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計算機仿真技術及應用范文1
1前言
21世紀是科技的時代,在各個行業領域中都有計算機技術的應用,所謂計算機仿真技術是基于計算機硬件設備與操作系統的一種仿真環境,對不同的物體與信息進行分析與加工,同時仿真技術也能將真實的事物變為虛擬的環境,幫助用戶更好的感受到聽覺、視覺的效果,在仿真環境中用戶可以同計算機進行虛擬的互動,真正實現身臨其境的效果,計算機仿真技術最為重要的一個特點就是構想性,能夠通過仿真技術讓人們更好的理解抽象的東西,并將這些東西以三維立體的形式表現出來。為了更好的適應市場的需求,提高生產系統規劃設計,減少投資風險,就需要讓企業的生產系統高效的、可靠的運行與生產。從目前來看,生產系統設計與管理中還存在很多的問題,由于系統自身具有一定的復雜性在調度的時候也比較困難,因此利用計算機仿真技術是最有效、簡單的方法,本文就對計算機仿真技術在生產系統中的應用進行具體的分析。
2計算機仿真技術在生產系統中的應用
2.1生產系統的計算機仿真技術
生產系統計算機仿真是一種系統建模與實驗分析的方式,它能將生產資源、工藝路線、庫存與管理等信息都結合起來,根據系統的活動過程來代替數學方式進行描述,在理解上也更加容易理解,全面的反映出生產系統的特征與過程,近年來,仿真技術在我國制造業已經得到廣泛應用,主要用于解決以下方面的問題:(1)生產系統的改造與重組。通過生產系統的流程進行仿真的分析,然后將各個部分的關系進行量化。(2)在制造單元分析問題上建立起仿真模型,確保相關資源的配置情況以及系統的合理性,估算出系統生產能力以及設備故障對系統的影響,從這些方面來確定出方案。(3)在生產系統仿真模型建立完成之后,生產管理人員就可以對生產系統的策略進行調整,根據模型可能造成的結果來做出最科學的管理措施。計算機仿真技術在生產系統中的這些功能,讓計算機仿真技術在制造業中獲得更大的發展。在生產系統計算機仿真的分析過程中,包括三個方面的內容:第一是根據調查研究來確定系統需要解決的問題,然后建立起概念模型并對相應的系統規則、變量、元件等進行論證,在此過程中除了設計人員之外,相關企業管理人員也要參與進來進行論證。第二是根據生產系統仿真的問題提供相應的數據,然后對仿真模型進行初始化將這些數據進行輸入,同時輸出最后的仿真結果。第三是對仿真的結果進行分析從而提供更多的決策依據。
2.2生產系統計算機仿真實例
用于生產系統的計算機仿真工具主要有三種類型:第一是計算機算法語言例如C語言、C++、Fortrun等,第二種類型是通用的仿真程序語言,第三種是計算機仿真軟件。計算機算法語言與通用的仿真程序語言都需要設計人員具備很好的編程能力,這兩種工具的運用相對困難一些,計算機仿真軟件就沒有這些缺點,它有著簡單、易掌握的特點,同時所有的數據都可以在一個圖形界面中完成是目前使用最廣泛的應用,在國外很多的企業都開發了這種軟件,例如Automod、Witness等,在進行實際操作的時候要建立起一個系統規劃模型,在這個車間中應該包括兩臺數控車床、一臺清洗機、一套檢測設備,如果加工作業到達車間的時間為20分鐘,那么就應該按照1:1的比例來分配工作量,車間需要有一位技術人員來復雜加工與檢驗入庫的工作,同時為了擴大車間的生產能力提高設備使用率,應該適當的對現有系統進行完善與改造,如果車間需要雇傭3個技術人員,那么加工過程中的搬運時間就為2分鐘,并且加工中的搬運時間就由設備的長度與速度來決定的,每條輸送裝置的長度為50m,速度為40m/min,通過對生產系統的仿真可以看出,利用仿真可以對生產系統進行簡單的描述,這也是為提高生產系統的效率提供依據,這只是一個比較簡單的實例過程,對于比較復雜的生產系統來說只依靠人的能力是遠遠不夠的,要想仔細的對這些因素進行分析與預測就應該采用更加先進的辦法,將計算機仿真技術加以完善對管理人員的幫助也就更加明顯了。
