需求。(一)园林设计实训。设计实训课程对学生综合能力有重要影响，为此教师要提高对该环节的重视，要求学生掌握设计理念、方法及技巧，提高操作技能。在传统的设计教学中，学生通常不能从多个方面了解园林设计的具体情况，缺乏明确而真实的体验。教师利用虚拟仿真实训平台为学生展示经典案例，使学生能够沉浸在逼真的园林场景之中，感受到园林设计的精华，并从多个角度体验设计案例，了解园林的空间与色彩，在设计中所使用的材料，以及园林的质感。比如，在进行景观建筑小品实训教学时，学生在初步了解设计案例后，可利用虚拟实训平台展示出自己的设计成果。学生通过专有的三维立体模型就能感受到设计的效果，对设计有更加直观的了解，使学生对设计充满积极性和主动性，并及时发现在设计中存在的不足，随时进行调整。比如，在开展居住区景观设计实训教学时，教师可利用系统中的居住区场地模块辅助教学，引导学生将自己的设计构想进行充分展示，从而达到实训的目的。学生在操作的过程中既能够对地形进行改造，还能根据自己的想法设置建筑小品模型，增强动手能力。并进一步分析园林规划设计的合理性，对设计方案进行优化，在潜移默化之间提高学生的设计能力。(二)园林工程实训。园林工程是综合的系统性工程项目，在学习过程中要进行综合训练。由于园林工程的某些施工内容具有一定的危险性，不适合初学者进行训练，因此，可选择专业的虚拟仿真实训系统。该系统能够为学生打造三维施工模拟场景，使学生能够在模拟环境下进行操作。在场景中，可为学生提供相应的工作角色，学生只需在系统中进行训练，就能感受到施工现场的真实氛围，还能及时发现问题，解决问题。学生通过大量的操作后，就能逐渐掌握施工相关技术和技能，解决学生无法到施工现场锻炼的问题。在虚拟实训场景中，学生可充分感受到乐趣。教师要为学生进行示范，使学生能够了解到具体的实训操作内容与要求，明确操作任务。然后，学生要反复进行操作，不断练习，掌握具体的施工流程与相关技术，通过通关的方式验证实训效果。当学生顺利通关后，就意味着学生已经顺利完成实训作业，系统会根据学生的操作情况为其进行打分，需确保分数超过设定值，才能继续完成下一个任务。由于园林工程实训教学十分专业，涉及内容众多，教师要根据实训的具体内容，对学生展开针对性训练。比如，在进行驳岸施工实训教学时，教师要确保学生顺利通过测量放线的关卡，才能实现晋级。学生要采用一系列工具模型完成通关任务，然后才能进行挖槽、基础夯实等内容的操作。系统会根据学生的表现为其打分，教师可以了解学生的实训情况，及时找到问题，并予以针对性的指导。平台可充分反映出学生的具体问题，使学生做到心中有数，这样学生能够通过反复训练和操作提高自身能力。教师也可根据学生的实际反馈了解实训平台中存在的问题，对相应的模块功能进行改进。教师也可以在模块中添加相应的新技术，只需确保其与实际施工程序一致，符合行业的规范和要求，组织学生进行锻炼。(三)专业基础实训。在园林实训教学中包含大量的基础课程，比如制图和识图。由于基础课程的内容比较枯燥，虽然教师可采用多媒体技术辅助教学，但依然不能保证学生掌握扎实的基础知识，甚至还会导致学生对基础课程学习缺乏兴趣。现有的多媒体教学所展示出的形体直线图方向比较单一，不能提供多元化的观察角度，也不能及时进行修改和编辑，影响教学效果。将虚拟仿真实训平台与专业基础课程相结合，为学生展示出不同的教学模块，使学生获得针对性的训练。学生可掌握基本的绘图知识、投影知识等相关内容，也可利用实训平台多角度观察相应的模型，并对模型进行调整。学生可对不同模型的形状进行调整和变换，通过多个角度进行观察，还可将其进行拆分和剖切，根据实际情况生成相应的二维图纸。目前，实训数据库中包含众多的建筑模型，可结合相应的需求点击查看，就能对建筑构造的相关要求和制图规范有所了解。由于模型和图纸的界面可以互相转换，可通过对比的方式使学生掌握制图的相关要求，提高学生的空间思维能力与实践操作能力。

