虛擬仿真技術(shù)方案精選(九篇)

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第1篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文

關(guān)鍵字：虛擬仿真技術(shù)；建筑施工；應(yīng)用

中途分類號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

系統(tǒng)仿真是以多種學(xué)科理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)及其軟件為工具進(jìn)行試驗(yàn)研究的理論和方法論體系。仿真技術(shù)顧名思義，是把自然界中的物理現(xiàn)象通過(guò)一定的物理和數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上模擬來(lái)得到實(shí)際場(chǎng)變量的分析，有助于預(yù)知關(guān)心的物理現(xiàn)象。簡(jiǎn)單的說(shuō)，仿真技術(shù)是對(duì)系統(tǒng)模型的一種試驗(yàn)技術(shù)(是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的一種實(shí)驗(yàn)手段)，在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面有較大的優(yōu)越性。

一、虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)際上是一個(gè)熱門(mén)研究課題，其應(yīng)用已取得引人注目的成效，在國(guó)內(nèi)也引起了廣泛的重視。當(dāng)人們需要構(gòu)造當(dāng)前不存在的環(huán)境、人類不可能到達(dá)的環(huán)境或構(gòu)造虛擬環(huán)境以代替耗資巨大的現(xiàn)實(shí)環(huán)境時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是必不可少的。隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的發(fā)展以及人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到它的重要作用，虛擬仿真技術(shù)在各行各業(yè)都得到了不同程度的發(fā)展，并且越來(lái)越顯示出廣闊的應(yīng)用前景。虛擬現(xiàn)實(shí)的廣泛應(yīng)用前景使之成為目前最具影響力的技術(shù)之一。軍事領(lǐng)域、航天技術(shù)、建筑設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、教育培訓(xùn)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、石油化工等等，虛擬戰(zhàn)場(chǎng)、虛擬城市、甚至“數(shù)字地球”，無(wú)一不是虛擬技術(shù)的應(yīng)用。虛擬仿真技術(shù)將使眾多傳統(tǒng)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)生革命性的改變。虛擬仿真技術(shù)在建筑方面的應(yīng)用主要有：大型建筑先期演示和論證；建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域；結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域(工程結(jié)構(gòu)分析、巖土工程分析)；房地產(chǎn)展示領(lǐng)域(全方位的數(shù)字化沙盤(pán)、數(shù)字化投標(biāo)領(lǐng)域、房地產(chǎn)展示、施工流程的數(shù)字化模擬)。本文主要闡述虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用。

二、虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用方式

（一）用當(dāng)前流行的三維動(dòng)畫(huà)軟件3DS MAX、虛擬現(xiàn)實(shí)軟件3DVRI、多媒體編排軟件NeoBook、編程工具C#來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬施工和虛擬建筑場(chǎng)景漫游。

3DVRI制作出來(lái)的虛擬仿真系統(tǒng)主要功能有：全方位互動(dòng)漫游功能；即時(shí)輸出功能；數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢及修改功能；語(yǔ)音定位功能；導(dǎo)航圖功能。

事先用3DSMAX軟件做好建筑場(chǎng)景及主體的3D模型以及各施工模塊的3D模型，然后用3DVRI虛擬現(xiàn)實(shí)軟件對(duì)動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換為3DVRI實(shí)時(shí)三維系統(tǒng)，最后用NeoBook軟件在3DVRI實(shí)時(shí)三維系統(tǒng)中按照需求寫(xiě)入不同的指令，為實(shí)時(shí)三維系統(tǒng)添加交互功能，可以利用專業(yè)編程工具如C#等軟件對(duì)實(shí)時(shí)三維系統(tǒng)中的模型及動(dòng)畫(huà)進(jìn)行精確控制，并可編寫(xiě)更復(fù)雜的交互功能程序，最終為可獨(dú)立運(yùn)行的3DVRI施工模擬虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。此方案對(duì)于多種施工方案的展示、施工工序的編排比較有用，但無(wú)法對(duì)于施工方案進(jìn)行預(yù)見(jiàn)性的模擬。

