现代仿真技术范文10篇

现代仿真技术范文篇1

模拟技术与虚拟仿真技术在本质上是一样的，所以模拟技术可以用虚拟仿真技术的概念来解释，可以将虚拟仿真技术理解为采取虚拟的办法去模拟现实生活中存在的场景。虚拟仿真技术在科学技术的发展之下越来越现代化，应用范围越来越广。在中职电子技术中运用虚拟仿真技术满足了电子教学的需要、创新了电子教学的手段、优化了电子教学的模式，还可以对旧的教学模式进行改革和优化。

二、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的运用现状

虚拟仿真技术是指用虚拟的系统来模拟现实生活中真实存在的场景，来帮助教师进行课程讲解，还可以帮助学生锻炼操作能力。其定义包括狭义和广义两种，在广义上，虚拟仿真技术是人类认识和掌握客观现实规律经常使用的手段，从狭义上来讲，虚拟仿真技术是在计算机技术推动下发展起来的一种用于实验研究的技术。（一）教师教学的得力助手。虚拟仿真技术对减轻教师的教学负担、提高教学质量有着重要的作用，在电子技术教学的过程中，虚拟仿真技术将固定的、静态的教学知识通过场景展现出来，进行虚拟的操作，在这种状况下，学生能够更加直观、清晰地了解所学习的知识，有利于他们记忆和学习。就这样它逐渐成了教师教学中最得力的助手。（二）学生喜爱的教学手段。通过场景模拟的方式将复杂的知识更加清晰、明了地摆在学生的眼前，让学生主动进行操作学习，提高了学生的学习兴趣，将静态的知识变为了动态的知识，也便于学生去理解和记忆，在这种氛围下，学生进行学习就更加轻松，学习氛围就更加浓烈，它就成了最受学生欢迎的教学手段之一。通过虚拟仿真的技术打破了过去死板的以教师为主导的学习模式，更加符合现代化教育发展的需要。（三）教师虚拟仿真技术的操作能力有待加强。随着虚拟仿真技术应用范围的拓宽，其操作方法也变得多样，但是很多教师并没有接受专门的虚拟仿真技术培训，因此，在进行虚拟仿真技术的操作过程中缺乏相应的知识支撑，操作动作不熟练，导致虚拟仿真技术的作用不能完全发挥出来。

三、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的实际应用

在电子技术教学中引进虚拟仿真技术是时展的趋势，它符合电子技术教学的发展需要，能够提高电子教学的水平和质量。应该对其进行研究、分析，使虚拟仿真技术的优势得到充分的发挥，从而提高电子技术教学的质量和学生进行电子技术实践的水平。（一）利用虚拟技术模拟教学情境，提高学习效率。在需要进行教学情境模拟的情况下，使用虚拟仿真技术对教学场景进行模拟，提高模拟的逼真性，减少模拟场景与实际场景之间的差别，让学生在模拟场景之下进行操作训练可以减少问题发生的次数，能够提高学生的动手能力和学习效率。（二）加强教师对虚拟仿真技术的运用能力。教师应该进行虚拟仿真技术的相关培训，主动学习虚拟仿真技术的相关知识，提高操作虚拟仿真技术的能力，熟悉操作动作。学校也应该邀请虚拟仿真技术的专家到学校对教师的操作进行指导，从而提高教师对虚拟仿真技术运用的能力。（三）模拟操作与实际操作相结合。虚拟仿真技术模拟出来的场景与实际的场景之间还是存在一定的误差的，我们应该将实际的操作与模拟操作相结合，不能因为过度依赖虚拟仿真技术而造成实际操作中出现问题。既要为学生提供模拟操作的平台，又要鼓励学生进行实际操作，将这两种操作方式相结合，更有利于提高学生的动手操作能力。

综上所述，在中职电子教学中运用虚拟仿真技术是时展的需要，是提高课堂效率的需要，它符合电子技术教学的要求、创新了教学方法、减少了操作意外的发生。现阶段我国的虚拟仿真技术是教师进行教学的得力助手，是学生最喜爱的教学手段，但其在发展的过程中同样存在一些问题，为此在中职电子技术教学中运用虚拟仿真技术时，应该考虑到多方面的因素，只有这样，才能促进我国的电子技术教学取得更好的发展，使其效率更高、质量更好。

参考文献：

［1］丁廷祥.关于中职《电子技术》课程教学中虚拟仿真技术的应用分析［J］.电子世界，2017（5）：14-17.

［2］董艳雯.仿真法在中职《模拟电子技术》教学中的应用研究［D］.华中师范大学，2016.

现代仿真技术范文篇2

1传统机械设计制造过程中存在的问题

随着科学技术的不断发展，国家机械设计制造行业的综合水平也随之提高,推动工业现代化发展,虽然设计技术和制造技术不断完善，但检测技术却并没有跟上二者的脚步，对机械设计制造的发展造成了负面影响。很多机械设计制造中存在的问题无法被检测出来，给后续的使用带来威胁，在严重的情况下,还会出现安全事故。传统机械设计制造过程中检测需要耗费较长的周期、检测成本较高，如果采用现场检测的方式，就会浪费更多人力、物力资源。不仅如此,在大部分情况下,现场检测得到的结果无法保证准确性，可参考性相对较低。而且在机械设计制造过程中，设计人员也可能出现一些失误，这些问题都可以通过仿真技术进行解决。

2仿真技术在机械设计制造中实际作用

仿真技术在机械设计制造过程中应用，可以有效节约资金，可以对重要参数、性能进行模拟仿真，来提高设计的科学性和准确性。因此，机械设计制造的初始阶段，采用仿真软件建立虚拟原型，可以对耐方案进行修改,简化设计步骤、提高设计质量,在一定程度上节省研发资金。此外,在信息时代下，机械设计制造中需要处理的数据量大幅度提高，运用仿真技术可以高效快速处理数据，完成虚拟测试。仿真技术本身就是建立在信息系统的基础上，不仅可以快速处理数据,同时也可以保证数据处理的准确性，提高产品研发质量。更为重要的是，仿真技术可以帮助设计人员更好地了解掌握机械结构系统，利用计算机和数字技术进行模拟演示，更加直观地感受系统的整体运行情况，对其中存在的问题进行修改。在机械设计制造过程中，零部件的设计工作十分重要,关系到机械设备的最终情况，使用仿真技术可以有效解决这一问题。

3仿真技术在机械设计制造中具体应用

3.1在机械结构设计中的应用。在机械设造过程中,机械结构WS为重要,是整合机械零部件的关键环节，是保证机械性能最大化的根本设计阶段。在这一环节中应用仿真技术，可以对模型进行优化,确定机械结构的最优方案,保证每一桶件都会在这个方案中发挥出最大作用。比如：可以将运动学和仿真技术相结合,运用三维设计软件对机械设备进行多角度观察,同时检测个部件对结构的干涉情况，改善其中存在的问题,提高设备的实际功能。如今很多三维设计软件中都含有运动仿真模块，可以让设计人员更加直观地感受机械结构的运行，节省大量的讨算时间，同时虚拟环境中完成及设备的运动，为后续设计提供参考。3.2在机械装备设计中的应用。在机械装备设计过程中，齿轮设计极为重要，应用仿真技术完成齿轮设计可以分为3个部分。首先对齿轮的行动轨迹进行仿舷拟,其如齿轮的端面进行面膜Wf,最后对齿轮的传动接触点进行阐述研究。通过上述内容，可以从不同角度观察齿轮情况，得到相应的结果,减少齿轮对机械设备的影响。比如:在设计齿轮的过程中，可以应用仿真技术检测齿轮的性能,确保齿轮性能最大化发挥出来,让机械设备质量得到根本上的提升。在一些复杂机械装备设计中，经常会遇到一些困难的计算问题,利用仿真技术可以有效解决包括热变形参数、结构强度、应变变形、振动变形参数等问题,确保机械设备装配合理山。3.3在机械加工设计中的应用。加工是机械设备中的重点内容，加工质量也决定了机械设备的后期使用情况,在这样的状态下,应用仿真技术进行加工，可以提高机械性能和机械质量,尤其是在一些复杂的机械加工环节中，利用仿真技术可以提高加工效率。比如:在机械数控加工过程中，可以运用仿真技术对零部件进行程序编写，将躺化为图形信息,根据图形情况完成加工。又或者在切削加工过程中,利用仿真技术进行建模处理，确定具体的仿真模型，预测不同切削时间下的机械性能和质量，以此优化切削步骤，提高加工质量效果。随着仿真技术的发展,未来在加工过程中，可以对加工方式进行深层次的挖掘,提高加工精度,改善机械设备的具体性能,尤其是在大型机械设备加工设计中，其中包含的零部件较多，加工周期较长，应用仿真技术，可以缩短加工时间,降低返工概率,确保质量。

4仿真技术在机械设计制造中实际应用案例

为了进_步验证仿真技术在机械设计制造中实际应用效果，本文以桥式起重机自动控制运行系统功能仿真为例进行研究。首先，对程序进行了实例验证，以某纸卷工厂仓库中使用桥式起重机为实验对象,随机布置工作现场,观察设计出来桥式起重机自动控制运行系统功能能够正常运行。根据实际运行情况来看，程序可以按照要求正常运行，也能够沿着规定运行轨迹路线完成工作，相应的参数也可以在交互界面中显示。在确认桥式起重机自动控制运行系统功能得到满足，工程任务全部完成后，进一步对系统仿真调试结果分析,以此保证自动控制系统可以对桥式起重机进行精确控制。已知该卷纸厂内使用的桥式起重机重2.5t,在明确其余控制参数的基础上，在不同信号形式以及PID参数的情况下，各种输入信号的准确响应效果,判断模型能否对各种输入信号都产生精确快速的相应。代入具体的参数值,计算分析仿真时间内，理想最优运行距离，同时利用仿真得到的转速进行积分计算，得到仿真运行距离，对比2个运行之间差值,进行误差计算，最终误差为0.470%。由此可知，本文设计出来的桥式起重机自动控制运行系统在实际应用中可以实现快速、精确地调速,保证工程整体质量。不仅如此，在仿真实验的过程中，利用MATLAB软件中，对正弦脉宽调制变频调速系统以及矢量变频调速系统进行了建模，根据实际案例中桥式起重机的实际使用情况来看,矢量变频技术在桥式起重机运行中可以更好地完成定位，在实际应用的过程中也更具有优越性回。

5总结

科学技术不断发展,机械设憫造水平不断提高,但是在生产工艺日益复杂，生产步骤逐渐增加的状况下,需要对机械设备的检测技术进行更新,从而保证机械设备在实际应用过程中的有效性。通过本文分析，仿真技术在实际应用过程中,可以让设计人员更好地控制机械零件设计情况,提高设计制造质量。

参考文献：

[11王正铎.浅析仿真技术在机械设计与制造中的应用[J].电子元器件与信息技术,2019(03):95-9.

