序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇計(jì)算機(jī)仿真論文范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

冰壺運(yùn)動(dòng)是以隊(duì)為單位在冰上進(jìn)行的一種投擲性競(jìng)賽項(xiàng)目。投擲的冰壺為圓壺狀，周長(zhǎng)約為91.44厘米，高(壺的底部與頂部)11.43厘米，重量(包括壺柄和壺栓)最大為19.96公斤，冰壺底部和冰面相接觸的部分是一個(gè)半徑約為12.8至13.1厘米的圓環(huán)。冰壺所用場(chǎng)地是一個(gè)長(zhǎng)44.5米、寬4.32米的冰道。場(chǎng)地冰面澆過(guò)平整的冰面后，還需要用噴頭像冰面噴灑熱水滴，保證冰面出現(xiàn)表面圓滑的凸起的小冰點(diǎn)，使冰壺的底面不能完全接觸到冰面，并且冰面更粗糙，對(duì)冰壺的阻力更大。冰道的一端畫(huà)有一個(gè)直徑為1.83米的圓圈作為球員的發(fā)球區(qū)，被稱作本壘。冰道的另一端也畫(huà)有一圓圈，被稱為營(yíng)壘。在場(chǎng)地兩端各裝有一個(gè)斜面橡膠起蹬器。在冰壺場(chǎng)地前后兩端各有一條藍(lán)色的實(shí)線稱為“前衛(wèi)線”和“后衛(wèi)線”。球員擲壺時(shí)，身體下蹲，蹬冰腳踏在起蹬器上用力前蹬，使身體跪式向前滑行，同時(shí)手持冰壺從本壘圓心推球向前，至前衛(wèi)線時(shí)，放開(kāi)冰壺使其自行以直線或弧線軌道滑向營(yíng)壘中心。在一名隊(duì)員擲球時(shí)，由兩名本方隊(duì)員手持毛刷在冰壺滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壺能準(zhǔn)確到達(dá)營(yíng)壘的中心或者將對(duì)方冰壺?fù)舸虺龅梅謪^(qū)域。最后當(dāng)雙方隊(duì)員擲完所有冰壺后，以場(chǎng)地上冰壺距離營(yíng)壘圓心的遠(yuǎn)近決定勝負(fù)。

2運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的建立

冰壺在冰面上滑行可以視為剛體的平面運(yùn)動(dòng)，可以將其分解為質(zhì)心的平動(dòng)和繞過(guò)質(zhì)心軸的定軸旋轉(zhuǎn)。以前衛(wèi)線的中心為O，前衛(wèi)線中線為x軸，垂直于x軸的是y軸，垂直與冰面的為z軸建立坐標(biāo)系。

2.1旋轉(zhuǎn)

冰壺的質(zhì)量為m，開(kāi)始時(shí)的角速度為，冰壺與冰面間的摩擦系數(shù)為μ，μ的大小與溫度T有關(guān)，可表示成假設(shè)摩擦力是均勻分在整個(gè)低面圓盤(pán)上，故計(jì)算摩擦力矩時(shí)，應(yīng)將圓盤(pán)分解為許多的以轉(zhuǎn)軸為圓心的同心環(huán)來(lái)考慮。

3仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為了實(shí)現(xiàn)冰壺運(yùn)動(dòng)軌跡的仿真，根據(jù)前面所述的運(yùn)動(dòng)方程模型，需要先確定冰壺運(yùn)動(dòng)軌跡的一些參數(shù)。為此將冰壺運(yùn)動(dòng)軌跡仿真系統(tǒng)分成兩部分，即基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置和動(dòng)態(tài)模擬?；A(chǔ)參數(shù)設(shè)置中分別輸入初速度、初始角速度和溫度。冰壺場(chǎng)地兩營(yíng)壘之間的距離近30米，所以在沒(méi)有任何干擾的情況下，冰壺應(yīng)可以自由滑行20米才是有可能到達(dá)營(yíng)壘。

4結(jié)論

篇(2)

我們利用物理系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)理論框架以及模型來(lái)實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)的仿真操作，首先需要對(duì)流程有一個(gè)具體的分析以及解讀，并且要對(duì)企業(yè)的物流運(yùn)作流程和機(jī)制有一個(gè)認(rèn)識(shí)，之后再通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)軟件的規(guī)劃工作，主要是通過(guò)對(duì)企業(yè)的實(shí)際物流操作進(jìn)行一次次的過(guò)程模擬，然后對(duì)物流的效果以及仿真技術(shù)的機(jī)制進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)不好的地方進(jìn)行相應(yīng)修改，這樣就能更好地把計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)運(yùn)用在物流系統(tǒng)之中了。從性質(zhì)上分析物流系統(tǒng)的仿真技術(shù)，它其實(shí)是一種較為典型的系統(tǒng)仿真，主要特點(diǎn)是面向物流業(yè)務(wù)的離散型事件，其最關(guān)鍵的地方就是對(duì)于事件的調(diào)度以及隨機(jī)變量和仿真時(shí)鐘技術(shù)的應(yīng)用，這三個(gè)核心技術(shù)是物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵所在。仿真時(shí)鐘技術(shù)的作用在于對(duì)企業(yè)物流系統(tǒng)中對(duì)于各個(gè)離散不連續(xù)的物流操作點(diǎn)進(jìn)行合理的鏈接以及處理，這樣就可以及時(shí)地對(duì)大型的物流機(jī)電系統(tǒng)比較長(zhǎng)的運(yùn)作周期進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)離散事件的業(yè)務(wù)操作點(diǎn)進(jìn)行操作，并且還能夠把其作為主要研究對(duì)象，構(gòu)建出一整套的物流仿真系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制，把物流業(yè)務(wù)和對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)也一并制定下來(lái)。隨機(jī)變量指的是在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行物流操作的時(shí)候，對(duì)于物流操作的各個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)內(nèi)容已經(jīng)各個(gè)工件的主要?jiǎng)幼鬟M(jìn)行虛化，通過(guò)這些環(huán)節(jié)里面的受影響因素分析隨機(jī)變量對(duì)物流系統(tǒng)的各方面影響，從而建立起更加完善的仿真系統(tǒng)，是否能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)往往都是依靠隨機(jī)變量提供的信息，并且能夠?qū)谟?jì)算機(jī)仿真技術(shù)的自動(dòng)化物流系統(tǒng)進(jìn)行完善。