（二）用專業(yè)的建筑虛擬現(xiàn)實(shí)軟件(如奔特力Bentley、Multigen、Veger等)，結(jié)合部分編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)具有較強(qiáng)人機(jī)交互能力、模擬建筑施工過(guò)程，以選擇合理的設(shè)計(jì)方案以及合理的施工方案。

本方案更為專業(yè)和智能，能預(yù)見(jiàn)性地發(fā)現(xiàn)施工方案中的不足，便于指導(dǎo)施工，可以有效地提高施工水平、消除施工隱患、防止施工事故、減少施工成本與時(shí)間。此方案的軟件購(gòu)置費(fèi)用比較高。

比較著名的是英國(guó)Bentley建筑工程系列軟件公司提供的系列建筑仿真軟件，目前已經(jīng)在中國(guó)建筑、工程以及建造領(lǐng)域得到一些應(yīng)用，主要在各建筑設(shè)計(jì)院使用，在施工中企業(yè)的應(yīng)用還屬于起步階段。Bentley工程軟件系統(tǒng)公司首席執(zhí)行官Greg Bentley宣布了兩項(xiàng)新的中國(guó)計(jì)劃，以支持中國(guó)的大規(guī)?；ㄍ顿Y。首先，Bentley亞洲總部將進(jìn)駐北京，為中國(guó)的基建領(lǐng)域提供全面配套的軟件產(chǎn)品；其次，即將啟動(dòng)的Bentley Power計(jì)劃，使中國(guó)用戶可在初期免費(fèi)注冊(cè)專業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助制圖／設(shè)計(jì)(CADD)軟件服務(wù)。

三、建筑施工中應(yīng)用虛擬仿真系統(tǒng)的意義

（一）建筑工程施工方案的選擇和優(yōu)化。

建筑工程施工的施工方法及施工組織的選擇和優(yōu)化主要是建立在施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，存在一定局限性。同時(shí)，現(xiàn)代建筑基本都具有鮮明的個(gè)性，建筑工程施工成為不可完全重復(fù)的過(guò)程。使用施工虛擬仿真技術(shù)將可以直觀、科學(xué)地展示不同施工方法和施工組織措施的效果，可以定量地完成方案的對(duì)比，有助于施工方案的選擇和優(yōu)化，真正實(shí)現(xiàn)最優(yōu)施工。

（二）施工技術(shù)革新和新技術(shù)引入。

施工虛擬仿真技術(shù)一方面能使廣大施工技術(shù)人員低成本地試驗(yàn)施工新工藝和革新思路，有助于創(chuàng)造性的充分發(fā)揮，同時(shí)能真切展示新技術(shù)的成效，縮短建筑業(yè)新技術(shù)的引入期和推廣期，降低新技術(shù)、新工藝的實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。

（三）施工管理

施工虛擬仿真技術(shù)能事先模擬施工全過(guò)程，能提前發(fā)現(xiàn)施工管理中質(zhì)量、安全等方面存在的隱患，因而可以采取有效的預(yù)防和強(qiáng)化措施，提高工程施工質(zhì)量和施工現(xiàn)場(chǎng)管理效果。

（四）安全、生產(chǎn)培訓(xùn)

施工虛擬仿真技術(shù)能實(shí)時(shí)、直觀地顯示施工過(guò)程的實(shí)際情況，有助于操作人員全面了解操作流程，優(yōu)質(zhì)安全地完成施工任務(wù)。

（五）大型工程設(shè)計(jì)

施工虛擬仿真技術(shù)可以考察建筑設(shè)計(jì)是否合理，可以方便地對(duì)擬改進(jìn)部位進(jìn)行修改，從而得到滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果。設(shè)計(jì)的仿真也有利于設(shè)計(jì)單位與業(yè)主、施工單位進(jìn)行設(shè)計(jì)交底。

（六）建筑市場(chǎng)管理

施工虛擬技術(shù)在招投標(biāo)過(guò)程中能直觀對(duì)比各方的施工方法和成效，增加評(píng)標(biāo)的透明度和公正性，有利于建筑市場(chǎng)的規(guī)范管理。