3結語
綜上所述,本文主要對計算機仿真技術在生產系統中的應用進行說明,可以看出,隨著我國制造業進程的不斷深入,計算機仿真技術已經投入使用并得到了廣泛的好評,它能夠解決制造業系統中的復雜問題,還可以應用于自動制造系統的研究,可以說有著很好的發展前景,在計算機不斷普及的今天,相關專業技術人員在該領域做出了很多的討論與嘗試,利用計算機仿真技術對生產系統進行分析也是最經濟、有效的方式,相信未來我國的計算機系統會得到更加廣泛的應用,邁上新的歷史階段。
參考文獻:
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計算機仿真技術及應用范文2
論文摘要: 在分析專用數字仿真計算機的特點的基礎上提出半實物仿真對仿真計算機和實時網絡的需求,并且介紹相關技術的新進展。實踐證明仿真工作站和實時網絡方案是完全可以滿足仿真發展需求的。
作為信息技術核心的計算機技術自其誕生之日起經歷了50多年的發展,以廣泛應用于國民經濟和社會生活中。而作為計算機技術重要組成部分的計算機三維視景仿真技術,因其有效性、經濟性、安全性、直觀性等特點而受到廣泛的應用。它是在計算機圖形學基礎上發展起來的一種仿真應用技術。
據最新統計資料表明,計算機仿真技術是當前應用最廣泛的實用技術之一,虛擬現實(VR,Virtual Reality)是計算機世界最熱門的一個詞匯。視景仿真技術是計算機仿真技術的重要分支,是計算機技術、圖形圖像處理與生成技術、多媒體技術、信息合成技術、顯示技術等諸多高新技術的綜合運用。
1 專用數字仿真計算機的特點
1.1 仿真計算機的用途和發展
圍繞著對仿真計算機的計算速度、內存容量、接口等基本特性要求,在半實物仿真系統中先后采用了模擬計算機、數?;旌嫌嬎銠C、專用數字仿真計算機等類型的仿真計算機。尤其是以AD100及國產YF-2為代表的專用數字仿真計算機在國內、外的一些制導武器半實物仿真系統中得到了廣泛的應用。
1.2 專用數字仿真計算機的優點
以AD100及國產YF-2為代表的專用數字仿真計算機主要優點有:
① 采用異構同步并行多處理機、廣播式數據總線方案解決了計算速度和存儲容量問題;② 設計專用仿真語言,該語言簡潔、編程方便,而且還集成了常用的數值積分算法模塊,方便使用,同時還能夠實現精確仿真計算幀時的定時;③ 提供高速A/D、D/A接口,開關量輸入輸出接口及數字量(DPM)等接口形式,實現仿真計算機同仿真系統的連接。
1.3 專用仿真計算機存在的不足
① 數字接口能力不足:該型仿真計算機雖然提供了較全面的接口形式,但主要還是以模擬量接口為主,數字接口僅能適用幾種非主流總線形式(Q-bus等),而且在傳輸距離、傳輸速度等方面性能不佳,數字接口能力不足;② 維護性不方便:這類專用數字仿真計算機采用專用設計結構,與通用計算機有著較大的差別,硬件維護和軟件管理需要配置專人,而且出現故障不象通用計算機那樣容易替換,易影響試驗進度。從人力資源配置和快速維護性上看有不足之處。
1.4 仿真計算機的新要求
隨著仿真系統間的信息交換已開始轉入以數字信號為主,專用數字仿真計算機在數字接口方面能力的不足就顯示出來了。仿真設備控制、管理使用的計算機都是通用型的微機(含工控機),應用廣泛且有著豐富的應用軟件和接口形式,各種高速數字接口各具特色。因此系統應用的關鍵是迫切需要找到一個仿真計算機的新方案,既能保持專用數字仿真計算機的優點又能滿足高速實時數字接口的需求。這個需求就是對航空制導武器半實物仿真系統中仿真計算機的新要求。
2 仿真計算機和實時網絡技術的新發展
2.1 實時網絡技術
高速數字接口的形式雖然很多,但在仿真系統中的應用還要考慮到系統中信息的共用性,即多個設備共用某些信息。如對目標信息來說,目標特征信號生成裝置、目標運動仿真器、數據鏈傳輸仿真設備都要用。這是因為系統本身復雜,信息交換多和相應仿真系統設備規模大,耦合多。