2我國(guó)的物流運(yùn)作現(xiàn)狀分析

我們通過(guò)對(duì)2003年的第四次中國(guó)物流市場(chǎng)的供需狀況調(diào)查進(jìn)行分析，調(diào)查出來(lái)的結(jié)果顯示出我國(guó)的物流行業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)情況并不是很好。

2.1企業(yè)的庫(kù)存期過(guò)長(zhǎng)、周轉(zhuǎn)時(shí)間太慢

通過(guò)該項(xiàng)調(diào)查我們可以看出，有百分之八十的企業(yè)原材料庫(kù)存時(shí)間在一周到三個(gè)月期間，百分之八十四的生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品庫(kù)存都在三個(gè)月以下，百分之七十的商品企業(yè)銷售庫(kù)存在一個(gè)月以下，這就表明我國(guó)的企業(yè)產(chǎn)品庫(kù)存時(shí)間太長(zhǎng)，周轉(zhuǎn)時(shí)間太慢，主要還是物流情況差勁導(dǎo)致的，在此我們也能看出我國(guó)的物流情況急需得到相應(yīng)改善，從而改變現(xiàn)在這種狀況。

2.2人們對(duì)物流的滿意度較低

通過(guò)表1我們可以看出，生產(chǎn)企業(yè)里面的3PL相比較自理物流來(lái)看，在滿意度方面差別很大，對(duì)于自理物流的評(píng)價(jià)主要是不完全滿意，對(duì)第三方的物流評(píng)價(jià)就不是這么固定了，分布相對(duì)分散，滿意、不完全滿意和不滿意都有一部分。而在商業(yè)企業(yè)中，對(duì)物流不完全滿意的比例是最大的，這就表明第三方的物流服務(wù)是好于自理物流的。再?gòu)牟粷M意的原因分析，企業(yè)內(nèi)部對(duì)于物流服務(wù)的關(guān)心側(cè)重在于物流信息的操作質(zhì)量以及運(yùn)作能力，對(duì)運(yùn)作成有不滿意的評(píng)價(jià)也占一小部分，這就說(shuō)明我國(guó)的物流系統(tǒng)還是不夠完善，物流行業(yè)的成本需要進(jìn)一步降低。通過(guò)上述現(xiàn)狀我們可以看出，我國(guó)現(xiàn)如今的物流運(yùn)作水平還是比較落后的，所以說(shuō)我們應(yīng)該加大對(duì)物流系統(tǒng)的優(yōu)化工作，提高物流系統(tǒng)的服務(wù)水平已經(jīng)在物品運(yùn)輸上的成本的降低，只有這樣才能保證我國(guó)的物流行業(yè)繼續(xù)發(fā)展下去，才能讓企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)得以凸顯。

3基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)物流系統(tǒng)

當(dāng)企業(yè)內(nèi)部開(kāi)始安排并且計(jì)劃著在生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)嵭形锪飨到y(tǒng)并且提出運(yùn)行的總體方案時(shí)，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)內(nèi)部的實(shí)際情況以及生產(chǎn)出的產(chǎn)品的需求多設(shè)計(jì)出幾套不同的物流方案，然后對(duì)這些方案進(jìn)行分析比較，不論是對(duì)哪一套方案進(jìn)行分析，都需要在企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)中采集需要的樣品進(jìn)行分析。此外，我們可以在這一流程里面融入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，這樣就能夠?qū)Χ嗵追桨高M(jìn)行實(shí)際情況下的運(yùn)作模擬操作、物流運(yùn)作的績(jī)效評(píng)估以及企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)試驗(yàn)等等。一般而言，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在企業(yè)的物流系統(tǒng)中加以應(yīng)用，主要在原材料的購(gòu)買、運(yùn)輸以及儲(chǔ)存，還有整套產(chǎn)品的生產(chǎn)流水線以及產(chǎn)品的加工、出庫(kù)這些方面有所體現(xiàn)，它能夠?qū)ι鲜龅倪^(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的仿真模擬操作，從而能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)的效率進(jìn)行提升，還能夠降低原材料等物質(zhì)的運(yùn)輸成本，可以讓企業(yè)內(nèi)部的物流系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)得到改善。此外，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流系統(tǒng)我們可以有效地對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的功能進(jìn)行檢查，還可以檢驗(yàn)企業(yè)的訂單要求和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的匹配程度，還有交通工具的有效利用，物流的運(yùn)輸方式和運(yùn)輸路線是否最優(yōu)，生產(chǎn)物資的原材料經(jīng)過(guò)的環(huán)節(jié)是否達(dá)到了最簡(jiǎn)等等?，F(xiàn)在看來(lái)，物流系統(tǒng)中融入自動(dòng)化計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以有效地對(duì)企業(yè)物流的各個(gè)方面進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠極大的對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行完善，在促進(jìn)其優(yōu)化方面起著重要的作用。

3.2適用于港口的物流系統(tǒng)

在港口的物流系統(tǒng)中加以應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，主要是在港口物流系統(tǒng)的環(huán)節(jié)以及相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)劃方面得以體現(xiàn)，即船舶泊位設(shè)計(jì)、貨柜堆場(chǎng)設(shè)計(jì)、裝運(yùn)搬卸工藝設(shè)計(jì)等的合理分配和資源優(yōu)化上，另外對(duì)于現(xiàn)實(shí)港口管理系統(tǒng)的策略制定和優(yōu)化方面也是計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)要解決的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題，最主要的目標(biāo)就是想對(duì)港口物流作業(yè)的調(diào)度進(jìn)行實(shí)時(shí)化的實(shí)現(xiàn)，包括港口生產(chǎn)調(diào)度、貨柜堆場(chǎng)作業(yè)控制、車輛作業(yè)路線等，我們對(duì)這些線路環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真操作以及分析，能夠?qū)Ω劭诘奈锪髯鳂I(yè)系統(tǒng)有一個(gè)科學(xué)合理的評(píng)判，對(duì)其整體的流程進(jìn)行有一定的積極影響，此外，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)于物流系統(tǒng)整體的錢能診斷以及深入分析。我們?cè)诜治鲋蟮幕A(chǔ)上對(duì)港口物流系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，選擇最優(yōu)的改進(jìn)方案，就能達(dá)到最好的改進(jìn)效果。目前計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在港口物流貨柜堆場(chǎng)的管理中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)立體化全景象管理和控制，這在很大程度上對(duì)各種貨柜的存放、搬運(yùn)以及出入情況進(jìn)行了改善，操作起來(lái)更加的方便，從而提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。