四、虚拟仿真实训教学应注意的问题

(一)加强虚拟仿真系统设计与人才培养。积极打造虚拟仿真实训教学系统，引进、培养优质的人才，为虚拟仿真实训教学的开展奠定坚实的基础。教师要具备先进的教学理念，不断提高自身教学能力，掌握虚拟仿真实训教学的思想，主动应用虚拟仿真实训系统为学生缔造逼真的实训场景。可依托学校的信息管理中心，培养虚拟仿真教学系统开发人员，不断优化教学系统的功能。学校要加强与相关企业的合作，共同培养虚拟仿真实训教学人员，高度重视教学软件开发与设计人员的培养。通过这种方式，不仅可以进一步发挥出虚拟仿真系统的作用，还能优化教学过程。(二)明确虚拟仿真实训操作与现场操作的区别。虚拟仿真实训的关键就在于虚拟仿真，利用专门的技术模拟真实的场景与工作过程，使学生不必来到真实现场即可感受到逼真的工作氛围。然而，虚拟仿真实训并不能真正对现场操作进行百分之百还原，比如，其操作的灵活性还有待进一步提升。在虚拟仿真实训系统中，需对参数进行合理调节，学生置身于虚拟的场景之中，可以反复训练，其与实际生产的参数严格准确控制并不完全相同。在训练的过程中，只有对学生进行正确的指导，才能使学生充分适应真正的现场操作。(三)打造网络化虚拟仿真实训教学系统。在互联网中包含许多资源，要充分发挥出网络资源的作用，将虚拟仿真教学与网络有机结合，提高实训教学的有效性。要进一步拓展教学覆盖范围，利用专门的工具开展网络虚拟实训。建立专门的远程服务中心，打造网络虚拟仿真实训教学系统，保证资源得到共享，而这也是虚拟仿真教学未来的发展趋势。

五、结语

综上所述，由于我国对园林人才的需求量不断增加，因此，要进一步完善园林专业实训教学，对教学进行改进和创新，应用先进的虚拟仿真技术辅助教学，并完善实训教学系统，使之更好地服务于学生专业学习和实践，在此过程中能够增强创新意识及操作水平，提高整体就业能力。

【参考文献】

［1］靳纪军，李雪琴，刘冬冬，郭卫萍，马少华．虚拟仿真技术在实训教学中的应用研究［J］．电脑知识与技术，2020，16(23):141～142，148

［2］于志民，唐佳乐．虚拟仿真技术在园林工程课程教学中的应用［J］．绿色科技，2020，11:246～247，252

［3］陈艳莉．虚拟仿真技术在风景园林实验教学中的应用研究［J］．艺术科技，2019，32(9):17～18，21

仿真技术范文篇8

关键词：工业机械臂;结构设计;仿真分析

工业机械臂是工业机器人中的一种，被广泛应用到焊接、装配、搬运、检测等领域。工业机械臂由于关节较多，结构复杂，其设计中难度较大。本文将仿真技术应用到工业机械臂设计中，对一种六关节工业机械臂进行仿真分析，从而辅助机械臂结构设计，为其结构参数提供有效的理论依据。

1静力学仿真分析

静力学分析的目的是验证机构中各零件在某一特定姿态及受载情况下，是否超过材料的屈服极限而导致零件失效。利用静力学仿真结果，可以帮助设计人员在没有实际损失的情况下，以最小的代价确定合理的零部件尺寸，既实现了预定的结构强度，又合理减少了多余重量，降低零部件及加工成本。在SolidWorks中建机械臂的三维模型。当机械臂处于水平状态时，机械臂底座承受的弯矩最大，因此对此工况进行仿真分析。为了减少计算机资源的消耗，对机构内进行简化，将不影响分析结果的结构以配重块的形式附加到机械臂上，简化后的机构模型如图1所示。对简化后的模型进行网格划分，并施加重力场。在机械臂末端施加10kg的负载，将机械臂底座与地面固定，如图2所示。机械臂材料设为铝合金，在SolidWorks中进行静力学分析，得到如图3所示的仿真分析结果。从仿真结果看，机构最大应力位于第一关节装配体密封盖，最大应力数值为8.034×107N/m2，7075铝合金屈服极限为5.05×108N/m2，机构在10kg负载下工作时，并无零件失效情况产生。