现代仿真技术范文篇3

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.

现代仿真技术范文篇4

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.

现代仿真技术范文篇5

关键词：机械设计；仿真技术；应用

仿真技术的应用，主要就是对计算机技术下加以实现的，通过多种学科理论作为基础，在计算机的软件工具支持下，发挥着重要作用。在早期的计算机仿真技术的应用，是随机数通过实验求解随机问题方法的应用，在近些年的科学技术迅速发展下，和工业领域的发展有着紧密的结合，这样就对工业发展起到了很大促进作用。通过从理论上对仿真技术的应用研究，就能为实际机械设计制造发展提供理论支持。

1机械设计制造中仿真技术的应用重要性和应用流程

1.1机械设计制造中仿真技术的应用重要性分析

机械设计制造产业在我国的经济发展中起着重要促进作用，从上世纪七十年代以来，在全球化的竞争发展方面愈来愈激烈，产品消费结构也在向着个性化以及多元化的方向发展。仿真技术的出现，对机械设计制造产业就有着很大推动，而在收到经济水平的因素影响，在实际操作系统的应用上费用相对比较高。仿真技术的应用，在设计人员将计算机技术作为载体下，通过运用相应的软件以及构建数据模型等，这样就能对参数详细准确的分析，在机械设计制造当中应用，就能有效提高设计的效率[1]。机械设计制造中仿真技术的应用，只需要设计人员结合不用方案在仿真软件当中进行构建虚拟机，从而就能有效完成不同假设性虚拟实验，对最优化的方案进行选择。仿真技术的应用对计算的精度可有效保证，对研发的质量也能有效提高，节约了大量的研发资金，这对机械设计制造行业的可持续发展就有着积极促进作用。

1.2机械设计制造中仿真技术的应用流程分析

机械设计制造领域的发展，需要从多方面加强重视，在机械设计制造过程中仿真技术的应用，主要是在电脑数学模型以及仿真模式的建立基础上应用的。仿真技术的应用涉及到图形学以及几何造型学等，在对系统实质抽象数学模型的处理过程中，要按照相应的程序进行实施。首先就是对模型进行建立，仿真技术应用中先要能抽象出能达到仿真目的的可靠系统，然后加上边界以及约束条件[2]。接着就要对相应学科知识的应用，把这一系统在数学表达的方式下进行阐述。主要的内容就是数学模型，模型的构建过程中，就要结合时间关系进行划分。在模型的构建类型上有动静两种模型类型，在动态模型方面又分为连续时间以及离散时间和混合时间几种。机械设计制造过程中的仿真技术应用流程中，在模型的变换层面就比较关键。这一环节主要是将抽象的数学表达进行转换成计算机处理形式。然后通过适当的算法以及计算机语言，就能对仿真模型进行分析，这就需要对计算机研发新的系统，或者是通过仿真软件加以应用，都能够达到模型变换的目的[3]。接着就是模型的实验环节。也就是把创建仿真模型输入到计算机当中，通过仿真模型的运行就能获得仿真结果。在进行仿真实验中是通过先期设计实验方案进行运行的，这样就比较的简单。对于仿真实验的结果的衡量标准问题，就要先对仿真实验的结果进行辨析，对其结果的可靠性进行检验可通过反正过程反向验证法以及置信通道方法加以应用。通过这一系列的程序实施，就能有助于仿真技术的积极作用发挥。

2机械设计制造中仿真技术的应用特征及实际应用

2.1仿真技术应用的特征体现分析

第一，应用范围大特征。仿真技术在机械设计制造当中的应用，有着鲜明的特征体现，从产品设计到制造和测试维护的整个过程中，仿真技术都能贯穿始终。在机械产品的概念设计以及详细设计和加工制造等环节，仿真技术都能发挥积极的作用。在仿真技术的实际应用中，在范围上得到了迅速扩大化，仿真对象和目的上从研究制造对象动力学以及运动学特性，已经向着研究制造系统设计运行方向发展，在库存管理以及产品开发过程组织等层面都有着涉及。第二，集成化特征。机械设计制造过程中的仿真技术应用，在集成化的特征层面表现的比较突出，也就是对仿真技术的综合性应用，从而就能有效形成可运行的产品开发以及制造环境。在仿真的类型上是多样化的，有着面向产品以及制造工艺和生产管理等部分的仿真[4]。这些部分对仿真技术的应用都得到了综合性体现。第三，分布性特征。仿真技术的应用在和网络技术的结合下，对仿真的分布性特征上就比较显著。这是通过制造分布所决定，其中就有着敏捷制造以及虚拟网络的支持实现的。仿真技术的应用和传感器以及图形技术的结合应用特征也比较突出，这就对仿真技术的交互性得到了加强。

2.2机械设计制造中仿真技术应用

仿真技术在机械设计制造中多个环节都能进行应用，其中在复杂的数值计算分析中的应用作用比较突出。仿真技术应用对机械设计制造中的大量复杂化数据分析计算能力比较强，能将数据分析简单化以及层次性的实现，这样就大大的提高了工作效率，对低水平重复劳动的问题也能避免。机械产品的研发设计中，运用仿真技术就能在计算分析上准确快速的实现，直到满足实际的要求标准，对机械产品材料的浪费以及耗时的问题也得到了解决。机械产品的动力学模型的分析下，对机械产品的结构强度等都能得到有效保障，对机械设备的刚度应变以及动态特性的参数分析能力也比较强。仿真技术在机械结构的设计中应用，也能优化设计的质量。机械产品是通过大量结构组装的工艺动作。对新机械产品的研发过程中，结构的正确设定，和结构间的运动得当与否等，都和产品的实际应用效果有着直接的应用。这就需要在仿真技术的应用下，通过三维机械设计软件的应用进行仿真设计，从而有效的检查机械结构设计的质量。将仿真技术在机械设计制造当中的齿轮设计中加以应用，能有效提高齿轮设计的质量。机械装备当中的齿轮是比较关键的零件，对其设计的精度有着高要求，实际设计过程中就要充分注重对仿真技术的应用。具体应用中对visuallisp语言的应用，就能在齿轮端面实施模型的构建以及仿真，能从多个角度实施评估[5]。仿真技术的运用下能对圆弧针齿轮星传动研究分析，以及对影响正交齿轮齿轮传动接触点的参数实施研究，这样就大大的提高了对齿轮设计的精确度。

3结束语

综上所述，机械设计制造产业的发展过程中，随着新技术的广泛应用，对整体的机械设计制造产业的发展也有着促进作用。仿真技术和机械设计制造的结合，为我国的机械制造产业带来了生机，为促进机械制造产业的可持续发展以及科学性发展打下了基础，希望此次研究有助于实际机械设计制造产业的发展。

作者:杨磊 单位:郑州飞机装备有限责任公司

参考文献:

[1]潘庭海，张石磊.机械设计制造及其自动化专业课程实践性分析[J].电子制作，2014（02）.

[2]贾志欣，楼应侯，张学昌，等.机械设计制造及其自动化专业网络化平台建设[J].实验科学与技术，2013（04）.

[3]张宝坤，王淑霞，王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2014（04）.