4結(jié)論

篇(3)

1.1情景教學(xué)

在高頻電子線路教學(xué)內(nèi)容中，概念多、難點(diǎn)多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多，同時(shí)還會(huì)涉及到非線性分析法，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)覺(jué)得枯燥、難學(xué)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)展示可以使教學(xué)中的難點(diǎn)得到化解。但在實(shí)際教學(xué)中，因?yàn)槭艿娇臻g和時(shí)間條件的限制，在實(shí)際教學(xué)中實(shí)物演示受到了制約。在高頻電子線路教學(xué)中要找到教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)難點(diǎn)、抽象點(diǎn)，要準(zhǔn)備例如振蕩器平衡的調(diào)制系數(shù)、穩(wěn)定條件等多個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)，在課堂情境教學(xué)中應(yīng)用，為學(xué)生在認(rèn)識(shí)上提供更加便利的條件，提高教學(xué)效率。

1.2課程統(tǒng)籌教學(xué)

通常情況下，在高頻電子線路教學(xué)中，理論課與實(shí)驗(yàn)課是分開(kāi)的，兩者相互獨(dú)立，這樣在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)理論與實(shí)踐脫節(jié)情況，主要表現(xiàn)在時(shí)間和內(nèi)容上脫節(jié)，教學(xué)過(guò)程中的驗(yàn)證性試驗(yàn)無(wú)法在及時(shí)的加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，導(dǎo)致了教學(xué)效果大大降低。在教學(xué)過(guò)程中為了完整性經(jīng)常會(huì)對(duì)一些操作簡(jiǎn)單、結(jié)論明顯的實(shí)驗(yàn)也安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，這浪費(fèi)了實(shí)驗(yàn)課程。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行合理改革，對(duì)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌，課堂教學(xué)結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)安排相應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；部分理論課程可以在實(shí)驗(yàn)課程上進(jìn)行，可以一邊做實(shí)驗(yàn)一邊傳授理論知識(shí)。針對(duì)每個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的仿真預(yù)習(xí)，利用計(jì)算機(jī)仿真代替實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過(guò)預(yù)習(xí)報(bào)告的方式完成。通過(guò)實(shí)踐證明，采用此種教學(xué)方式不僅解決了教學(xué)時(shí)間，而且提高了學(xué)生在自我學(xué)習(xí)中的管理能力。此外，計(jì)算機(jī)仿真通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境進(jìn)行了模擬，學(xué)生可以進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并且可以對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的參數(shù)進(jìn)行自行修改，這樣不僅縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備也起到了一定保護(hù)作用，避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而給設(shè)備造成損傷。

2仿真教學(xué)應(yīng)用實(shí)例

Multisim11是高頻電子線路教學(xué)中經(jīng)常被應(yīng)用的一種軟件，仿真分析具體步驟如下：依據(jù)設(shè)計(jì)和原理創(chuàng)建電路原理圖，然后依據(jù)實(shí)驗(yàn)情況對(duì)電路圖選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置，開(kāi)啟仿真開(kāi)關(guān)，使電路運(yùn)行，再借助仿真儀器，獲取理想的仿真結(jié)果。解調(diào)、調(diào)制電路是組成通信設(shè)備的重要部分，解調(diào)和調(diào)制方式對(duì)系統(tǒng)的性能有著巨大影響，同時(shí)也是在高頻電子線路學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。

2.1普通AM（調(diào)幅）信號(hào)波形仿真

調(diào)幅是振幅調(diào)制的簡(jiǎn)稱，調(diào)幅包括：抑制載波、普通調(diào)幅等，普通調(diào)幅是其中最基本的一種，其余調(diào)幅都是有普通調(diào)幅演變來(lái)的。依據(jù)調(diào)幅信號(hào)形成的基本原理，在Multisim11下創(chuàng)建普通調(diào)幅電路，開(kāi)啟仿真后可以可在雙蹤示波器上看到低頻調(diào)制信號(hào)與普通調(diào)幅信號(hào)波形對(duì)比圖。對(duì)直流電壓V3進(jìn)行調(diào)整，使電路調(diào)幅系數(shù)進(jìn)行改變但V3與1V相等時(shí)，調(diào)幅系數(shù)將超過(guò)1，則為方正波形，發(fā)生調(diào)幅現(xiàn)象，已調(diào)波在經(jīng)歷檢波后將無(wú)法恢復(fù)到原有的形態(tài)，屬于嚴(yán)重失真，因此在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)當(dāng)盡量避免此現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2二極管包絡(luò)檢波器仿真波形

二極管構(gòu)成的包絡(luò)檢波器性能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此被廣泛應(yīng)用與檢波電路教學(xué)中，經(jīng)過(guò)解調(diào)后輸出的信號(hào)能夠?qū)斎胄盘?hào)的包絡(luò)進(jìn)行合理反映，仿真電路如圖4所示。開(kāi)啟仿真，對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，便可得到獲得調(diào)解后信號(hào)與輸入信號(hào)兩者的對(duì)比。但在對(duì)電路參數(shù)調(diào)整過(guò)程中，如果沒(méi)有對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行正確選擇，二級(jí)管包絡(luò)檢波器在實(shí)際工作中極有可能發(fā)生負(fù)峰切割失真和惰性失真。因此，在實(shí)際操作過(guò)程中要注重電路參數(shù)的調(diào)整。