（七）其它方面

開(kāi)發(fā)施工虛擬仿真技術(shù)必然帶動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于建筑業(yè)其它方面，帶動(dòng)以下幾方面的進(jìn)步：城市和市政規(guī)劃的優(yōu)化；投資者的投資意圖及市場(chǎng)推銷；建筑機(jī)械設(shè)計(jì)；仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

四、總結(jié)：

總而言之，隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，各種新型技術(shù)都已經(jīng)開(kāi)始投入實(shí)踐。建筑業(yè)也必須敢于創(chuàng)新，勇于嘗試，這是建筑行業(yè)發(fā)展自身、壯大自身并適應(yīng)時(shí)展的唯一途徑。

參考文獻(xiàn)：

第2篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文

【關(guān)鍵詞】三維仿真；城市的規(guī)劃；應(yīng)用

1 前言

三維仿真技術(shù)就是把計(jì)算機(jī)的圖案組建成三維數(shù)字的模式后于計(jì)算機(jī)里面去制造仿真的虛擬環(huán)境。使得人們產(chǎn)生一種逼真的意向，傳統(tǒng)的三維仿真技術(shù)主要是在二維地形的平面的基礎(chǔ)上，開(kāi)展場(chǎng)地的平面建設(shè)，而建設(shè)產(chǎn)生的三維效果，常常是采用計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)…透視圖來(lái)描述。雖然城市建設(shè)方案的相關(guān)軟件已經(jīng)走向成熟，也能進(jìn)行三維透視?？墒瞧浜茈y和現(xiàn)實(shí)生活中周邊的建筑物結(jié)合起來(lái)，并在規(guī)劃建設(shè)中系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)生活中周邊環(huán)境和城市產(chǎn)生的整體作用；運(yùn)用三維技術(shù)，就可以在城市的真實(shí)的數(shù)字模式的三維虛擬環(huán)境中開(kāi)展城市化建設(shè)，從而真正達(dá)到了技術(shù)上的創(chuàng)新，為建設(shè)者提供逼真的虛擬環(huán)境，主觀意愿的挑選最好的設(shè)計(jì)方案、實(shí)現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案與周邊環(huán)境和諧匹配；而且可以快速進(jìn)行多方面選擇，只需隨時(shí)改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)，可在真實(shí)三維景觀環(huán)境中，展現(xiàn)出想象的設(shè)計(jì)實(shí)體空間效果。其中包括設(shè)計(jì)模型的結(jié)構(gòu)形狀、紋理效果、光照效果、相關(guān)位置、整體環(huán)境效果等。

2 仿真技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用背景

城市規(guī)劃的連續(xù)性和超越性使得三維技術(shù)在這之中得到廣泛的發(fā)展，總體建設(shè)規(guī)劃和仔細(xì)規(guī)劃以及建設(shè)單體規(guī)劃，都必須運(yùn)用其本身在現(xiàn)實(shí)中和將來(lái)的設(shè)計(jì)來(lái)創(chuàng)建居民的生活的環(huán)境，這樣，城市的規(guī)劃就更加具有理論性和客觀性。城市建設(shè)設(shè)計(jì)的決策人員和設(shè)計(jì)人員以及群眾的合作性是進(jìn)行城市化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。仿真技術(shù)是和群眾建成合作關(guān)系的媒介，政府相關(guān)單位、工程開(kāi)發(fā)單位、仿真技術(shù)人員和群眾能夠在任何角度切實(shí)相互的了解其作用的所在，這樣就更有利于技術(shù)人員掌握和認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖， 使規(guī)劃者的宏觀戰(zhàn)略決策與公眾參與得以有效結(jié)合。