考慮到仿真系統信息共用性特點,那些點對點的接口形式不易采用,而網絡式、廣播式的接口形式更容易滿足要求。同時半實物仿真系統信息交換還要求各信息節點的信息要同步更新,換句話說,就是信息傳輸延遲要小。
經過綜合比較分析,光纖反射內存影射式實時網絡(RT-net)比較符合半實物仿真系統的技術要求。它們的共同特點是利用映射式的信息傳送方法,某一節點的內容自動映射到所有節點, 這種映射是由硬件完成的,系統延遲小。高速、延遲小和信息更新同步的特點適合仿真的需要。這種網絡一般有兩種拓撲結構,一種是環行網,另一種是通過實時HUB連接的星型網。
理論上,HUB結構的網絡數據到達各個節點的時間沒有延遲,能做到信息同步更新。而且一個節點故障只影響本節點,不影響整個網絡。這一特性對進行系統局部聯試時非常有用,不必所有設備均開機。
RTnet的運行機制很簡單,分布式計算機系統內,每臺結點機上插一塊 RTnet卡,卡上有雙端口讀寫內存,通過驅動軟件可以讀寫這些內存,當數據被寫入一臺機器的內存中后,RTnet卡自動地通過光纖傳輸到其他連在網絡上的 RTnet卡的內存里,通常只需幾百納秒的時間延遲,所有RTnet卡上的內存將寫入同樣的內容。各成員在訪問數據時,只要訪問本地的RTnet卡內存即可。
RTnet適應的計算機總線形式一般都有PCI、MultiBus、VME等,在常用的操作系統,如DOS、WindowsXP、Windows2000環境下都可正常工作。
2.2 綜合應用
仿真工作站替代專用數字仿真計算機本身難度不大,二者的軟件內核基本一致,經過軟件移植,幾乎所有先前做過的工作都可以繼承下來。仿真系統集成的關鍵是實時網絡在系統中的配置和二次應用開發。有這樣幾方面的工作要做:
① 仿真工作站同實時網絡的接口檢查:雖然仿真工作站是基于通用工作站基礎上設計的,但這種通用工作站與通用微機之間還會有些微小的差別。② 各仿真設備控制計算機的適應性修改:仿真設備功能各異,研制情況不同,其控制計算機的操作系統不統一,有DOS、WindowsXP、Windows2000等版本,因此相應的設備驅動板卡等不相同。為了保證網絡系統穩定運行,簡化應用開發工作,有必要對能夠升級的設備控制計算機進行統一配置,還要對相應設備驅動卡、驅動程序進行更改。③ 共享內存分配表的建立:由于是共享內存機制,所以應對數據存儲地址的統一分配,明確各個信息的讀寫地址。對系統中注冊信息、節點狀態標志、同步時鐘等信息使用的地址也要進行規定。
總之,隨著分布式計算機仿真系統、虛擬樣機分布仿真系統的廣泛開發和應用,實時網絡技術做為一種快速的信息交換手段會得到更廣泛的應用。
參考文獻:
計算機仿真技術及應用范文3
【關鍵詞】計算機仿真技術 應用型本科 數控仿真系統 數控技術
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2015)06C-0077-02
應用型人才主要是在一定的理論規范指導下,從事非學術研究性工作,其任務是將抽象的理論符號轉換成具體操作構思或產品構型,將知識應用于實踐。也就是說,應用型本科的教育是保證培養的人才具有一定的理論知識,主要是能夠將所學習的理論知識應用于實踐。應用型人才的核心是“用”,本質是學以致用,“用”的基礎是掌握知識與能力,“用”的對象是社會實踐,“用”的目的是滿足社會需求,推動社會進步。
數控技術類課程是應用型本科機械設計制造及其自動化、機電一體化專業、數控技術專業的主干課程,在數控技術類課程的教學過程中一般采用理論和實際結合的方式進行。理論部分主要講解數控加工工藝、數控加工刀具、數控編程基礎等;實際操作部分主要是結合理論知識進行實際機床的操作和典型零件的加工。傳統的理論部分教學主要通過教師PPT演示,在演示過程中插入文字、動畫、圖片對理論知識進行講解,傳統的實踐環節教學主要通過老師帶領學生到實訓車間,通過具體演示零件的加工來完成。隨著計算機技術的發展,數控仿真技術逐漸融入到數控技術的教學和應用中,成為數控技術教學的重要輔助手段。根據桂林航天工業學院在實際教學過程中傳統教學方式方法和數控仿真技術輔助教學的實際情況做如下分析總結。