现代仿真技术范文篇6

关键词：仿真技术；机械设计与制造；应用

1引文

机械行业是传统的高能耗行业，如果能够把仿真技术运用其中，就能有效提升工作效率，减低制作成本，推动整体行业朝着智能化和现代化的方向发展。站在我国经济发展整体实力的角度，机械设计行业和仿真技术的结合能够得到不错的提升，实现互利双赢。目前为止，机械制造和设计的产品已经在人们的日常生活中广泛运用，比如交通工具，电器产品，日用品，这些都属于机械制造与设计的范畴，如果能够把仿真技术与机械设计传统技术相互结合，就能推动人民群众生活质量的进一步提升。

2仿真技术在机械设计与制造中的应用特征

把仿真技术运用在机械设计制造行业之中具有多方面的特征，传统的机械设计制造行业必须要依靠人脑的构思进行手动绘图，这样才能让设计师的想法呈现在图纸之上，针对图纸制作出相应的产品。这种传统的工作方式具有较高的工作能力要求，工作人员会感觉到压力较大，并且在实际操作的过程中容易出现这样或那样的错误，降低了工作质量和工作效率。同时传统的机械设计制造在工作方式上必须要加强准确性检验，浪费时间，减低功效，同时还有可能加大成本的支出和投入。近些年来随着我国现代科技的不断发展和进步，计算机绘图科技开始广泛的分布，在多个领域之中运用仿真技术能够检测机械设计制造产品的合理性，提高应用效果，确保设计的精准程度[1]。同时计算机仿真技术的使用能够在多个领域展开跨区域协同，对同一款产品展开跨时空的交互设计，极大的整合了空间资源，推动了机械制造设计行业的整体运行与发展。当前阶段，随着我国互联网科技分支的不断发展，物联网技术、人工智能技术、大数据技术等都对人们的生活起到了重要的推动作用，各行各业的发展已经离不开互联网的助力，因此仿真技术也背靠着互联网科技的支持走到了今天。现如今世界经济格局呈现出多元化的发展趋势，互联网科技的普及能够帮助不同地区的制造产业相互交流、相互学习，提高机械产品的适配程度和普适性，而仿真技术的加入和渗透能够帮助不同国家、不同地区的人员展开共同实际操作，对有关参数进行共同分析和修改，发现设计难点和设计错误可以及时交流，全面提高了机械设计工作的质量与效率[2]。具体而言，仿真技术在机械设计制造领域中运用具有以下几个方面特征：第一个特征是分布性特征。软件和计算机其他科技相互结合可以有效的对机械制造的仿真技术进行分布性体现，这是因为仿真技术可以运用在虚拟的互联网之中，帮助设计人员展开跨区域的共同制造与设计，对产品中的不同参数展开认真修改，仿真技术的使用具有较高的分布性特点。第二个特征是分布范围比较广阔，对于机械设计制造行业来说，仿真技术的运用能够推动整体行业的进步和发展，仿真科技的运用并不是即时性的也不是短暂性的，它可以渗透过程始终，贯穿到机械产品的设计、测试、制造等多个环节，联通头尾。在机械产品的设计与制造中仿真软件和仿真技术可以把工作人员的想法切实转换出来，制作成与最终产品相似度比较高的三维模型。设计人员通过三维模型的观察和计算能够仔细察看产品结构是否合理，在软件测试的过程之中仿真技术能够帮助工作人员进行数据导入和参数设计，同仿真软件相互结合，测试机械产品的多种性能并展开模拟计算[3]。在实际的机械产品设计与使用的过程之中，仿真技术的运用范围较为广阔，工作人员可以对产品的结构以及受理情况展开实时测算，帮助设计人员在工作中提高工作效率和工作质量。第三个方面的特征是集成化特点。机械设计制造行业运用仿真技术最为明显的特征就是集成化特色，仿真技术和仿真软件的全面使用能够通过虚拟的三维方式构建机械设计制造的全过程，包括生产制造过程和产品的研发过程。除此之外仿真技术拥有多种类型的实践方法，因此表现出不一样的特征是非常正常的。

3仿真过程的实现步骤

仿真技术在机械设计制造领域的运用可以体现在以下三个方面进行实现：第一个方面是建立模型的步骤，在机械设计制造的过程之中若要提高仿真技术的普及效率，最重要的就是要对约束条件进行设计，对有关的程序进行参数编辑和设定，再根据具体的项目目标以及参数有针对性地编制相应的仿真系统，等待仿真系统建立完毕之后，有关的科技人员需要根据有关定律进行系统完善，让仿真系统具有数字化的集成功能，这就需要在整体过程中贯彻数学模型[4]。一般来说，数学模型的贯彻可以分为动态模型和静态模型两种，具体如何选择要根据时间的不同来确定。研究人员可以对动态的模型进行细致划分，将其分为混合时间、离散时间和连续时间等三种不同的类型。第二个方面，仿真技术的运用实现需要借助变换模型来达到，指的是把初步的模型在数学表达式的加持之下进行变形和进化，变成计算机可以精准识别的样子。这一过程运用的是计算机的语言和算法，也打下了仿真技术的基础，制造了仿真模型。第三个方面是模型的实验过程，对模型的实验也是实现仿真操作的关键步骤，通过计算机的运行模式对模型进行仿真模拟得到相应的仿真效果，建立模型。这一过程能够为后续模型的建设实验打下基础，按照预定的步骤进行展开操作，相对较为简单。尤其要注意的是，在仿真结果的后续检测过程之中，工作人员可以对设备进行反向验证，采用置信通道法查看仿真技术能否正常操作。

4仿真技术在机械设计与制造中的应用价值

我国的机械设计制造行业拥有多年的发展历程。随着现代化进程的加快，机械设计制造水平变得更加成熟，呈现出多元化的发展趋势，我国经济的发展也对世界经济的格局有重要的推动，目前全球消费体系开始重新大洗牌。伴随着经济全球化趋势的不断深入，社会导向更加多元化，无论是在工业生产还是在生物科技又或者是在军事领域等多个方面，仿真技术都能够大显身手，崭露头角，发挥其自身的优势和价值[5]。仿真技术在多门领域的运用能够解决实际问题，防止运用其他的技术消耗大量的成本和资金保证技术，尤其适合运用在建模和软件的设置之中。目前仿真科技已经成为众多工作者的工作载体，能够显著提高机械设计的实际应用效果，对机械运行的情况和状态展开精准分析，让计算机数据和参数得到正确的处理，提高机械设计和运行的整体效能。从另外一个角度而言，仿真技术可靠性较强，在使用的过程中具有较强的灵活性，不用投入过大的资金和成本，也不会对原有的设备造成破坏。目前为止制造业的高耗能情况日益严重，为了解决这一情况，做到节能减排，可以加入仿真技术进行渗透，促进机械系统和设计程序变得更加多元化、轻量化，防止企业受到外界环境的影响造成经济损失。仿真技术的运用一定要以现实需求为准则，打造合理的3D模型，设计各种类型的参数调控及性能，展开仿真实验工作，加强机械设计方案的编制和制作，避免数据信息体量异常增长。除此之外，工作人员也可以根据原有的设计方案在假设的条件之下打造与其相匹配的虚拟模型，完成虚拟实验的工作任务。但是还要注意仿真技术在实际运用时具有较大的难度，无论是在机械设计中还是在机械制造的方案整改中，仿真技术可以从根源上提高工作质量和工作效率，让机械加工产品更加具有精确化程度，减小了研发的资金投入。如果能在机械设计制造领域利用仿真技术，就可以通过虚拟软件的模拟，加入不同的施工方案进行选择，在完成虚拟的假定实验之后达到全面提高工作效率的整体目的。仿真科技的使用能够确保机械设计制造的品质达标，全面提升计算机的运行精准程度，降低成本投入，促进机械制造行业得到稳定持续的发展与进步。

5仿真技术在机械设计与制造中的应用

5.1在机械结构设计中的运用

把仿真技术运用在机械设备的设计和制造之中必须要依靠完善的系统运行作为保障，把不同的零件及结构综合起来，完成设备之间的相互转换。但是机械设备在投入使用的过程之中一定要确保协调性，才能让各个零件部件相互配合，相得益彰。工作人员要进行仿真技术的运用时一定要展开提前模拟，试探出机械设备中是否存在不足之处和缺陷，相互配合，挑选出最佳的使用方案，让每个零件设备都能够各司其职，发挥出自身的作用，确保系统能够顺利投入到生产中。为了更好的提升仿真技术的功能性，我国要加强对三维设计理念的优化，增设不同类型的设计理念和实用功能，再根据不同类型的运行技术对结构运动展开模拟，以仿真运动学为学科基础，全面提高软件的运行便捷程度[6]。工作人员要对机械设备的运行性能展开随时随地的观察，从不同的角度探查结果对机械设备的不同运动性能进行检测，根据不同的设计理念提升结构设计的实用功能。

5.2在齿轮设计中的使用

齿轮设计也是机械设计制造领域的重要运用环节，仿真技术加入其中可以根据圆弧形的运动轨迹展开统筹，利用计算机的计算与设计功能，对星星的实际运动轨迹展开模拟，提升仿真的逼真程度。同时在构建仿真模型的过程中，为了达到真实的仿真效果也可以加强仿真技术的渗透和使用，在齿轮运行的表面建立轨迹模型，对各种类型的技术应用程度展开效果统筹与分析，从多元化的角度评估其运行的效果。工作人员要加强仿真模拟的项目统筹，以实用性为基础加强不同科技手段的相互融合。在所有的步骤都完成之后，要加强对影响因素的深入探查分析，齿轮传动的接触点之所在，根据实际情况设计运行参数，对正交齿轮的运行参数进行确定，让工程的设计目标得以达成。

5.3在数值计算中的运用

机械设计制造领域的数值计算环节非常关键，它关系到设计的准确性和实用价值。机械设计制造本质上就是利用机械展开加工和操作，进入到新世纪以来，随着我国信息科技的分支不断发展，为了全面挖掘计算机技术的原理，实现多种技术分支的有效融合，有关工作人员需要夯实基础，全面提高计算机机械的运行效能。在实际加工与生产的环节之中，仿真技术与数控技术的使用能够对系统参数展开自行匹配和运算，全面开发计算机科技的潜能，产生各种类型的数据信息和图片内容，发挥计算机辅助技术的操作功能，对运行参数进行预先设定，加强技术转换，形成控制运行的指令，让机械设计制造的产品能够正常的生产和运用。在实际的加工环节，有关工作人员可以初步预测实际产品的品质，预先采用仿真技术构建三维模型。在切削过程完成之后进行参数的模拟，确保品质合格可以投入下一阶段的生产，从这里可以看出采用仿真技术能够为机械设计制造领域的精细化作出贡献，提升虚拟化和自动化的支撑。有关工作人员可以通过计算机软件构建仿真模型，根据切削过程的变化量获得最优的切削方案，也可以利用数字仿真技术开发仿真通用型软件和模型，对参数实现最优化的运用效果。