3 三維仿真技術(shù)于城市規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用意義

仿真技術(shù)作用于城市建設(shè)是一種新的應(yīng)用于城市規(guī)劃的一項(xiàng)新技術(shù)和方案，它的應(yīng)用使得人們能在虛擬的三維狀態(tài)下，使用交換和動(dòng)態(tài)的方案對(duì)城市進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)和管理。仿真技術(shù)應(yīng)用于城市的規(guī)劃建設(shè)中，強(qiáng)化了城市建設(shè)理念、城市設(shè)計(jì)方案、城市建設(shè)的開(kāi)展和管理體系也隨之得到鞏固。城市三維仿真在城市規(guī)劃應(yīng)用中的意義主要體

現(xiàn)在以下幾方面：

3.1 改善城市設(shè)計(jì)的質(zhì)量

很多傳統(tǒng)的表現(xiàn)模式級(jí)易在距離、高矮、照明、材料幾個(gè)方面受到人為的改造，從而誘導(dǎo)評(píng)估者，作出一些主觀的決定，影響城市建設(shè)的進(jìn)程。假如城市設(shè)計(jì)相關(guān)單位設(shè)計(jì)一種客觀的虛擬現(xiàn)實(shí)體系平臺(tái)，開(kāi)發(fā)單位和建設(shè)部門(mén)把他們的計(jì)劃按照同樣的細(xì)節(jié)尺度和視覺(jué)效果直接進(jìn)入，方案的估計(jì)就會(huì)更加精準(zhǔn)和公平。

3.2 優(yōu)化群眾服務(wù)質(zhì)量

城市的仿真技術(shù)能夠把城市信息化從而更直觀的展現(xiàn)城市的風(fēng)采，世界群眾能夠采用城市的仿真技術(shù)建立以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的三維信息地理平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解城市的現(xiàn)實(shí)狀況，收集數(shù)據(jù)和資料。這種方案可以擴(kuò)寬數(shù)據(jù)地理服務(wù)體系而為公眾提供更好的信息地理服務(wù)平臺(tái)。在這樣的平臺(tái)上，可以為后續(xù)的商業(yè)發(fā)展和和電子商務(wù)的發(fā)展提供舞臺(tái)，同時(shí)還給現(xiàn)代的城市設(shè)計(jì)、宣傳相關(guān)城市改造和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步狀況、提高城市的知名度和國(guó)際地位。最終變成吸引游客和投資者的良好介質(zhì)。

3.3 展示現(xiàn)狀及規(guī)劃情況

通過(guò)利用計(jì)算機(jī)仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)形成的標(biāo)準(zhǔn)三維城市信息平臺(tái) ，將現(xiàn)狀與規(guī)劃成果運(yùn)用到城市建設(shè)中去，給予相對(duì)逼真的虛擬環(huán)境，從而更好的為市民反應(yīng)城市的狀況和規(guī)劃計(jì)劃，還有就是利用空間數(shù)據(jù)技術(shù)更直觀的描述結(jié)果，把傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)匯入到空間可視技術(shù)中，從而對(duì)每個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)的了解。

3.4 使得城市問(wèn)題的探究角度更加豐富

運(yùn)用三維的仿真技術(shù)來(lái)研究不同的城市問(wèn)題時(shí)，其每種特定的功能可以讓我們獲取更加豐富的信息，使得探究更具體、更具有樂(lè)觀科學(xué)性。此外，因?yàn)槿S技術(shù)對(duì)項(xiàng)目規(guī)劃較為逼真，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)行真實(shí)的再現(xiàn)，很多不易察覺(jué)的設(shè)計(jì)問(wèn)題能夠輕易地被發(fā)現(xiàn)，大大減少了由于事先規(guī)劃不周全而造成的損失與遺憾。

4 三維仿真技術(shù)的應(yīng)用

4.1 三維仿真虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不足之處

（1）對(duì)于除城市設(shè)計(jì)以外的規(guī)劃來(lái)說(shuō)，地域及范圍太廣，三維數(shù)據(jù)模型需求量非常大，三維建模與數(shù)據(jù)處理采用傳統(tǒng)的建模方法很難完成，且表現(xiàn)深度也不好控制。