一、師資投入
桂林航天工業學院現有機械類學生中學習數控類課程的約2000人,相關教師18人,按照教學計劃的安排,每周約有700名學生參加288學時的數控理論和實踐教學活動,平均到每位相關教師約每周16學時的教學,參加每位教師課程的學習人數約40人。在教師每周8學時理論部分教學中,采用40名學生的課堂教學,按照傳統的PPT課件插入文字、動畫、圖片進行演示性教學幾乎沒有實際的困難,但教學效果往往欠佳;但每周約8學時實踐教學,按照傳統模式進行就比較困難,每2~4位同學一臺機床,1位教師進行指導幾乎無法實現;一次課兩個學時90分鐘,實際操作前利用1~2臺數控機床講解約20分鐘,約40個學生圍在周圍觀看,很多學生會無法看清楚,而且剩下的時間每臺機床分配不到2分鐘時間,難度和效果可想而知。同時,由于機床的生產廠家和型號非常多,如果只是針對某種機床或者某些型號進行講解,很難讓學生適應實際企業生產中眾多的機床廠家和機床型號。即使是桂林航天工業學院這樣的全國性質的數控實訓中心,雖然各種機床有60臺,總價值達到3000多萬元,仍然只能選擇非常有限的幾個廠家和型號的機床。總體上來講,受到場地、經濟的制約,不可能讓學生全面地操作實際生產中眾多廠家、型號、操作系統的機床。
如果采用計算機仿真技術進行教學,在理論部分和實踐部分可以完全相結合,并且由于采用虛擬仿真方式,可以調用任何廠家、型號和操作系統的機床,讓學生在結合理論知識編程的過程中,輸入不同的數控機床,體驗和理解由于數控機床的不同引起的編程格式、編程代碼的差異,以適應實際生產過程中的型號、廠家和數控系統的差異,充分達到應用型本科主要實際操作應用的能力。例如在桂林航天工業學院教學中使用的南京斯沃數控仿真系統,開機時的數控系統選擇界面包括了FAUNC、SINUMERIK、EZmotion、華中數控、北京凱恩帝、大連大森、南京華興等70種;同時在選擇FANUC 0i-M操作系統后,可以選擇的機床操作面板包括漢川機床、南通機床、南京二機、濟南機床、友嘉機床、托普機床、Duoleng、北京機床、大連機床、南京邁順、縱橫國際、南京東恒杰必克、臺中精機、沈陽機床、韓國Doosan、巴西Romi、韓國WIA等28家中外機床廠家的操作面板。以不同的操作系統選擇不同機床企業的操作面板,可供選用的機床幾乎覆蓋整個加工行業所使用的各種數控機床。
二、教學安全
對于教學安全主要是針對實踐操作部分,機床作為機械結構,一旦出現事故,輕則機器損壞,重則出現傷亡事件,這樣的事件已經給了我們血的教訓。例如,某高校機械專業學生在企業實習期間由于操作失誤,直接導致手臂被機械結構嚴重損傷,最終不得不截肢。如何避免機械事故發生是學生在實踐操作部分最需要注意的問題,因此很多學校非常強調安全問題。
傳統教學中,由于學生在上機床實際操作之前并沒有對機床的運動情況有很清楚的了解,很容易導致事故的發生,因此很多院校在進行數控實訓操作的時候,多是恐懼危險的發生而走走形式,真正實際進行操作,并能夠加工出零件的比較少,除非是學校為了讓學生參加比賽而培訓數量比較少的學生,難以達到教學計劃中關于實踐教學部分的實際要求。而采用計算機仿真技術的數控教學,可以在實際操作之前充分了解數控機床面板的操作和數控機床的運動運行規律,某種意義上說就是真正的數控機床操作的演習,為實習實訓部分做好充分的準備工作,即使在仿真中出現操作錯誤或者操作失誤,既不會導致機床的損壞,更不會導致人員的傷亡。
三、教學效果和效率