2模态仿真分析

机构的固有频率与相应的模态结构形状是机构设计中的重要参数。对本文已经建立的机械臂模型进行适当的边界条件设置，即可进行机构的模态仿真分析,得到图4所示的机构模态云图。由仿真结果可知，机械臂在此位姿下的前四阶模态分别为24.222Hz、25.552Hz、96.1Hz、115.9Hz。根据系统震动方程可知系统的固有频率为：12kfm(1)由上式可知，系统固有频率与系统总质量成反比，因此，若要提高系统固有频率，可以通过减小系统总质量来达到目的。

3关节扭矩仿真分析

为了合理选取工程样机的各关节电机型号，本文进行了各关节扭矩的仿真分析。在机构末端施加5kg载重，载重中心距机构末端80mm，其中第一至第六关节转速均利用SolidWorks中自带的step函数进行模拟，目的是尽量贴近实际情况，使电机速度由0开始平稳加速，最后平稳减至0，加、减速时间为0.2s。在solidworks中进行各关节电机扭图4模态仿真分析结果矩的仿真分析，可以得到各关节电机最大扭矩，其中第一关节电机最大扭矩41.575N•m,第二关节电机最大扭矩：188.684N•m，第三关节电机最大扭矩23.952N•m，第四关节电机最大扭矩86.772N•m，第五关节电机最大扭矩5.083N•m，第六关节电机最大扭矩22.716N•m。

4结语

(1)本文建立了一种六关节工业机械臂三维模型，并对其进行了静力学分仿真析、模态仿真分析及各关节电机扭矩仿真分析。(2)仿真分析结果显示，该机构在极限工况下无失效零部件，机构具有较高的一阶模态。(3)各关节电机扭矩仿真分析结果为工程样机电机选型提供了理论参考。

参考文献

[1]曾祥丹.工业机器人故障诊断技术的发展趋势[J].科技风,2017(8):10-15.

[2]张健.工业机器人轨迹规划与仿真实验研究[D].浙江工业大学,2014.

仿真技术范文篇9

关键词：虚拟仿真；工业设计；综合实验

虚拟仿真实验是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物，［1］主要依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络系统等技术，构建出高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，使学生可以在虚拟环境中开展实验，达到教学大纲要求的教学效果。［2］工业设计综合实验是工业设计专业重要的实验实训课。主要围绕具体产品或项目，开展研究、实验与设计等活动，实践性极强，［3］是对专业基础课、专业课的综合训练，是提高学生综合实践能力、促进理论联系实际的重要环节。［4］学生通过系列课程的训练，进一步提高了对产品设计流程和创新方法的理解，加强了设计与生产制造的衔接，培养出较强的设计实践能力。

1虚拟实验的迫切性分析

1.1实验条件受限。工业设计综合实验是工业设计专业的必修课，开设班级众多，给实验教学的安排带来了巨大的压力。一方面，开课班级多导致实验教学设备使用紧张。如果班级每位学生都进行实验操作，则实验设备安排不过来；如果选择分组实验，则无法保证所有学生参与到实验操作中，实验效果不理想。另一方面，实验场地也存在诸多限制，实验场地面积有限。难以容纳所有学生同时进行实验，只能分批进行，影响了实验教学的效果。1.2实验成本高昂。工业设计综合实验中部分实验成本高昂。以3D打印快速成型实验为例，现有3D打印技术中如立体光固化、选择性激光烧结等工艺的材料成本和设备成本均很高昂。其中立体光固化工艺中的光敏树脂材料平均价格为每克2～10元。当模型重量增加时，实验成本也随之增加，学生往往难以承受。选择性激光烧结工艺更是以小时计算实验成本，包括后期设备的维护和保养，叠加起来，成本高昂，从而限制了实验教学工作的开展。1.3实验的安全性。工业设计综合实验中部分实验具有一定的危险性。以数控雕刻实验为例，数控雕刻对实验操作的安全性要求极高。由于数控雕刻机的主轴转速较快，如果装卡刀具或装夹试件时没有紧密固定，极有可能产生危险，造成不可挽回的后果。因此，从安全角度出发，虚拟仿真技术在工业设计综合实验中的应用势在必行。