3計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用需要做好輔助工作

（1）整合教學(xué)內(nèi)容對(duì)課堂、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，在使用計(jì)算機(jī)仿真前，教師需要做大量工作。首先，教師要對(duì)教學(xué)中的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)籌。例如，在教學(xué)過(guò)程中，哪些部分課堂講解的內(nèi)容需要利用計(jì)算機(jī)仿真代替，哪些教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真演示，又有哪些內(nèi)容使需要通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

（2）編制輔助教學(xué)手冊(cè)對(duì)高頻電子線路教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合后，教學(xué)應(yīng)當(dāng)精細(xì)編制輔助教學(xué)手冊(cè)，對(duì)進(jìn)行過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)。輔助教學(xué)手冊(cè)中的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)通俗易懂，計(jì)算機(jī)仿真的思路、目的、步驟等內(nèi)容要言簡(jiǎn)意賅，便于學(xué)生理解和運(yùn)用。

（3）改革考核制度考核是檢驗(yàn)教學(xué)成果的主要手段，既然在高頻電子線路教學(xué)中引入了計(jì)算機(jī)仿真，那么在考核中也應(yīng)當(dāng)有所體現(xiàn)。在考核過(guò)程中不僅要涵蓋大綱的教學(xué)要求，同時(shí)也要加入計(jì)算機(jī)仿真考核。在考核上應(yīng)當(dāng)做出合理的改革，主要體現(xiàn)在總成績(jī)的構(gòu)成上。通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用表明，合理的考核結(jié)構(gòu)，不僅能夠使計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)在高頻電子線路教學(xué)中起到更好的作用，同時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了一定督促作用。

4結(jié)語(yǔ)

篇(4)

英文名稱：Computer Simulation

主管單位：中國(guó)航天科技科工集團(tuán)公司

主辦單位：中國(guó)航天科工集團(tuán)公司第十七研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：1006-9348

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-3724/TP

郵發(fā)代號(hào)：82-773

發(fā)行范圍：

創(chuàng)刊時(shí)間：1984

期刊收錄：

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

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聯(lián)系方式

篇(5)

【關(guān)鍵詞】生產(chǎn)仿真；管道安裝仿真；計(jì)算機(jī)優(yōu)化

近年來(lái)，由于制造業(yè)領(lǐng)域三維CAD系統(tǒng)軟件的普及，“數(shù)字生產(chǎn)”變得非常實(shí)用。通過(guò)生產(chǎn)前使用三維模型仿真整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程，制造效率以及安全性達(dá)到預(yù)期效果，并且通過(guò)各領(lǐng)域工作臺(tái)共享信息使得實(shí)施管理動(dòng)態(tài)生產(chǎn)成為可能。下面分別介紹復(fù)雜船體分段搭載，設(shè)備搬運(yùn)，CRP的安裝以及機(jī)艙通道等仿真應(yīng)用實(shí)例。

1　生產(chǎn)仿真

1.1　船舶工業(yè)仿真技術(shù)

計(jì)算機(jī)仿真主要應(yīng)用于船舶設(shè)計(jì)平臺(tái)，尤其是概念設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)分析。由于船舶生產(chǎn)非常復(fù)雜且需要足夠經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算機(jī)仿真很難廣泛應(yīng)用到船舶生產(chǎn)過(guò)程中。仿真作用如下：1.提高質(zhì)量；2.縮短訂單與交船時(shí)間間隔；3.減少生產(chǎn)成本減少成本，包括材料成本和工資；4.減少制造過(guò)程中時(shí)間浪費(fèi)。

在船舶生產(chǎn)中仿真可以應(yīng)用到如下幾個(gè)方面：

1.生產(chǎn)進(jìn)程分析和估計(jì)；2.生產(chǎn)計(jì)劃安排；3.訓(xùn)練特殊技術(shù)工種的模擬器，例如線加熱、焊接以及校正；4.檢測(cè)施工安全性。

1.2　船舶生產(chǎn)仿真

隨著計(jì)算機(jī)集成制造的應(yīng)用，根據(jù)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)制作產(chǎn)品模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。為了提高生產(chǎn)三大主要元素——生產(chǎn)率、質(zhì)量和安全性，研究各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)非常重要。

船舶屬于大型設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有億萬(wàn)個(gè)來(lái)自世界各地生產(chǎn)的部件以及各種各樣的材料。在建造船舶時(shí)，眾多部件會(huì)聚船廠，考慮船廠環(huán)境及設(shè)備等相關(guān)的信息才能進(jìn)行有效生產(chǎn)和工序安排。制定生產(chǎn)計(jì)劃，需要積累豐富的船舶建造經(jīng)驗(yàn)，以滿足多工種協(xié)調(diào)作業(yè)時(shí)對(duì)效率和質(zhì)量的要求。三維CAD不僅有效地應(yīng)用在船舶生產(chǎn)仿真中，而且在自動(dòng)化和飛機(jī)工業(yè)中應(yīng)用也相當(dāng)成功。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)容量顯著提高，價(jià)格也變的便宜。因此，應(yīng)用軟件變的越來(lái)越廣泛，船舶建造仿真技術(shù)越來(lái)越簡(jiǎn)單。除此而外，三維CAD集成了船體和設(shè)備所需的所有結(jié)構(gòu)件和部件。近來(lái)，IHI新開(kāi)發(fā)了AJSAI系統(tǒng)集成了所有產(chǎn)品數(shù)字模型，從直觀的角度在計(jì)算機(jī)上顯示了船塢中搭載二周后VLCC結(jié)構(gòu)的三維視圖。從而提高了生產(chǎn)效率、安全，以及產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3　計(jì)算機(jī)優(yōu)化制造

船舶建造過(guò)程中，多工種工人互相依靠、協(xié)作制造。隨著工作難度等級(jí)提高，相關(guān)生產(chǎn)難度也隨之上升。產(chǎn)品模型是計(jì)算機(jī)集成制造的核心，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)計(jì)劃是仿真的基礎(chǔ)。在這一領(lǐng)域，基于優(yōu)化生產(chǎn)的數(shù)字制造成為現(xiàn)實(shí)。