（2）從三維仿真技術(shù)上看，對(duì)于環(huán)境、紋理的表現(xiàn)，支持更多的特效、支持更大的紋理仍然是當(dāng)前仿真技術(shù)的重點(diǎn)，這對(duì)范圍不大而注重環(huán)境表現(xiàn)的城市設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是非常有用的，而對(duì)重在研究城市問(wèn)題的更大范圍的環(huán)境來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有特別的發(fā)展，仿真應(yīng)用難度較高。

（3）三維仿真對(duì)軟硬件的要求極高，即使是面對(duì)范圍在較高水平以內(nèi)的城市設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，工作周期也很長(zhǎng)，投資也較大，因此，當(dāng)前仿真應(yīng)用仍不廣泛。

4.2 三維仿真技術(shù)的應(yīng)用成效

4.2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)與真實(shí)現(xiàn)實(shí)的集成

城市景觀的真實(shí)現(xiàn)實(shí)，即重建的城市真實(shí)三維數(shù)字模型；城市景 觀的虛擬現(xiàn)實(shí)，即城市規(guī)劃方案的設(shè)計(jì)模型，將兩個(gè)模型無(wú)縫的疊加在一起，就實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)與真實(shí)

現(xiàn)實(shí)的集成實(shí)際上，如果一個(gè)軟件平臺(tái)，既具有真實(shí)城市三維數(shù)字景觀的顯示功能，又具有靈活實(shí)用的虛擬景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)功能，在此平臺(tái)上完成了參數(shù)化虛擬規(guī)劃設(shè)計(jì)后，就自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)與真實(shí)現(xiàn)實(shí)的集成。

4.2.2 建筑設(shè)計(jì)方案的輔助審批管理

通過(guò)建立建筑物及周邊環(huán)境的三維仿真模型，規(guī)劃管理人員可以在三維可視化環(huán)境下觀察和研究建筑物與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)狀況，還可以通過(guò)模擬建筑物的日照陰影走向和計(jì)算陰影面積來(lái)研究建筑物的高度對(duì)周邊建筑物的日照的影響等。對(duì)于規(guī)劃新區(qū)的建筑設(shè)計(jì)方案，由于沒(méi)有實(shí)際的周邊環(huán)境，可以用規(guī)劃的周邊環(huán)境來(lái)進(jìn)行仿真模擬，還可以通過(guò)三維空間環(huán)境下的實(shí)時(shí)建筑物模型置換、建筑物紋理置換、建筑物高度調(diào)整等功能，來(lái)進(jìn)行多方案的比較。此外，還可以進(jìn)行特定視點(diǎn)的景觀圖生成、空間坐標(biāo)查詢、距離量算、屬性數(shù)據(jù)管理、實(shí)時(shí)的規(guī)劃指標(biāo)統(tǒng)計(jì)等。實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑方案的全面的審查 。

4.2.3 城市總體規(guī)劃

總體規(guī)劃階段包括三個(gè)部分：城市戰(zhàn)略研究規(guī)劃、城市總體規(guī)劃和城市分區(qū)規(guī)劃。 這個(gè)階段，主要從城市宏觀發(fā)展的角度出發(fā)。確定城市方向，對(duì)發(fā)展中的各項(xiàng)城市資源做到合理的利用開(kāi)發(fā)，確保城市健康穩(wěn)定的發(fā)展，從而保證城市規(guī)劃建設(shè)的順利進(jìn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，使城市規(guī)劃設(shè)計(jì)向信息化方向迅速推進(jìn)。特別是隨著三維可視化地理信息系統(tǒng)真實(shí)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)的集成 、視景仿真和海量數(shù)據(jù)漫游等關(guān)鍵技術(shù)，逐漸成熟和走向?qū)嵱?，為在真?shí)三維環(huán)境中實(shí)現(xiàn)虛擬城市規(guī)劃設(shè)計(jì)，提供了良好的技術(shù)條件和拓展空間。但虛擬環(huán)境作為一種仿真，最多只能逼真，無(wú)論其如何變化，設(shè)計(jì)師還仍將是掌握主動(dòng)、創(chuàng)造美好城市的主體。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家測(cè)繪局.國(guó)家測(cè)繪局、江西省測(cè)繪局、新余市政府簽署數(shù)字新余地理空間框架共建共享[EB＼OL].