5.4运用在数据处理工作中

目前机械设计制造行业的整体复杂程度开始不断的提升，所需要设计的对象和零件都开始变得多元化，提高了整体设计的发展速度。在产品设计环节需要加强大量数据的分析和统筹，这一环节就有可能会影响到机械设计制造的实验准确性，机械设计要针对行业和企业的生产标准测算其工业产量，在按照行业的不同发展状况展开全面的设计。站在工业设计指标的层面上来说，数据体量的不断增多会给仿真技术的使用带来难度。仿真技术需要分析机械的组成部件和运作机理在对各种参数性能进行全面掌控的情况之下，加强对计算机系统的融合，确定最终的设计方案，在虚拟创建完成之后，工作人员就可以展开虚拟实验，把仿真技术和机械设计制造领域的全过程相互结合，在信息技术分支的配合与推动之下改进数据模型，推动产品研发的过程顺利进行，让数据更加精准。

5.5运用在大型设备的设计过程之中

对于大型或中型设备的设计和制造而言，这些设备的体积较大结构相对来说较为复杂，因此在机械当中包含了大量的零件和部件。制造过程和设计过程相对来说难度较高，实际上在大型中型机械设备的生产与设计过程中，有关工作人员在配置零部件的时候问题频出，这一环节也是最容易出现故障的环节，究其根本原因是工作人员无法快速短时间之内配齐所有的零部件，由于零件之间的协调性问题和不匹配问题，导致大型机械设备经常容易出现运行的故障，继而引发生产效率下降的问题，这一现象如果不加以调整，将会给企业的运行带来一定程度的经济损失。这时如果能够把仿真技术和大型机械设计相互结合，就能够缓解这一现状，工作人员可以对零部件的规格以及其他的参数设置进行提前的研究，全面提高生产的效率，对资源进行节约，在虚拟的环境之下，仿真科技能够检测机械设备内部的零部件情况以及各个零件之间的装配情况，对机械设备的具体运行状态进行查看，起到节约成本的效果，防止误操作带来的二次重复，节约时间，提升机械设备的实际使用质量。

6结语

把仿真技术运用在机械设计与制造过程之中具有多方面的优势，仿真技术的渗透能够为机械设计与制造领域带来诸多的便捷性，提高了整体行业的发展速率。工作人员可以把仿真技术运用在机械结构设计、齿轮设计、数值计算、数据处理等不同的工作之中，还可以直接把网站技术和大型设备的设计生产过程相互联合，提高其整体的运行效率，推动行业发展。

参考文献：

[1]李华龙.仿真技术在机械设计制造中的应用分析[J].时代汽车，2021（09）：128-129.

[2]孔令宁.仿真技术在机械设计制造中的应用研究[J].南方农机，2021，52（06）：118-119.

[3]吴华滨.浅谈仿真技术在机械设计制造中的应用[J].内燃机与配件，2021（02）：195-196.

[4]顾佳超.仿真技术在机械设计制造中的应用分析[J].大众标准化，2020（24）：144-145.

[5]胡钢.仿真技术在机械设计制造中的应用探讨[J].现代工业经济和信息化，2019，9（08）：62-63.

现代仿真技术范文篇7

关键词：仿真技术；机械设计与制造；应用

1引文

机械行业是传统的高能耗行业，如果能够把仿真技术运用其中，就能有效提升工作效率，减低制作成本，推动整体行业朝着智能化和现代化的方向发展。站在我国经济发展整体实力的角度，机械设计行业和仿真技术的结合能够得到不错的提升，实现互利双赢。目前为止，机械制造和设计的产品已经在人们的日常生活中广泛运用，比如交通工具，电器产品，日用品，这些都属于机械制造与设计的范畴，如果能够把仿真技术与机械设计传统技术相互结合，就能推动人民群众生活质量的进一步提升。

2仿真技术在机械设计与制造中的应用特征

把仿真技术运用在机械设计制造行业之中具有多方面的特征，传统的机械设计制造行业必须要依靠人脑的构思进行手动绘图，这样才能让设计师的想法呈现在图纸之上，针对图纸制作出相应的产品。这种传统的工作方式具有较高的工作能力要求，工作人员会感觉到压力较大，并且在实际操作的过程中容易出现这样或那样的错误，降低了工作质量和工作效率。同时传统的机械设计制造在工作方式上必须要加强准确性检验，浪费时间，减低功效，同时还有可能加大成本的支出和投入。近些年来随着我国现代科技的不断发展和进步，计算机绘图科技开始广泛的分布，在多个领域之中运用仿真技术能够检测机械设计制造产品的合理性，提高应用效果，确保设计的精准程度[1]。同时计算机仿真技术的使用能够在多个领域展开跨区域协同，对同一款产品展开跨时空的交互设计，极大的整合了空间资源，推动了机械制造设计行业的整体运行与发展。当前阶段，随着我国互联网科技分支的不断发展，物联网技术、人工智能技术、大数据技术等都对人们的生活起到了重要的推动作用，各行各业的发展已经离不开互联网的助力，因此仿真技术也背靠着互联网科技的支持走到了今天。现如今世界经济格局呈现出多元化的发展趋势，互联网科技的普及能够帮助不同地区的制造产业相互交流、相互学习，提高机械产品的适配程度和普适性，而仿真技术的加入和渗透能够帮助不同国家、不同地区的人员展开共同实际操作，对有关参数进行共同分析和修改，发现设计难点和设计错误可以及时交流，全面提高了机械设计工作的质量与效率[2]。具体而言，仿真技术在机械设计制造领域中运用具有以下几个方面特征：第一个特征是分布性特征。软件和计算机其他科技相互结合可以有效的对机械制造的仿真技术进行分布性体现，这是因为仿真技术可以运用在虚拟的互联网之中，帮助设计人员展开跨区域的共同制造与设计，对产品中的不同参数展开认真修改，仿真技术的使用具有较高的分布性特点。第二个特征是分布范围比较广阔，对于机械设计制造行业来说，仿真技术的运用能够推动整体行业的进步和发展，仿真科技的运用并不是即时性的也不是短暂性的，它可以渗透过程始终，贯穿到机械产品的设计、测试、制造等多个环节，联通头尾。在机械产品的设计与制造中仿真软件和仿真技术可以把工作人员的想法切实转换出来，制作成与最终产品相似度比较高的三维模型。设计人员通过三维模型的观察和计算能够仔细察看产品结构是否合理，在软件测试的过程之中仿真技术能够帮助工作人员进行数据导入和参数设计，同仿真软件相互结合，测试机械产品的多种性能并展开模拟计算[3]。在实际的机械产品设计与使用的过程之中，仿真技术的运用范围较为广阔，工作人员可以对产品的结构以及受理情况展开实时测算，帮助设计人员在工作中提高工作效率和工作质量。第三个方面的特征是集成化特点。机械设计制造行业运用仿真技术最为明显的特征就是集成化特色，仿真技术和仿真软件的全面使用能够通过虚拟的三维方式构建机械设计制造的全过程，包括生产制造过程和产品的研发过程。除此之外仿真技术拥有多种类型的实践方法，因此表现出不一样的特征是非常正常的。

3仿真过程的实现步骤

仿真技术在机械设计制造领域的运用可以体现在以下三个方面进行实现：第一个方面是建立模型的步骤，在机械设计制造的过程之中若要提高仿真技术的普及效率，最重要的就是要对约束条件进行设计，对有关的程序进行参数编辑和设定，再根据具体的项目目标以及参数有针对性地编制相应的仿真系统，等待仿真系统建立完毕之后，有关的科技人员需要根据有关定律进行系统完善，让仿真系统具有数字化的集成功能，这就需要在整体过程中贯彻数学模型[4]。一般来说，数学模型的贯彻可以分为动态模型和静态模型两种，具体如何选择要根据时间的不同来确定。研究人员可以对动态的模型进行细致划分，将其分为混合时间、离散时间和连续时间等三种不同的类型。第二个方面，仿真技术的运用实现需要借助变换模型来达到，指的是把初步的模型在数学表达式的加持之下进行变形和进化，变成计算机可以精准识别的样子。这一过程运用的是计算机的语言和算法，也打下了仿真技术的基础，制造了仿真模型。第三个方面是模型的实验过程，对模型的实验也是实现仿真操作的关键步骤，通过计算机的运行模式对模型进行仿真模拟得到相应的仿真效果，建立模型。这一过程能够为后续模型的建设实验打下基础，按照预定的步骤进行展开操作，相对较为简单。尤其要注意的是，在仿真结果的后续检测过程之中，工作人员可以对设备进行反向验证，采用置信通道法查看仿真技术能否正常操作。