數控程序編寫是數控類課程的主要教學內容之一,如何正確地編寫數控程序也是數控類課程的重要任務。在傳統課堂上,教師主要利用PPT課間插入動畫、圖片、文字等內容進行講解,雖然利用了一些多媒體資源,但是并沒有充分發揮多媒體最大的功用。在講解過程中往往比較枯燥乏味,難以更加形象具體地表述數控代碼控制刀具、機床主軸的運動情況。特別是對于一些比較復雜的循環指令只是通過這樣的講解方式往往很難準確地表達。雖然目前有些教師可以采用一些三維軟件、動畫軟件制作一些比較詳細的動畫,但是這種動畫往往就是固定設置好的動作,缺乏參數的變化,不能通過修改參數來觀察刀具運動的變化。
目前大多數計算機數控仿真數控系統都是模擬實際的數控機床操作,幾乎完全和實際的數控機床操作相同。教師在授課過程中可以編寫實際的數控程序,再輸入到數控仿真系統中進行驗證,在驗證的過程中,可以隨時改變數控程序中的參數,來講解數控指令中參數控制刀具的運動規律,也可以改變數控程序中的程序指令,來講解不同指令刀具的運行軌跡;這樣就可以更加清楚形象地講解數控編程中的各種程序指令和指令中各個參數的含義。在斯沃數控仿真系統模擬加工零件過程中,在操作界面的左側顯示編寫的數控程序,仿真操作過程中根據刀具的運行軌跡,自動跳轉相應的程序段,幫助學生理解程序中控制對象的運行情況,并且利用不同的顏色來展示不同刀具的運動軌跡,在直觀地展示運動軌跡的同時也可以隨時更改數控程序或程序中的參數來獲取不同的軌跡。
四、數控工藝部分體現
在實際的加工過程中,數控工藝主要體現在刀具、裝夾、進給量、主軸轉速、背吃刀量、加工工序等。由于這部分內容比較抽象,需要根據實際加工的材料、技術要求、零件現狀等具體情況進行講解。傳統授課方式只是通過語言的描述、圖片的展示來完成內容的講解,學生很難理解。
在采用數控仿真系統進行教學過程中,可以根據加工零件結構的不同,按照工序要求講解各種刀具的結構、刀具的尺寸參數;并且幾乎不受任何限制,在斯沃數控仿真系統的數控車刀包括了14種車刀刀桿、各種形狀的刀刃,并可以根據加工需求輸入刀桿、刀刃的參數和材料,也可以根據實際機床的結構選擇四方刀架、八方刀架、十六方刀架,或者選擇前置刀架和后置刀架,滿足數控車床在加工各種零件的需求;在數控加工中心包括15種各種類型的刀具,同樣可以根據需求輸入刀桿、刀刃的參數和材料,選擇各種形式的刀庫,滿足數控銑削和加工中心加工各類零件的需求。
同時也可以根據零件的結構特征選擇適合的裝夾方式,也可以設計自己的專用夾具以滿足不同工藝裝夾的需求,使學生可以根據裝夾的情況,正確理解程序編寫過程中避開裝夾,防止車削或者銑削到夾具的零件,滿足工藝講解過程中關于工件裝夾的要求。斯沃數控仿真系統為數控銑床和加工中心工件提供了三種可選擇的裝夾方式,包括直接裝夾、工藝板裝夾和平口鉗裝夾,以滿足不同零件加工關于裝夾的要求,數控車床根據板料或管料的需求提供外圓裝夾方式和內孔裝夾方式,以滿足車削零件加工的需求。
綜上所述,利用數控仿真系統于應用型本科的數控技術類課程的教學中可以適應不同專業方向關于數控知識技能的學習,在減少師資投入的情況下學生可以盡可能多地了解和模擬操作時間生產中眾多廠家、型號和操作系統的機床,以適應未來走向工作崗位進行數控編程或者操作機床的需求;同時從教師實際教學的角度,在理論教學方面,可以結合數控仿真軟件,實時地通過仿真操作來幫助學生理解數控編程和數控工藝的基本知識,同時也可以模擬不同機床的實際操作,大大減少事故率,保證教學過程以及學生參加工作后實際操作機床的危險。經過桂林航天工業學院多名教師近年來采用傳統教學方式和計算機仿真技術相結合的方式進行教學證明,學生在學習數控技能的時候,一方面學習興趣大大提高,學習數控技術的激情比簡單枯燥的傳統課堂教學具有明顯的差異,另一個方面學生學習的效果也明顯提升,實際掌握數控知識和數控操作的能力明顯提高。
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計算機仿真技術及應用范文4