2运用虚拟仿真的具体优势和意义

2.1构建以学生为中心、自主学习的训练模式。探索基于网络平台的开放式虚拟仿真实验平台，旨虚拟仿真技术在工业设计综合实验中的应用探索王琛于嘉浩訾然陆雪亿（南京林业大学家居与工业设计学院，江苏南京210037）在突破时间和空间的限制，实现以学生为中心、自主学习为基础的线上线下相结合的训练模式，有重要的现实意义。［5］学生可以根据自己的时间安排，利用网络资源自由地开展主动学习。通过虚拟实验，学生可以在安全的环境下体验完整的实验流程，掌握具体实验过程中相关设备的操作规程，从而变教师主导为学生自主，变机械式完成为研究、探索和合作完成的新模式。2.2开展以项目为引领、探究式的教学模式。传统的实验教学体现在综合实验课程中只是对单一设备的学习和认知。虚拟仿真实验是以项目为引领的教学模式。该模式通过项目引导，学生在完成具体项目时，要不断解决实验过程中出现的问题，才能达到最终的实验要求。对于学生解决的每个问题，虚拟仿真系统都进行考核和反馈。这种教学模式有助于激发学生的学习兴趣，挖掘学生的创新潜能，培养主动探索精神和学习热情，提高学生的工程素养。2.3运用先进技术，实现“理实融合”的学习效果。虚拟仿真实验具体项目设计中，既有理论知识，又包含了实验操作，创造了一个理论和实践相融合的学习环境。通过VR等先进技术的引入，可以对理论知识中较为抽象的、难以理解的知识点进行生动的演示，补充理论教育的不足，［6］激发学生的兴趣和求知欲。这样既有利于帮助学生理解、掌握和运用理论知识，又有利于培养学生观察思考与动手操作的能力。

3结语

本文探索了虚拟仿真技术在工业设计综合实验中的应用，分析了工业设计综合实验中引入虚拟仿真技术的必要性以及运用虚拟仿真的具体优势和意义。虚拟仿真技术在工业设计综合实验中的应用，可以激发学生的学习兴趣，挖掘学生的探索精神，提高学生的工程素养水平，在训练基础技能的基础上，培养出具有创新能力的复合型人才。

参考文献：

［1］王琛，于嘉浩，陆红红，蒋雨婷.基于快速成型技术的中国古典家具模型制作工艺研究［J］.家具，2018，39（6）：40-44.

［2］郁舒兰，施佳露，于娜，吴成.交互式老年人手指握力康复产品设计［J］.家具，2019，41（2）：84-88.

［3］王子轩，吴智慧.办公环境中建筑与家具的文化体现［J］.家具，2019，41（2）：41-45.

［4］周季纯，吴燕.圈椅的起源与发展［J］.家具，2019，41（2）：62-65.

［5］高玲玲，徐伟.缩短有限定制沙发平均生产周期的方法研究［J］.家具，2019，41（2）：13-17.