2　管道安裝仿真

在船舶建造中，裝配是一個(gè)很典型的工作。一般情況，工人僅僅憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)不含詳細(xì)說(shuō)明的粗略圖紙進(jìn)行生產(chǎn)制造。因此，裝配工作存在以下問(wèn)題：1.從粗略圖紙中構(gòu)思整體結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)裝配工序，必須接受過(guò)職業(yè)訓(xùn)練、具有工作經(jīng)驗(yàn)。2.基于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的工序不一定是最佳的3.生產(chǎn)時(shí)才能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤。4.不可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題時(shí)常出現(xiàn)，生產(chǎn)計(jì)劃經(jīng)常受影響5.無(wú)經(jīng)驗(yàn)人員不能從事裝配工作。近來(lái)，隨著裝配仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，即使無(wú)經(jīng)驗(yàn)的工人也能進(jìn)行裝配工作。裝配仿真通過(guò)船廠無(wú)線局域網(wǎng)將結(jié)果顯示在工人從事裝配場(chǎng)所的個(gè)人電腦上。電腦屏幕上裝配時(shí)組件整體樹(shù)形結(jié)構(gòu)圖通過(guò)三維模型圖可以從任意角度觀察任何想看到的地方，包括貨盤(pán)名稱、部件種類、部件名稱、次要部件以及每個(gè)組件之間的關(guān)系的相關(guān)列表。這種模型圖形即使沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的人們也易于理解。隨著便攜計(jì)算機(jī)系統(tǒng)成功開(kāi)發(fā)以及RFID系統(tǒng)的問(wèn)世，管道安裝仿真技術(shù)將更進(jìn)一步發(fā)展，尤其管道部件的管理。

3.1　分段搭載

是在機(jī)艙里，四周已有的四個(gè)分段中間插入另外一個(gè)分段的安裝過(guò)程。插入分段與鄰近安裝好結(jié)構(gòu)件相對(duì)關(guān)系非常復(fù)雜，因?yàn)樵摲侄问窃诙ūP(pán)上完成的。在那里，工作環(huán)境受其他因素的影響很小，設(shè)備盡可能裝配在分段上。由于額定載荷為幾百噸的大型起重設(shè)備同時(shí)吊卸分段時(shí)各種障礙物隨時(shí)出現(xiàn)，因此細(xì)心而熟練地操作非常必要。只有這樣，分段才能非常精確地安裝在確定位置。

3.2　設(shè)備搬運(yùn)

這種設(shè)備在整個(gè)FPSO營(yíng)運(yùn)過(guò)程中一直不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，有時(shí)需要搬運(yùn)至船外，進(jìn)行修理、更換損壞部件。通過(guò)仿真可以設(shè)計(jì)出最優(yōu)搬運(yùn)路線，在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)碰撞任何設(shè)備以及結(jié)構(gòu)件。多種設(shè)備經(jīng)過(guò)這種仿真，效果顯著。仿真結(jié)果制成使用操作手冊(cè)供船東檢驗(yàn)，得到設(shè)計(jì)認(rèn)可。

3.3　CRP的安裝

在狹窄船塢中實(shí)現(xiàn)螺旋槳精確地安裝非常重要。安裝螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，船體里面和外面的安裝工人需要協(xié)作工作。通過(guò)仿真預(yù)先互相交流意見(jiàn)、確定安裝流程，裝配工作才能順利展開(kāi)。

3.4　機(jī)艙通道

通過(guò)借助假想木板確認(rèn)通道的人性化空間為眾多船級(jí)社和船東所要求。如果設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用三維CAD進(jìn)行仿真，設(shè)備和結(jié)構(gòu)件之間干涉將會(huì)避免。這樣，設(shè)計(jì)質(zhì)量隨之提高。

4　結(jié)論

篇(6)

關(guān)鍵詞：MATLAB；創(chuàng)新實(shí)踐；課程改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）21-0029-02

創(chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂，也是大學(xué)發(fā)展的動(dòng)力。[1]重慶大學(xué)前校長(zhǎng)林建華認(rèn)為，重慶大學(xué)未來(lái)的特色是以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育能力培養(yǎng)為特色的學(xué)校。有了實(shí)踐創(chuàng)新能力，畢業(yè)生才能更好地適應(yīng)和駕馭未來(lái)。但是，由于有限的大學(xué)資源很難惠及所有學(xué)生，創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)方案很難全面推廣。

MATLAB是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)軟件，集成了MATLAB和Simulink兩大軟件包。[2]它是一種編程語(yǔ)言和仿真工具，依靠其豐富的功能模塊、強(qiáng)大的計(jì)算能力、靈活的二次開(kāi)發(fā)接口和半實(shí)物仿真手段，已廣泛應(yīng)用于電力、金融、生物等眾多領(lǐng)域。[3]如同OFFICE軟件是日常工作必備的工具，MATLAB/Simulink已成為高校廣大師生和研究人員的基本學(xué)習(xí)和研究工具，對(duì)于創(chuàng)新實(shí)踐具有重要的作用。

一、大學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐中存在的問(wèn)題

第一，一所大學(xué)的資源十分有限，面對(duì)眾多的學(xué)生仍然處于“僧多粥少”的狀態(tài)。以重慶大學(xué)開(kāi)展的各種本科生和研究生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目來(lái)看，大多需要經(jīng)過(guò)層層篩選。盡管可以發(fā)現(xiàn)拔尖人才，但也使更多學(xué)生失去了創(chuàng)新實(shí)踐的機(jī)會(huì)，這與“競(jìng)爭(zhēng)力的提升要靠一大批有創(chuàng)新能力的優(yōu)秀的年輕人”的人才培養(yǎng)理念還有差距。

第二，在創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，多數(shù)學(xué)生的理論基礎(chǔ)不扎實(shí)，動(dòng)手能力差，淡化研究與探索的意識(shí)。究其原因，之前缺少實(shí)踐機(jī)會(huì)和條件，進(jìn)而信心不足。