[關鍵詞]計算機仿真系統數控技術實習教學特點現狀應用
中圖分類號:G43文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120191-01
實習教學是職業教育的主要內容,它體現學生對所學專業的技能訓練掌握的程度,技能在職業學校教育中起主導作用,隨著數控加工仿真系統的越來越完善,在數控技術實習教學中也發揮著越來越重要的作用。數控加工仿真系統是結合機床廠家實際加工制造經驗與高校(含職業技術學院、中等專業學校、技工學校和職業學校)教學訓
練一體所開發的一種機床控制虛擬仿真系統軟件,可以滿足大批量學生教學需求。
一、計算機數控加工仿真系統的概念
計算機仿真就是借助計算機,利用系統模型對實際系統進行實驗研究的過程,分析復雜的動態對象,仿真是一種有效的方法,可以減少風險,縮短設計和制造的周期,并節約投資。數控加工仿真利用計算機來模擬實際的加工過程,是驗證數控加工程序的可靠性和預測切削過程的有力工具,以減少工件的試切,提高生產效率。它隨著計算機技術的發展而迅速地發展,在仿真中占有越來越重要的地位。
二、計算機數控加工仿真系統的產生
數控機床加工零件是靠數控指令和程序控制完成的。為確保數控程序的正確性,防止加工過程中干涉和碰撞的發生,在實際生產中,常采用試切的方法進行檢驗,但這種方法費工費料,代價昂貴,使生產成本上升,增加了產品加工時間和生產周期。后來又采用軌跡顯示法,即以劃針或筆代替刀具,以著色板或紙代替工件來仿真刀具運動軌跡的二維圖形,有相當大的局限性。對于工件的三維和多維加工,也有用易切削的材料代替工件(如,石蠟、木料、改性樹脂和塑料等)來檢驗加工的切削軌跡。但是,試切要占用數控機床和加工現場。為此,這些方法都存在弊端,將其不斷發展和完善,逐步找到一種能逐步代替試切的計算機仿真方法,并在試切環境的模型化、仿真計算和圖形顯示等方面取得了重要的進展,于是計算機數控加工仿真系統的出現成為必然。
三、計算機數控加工仿真系統的使用現狀
數控機床的切削加工過程仿真屬于幾何仿真,既不考慮切削參數、切削力及其它物理因素的影響,只對機床操作全過程和加工運行全環境的仿真,以驗證程序的正確性。它可以減少或消除因程序錯誤而導致的機床損傷、夾具
破壞或刀具折斷、零件報廢等問題;同時可以減少從產品設計到制造的時間,降低生產成本。
四、計算機數控加工仿真系統在數控實習教學中的應用
數控加工仿真系統已經成為國家職業資格鑒定考試中不可或缺的一部分,從中也可看出仿真系統在數控實習教學中的重要性和普遍性。
1.仿真系統界面完全模擬真實數控機床的控制面板和顯示屏幕,真正實現虛擬狀態下的真實場景。學生利用該仿真系統進行模擬真實機床的操作,同樣會達到操作真實設備和代替實物操作訓練的目的,并且安全可靠。由于大部分的實訓活動可以在仿真系統中實現,使用仿真軟件將大大減少在數控機床設備上的資金投入,從而可以加快當前緊缺數控加工操作技術人員的培訓速度,也大大減少工件材料和能源的消耗,從而可以降低培訓成本。同時,具備多媒體教學特點的動態仿真操作使教學形象生動、內容流暢易懂?;咏虒W功能使得教師既可以以廣播的方式在每個學生的屏幕上演示其教學內容。教師也可以在自己屏幕上看到每個學生的操作情況,實時了解教學情況。
2.學生可以直觀地觀看工件的仿真加工過程,熟練掌握機床的操作步驟和加工流程,并能夠實現直接測量和檢驗加工后的工件,完全實現了真實加工再現。
首先,在仿真系統上,可以實現機床的選擇、刀具的安裝、切削用量的確定及對刀等一系列操作,具備圖形模擬演示功能,可以直觀地觀察刀具和工件的相對運動和加工情況。
同時,在機床運行和加工過程中,能夠及時提供程序錯誤或超行程等報警信息,教師或學生能夠根據報警信息進行分析,從而發現故障原因和作出相應的解決措施。
3.計算機數控加工仿真系統提供了一個采用虛擬機床替代真實機床進行實習訓練的平臺,在降低費用的同時保證實習效果,既講經濟又求實效。