仿真技术范文篇10

关键词：仿真技术；机械设计制造；应用研究

仿真技术融合了计算机技术后，更具现代化和信息化，结合更全面的科学理论和技术支撑后能够解决更多的现实问题。随着该技术的逐步成熟，涌现出与仿真技术相关的技术和软件，也使得模拟技术得到广泛应用。计算机仿真技术得到接卸设计制造人员的认可与青睐，并在该领域得到广泛应用，模拟技术的革新与发展能够有效推动机械设计和制造行业的进一步发展。立足于智能化和数字化发展视域下，仿真技术打破了传统机械设计制造的壁垒和局限，使得模拟设备得到有效创新和升级，使得学生能够随时随地进行连接，提升其便捷性和实效性。本文在简要阐述仿真技术和机械制造技术的基本概念，并分析仿真技术的应用特点，最后提出具体的应用路径，旨在为机械设计制造业的创新发展提供借鉴和思路。

1机械制造技术和仿真技术简要说明

1.1仿真技术信息描述

结合笔者实践调研可知，仿真技术在多个领域中得到普遍应用，现阶段，仿真技术的开展过重涉及多个工具，依据工具本身性质可以大致分为硬件和软件两类。其中硬件指的是计算机，无论是数字还是模拟计算机，此外，还有目标、运动等其他物理仿真器；而软件则包括语言、程序以及数据库等部分，综合构建起仿真技术的软件系统。在仿真技术的实际应用过程中，要完成目标系统的模型构建，需要增加一定的实践措施。而实验措施多是以离散事件和连续系统仿真为主，随着信息技术的进一步升级，使得仿真技术深受电力汗液、航天工程以及机械制造行业人员的认可与青睐。如今，采用仿真技术能够有效见地机械加工指导行业的时间、资金等资源浪费，与此同时，也为机械行业带来较高收益。

1.2机械设计制造行业

机械的设计与制造对仿真技术有着相似需求，且同样复杂且繁琐，需要机械自动化、电子工程以及数字化等各种先进技术与设备的支撑，除此之外，机械设计制造还应熟知并掌握机械制造技术、控制工程以及工程材料等专业的理论知识。随着科学技术的升级与完善，给机械设计制造行业的创新发展提供了内需与动力，一般而言，主要设计制造工业器械与设备零件，但是在此之前，应建立成熟的制造模型，并通过大量的科学实验检测来有效保障模型的科学性和规范性，如今，仿真技术联合其他技术使得国内的机械加工制造领域得以实现自动化转型和升级，有着良好的发展前景。

2仿真技术应用特点简析

其一，应用范围广泛。仿真技术自诞生其并已经步入了高速发展阶段，且其趋势势不可挡，其功能作用在多个领域中都得到显著体现。而机械设计制造领域也不例外，应用在机械产品设计、制造以及检测等整个过程，而也正是广泛应用的特点使得仿真技术能够在机械设计制造中占据一席之地，不仅能够把控产品质量、提升制造效率，还应优化技术水平，使得出厂的产品能够切实满足市场对产品性能的多面需求，提升该产品的销售额度。如今仿真金技术的应用范围还在不断扩大，使得仿真对象和目标更为明确和清晰，提升他们在制造领域应用的有效性。其二，具有集成化属性。仿真技术在机械设计制造行业中的应用有着显著的集成化特点。仿真技术本身便是融合了多种技术与理念，就有一定的复杂性和多样性，从而能够模拟不同类型产品或是不同种类产品。另外，基于集成化的属性，使得仿真技术在机械设计制造中能够发挥其有效性，对整个行业都有着推动作用。其三，分布特性突出。依托于网络技术和计算机技术构建的仿真技术，其分布特性也在逐步扩大，对仿真技术的整个运行环节进行细致分析和研究可知，仿真技术功能作用的充分彰显和体现离不开虚拟网络和制造技术的加持，整个运行环节中还需要配合理论要求和图形规定。而分布性突出的这一特点，无形中也强化了仿真技术在机械设计制造中的应用影响，最终切实保障设备质量与安全。

3具体应用探究

3.1在机械结构设计中的应用

对机械领域有所了解的可知，该系统是由多种不同功能负载协同组建的，这方面的结构设计是整个机械正常运行的关键环节，对机械的性能有着直接影响。换言之，技术研究人员利用仿真技术，能够优化招生官模拟实验环节，从而筛选出最优的系统结构设计模型，进而最大程度上发挥零部件的功能效用。与此同时，技术研究人员可以借助仿真技术和运动学理论知识进行有效融通，依托大型三维设计软件来多角度、多维度展示并观测机械系统的运动结构，并对不同零部件的干涉效果进行细化分析，及时发现所存问题和技术瓶颈，在此基础上对其进行优化调整，提升机械设备的性能。伴随科学技术的创新发展和广泛应用，运动仿真模块与三维设计软件负载有着高度融合，能够使得相关人员能够直接且实时观察机械结构具体的运动状态，不仅能够节约工作时间，减少物料成本，提升成本效应，还大幅度提升了其操作性，为后续完善设计提供有效依据，深得人们的喜爱和青睐。