4仿真技术在机械设计与制造中的应用价值

我国的机械设计制造行业拥有多年的发展历程。随着现代化进程的加快，机械设计制造水平变得更加成熟，呈现出多元化的发展趋势，我国经济的发展也对世界经济的格局有重要的推动，目前全球消费体系开始重新大洗牌。伴随着经济全球化趋势的不断深入，社会导向更加多元化，无论是在工业生产还是在生物科技又或者是在军事领域等多个方面，仿真技术都能够大显身手，崭露头角，发挥其自身的优势和价值[5]。仿真技术在多门领域的运用能够解决实际问题，防止运用其他的技术消耗大量的成本和资金保证技术，尤其适合运用在建模和软件的设置之中。目前仿真科技已经成为众多工作者的工作载体，能够显著提高机械设计的实际应用效果，对机械运行的情况和状态展开精准分析，让计算机数据和参数得到正确的处理，提高机械设计和运行的整体效能。从另外一个角度而言，仿真技术可靠性较强，在使用的过程中具有较强的灵活性，不用投入过大的资金和成本，也不会对原有的设备造成破坏。目前为止制造业的高耗能情况日益严重，为了解决这一情况，做到节能减排，可以加入仿真技术进行渗透，促进机械系统和设计程序变得更加多元化、轻量化，防止企业受到外界环境的影响造成经济损失。仿真技术的运用一定要以现实需求为准则，打造合理的3D模型，设计各种类型的参数调控及性能，展开仿真实验工作，加强机械设计方案的编制和制作，避免数据信息体量异常增长。除此之外，工作人员也可以根据原有的设计方案在假设的条件之下打造与其相匹配的虚拟模型，完成虚拟实验的工作任务。但是还要注意仿真技术在实际运用时具有较大的难度，无论是在机械设计中还是在机械制造的方案整改中，仿真技术可以从根源上提高工作质量和工作效率，让机械加工产品更加具有精确化程度，减小了研发的资金投入。如果能在机械设计制造领域利用仿真技术，就可以通过虚拟软件的模拟，加入不同的施工方案进行选择，在完成虚拟的假定实验之后达到全面提高工作效率的整体目的。仿真科技的使用能够确保机械设计制造的品质达标，全面提升计算机的运行精准程度，降低成本投入，促进机械制造行业得到稳定持续的发展与进步。

5仿真技术在机械设计与制造中的应用

5.1在机械结构设计中的运用

把仿真技术运用在机械设备的设计和制造之中必须要依靠完善的系统运行作为保障，把不同的零件及结构综合起来，完成设备之间的相互转换。但是机械设备在投入使用的过程之中一定要确保协调性，才能让各个零件部件相互配合，相得益彰。工作人员要进行仿真技术的运用时一定要展开提前模拟，试探出机械设备中是否存在不足之处和缺陷，相互配合，挑选出最佳的使用方案，让每个零件设备都能够各司其职，发挥出自身的作用，确保系统能够顺利投入到生产中。为了更好的提升仿真技术的功能性，我国要加强对三维设计理念的优化，增设不同类型的设计理念和实用功能，再根据不同类型的运行技术对结构运动展开模拟，以仿真运动学为学科基础，全面提高软件的运行便捷程度[6]。工作人员要对机械设备的运行性能展开随时随地的观察，从不同的角度探查结果对机械设备的不同运动性能进行检测，根据不同的设计理念提升结构设计的实用功能。

5.2在齿轮设计中的使用

齿轮设计也是机械设计制造领域的重要运用环节，仿真技术加入其中可以根据圆弧形的运动轨迹展开统筹，利用计算机的计算与设计功能，对星星的实际运动轨迹展开模拟，提升仿真的逼真程度。同时在构建仿真模型的过程中，为了达到真实的仿真效果也可以加强仿真技术的渗透和使用，在齿轮运行的表面建立轨迹模型，对各种类型的技术应用程度展开效果统筹与分析，从多元化的角度评估其运行的效果。工作人员要加强仿真模拟的项目统筹，以实用性为基础加强不同科技手段的相互融合。在所有的步骤都完成之后，要加强对影响因素的深入探查分析，齿轮传动的接触点之所在，根据实际情况设计运行参数，对正交齿轮的运行参数进行确定，让工程的设计目标得以达成。

5.3在数值计算中的运用

机械设计制造领域的数值计算环节非常关键，它关系到设计的准确性和实用价值。机械设计制造本质上就是利用机械展开加工和操作，进入到新世纪以来，随着我国信息科技的分支不断发展，为了全面挖掘计算机技术的原理，实现多种技术分支的有效融合，有关工作人员需要夯实基础，全面提高计算机机械的运行效能。在实际加工与生产的环节之中，仿真技术与数控技术的使用能够对系统参数展开自行匹配和运算，全面开发计算机科技的潜能，产生各种类型的数据信息和图片内容，发挥计算机辅助技术的操作功能，对运行参数进行预先设定，加强技术转换，形成控制运行的指令，让机械设计制造的产品能够正常的生产和运用。在实际的加工环节，有关工作人员可以初步预测实际产品的品质，预先采用仿真技术构建三维模型。在切削过程完成之后进行参数的模拟，确保品质合格可以投入下一阶段的生产，从这里可以看出采用仿真技术能够为机械设计制造领域的精细化作出贡献，提升虚拟化和自动化的支撑。有关工作人员可以通过计算机软件构建仿真模型，根据切削过程的变化量获得最优的切削方案，也可以利用数字仿真技术开发仿真通用型软件和模型，对参数实现最优化的运用效果。

5.4运用在数据处理工作中

目前机械设计制造行业的整体复杂程度开始不断的提升，所需要设计的对象和零件都开始变得多元化，提高了整体设计的发展速度。在产品设计环节需要加强大量数据的分析和统筹，这一环节就有可能会影响到机械设计制造的实验准确性，机械设计要针对行业和企业的生产标准测算其工业产量，在按照行业的不同发展状况展开全面的设计。站在工业设计指标的层面上来说，数据体量的不断增多会给仿真技术的使用带来难度。仿真技术需要分析机械的组成部件和运作机理在对各种参数性能进行全面掌控的情况之下，加强对计算机系统的融合，确定最终的设计方案，在虚拟创建完成之后，工作人员就可以展开虚拟实验，把仿真技术和机械设计制造领域的全过程相互结合，在信息技术分支的配合与推动之下改进数据模型，推动产品研发的过程顺利进行，让数据更加精准。

5.5运用在大型设备的设计过程之中

对于大型或中型设备的设计和制造而言，这些设备的体积较大结构相对来说较为复杂，因此在机械当中包含了大量的零件和部件。制造过程和设计过程相对来说难度较高，实际上在大型中型机械设备的生产与设计过程中，有关工作人员在配置零部件的时候问题频出，这一环节也是最容易出现故障的环节，究其根本原因是工作人员无法快速短时间之内配齐所有的零部件，由于零件之间的协调性问题和不匹配问题，导致大型机械设备经常容易出现运行的故障，继而引发生产效率下降的问题，这一现象如果不加以调整，将会给企业的运行带来一定程度的经济损失。这时如果能够把仿真技术和大型机械设计相互结合，就能够缓解这一现状，工作人员可以对零部件的规格以及其他的参数设置进行提前的研究，全面提高生产的效率，对资源进行节约，在虚拟的环境之下，仿真科技能够检测机械设备内部的零部件情况以及各个零件之间的装配情况，对机械设备的具体运行状态进行查看，起到节约成本的效果，防止误操作带来的二次重复，节约时间，提升机械设备的实际使用质量。

6结语

把仿真技术运用在机械设计与制造过程之中具有多方面的优势，仿真技术的渗透能够为机械设计与制造领域带来诸多的便捷性，提高了整体行业的发展速率。工作人员可以把仿真技术运用在机械结构设计、齿轮设计、数值计算、数据处理等不同的工作之中，还可以直接把网站技术和大型设备的设计生产过程相互联合，提高其整体的运行效率，推动行业发展。

参考文献：

[1]李华龙.仿真技术在机械设计制造中的应用分析[J].时代汽车，2021（09）：128-129.

[2]孔令宁.仿真技术在机械设计制造中的应用研究[J].南方农机，2021，52（06）：118-119.

[3]吴华滨.浅谈仿真技术在机械设计制造中的应用[J].内燃机与配件，2021（02）：195-196.

[4]顾佳超.仿真技术在机械设计制造中的应用分析[J].大众标准化，2020（24）：144-145.

[5]胡钢.仿真技术在机械设计制造中的应用探讨[J].现代工业经济和信息化，2019，9（08）：62-63.

现代仿真技术范文篇8

关键词：虚拟仿真技术；仪器分析；实验教学改革

仪器分析是一门理论性和实践性很强的学科。它是很多专业课程的基础，因此，是高校人才培养的重要课程之一[1]。仪器分析实验教学是本门课程重要的组成部分，能培养学生大型仪器的操作能力，为检测分析和科学研究奠定基础[2]。其实验课与课堂上学习到的理论知识紧密相连，能够更加透彻地将知识点展现给学生，有利于学生对知识的理解和巩固，增进学生的学习兴趣，激发创新能力[3]。随着教学观念的不断更新、科技水平的不断进步，社会对人才质量的要求日益提高。这需要教育工作者不断思考，寻找新的方法，以培养符合社会需要的应用型人才为目标。因此，引进新的实验教学手段、教学方法具有重要意义。

一、虚拟仿真技术应用现状

随着网络技术的迅速发展，虚拟仿真技术不断推陈出新。多媒体技术、微电子技术、立体显示技术、传感与测量技术、软件工程、语音识别与合成技术、人工智能技术网络通讯、数据库及人机交互等高新技术具有逼真性、交互性、沉浸性等特点，为虚拟仿真技术提供了有力的支撑。目前，国内很多高校为了满足人才培养的需要，将虚拟仿真技术引入教学，包括实验教学，使实验更丰富、更逼真，激发了学生的学习兴趣，有益于培养学生综合能力，获得了很好的教学效果。天津中医药大学国大亮等[4]对3D打印制药虚拟仿真实验教学平台建设进行了探索，采用开放式教学模式，促进学生创新创业能力的培养。河北科技大学马世博等[5]结合实验特点和存在的问题，建设材料成型及控制工程专业虚拟仿真实验教学系统，基于Web网络技术形成了一套完整的材料成型及控制工程课程虚拟实验教学体系，有效地增强了实验教学的灵活性和教学资源的共享性。西南大学龚成斌等[6]借助虚拟教学平台对材料分析技术课程进行改革，更新了教学内容，强化了实验教学，改革成效良面显微镜虚拟仿真实验进行探讨，通过讨论，得出虚拟仿真技术是医学教育重要的辅助手段之一的结论。华中师范大学朱家华等[8]对面向师范生核心素养培育的虚拟仿真实验平台的应用进行研究，认为虚拟仿真实验平台在提高师范生探究能力和高级思维能力、提升信息素养水平等方面具有积极作用。湖南农业大学曾朝喜等[9]将慕课环境下的食品工艺学实验与虚拟仿真技术相结合，总结新形势下虚拟仿真技术应用于实验教学中的优势和问题，为实验课的开展提供了依据。目前，很多高校将虚拟仿真技术应用于教学，包括医疗、生物、食品、化学、电子技术等方向，从教学方法角度考虑，是探索，也是进步。这是一种新的教育手段，在不断地更新完善中，本文就当代人才需求和仪器分析实验课的特点，探索基于虚拟仿真技术对仪器分析实验课进行改革，希望对提高教学效果，培养优秀学生起到积极作用。虚拟仿真实验教学方法能及时反映学生的学习效果，快速获取学生对实验教学的反馈，有助于教师总结经验，不断改进教学方法。由此可见，虚拟仿真实验教学是一种经济、高效、安全的教学方式，可提高学生专业能力和创新能力，为培养高素质应用型药学人才提供保障，保证人才培养的质量。