總之,數控技術專業職業能力的培養,要求學生必須進行大量的動手操作訓練,而數控設備價格相對昂貴,受資金等各方面條件制約,大部分職業院校很難真正做到滿足實踐教學的要求。在教學中引入數控加工仿真技術,為解決此類問題開辟了一條蹊徑。
參考文獻:
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計算機仿真技術及應用范文5
1、交通領域: 交通是由人、車、路和環境構成的一個復雜人機系統,事故的誘發因素是多方面因素的綜合。交通安全的評價,應該充分考慮人、車、路和環境諸方面因素的作用和影響。評價體系是通過建立虛擬環境,并在這個虛擬環境中設計各種事故誘發因素,并對某區域和某路段的交通安全水平進行全過程的跟蹤和評價。 交通安全仿真及評價系統的核心部分就是計算機的仿真,它是一種可視化的仿真;
2、制造領域: 汽車制造是機械行業的一個重要組成部分。它有很多實驗課題,難度大、實地成本高,計算機仿
(來源:文章屋網 )
計算機仿真技術及應用范文6
針對計算機網絡課程實踐教學中存在的問題,提出利用仿真技術對《計算機網絡》課程實踐教學改革建議。通過具體實驗演示仿真技術在計算機網絡課程實踐教學中的應用,通過陜西國際商貿學院一年的教學實踐,加深了學生對網絡工作原理、復雜的技術概念的認識和理解,培養了學生解決實際計算機網絡問題的綜合能力,教學效果提升顯著。同時仿真技術有效改善了計算機網絡課程實踐教學中存在的如資金短缺和設備更新較慢、實驗效果差等問題。
【關鍵詞】計算機網絡 實踐教學改革 仿真技術
cisco packet tracer是世界排名第一的網絡設備制造商cisco公司的網絡仿真軟件,為學習網絡原理與技術、網絡項目設計和配置,以及網絡故障排除等提供一個可視化可交互模擬環境,使用者可以在圖形用戶界面上直接使用拖拽的方法建立網絡拓撲結構,并使用圖形配置界面或命令行配置界面對網絡設備進行配置和測試,也可以在軟件提供的模擬模式下觀察數據包在網絡中行進的詳細過程,進行協議分析等。其最大的優點是采用動畫方式表現網絡協議過程和數據封裝,這對學生進一步理解網絡的工作原理、復雜的技術概念和體系結構有很大幫助,使實驗更直觀、更靈活、更方便。cisco packet tracer也有利于教師進行教學設計,可以用來模擬多種網絡環境,依據“計算機網絡”課程實踐教學的教學內容,用仿真軟件虛擬實驗中用到的實際設備,給學生呈現真實條件下的實驗情景,按實驗要求設計完成計算機網絡實驗。cisco packet tracer是免費軟件,有良好的開放性和可擴展性。
2 仿真實現
以路由器靜態路由的配置為例,來說明仿真軟件cisco packet tracer在網絡實踐課程教學中的應用。某公司有4個部門,分別建立了4個局域網,要求建立4個IP網絡,并通過3個路由器將這4個網絡互連。要完成網絡的互聯只需要保證每個路由器有正確的路由表。
2.1 網絡拓撲
規劃網絡拓撲結構及IP如圖1所示。
2.2 參數配置
2.2.1 配置計算機
在每個網絡里面選取一臺計算機,單擊“計算機圖標”打開“配置窗口”選擇“桌面”配置好IP地址、子網掩碼、默認網關如圖2所示。
2.2.2 配置路由器
靜態路由配置
單擊”路由器圖標”打開“配置窗口”選擇“命令行”如圖3所示。
Router1命令如下:
Router>enable
Router#configure terminal
Router(config)#interface FastEthernet0/0
Router(config-if)#ip address 10.0.0.4 255.0.0.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface FastEthernet0/1