3.2在齿轮设计中的应用

技术研究人员还应提升对机械设备中齿轮与其他产品的重视度，是因为转动部位需要齿轮相配合才能够顺利生产产品。换言之，齿轮在设计与制造是机械设计制造的关键部分，有着极为突出的影响，影响机械使用寿命和生产效率。通过引进仿真技术，能够有效检测齿轮设计是否符合设计图纸，满足不同工艺的加工要求。机械设计人员可以利用仿真软件创设齿轮在不同环境中的作业环境，以此来检测齿轮设计是否规范合理，并及时发现问题，进行检修与完善。例如，技术人员利用仿真技术来计算圆弧针齿运行轨迹，进而能够实现模拟齿轮的正常运行。在仿真技术的支撑下，还能够完成齿轮转动接触点参与的深化研究。通过充分挖掘仿真技术在机械齿轮设计制造中的功能作用，能够切实提升齿轮性能和品质，对整个机械设计制造领域都有着推动作用。

3.3在加工设计中的应用

机械赤岸品的设计到制造需要历经多重流程和操作步骤，而大型机械设备更为突出，引进仿真技术之后能够使得该过程变得间接和方便。换言之，机械设计制造的本质在于能够满足各种生产加工所需，从而提升其产出价值。在机械加工设计环节中引进仿真技术，能够优化机械设备的性能，还能够切实提升加工效率和质量，有广泛推广的必要性。比如在加工数控机床的过程中，利用仿真技术完成编写零部件运行程序，还能够生成图形和数据，对机械设备发出指令要求，从而完成加工工作，从而大幅度提升机械零部件的运行的准确性和便捷性。此外，还能够减少人工操作工作量，提升加工效率。由汇入在切削加工工艺流程中应用仿真技术，能够以时间轴为单位构建数学模型，完成对不同运行条件下机械设备的性能和质量，最终筛选出最佳加工方案，从而彰显仿真技术的应用优势。

3.4辅助复杂数据的计算

基于仿真技术的各种计算机技术在如今的机械设计制造领域中发挥着至关重要的作用，而欠缺计算机辅助的机械设计很难顺利解决所遇的各种复杂问题和突破技术瓶颈。而在引进仿真技术后，能够辅助计算机简化复杂问题和数据信息，从而降低计算难度系数，节省设计、研发时间，提升计算结果精准性。在新产品设计研发极端，仿真技术的应用有着不可忽视的作用优势，在通过一些列设计实验后，能够保证产品的性能指标满足设备所需，这样，不仅能够降低实验研发极端对材料的损耗浪费，还能够促进企业研发进程。若是将仿真技术与动力学模型进行配合应用，则能够高效且全面地获取与结构强度、刚度以及热态等特性数据；若是阿静仿真技术与计算机技术进行计算分析，能够有效规避潜在的运行风险和安全隐患。

4结语

总而言之，伴随国内经济的升级与发展，大数据、云平台等技术也随之得到创新发展，在基础上涌现的仿真技术在各个领域中得到广泛应用，而机械设计制造行业也不例外，从而给行业发展带动动力和活力，能够满足不同行业的信息化和自动化发展，及时解决各种现实问题，提升机械设备的设计研发周期，提升产品质量和效率，最终切实提高机械加工行业的经济效益，为行业健康发展起到推动作用。

参考文献：

[1]张卫龙.仿真技术在机械设计制造过程中的应用[J].华东科技（综合），2020，000（003）：P.1-2.

[2]罗洪标，袁森.仿真技术在机械设计制造中的应用研究[J].南方农机，2019，050（024）：151.