第三，隨著信息化和仿真技術(shù)的發(fā)展，重慶大學(xué)針對(duì)不同專業(yè)開(kāi)設(shè)了各種計(jì)算機(jī)輔助類課程。但由于課程體系側(cè)重于軟件本身的學(xué)習(xí)，或者采用“面向課程”的教學(xué)模式，使得這類輔助課程始于理論，止于仿真，與解決實(shí)際問(wèn)題有很大差距。從近幾年的本科生和研究生畢業(yè)論文分析可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真軟件產(chǎn)生了過(guò)度依賴性，對(duì)軟件仿真與實(shí)踐的融合遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這是一種“濫用”計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的不良傾向?！盀E用”仿真的真正原因不是軟件仿真多了，而是絕大部分學(xué)生對(duì)于MATLAB/Simulink的掌握遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，未能找到實(shí)用化的切入點(diǎn)。

針對(duì)以上問(wèn)題，借助教學(xué)科研中應(yīng)用最為廣泛的MATLAB/Simulink軟件，本文根據(jù)近幾年在“計(jì)算機(jī)輔助電路分析”教學(xué)、MATLAB/Simulink培訓(xùn)和科研中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電氣工程專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助課程的內(nèi)容體系、教學(xué)方法、考核方式和教學(xué)效果進(jìn)行全方位探討，以期達(dá)到有效利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐人才的目的。

二、MATLAB/Simulink在教學(xué)和研究中的應(yīng)用

以重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院為例，近幾年學(xué)院在專業(yè)基礎(chǔ)選修課中開(kāi)設(shè)了兩門基于MATLAB的課程：“MATLAB在電氣工程中的應(yīng)用”和“計(jì)算機(jī)輔助電路分析”。盡管是選修課，但選修率達(dá)到了95%以上，僅電氣學(xué)院每年就有400多名學(xué)生選修，還有弘深、機(jī)械等學(xué)院的學(xué)生選修。

通過(guò)對(duì)電氣工程學(xué)院每年的本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)、碩士研究生學(xué)位論文來(lái)看，70%以上的同學(xué)都使用MATLAB/Simulink軟件開(kāi)展課題的研究。重慶大學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐中心每學(xué)期都會(huì)開(kāi)設(shè)MATLAB/Simulink有關(guān)的初級(jí)、中級(jí)到高級(jí)培訓(xùn)，吸引了全校多個(gè)學(xué)院大量的本科生和研究生參加。

為了進(jìn)一步掌握MATLAB/Simulink的應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢(shì)，對(duì)MATLAB/Simulink軟件在國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)進(jìn)行了調(diào)研，圖1和表1分別給出了國(guó)內(nèi)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)和國(guó)外三大數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)于MATLAB的論文檢索結(jié)果。

CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中最近10余年涉及MATLAB的學(xué)術(shù)文章合計(jì)41萬(wàn)篇，其中人文社會(huì)科學(xué)約2600篇、經(jīng)濟(jì)與管理科學(xué)約2.6萬(wàn)篇，更多用于工程科學(xué)、自然科學(xué)。文獻(xiàn)來(lái)源主要來(lái)自工科實(shí)力較強(qiáng)的高校，如前5名依次為天津大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華中科技大學(xué)、重慶大學(xué)和浙江大學(xué)。

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外期刊數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于MATLAB/Simulink的應(yīng)用分析表明：更多文章對(duì)于MATLAB/Simulink“用而不言”，實(shí)際應(yīng)用量比統(tǒng)計(jì)大得多，特別是高水平文章；計(jì)算機(jī)硬件和軟件的發(fā)展為MATLAB/Simulink廣泛深入應(yīng)用提供了條件；統(tǒng)計(jì)數(shù)量增幅放緩，原因之一是現(xiàn)在對(duì)軟件本身的關(guān)注降低，更注重軟件的應(yīng)用效果；預(yù)計(jì)未來(lái)關(guān)于MATLAB/Simulink的直接引用量保持現(xiàn)狀，但會(huì)像人們離不開(kāi)OFFICE一樣，MATLAB正在成為教學(xué)研究中的必備工具。

三、MATLAB課程教學(xué)實(shí)踐中存在的缺陷

重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院現(xiàn)面向全校開(kāi)設(shè)“MATLAB在電氣工程中的應(yīng)用”和“計(jì)算機(jī)輔助電路分析”，前者主要包括MATLAB/Simulink的基礎(chǔ)知識(shí)和電氣工程有關(guān)的MATLAB函數(shù)，后者涉及電路理論通過(guò)MATLAB/Simulink來(lái)驗(yàn)證的具體應(yīng)用，但課程的開(kāi)設(shè)存在一些缺陷。

1.課程分為理論課和上機(jī)課兩部分

理論與上機(jī)實(shí)踐銜接不緊密，理論部分涉及線性代數(shù)、矩陣?yán)碚?、?shù)值計(jì)算等知識(shí)，而這些往往是高年級(jí)甚至研究生的課程，而上機(jī)實(shí)踐課主要針對(duì)已經(jīng)學(xué)完的電路原理仿真。這種“面向課程”的教學(xué)，是針對(duì)已學(xué)課程內(nèi)容的再現(xiàn)和重復(fù)，使學(xué)生表現(xiàn)“疲勞”，缺少興趣。

2.學(xué)時(shí)短，內(nèi)容多，合班上課學(xué)生多

由于學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣的差異，“吃不飽”和“撐不下”并存的情況嚴(yán)重。

3.學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力

由于使用MATLAB/Simulink的時(shí)間更多是在專業(yè)課的學(xué)習(xí)、創(chuàng)新研究項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)時(shí)缺乏目的性和興趣，[4]導(dǎo)致不少同學(xué)學(xué)完該課程后僅把MATLAB當(dāng)作一種高級(jí)計(jì)算器，忽視了更為深入的應(yīng)用，甚至有碩士生導(dǎo)師報(bào)怨研究生連編寫(xiě)和調(diào)試簡(jiǎn)單的MATLAB程序也有困難。

4.考核困難

由于仿真實(shí)踐需要計(jì)算機(jī)操作，存在硬件軟件故障的不確定性，而且平時(shí)作業(yè)和上機(jī)考試中抄襲現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此，有必要制訂出合理的考核方式，公正有效地反映出學(xué)生的真實(shí)水平。