二、虚拟仿真技术应用于仪器分析实验教学的探索

根据虚拟仿真技术的特点，教师可以本着人才培养方案、仪器分析课程的特点、仪器分析实验课程内容等，将其与实验教学结合，建立虚拟仿真实验教学平台。平台包括四个方面：虚拟仿真实验课模块设置、虚拟仿真实验要求设置、虚拟仿真实验任务设置、虚拟仿真实验课效果评价体系的建立等。本文以原子吸收光谱仪的使用为例，介绍实验教学平台[10-11]，具体如下。

（一）虚拟仿真实验课模块设置

开发者根据原子吸收光谱仪的特点和需要掌握的内容设置实验模块，包括仪器工作原理的展示模块、仪器结构展示模块、仪器操作和数据处理模块、仪器维修维护模块等四个部分：以交互动画和3D仿真形式，展示原子吸收光谱仪的工作原理；介绍仪器外部和内部的结构和构造；模拟逼真的实验环境和场景，让学生按照实验操作步骤依次独立完成操作内容，使学生身历其境，感受原子吸收光谱仪操作的整个过程，使学生更系统地掌握仪器的相关知识。

（二）虚拟仿真实验要求设置

此部分主要针对仪器操作和数据处理模块。仪器工作原理的展示模块和仪器结构展示模块起到预习和加深理解的作用。仪器维修维护模块是对传统实验课的改革。传统实验教学模式是学生通过实验教师的讲解来掌握知识。本文提出结合虚拟仿真手段来学习，体现了对知识体系更好的补充。仿真仪器操作和数据处理模块中的每一个步骤都有相应的实验内容、要求和注意事项。实验要求通过动画的形式导入，包括每个步骤的操作规程和仪器使用操作规程等。在仿真操作前，教师先播放这些实验要求，让学生认真对待实验，知道此次实验课需要掌握和熟悉的知识要点，以顺利完成试验任务。

（三）虚拟仿真实验任务设置

此部分也是主要针对仪器操作和数据处理模块的。针对课堂上需要学生掌握的原子吸收光谱仪的使用要点，实验教师根据实验要求，为学生设置相应的实验任务。学生完成此次课程的所有实验任务，就能完成本次实验项目。学生独立地带着任务进行操作，改变了传统实验中分组进行存在的弊端，使每个人都能身临其境地感受实验氛围，切身体会每个操作步骤，使他们的学习具有连贯性、整体性，使虚拟仿真实验的设置能发挥它的优势，提升了实验教学水平，也提升了学生的创新能力。

（四）虚拟仿真实验课效果评价体系的建立

为了评估学生的学习效果，开发者需要建立虚拟仿真实验课评价体系。对于情景展示、原理展示、课堂补充这几部分内容，开发者要建立题库。学生在完成实验后，就进入题库测试。测试的试题是随机的。学生在测试后会得到一个分数。另外，在仿真仪器操作和数据处理过程中，系统会根据学生完成每个实验任务的实际情况，给出相应操作分数。这两部分分数统计在一起，就是学生本次实验的得分，可用来衡量学生的学习效果。以上内容是仪器分析实验的实施方案。它需要不断完善，基于虚拟仿真技术模拟实际操作环境，利用虚拟的环境地图、帮助提示等功能引导学生进行实验操作，保证学习的连贯性，提高学生的学习兴趣。

三、虚拟仿真技术在仪器分析实验改革中的作用

网络发达的时代对人才培养要求日益提高。因此，将虚拟仿真技术应用于实验教学是一个必然的发展趋势[12]。虚拟仿真技术引入仪器分析实验教学具有以下优点：1.虚拟仿真技术运用现代化电子技术及互联网手段，建立了生动逼真、易于交互的实验教学场景，使一些抽象的实验条件形象化，让枯燥无趣且难懂的知识点变得生动有趣，激发了学生对本门课程的兴趣，有助于提高课程教学效果。2.虚拟仿真实验教学可以使学生更系统地学习和掌握知识，培养学生的整体思维，增加他们学习的深度和广度。3.虚拟仿真技术应用于实验教学能够解决实验器材缺乏及实验材料耗损率高等问题。4.虚拟仿真技术能够保证实验的连贯性，使一些周期长、难以实际展开的实验项目有效、完整地进行，保证实验教学体系的完整性。5.虚拟仿真实验教学能够大大降低实验的危险系数，保证一些具有危险性且安全系数低的实验安全进行，给师生营造一个安全、良好的实验教学环境。由于人才培养方案的要求，有些具有危险性的实验不能删减，要求学生必须掌握。因此，虚拟仿真技术的引入尤为重要。它既提高了实验的安全性，又能保证学生完整地掌握知识体系。除此之外，考虑到仪器分析实验课的特点，有些实验项目还存在一些问题，如实验成本过高、耗损量大、硬件配套设施不足等。为了避免这些问题，教师可引入虚拟仿真技术。它能保证每名学生都能在虚拟但逼真的实验环境中完成相应的实验内容，使学生更好地掌握相关大型仪器的原理和操作要点，培养学生系统性学习的能力，为其今后的就业和发展奠定基础[13]。

四、结束语

为了提高高校人才培养质量，推进实验教学的发展，本文探讨虚拟仿真技术与仪器分析实验的结合，对虚拟仿真技术应用现状、应用于仪器分析实验课的探索及其作用等方面进行总结。通过对虚拟仿真技术介绍，我们知道，它是一种新型教学模式，不仅可以应用于理论教学，而且可以应用于实验教学，还能解决一些传统实验教学存在的问题，在保证学生的学习效果的同时，更注重学生创新能力和兴趣爱好的培养，提高了学生的综合素质[14]。另外，虚拟仿真技术的应用是对传统实验教学的补充，能共享优质实验资源，将不易理解、掌握的知识点通过虚拟动画的方式表现出来，帮助学生理解、学习，吸引学生的注意力，激励学生自主学习，使仪器分析实验更绿色、安全，更符合当代仪器分析实验教学的发展趋势。因此，虚拟仿真技术的引入具有积极意义[15]。

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现代仿真技术范文篇9

关键词：体育运动；动作仿真；运用；信息技术

体育运动训练的强度日益增加，随着社会的迅猛发展，体育运动的训练水平逐渐增强，通过积极的改进，与传统的训练技术相比有很大改善。目前体育运动事业已经有较大的进步，但是随着人们生活质量的逐渐提升，体育运动训练技术与方法等很难追上人们的需求，所以必须借助先进的技术手段。在信息技术的支持下，努力创造更加先进的技术手段。通过先进的技术努力挖掘人体的运动细胞，使人体运动技能发挥其最大功效。