Router(config-if)#ip address 20.0.0.7 255.0.0.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#ip route 30.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.9
Router(config)#ip route 40.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.9
Router2命令如下:
Router>enable
Router#configure terminal
Router(config)#interface FastEthernet0/0
Router(config-if)#ip address 20.0.0.9 255.0.0.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface FastEthernet0/1
Router(config-if)#ip address 30.0.0.2 255.0.0.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.7
Router(config)#ip route 40.0.0.0 255.0.0.0 30.0.0.1
Router3命令如下:
Router>enable
Router#configure terminal
Router(config)#interface FastEthernet0/0
Router(config-if)#ip address 30.0.0.1 255.0.0.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface FastEthernet0/1
Router(config-if)#ip address 40.0.0.4 255.0.0.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 30.0.0.2
Router(config)#ip route 20.0.0.0 255.0.0.0 30.0.0.2
2.2.3 驗結果處理與分析
配置完成后,任意選取網絡中的兩臺計算機,相互ping 對方的IP。如果可以ping 通如圖4所示,則說明配置正確。如果ping不通如圖5所示,則先查看路由表、RIP、OSPF配置等信息,找出問題,修正后重復ping測試過程。
仿真軟件模擬出來的實驗效果和真實的實驗環境非常相似,計算機網絡課程涉及的技術容更新很快,實驗設備昂貴,很多院校達不到及時更新的條件,cisco packet tracer仿真軟件中可選擇的設備很多。
3 結束語
本文針對《計算機網絡》課程教學中存在的理論抽象,實驗設施更新不及時等不足,使用虛擬仿真軟件進行該課程實踐教學改革。分析了課程教學中使用仿真軟件的優勢,結合典型的路由器配置教學案例詳細介紹了仿真軟件在網絡課程教學中實現,通過一年多的教學實踐證明基于仿真技術的網絡類課程實踐教學改革有效的加深了學生對網絡協議、網絡工作原理、復雜的技術概念的認識和理解,培養了學生分析網絡問題和解決實際計算機網絡問題的綜合能力,通過生動、直觀的方式增強了學生學習網絡課程的積極性和學習興趣,教學效果提升顯著,同時仿真技術有效改善了計算機網絡課程實踐教學中存在的如資金短缺和設備更新較慢、實驗效果差等問題。
作者簡介
郭靜(1976-),陜西省西安市人。碩士學位。現為陜西國際商貿學院信息與工程學院講師。主要研究方向為高等教育、網絡應用。
袁春萍(1978-),陜西省渭南市人。碩士學位。現為陜西國際商貿學院信息與工程學院講師。主要研究方向為高等教育、網站建設與網站管理。