四、MATLAB課程改革與實(shí)踐方案

在硬件資源有限的情況下，利用MATLAB/Simulink課程提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和培養(yǎng)出大批的優(yōu)秀人才。針對(duì)現(xiàn)有本科生計(jì)算機(jī)輔助類課程“過(guò)分強(qiáng)調(diào)其輔助服務(wù)功能”和“與實(shí)踐脫節(jié)”的問(wèn)題，[5]以“計(jì)算機(jī)輔助電路分析”課程作為改革的突破口，改進(jìn)課程內(nèi)容體系，加強(qiáng)理論、仿真和實(shí)踐的結(jié)合，充分發(fā)揮MATLAB/Simulink工具的強(qiáng)大功能，引導(dǎo)學(xué)生從單純的“學(xué)習(xí)型”到“研究探索型”的意識(shí)轉(zhuǎn)變，從“理論仿真”到“具體實(shí)現(xiàn)”的行為轉(zhuǎn)變，使學(xué)生增加一技之長(zhǎng)，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)為畢業(yè)設(shè)計(jì)和研究生深造奠定基礎(chǔ)。為此，在以下方面進(jìn)行了改革和探索。

1.教學(xué)大綱的改革

根據(jù)創(chuàng)新型、研究型人才的培養(yǎng)需要，將“MATLAB在電氣工程中的應(yīng)用”與“計(jì)算機(jī)輔助電路分析”合并，新的課程名稱改為“計(jì)算機(jī)輔助電子電路分析”，以適應(yīng)“電路原理”“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)“以及專業(yè)課的需要。同時(shí)在新教學(xué)大綱中，對(duì)課程內(nèi)容體系進(jìn)行優(yōu)化。總課時(shí)由原兩門課的62學(xué)時(shí)改為52學(xué)時(shí)，依據(jù)課時(shí)適當(dāng)壓縮純課堂理論，增加上機(jī)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)，將部分理論與上機(jī)相結(jié)合。

2.教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變

由“面向課程”的教學(xué)，增加專題訓(xùn)練和應(yīng)用實(shí)踐環(huán)節(jié)，拓寬學(xué)生知識(shí)面，使學(xué)生具有解決問(wèn)題的能力。采取主講教師專題講座與研究生助教實(shí)踐專題報(bào)告相結(jié)合。研究生助教“現(xiàn)身說(shuō)法”，探討MATLAB/Simulink在研究和學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，開(kāi)拓學(xué)生視野和提升興趣。針對(duì)不同層次學(xué)生分類指導(dǎo)，考慮開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)班和提升班，實(shí)行差異化教學(xué)。改變教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)從“學(xué)習(xí)”到“研究”的思維轉(zhuǎn)變，從“仿真”到“實(shí)現(xiàn)”的行為轉(zhuǎn)變，改變過(guò)度依賴仿真、始于理論止于仿真的局面，提升學(xué)生的上機(jī)操作和應(yīng)用實(shí)踐能力，以團(tuán)隊(duì)的方式布置專題作業(yè)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.課程開(kāi)設(shè)方式和開(kāi)設(shè)時(shí)間的探索，教學(xué)計(jì)劃的制訂

課程開(kāi)設(shè)時(shí)間延后，學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)更好，有利于為畢業(yè)設(shè)計(jì)和深入學(xué)習(xí)、研究生深造做準(zhǔn)備；也可以多學(xué)期分段教學(xué)，由基礎(chǔ)到專業(yè)逐步深入，改善教學(xué)效果。

4.考核體系的修訂

建立合理有效的成績(jī)?cè)u(píng)定體系和考試考查方式，制訂出合理的考核方式，公正有效地反映出學(xué)生的真實(shí)水平，又能成為激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、勤奮鉆研的壓力和動(dòng)力。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)MATLAB有關(guān)課程的改革，把MATLAB/Simulink課程從“輔助”角色提升為重要的創(chuàng)新實(shí)踐手段，不僅可以大大節(jié)約硬件資源，為更多學(xué)生提供鍛煉機(jī)會(huì)，同時(shí)通過(guò)創(chuàng)新實(shí)踐能力提高，為學(xué)術(shù)研究提供支撐。

參考文獻(xiàn)：

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篇(7)

關(guān)鍵詞：水利水電工程 建筑信息模型BIM 可視化仿真

前言

本文以水利水電工程的施工動(dòng)態(tài)過(guò)程作為研究對(duì)象，使用基于BIM技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和三維可視化技術(shù)對(duì)水利水電工程的動(dòng)態(tài)施工過(guò)程進(jìn)行演示模擬，并且結(jié)合動(dòng)態(tài)可視化信息管理技術(shù)和方法對(duì)水利水電工程的動(dòng)態(tài)施工過(guò)程進(jìn)行研究。探索基于BIM技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和三維可視化技術(shù)應(yīng)用于模擬水利水電工程的施工動(dòng)態(tài)過(guò)程的可行性。本文主要包括了以下內(nèi)容：1.BIM簡(jiǎn)介；2. BIM技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用；3.可視化建模研究。

1.BIM簡(jiǎn)介

BIM（Building Information Modeling）指的是建筑信息模型，它就是通過(guò)數(shù)字化技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中建立一座虛擬的建筑，一個(gè)建筑信息模型就是提供了一個(gè)單一的、完整一致的、邏輯的建筑信息庫(kù)。

BIM技術(shù)作為一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具，可以利用參數(shù)模型對(duì)各種項(xiàng)目的相關(guān)信息進(jìn)行整合，并且可以使信息在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過(guò)程中得到共享和傳遞，讓工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息加以判斷，作出正確的理解并提出高效的應(yīng)對(duì)，使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體擁有協(xié)同工作的基礎(chǔ)，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本與縮短工期方面的目的。BIM一定是貫穿在建筑整個(gè)生命周期中，使設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、建造信息，維護(hù)信息等大量信息保存在BIM中，在建筑整個(gè)生命周期中得以重復(fù)、便捷地使用。下圖顯示了在建筑設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)的整個(gè)過(guò)程中，圍繞的核心就是BIM。