1．动作仿真技术概述

在体育运动训练中，最常见的观察手段是视频观察法和三维动态摄影法，这两种方法是在科学基础上建立的。采用这两种惯用手段能够观察连贯动作的分解动作，便于学习运动技巧，但是它们对外界条件的要求较高，例如光线、衣服色彩以及环境遮挡物等。所以在采用这种手段进行体育训练时会产生较大误差，故需要发展更为先进的信息技术来解决上述问题。近年来动作仿真技术逐渐发展起来，它是以三维动作捕捉技术为基础，并且通过计算机来模拟仿真人体大脑，从而来控制人体运动思维。人体动作仿真技术主要包括人体模型的建立、人体在特定条件下较为真实的物理反应信号的采集、计算机模拟人体真实动作的过程模拟等方面。该技术是信息技术在体育运动过程中的一项重大突破，它能够促进体育事业的发展，同时促进了三维动态模拟技术在体育运动中的发展［1］。1．1国内外研究现状。动作仿真技术源于20世纪的三维动态拍摄技术，世界上最先开始体育运动模拟的国家是美国，从刚开始的动作捕捉系统的运用到采集数据运动学等的研究。以上两种技术分别开创了体育运动的新浪潮。通过动作捕捉技术，美国科学家开创了下肢关节角运动在水平运动过程中的外表系统和算法，根据科学理论依据，探讨了病理步态的指标以及人体模型的限制。随后，科学家们还开创了解剖标定的内涵，通过信息采集运动学与动力学知识，分析了人体在空间运动中的诸多信息，例如盆骨位置、下肢与骨骼等重要信息。他们采用先进技术模拟人体的运动特性，并且取得了很大的成果。相比之下，国内的动作仿真技术发展较晚，与美国发达国家相比，其发展仍然比较落后。目前国内的运动仿真重点在应用研究上，而对基本理论例如算法、模型建立等研究较少。近年来我国学者利用OpenSim技术开发了很多先进的人体运动研究。例如跨栏短跑与腱伤病预防的理论分析等。此外研究人员还是使用动作捕捉技术分析了仿生外骨骼式下肢康复机器人研究，主要通过动作捕捉技术采集数据信息，并且建立人体仿真模型。这些研究都为我国体育运动仿真技术提供了科学依据，为动作仿真技术的发展提供思路，从而有效提升我国的体育运动事业［2］。1．2运动仿真技术概述。现代社会中，各种机械设备层出不穷，且随着社会竞争力的增加，各种机械设备功能复杂多样，因为人们对生活质量的追求越来越高，导致机械产品开发企业更加关注产品的功能化信息。因为只有这样才能够满足人们的需求，才能在这个竞争极强的社会中占据一席之地。那这就要求研究人员努力研究各种新型产品，产品功能多样化的前提是专家们提前了解这些机械产品的运动特性、例如材料材质、运动学和动力学的基本理论等。动作仿真技术能够提供一些运动过程中动态模拟信息的方法，所以在现代社会中被广泛应用。例如，研究人员利用仿真技术能够将CAD中对装配体进行运动约束；此外，运动仿真软件能够模拟并且计算出运动特性参数，例如加速度、速度等运动学信息以及惯性力、驱动力等动力学信息［3］。根据运动仿真技术，研究人员逐渐发展了人体运动仿真技术，它主要是用来建立刚性的人体模型，通过仿真技术对人体的运动进行约束，并且设定一定的空间范围，从而对人体运动的动态过程进行模拟。当前人体仿真软件分为两种，一种是专用的人体模拟软件，通过软件自带的系统直接建立人体模型。另一种是机械制图中常用的三维绘图技术，通过软件来建立人体模型。专业的人体建模软件，例如ADAMS，它可以直接对建立的人体模型进行运动约束与空间约束，而机械的人体建模软件还需要将模型导入到专业的建模软件中进行约束条件设定，然后再进行仿真过程，这种方法显然存在很多弊端，且在导入过程中会导致部分信息缺失，不利于体育运动中的人体动作模拟。

2．信息技术作用下的动作仿真对体育运动的影响

2．1动作仿真技术对学生体育运动的作用。利用现代科学研究的新型技术，能够更好的模拟体育运动过程，在体育教学中通过视频、音频以及软件插件等清晰的将动作要领展现给学生，在体育运动教学中更精准的传授教练的动作要领以及动作需要注意的关键性问题，从而促进学生对体育运动的理解与掌握。此外，信息技术应用于仿真技术中，体育动作仿真能够通过收集动态视频等方式进行，同时还能采用软件模拟动作的全过程，根据实际情况模拟动作发生时的环境、速度以及动作约束力等。采取动作仿真技术模拟体育运动能够较好的掌握动作要领，并且可以更全面的掌握体育动作中可能存在的危险，从而及时避免体育运动中意外事故的发生［4］。这不仅有利于学生的健康而且能够有效的提升体育教学质量和教学效率。学生在学习体育动作时，从动作仿真技术中感知某一动作的关键部分。例如基础设施不完善等体育运动缺陷，会造成体育教学的困难，抑制体育运动的发展。当前我国已经有数十家学校开设了高尔夫球的体育教学课程，这在体育教学中是比较先进的教学，然而教学场地受到限制，这严重阻碍了学生对高尔夫球的熟练程度，同时也不利于该课程的建立，其课程设置目标与现实存在很大差距，降低了该课程的期望值。鉴于上述问题，现在很多高校采用模拟仿真技术来进行高尔夫球教学，通过先进技术软件引用虚拟仿真技术来进行课程教学，例如高尔夫球的动作，模拟实验中心场地来进行高尔夫球技术的模拟与验证，此外通过软件进行条件约束，还能控制气候环境变化对体育动作教学的影响。2．2动作仿真技术对体育训练教师的影响。随着科学技术的发展，在体育运动训练中，新课程改革也成为体育教学中的一个重大改革项目。在利用先进技术的同时能够改变教师们陈旧的教学理念与方法。通过动作仿真技术教学，从音效视频等动态教学方法中，能够让教师体会到动作仿真技术的重要性，它能够将教师表达不清楚的动作内涵与美感生动形象的表达出来。采用动作仿真技术不仅提升了学生的学习积极性，同时也提升了教师的教学效率。采用动作仿真技术，将枯燥乏味的动作生动化，同时使得教师的备课更具有针对性，教师备课过程效率提高，且对课程的重点把握的很清楚，通过针对性训练，刺激学生的感官，提高他们的专注度。此外，通过动作仿真技术，教师能够采用多次播放视频增加学生的感知与熟悉度，在日常教学中还可以将学生上课时的动作视频与示范动作视频进行对比，方便学生及时纠正错误的动作，提升学生对动作的准确度和把握程度。

3．体育运动训练中动作仿真技术的运用分析

3．1建立虚拟的体育运动场景，巩固技术动作。每个运动项目的完成均与学习的个体与个体所处环境的构建有关系，项目的完成涉及基本理论，技术以及动作要领学习等。所以体育动作教学也应该保证良好的教学环境，学生积极主动，与教师互动交流，这些都有利于动作的学习。通过动作仿真技术可以虚拟的模拟体育运动中的教学场景，这样的场景是自由开放的，有益于学生学习的。通过电子计算机生成可视化的运动场，基础设施，器材以及健康的运动员，能够直观的刺激学生的感官，提高他们对运动动作要领的观察度，从而促进他们对动作要领的掌握。此外，可视化的虚拟场景能够让运动员全面体验各种运动项目，从而增强体育运动的趣味［5］。3．2改善教学模式，实现教学多样化。体育运动在人们的固有思维中是简单的重复动作，认为只有这样才能熟练掌握动作，具备熟练的运动技术。然而动作仿真技术打破了人们对体育运动教学的固有观点。在体育教学中采用动作仿真技术能够使体育课程多样化，同时在视觉感官的前提下让学生具有深刻的情感认知。虚拟仿真技术可以通过视觉，听觉以及镜面摄影等方式，让学生有身临其境的感受。同时通过镜面摄影技术指出学生错误的动作，方便学生及时纠正错误动作［6］。此外，虚拟仿真技术还能够模拟训练者的实时动作，通过不同音效、提示、方向等提醒学习者所学体育动作的前后顺序以及动作技巧等，从而提高学习者的体育运动能力。

4．结语

现代仿真技术范文篇10

［关键词］虚拟仿真技术；中职计算机；网络实训环境；构建难点

中职学校教学与普通学校教学具有明显差别，在中职学校教学当中，教师更倾向于对学生进行职业技能的培训，意图通过教学，帮助学生实现全面成长，为其后续工作能力打下坚实基础。在计算机网络课程当中，要求学生自身拥有较强的工程实践能力，但在实训时，许多学生因设备、项目、时间、技术等复杂原因，无法有效基于教师的教学基础进行有效学习。因此，教师必须根据其现有的教学模式，对学生进行全面加强。目前，我国中职计算机教学资源对网络实训环境建设具有一定的认知，但是在实际运行过程当中依然有亟待改进的问题。如何有效改进这些问题，对中职学生进行有效教学，是本文探讨的重点问题。

1我国中职计算机网络教学现状分析

1．1教师未能产生有效的教学方案

随着计算机整体教学技术水准的不断提高，教师在中职教学当中，为了保证学生能够在最短的时间内实现知识点的全面吸收，在教学中存在了一定的“强制渗透”［1］。这种不良渗透将导致学生对知识点的学习产生了一定的“吃不透”现象。计算机网络教学是一门非常庞大且分支众多的科目，而不同的分支则可细化为“二级分支”“三级分支”。教师必须通过合理有效的方式，将其划分为”小单元”，以“小单元”的形式对学生进行渗透教学，保障整体的教学效果。但很多教师在教学过程当中，结构松散、目的不明确、系统性较差。这种明显具有缺陷性的教育理念无法为人才的培养提供驱动力。此外，现有的教学模式更倾向于验证性实验，对网络技术的渗透过于抽象，导致学生无法有效掌握。长此以往，造成恶性循环，严重降低了学生的学习兴趣。在教学过程当中，教师并没有基于学生自身的特点，进行学习资源的渗透。在教学内容以及教育方法当中，其整体模式依然停留在早期计算机网络技术当中，使全新理论与实践方法无法有效进行研究［2］。此外，在建设过程当中，教师必须基于专业化的计算机网络实训系统进行建设，但建设过程需要大量的资源，例如，硬件设备（交换机、路由器等）是提高虚拟建设的重要依据。而学校自身对相应硬件系统的支持度较低，且随着网络时代的发展，硬件设备整体更新速度极快，学校的财务压力较大。

1．2计算机整体实操课程呈现“架空性”

对传统的网络实训课进行有效分析，可以得知其受硬件因素以及课程安排等制约，在教学大纲内无法有效就实训内容进行专项渗透。此外，在实训模式下，学生的学习时间有限，只能利用实训室的设备进行操作，在课后缺乏必要的支持，无法有效地进行练习巩固［3］。因此，学生整体的学习知识点存在严重的“遗忘性”。这种教学现状对教师而言产生了较多的阻碍，也对其后续巩固教学提出了较大的难题。此外，学生网络实践能力极差，教师的整体教学模式“架空”，无法贴合学生的实际需求。除教学理念“架空”外，学校自身的建设进度以及应用性也呈现了严重的“架空”。对我国计算机网络实训室的建设所需资金进行规划，仅包含设备、场地、软件等环节的总和，便至少需要投入2000000元资金才可保证60人同时使用。这种昂贵的费用令不少技工院校无法有效建设。加之教师的教学方案落后，导致其整体“投入大”“回报小”。对于偏远地区的技工学校，网络实训的存在概念严重不足，在教学当中难以开展。教师只能以文字的形式对学生进行渗透，导致学生对相关知识点的认知过于抽象［4］。