2. BIM技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用

2.1 水利水電工程施工導(dǎo)流三維動(dòng)態(tài)可視化仿真方法研究

水利水電工程在對(duì)導(dǎo)流進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理的施工過(guò)程中，一般需要使用大量的數(shù)據(jù)和圖形信息。譬如水壩地區(qū)的水文、地形、地貌、地質(zhì)資料和樞紐設(shè)計(jì)、施工場(chǎng)地布置和施工導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)等各式各樣的數(shù)據(jù)和圖紙。如何對(duì)這些錯(cuò)綜復(fù)雜、數(shù)量繁多的信息進(jìn)行高效、快速的取得、管理，是提高設(shè)計(jì)效率和施工管理水平的關(guān)鍵。施工導(dǎo)流的方案設(shè)計(jì)作為施工組織設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，它的設(shè)計(jì)過(guò)程及其復(fù)雜，并且設(shè)計(jì)出來(lái)的導(dǎo)流方案沒(méi)辦法做出實(shí)際的、直觀的比較。所以在水利水電工程導(dǎo)流設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)BIM水利水電工程施工過(guò)程可視化仿真技術(shù)可以形象直觀的表達(dá)出導(dǎo)流設(shè)計(jì)的實(shí)際效果，有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 利用BIM可視化仿真展示混凝土壩施工過(guò)程的三維動(dòng)態(tài)過(guò)程

由于需要注意施工現(xiàn)場(chǎng)溫度、應(yīng)力、澆筑機(jī)械設(shè)備布置和澆筑能力等因素的作用，在對(duì)混凝土壩進(jìn)行施工時(shí)，需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)溫度、應(yīng)力、澆筑機(jī)械設(shè)備布置和澆筑能力對(duì)將混凝土壩使用一定的原則進(jìn)行分縫分塊澆筑。但是對(duì)混凝土壩澆筑的數(shù)量大，通常需要澆筑上千上萬(wàn)快混凝土，并且由于混凝土壩進(jìn)行澆筑的施工約束條件過(guò)于復(fù)雜，就造成人工安排澆筑順序和進(jìn)度是一件難度較高的事?，F(xiàn)在通常在一般的水利水電工程中使用的是憑經(jīng)驗(yàn)用類比的方法，按照每月升高的澆筑層數(shù)和混凝土澆筑強(qiáng)度的指標(biāo)來(lái)作為施工計(jì)劃的參照指標(biāo)。但是使用每月升高的澆筑層數(shù)和混凝土澆筑強(qiáng)度的指標(biāo)作為參照指標(biāo)沒(méi)有系統(tǒng)的定量技術(shù)分析，使得在對(duì)大壩施工的過(guò)程中無(wú)法準(zhǔn)確的判斷施工各階段的進(jìn)度和混凝土壩升高過(guò)程是否能達(dá)到大壩施工的要求。

因?yàn)橛捎谟?jì)算機(jī)和系統(tǒng)仿真技術(shù)的出現(xiàn)，特別是系統(tǒng)仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，使得我們可以在計(jì)算機(jī)上將混凝土上壩施工的動(dòng)態(tài)過(guò)程真實(shí)的模擬出來(lái)。通過(guò)對(duì)不同的混凝土施工方案進(jìn)行模擬，觀察產(chǎn)生的施工動(dòng)態(tài)過(guò)程，然后根據(jù)不同施工方案下混凝土施工進(jìn)程的模擬的各項(xiàng)定量指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后制定出一個(gè)科學(xué)、合理、準(zhǔn)確的混凝土壩施工進(jìn)度計(jì)劃。通過(guò)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上輸入各種可影響澆筑施工的變量，建立一個(gè)混凝土壩的施工系統(tǒng)模型，在這個(gè)模型的基礎(chǔ)上建立一個(gè)可模擬水利水電工程的仿真計(jì)算軟件。然后使用這個(gè)軟件對(duì)水利水電工程進(jìn)行模擬建設(shè)，通過(guò)輸入可實(shí)行的機(jī)械配套方案和相應(yīng)的施工技術(shù)參數(shù)，可以計(jì)算出機(jī)械配套的數(shù)量最優(yōu)比、機(jī)械的最優(yōu)利用率、每月的混凝土澆筑強(qiáng)度，并且還能獲取對(duì)應(yīng)的施工方案下對(duì)大壩進(jìn)行澆筑施工的詳細(xì)規(guī)劃進(jìn)度表。

3.可視化建模研究

建立一個(gè)能形象的、準(zhǔn)確的展示工程施工的動(dòng)態(tài)過(guò)程的三維數(shù)字模型是能實(shí)現(xiàn)水利水電工程動(dòng)態(tài)施工仿真信息的可視化查詢和分析功能的一個(gè)重要前提。這個(gè)數(shù)字模型應(yīng)當(dāng)具備能夠展示施工現(xiàn)場(chǎng)一些靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息，譬如施工現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌、施工工程建筑物和施工設(shè)施的分布位置、材料運(yùn)送途徑等具體信息。實(shí)現(xiàn)水利水電工程的可視化仿真是利用Navisworks軟件和其他建模技術(shù)完成的，這種可視化仿真的建立由初數(shù)據(jù)的收集分析、數(shù)字模型的建立，然后使用Navisworks對(duì)其進(jìn)行渲染。水利水電工程建筑的施工技術(shù)將直接關(guān)聯(lián)作用到水電水利的效益和產(chǎn)生的影響，它并不只是簡(jiǎn)單的一個(gè)工程而已，它是構(gòu)成整個(gè)水電水利工程的一個(gè)重要要素。

結(jié)束語(yǔ)：

BIM建筑信息模型在工程中的應(yīng)用，使得建筑行業(yè)引發(fā)了第，它在工程中的應(yīng)用不僅降低了成本，還使得工程從規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工、運(yùn)營(yíng)管理各階段的質(zhì)量有所提高。BIM的不斷發(fā)展，使得水利水電行業(yè)也引入了BIM理念。本文通過(guò)基于BIM技術(shù)對(duì)水利水電工程施工進(jìn)行可視化仿真研究，真實(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)出水利水電的工程動(dòng)態(tài)施工過(guò)程和仿真數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐東揚(yáng).基于數(shù)字技術(shù)的建筑方案設(shè)計(jì)研究：[碩士學(xué)位論文].湖南.中南大學(xué).2010