2虚拟仿真技术概述

2．1虚拟仿真技术概述

虚拟仿真技术（VirtualReality，VR），又被称为虚拟现实技术。作为一种新型技术，虚拟仿真技术在世界各地得到广泛应用。其有效的“融合性”更是为教育、医疗、工作等领域提供了便捷性基础［5］。在Windows10的更新当中，便针对此类虚拟仿真技术，推出了“虚拟现实门户”，通过内置的方式，嵌入在系统当中。由此可见，虚拟仿真技术的广泛性。虚拟仿真技术可以借助计算机生成一定的模拟环境，通过专用的设备，帮助用户实现“沉浸式”体验。为用户以及该情景模拟提供一定的使用模式，且这种使用模式具有交互性的特征。

2．2虚拟仿真技术具有明显的“沉浸感”与“交互性”

虚拟仿真技术可以帮助使用者以“自然”的姿态投入到计算机模拟好的情境当中，通过专用的设备（如VR眼镜），帮助使用者身临其境地感受到此情景所提供的场景，提升使用者的参与能力，将其角色由被动转化为主动［1］。此外，由于虚拟仿真环境基于计算机网络，因此其自身具有高度的交互性。在虚拟仿真环境当中，使用者可以基于环境当中的任何“点”进行互动，激发使用者自身的本能意识，以其自然反应为基础，进行高效的渗透吸收。例如，在虚拟仿真建设当中，以“树木保护”环节为例，使用者通过虚拟仿真技术，置身在森林当中。针对计算机模拟出的不同树木进行交互，了解该树木的习性以及其生存现状，激发使用者的环境保护认知。经实验证明，应用虚拟仿真技术，在吸收性方面可提升35％［3］。

3在中职计算机教学中运用虚拟仿真技术的价值意义

3．1帮助教师构建更为有效的情景模式

在计算机网络教学当中，运用虚拟仿真技术，可以方便教师基于计算机自身的功能，设立不同的环境［6］。并以设计出的环境为基础，模拟出真实的沉浸感与良好的交互性。促使学生进行学习，以弥补学生在日常教学过程当中出现的交流性不足问题。教师运用虚拟仿真技术，也可以实现与学生的高效沟通。在以往的教学模式当中，教师虽然也可以为学生提供课后指导，但多数学生受课堂时间或自身害羞等因素影响，很少有学生就课后问题与教师展开沟通，这就导致教师对学生整体的学习计划未能产生足够认知。但运用虚拟仿真技术，学生可以在网络当中，自然地向教师提出问题，方便教师了解学生的整体学习模式，调整其教学方案，有效保证高效教学。

3．2帮助教师有效改善现有教学环境

在现有的教学环境当中，学校开展实训教学的最大难题之一，便是教师与学生受时间的限制，无法有效开展学习。在传统教学模式当中，学生在实训室受到的教育在实训室结束后无法进行有效复习。受设备等影响，学生对知识点的巩固出现了一定的“模糊性”。而运用虚拟仿真技术，则可以有效保证学生在课后也可实现高效复习，提供理想的虚拟操作环境。同时，教师也可以基于虚拟仿真技术，在课堂当中对学生进行全面渗透，调整自由的教学模式以及教学方案，实现全面渗透、高效吸收。例如，以计算机网络专业“综合布线”中的光纤熔接为例，需要学生理解光纤的结构和各层的功能，在此基础上多练习光纤熔接的“剥、切、放、熔”各个环节，留意其中的操作要点，所熔接的光纤最后通过检测则为成功。在这样的过程中，光纤直径与头发丝相似，非常细小，学生不能直观地观察和理解其结构功能。实操环节中有不少设备，比如，“光纤熔接机”内部熔接的过程等也是无法用肉眼去观察理解。如果要多次反复练习，对工位数量和耗材数量等实训条件也具有一定要求，实训室无法全部满足。但运用虚拟仿真技术，使用动画技术、虚拟现实技术等信息化技术手段来帮助学生理解理论知识和抽象的实训要点，以学校自身的网络教学资源平台为载体，在教学中探索不同类型的混合式教学模式，找出或形成适用于中职计算机网络实训类教学的模式与方法，将有效改善学生的学习环境。

3．3改善学校自身的资金投入压力

运用虚拟仿真技术，可以通过计算机软件模拟出实训室的场景，其自身具有灵活、多样性的特点，可以保证整体的实操训练结果有效。此外，计算机技术可以对相应的材料模拟出真实的触感，学生在操作时，真实材料消耗几乎为零，降低了教学成本，同时，也节省了学校的教学资金，使学校可以将教学资金投入到其他方面。此外，用虚拟仿真技术模拟不同模式的工作模式，在后续的操作过程中，可有效规避此类相关的风险。切实保证学生实现“无危险性”学习、“无风险性”实践，完成教学模式的有效融合。

4以“CiscoPacketTrace”为例研究如何在中职网络实训室中结合“混合教学”有效应用

4．1混合教学的优势

“混合式教学”，即将在线教学和传统教学的优势结合起来的一种“线上”＋“线下”的教学［7］。通过两种教学组织形式的有机结合，可以把学习者的学习由浅度学习引向深度学习。开展混合教学的最终目的并不是去使用在线平台，也不是去建设数字化的教学资源，更不是去开展花样翻新的教学活动，而是基于虚拟仿真实训室的建设目标，有效提升绝大部分学生学习的深度。教师在教学过程中，学生整体的学习心理非常重要，其甚至可以已经成为一门学科。教师自身必须清晰认知到学习方面有“路径”可走，具有相对稳定的规律。教师自身需要擦亮双眼，不要被“学科不同”“教无定法”等表面现象所迷惑。在学习心理学上，对学习内容的分类具有明显的“规律”。教师针对这些类型内容的教学，发掘其自有规律，避免出现常规教学中“教无定法”的现象。“教无定法”只是表面形式上的问题，而各种教学法在基本的逻辑上是非常确定，也具有明显探讨措施的。教师必须根据实际情况进行最优化的处理，保证在后续的教学模式中具备开展最佳教学前提条件。教师应该努力依据学习和教学的规律，通过切实可行的方法，并与之结合，实现加大学生学习深度的目标。

4．2CiscoPacketTrace概述

CiscoPacketTrace是一款针对网络初学者开发设计的虚拟仿真软件，在教学当中得到了显著应用。CiscoPacketTrace软件提供了“网络拓扑结构”“配置路由器”“交换机”等，可以保证学生在仿真环境当中进行学习。同时，根据其不同协议，制定相应的辅助工具。CiscoPacketTrace的优势是支持多样性的网络协议，除了支持比较常见的HTTP、TCP、UDP、DNS、STP等协议外，CiscoPacketTrace也支持ARRP、HDLC等罕见协议。

4．3CiscoPacketTrace在混合教学中的应用

4．3．1设置必要的需求分析在使用“CiscoPacketTrace”时，必须实现一定的需求分析［8］。例如，学校局域网必须实现自动化，可以根据数据库、打印机等设备实现共享。此外，教师搭建必要的通信服务，对广域网进行安全访问，以确保正常教学信息的收取。同时，基于其自有的模式，实现保密。对于教学信息而言，其教学资源中包含了一部分的敏感内容，因此，局域网必须对其教学资源进行独立加密，储存在其服务器当中。根据要求，赋予专门人员的访问权限，保证其通过合理的方式共享内部数据。4．3．2主要教学技术分析根据混合教学“多样性”的教学特点，以“构建小型金融企业局域网”为课题。在构建过程当中，学生需要得知，财务部门属于信息比较敏感的部门。因此，在设计过程当中，局域网必须对财务部进行独立。在此方面，教师可以利用“VLAN技术”将其独立隔开。此外，财务部当中，共用在服务器中的信息必须单独配置路由器。需要注意的是，在配置过程当中，有可能会导致信息泄露。因此，为了规避相应的风险，教师必须运用“VLAN技术”“静动态路由技术”“单臂路由技术”。

4．4进行必要的配置

其一，设置拓扑结构。将路由器与交换机的端口实现有效的处理，保证二者处于启用状态。其二，配置好相应的IP地址。并由教师对默认网关进行处理，保证二者的基本设置。其三，划分网段。并在划分网段后，选择必要的路由协议，配置路由器，设置共享密码。

4．5设置网络拓扑结构

为了保证整体的建设效果，必须构建局域网。就目前配置情况分析，其需要的设备包含路由器（3台）、交换机（3台）、服务器（1台）、打印机（1台）、电脑（6台）、直通线以及“DTE”不限量（如图1所示）。

4．6网络配置以及运行

在运行过程当中，需要将路由器（A）设置为“静态路由”、路由器（B）设置为“单臂路由”，路由器“C”设置为“静态路由”。同时将端口与VLAN（50）进行隔离。测试完毕后，便可以对网络进行测试，通过必要的时间列表，可以查看设备以及数据包的详细信息。在遇到问题时，学生依照教师的指令对系统进行修改，保证整个网络有效搭建。

5结语

综上所述，在传统的网络计算机教学模式当中，搭建小型局域网的操作项目，具有一定的难度，对学生自身的操作模式以及学校的硬件要求较高。但运用虚拟操作技术，以CiscoPacketTrace软件为主导，教师便无须担心学生的后续操作，同时，可基于CiscoPacketTrace自身的便捷性，保证学生身临其境地进行实操训练，加深其对网络知识的理解，实现教学目标。

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