第3篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞：三維仿真 城市規(guī)劃 城市仿真技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU98 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

隨著三維建模與可視化技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是隨著虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality—VR)技術(shù)研究的不斷深入開(kāi)展，當(dāng)前技術(shù)水平已能通過(guò)計(jì)算機(jī)整合圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)等將三維現(xiàn)實(shí)環(huán)境、物體等模擬成二維形式表現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)，再由數(shù)字傳媒通過(guò)視、聽(tīng)、觸覺(jué)等作用于用戶，使之產(chǎn)生猶如身臨其境的交互式視景仿真，并可選擇任何一個(gè)角度，觀看任何一個(gè)范圍內(nèi)的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。正是由于對(duì)身臨其境的真實(shí)感和對(duì)超越現(xiàn)實(shí)的虛擬性追求，以及個(gè)人能夠沉浸其中，超越其上進(jìn)出自如交互作用的多維信息系統(tǒng)的出現(xiàn)，進(jìn)一步推動(dòng)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用與發(fā)展。

三維仿真技術(shù)的概述

三維仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)軟件模擬實(shí)際環(huán)境進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)，以模擬的方式為使用者創(chuàng)造一個(gè)實(shí)時(shí)反映實(shí)體對(duì)象變化與相互作用的三維圖形界面，使之在感知行為的逼真環(huán)境中，獲得一種身臨其境的感受。例如《重慶市三維數(shù)字規(guī)劃管理系統(tǒng)》，利用地理信息系統(tǒng)、三維空間建模、遙感等現(xiàn)代信息技術(shù)，以數(shù)字地形數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)以及三維城市要素模型等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在三維虛擬空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)局部的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)方案與區(qū)域景觀的實(shí)時(shí)、多方案綜合分析與決策。

二、基本概念和意義

城市三維仿真是城市空間信息在計(jì)算機(jī)環(huán)境中的三維直觀表達(dá)，是數(shù)字城市概念城市規(guī)劃、建設(shè)、管理領(lǐng)域的延伸，同時(shí)也是數(shù)字城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)內(nèi)容。城市三維仿真技術(shù)在規(guī)劃中的應(yīng)用前景主要有以下幾個(gè)方面：

2.1 實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃精細(xì)化管理

實(shí)現(xiàn)從總規(guī)-控規(guī)-修規(guī)以及從項(xiàng)目的初步方案-正式方案-工程許可的全面三維數(shù)字化控制目標(biāo)，在以往基于控規(guī)的規(guī)劃電子政務(wù)管理平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化、深化和優(yōu)化規(guī)劃管理工作，運(yùn)用可視化的圖、表、文一體化界面配置工具，實(shí)現(xiàn)多個(gè)展示組件的互動(dòng)包含：統(tǒng)計(jì)圖、表格、文書(shū)、GIS、三維仿真等內(nèi)容的綜合展示模型，使圖表展示工具、規(guī)劃業(yè)務(wù)文書(shū)展示工具、GIS展示工具、三維仿真展示工具之間通過(guò)配置實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)用和信息傳遞，完成從文到圖、從圖到表、從表到文的圖、表、文關(guān)聯(lián)互動(dòng)，使各種統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果融為一體，使城市規(guī)劃管理進(jìn)入精細(xì)化管理階段。

2.2 提高規(guī)劃編制的科學(xué)水平

利用三維數(shù)字模型、GIS等信息化技術(shù)，為規(guī)劃編制過(guò)程中的信息采集、指標(biāo)分析、方案決策、成果展示等工作提供高效，直觀，便捷的新方法，實(shí)現(xiàn)控規(guī)編制的技術(shù)方法信息化和過(guò)程管理信息化，體現(xiàn)規(guī)劃編制“科學(xué)性”、“過(guò)程性”、“動(dòng)態(tài)性”特點(diǎn)。

2.3 展示現(xiàn)狀及規(guī)劃情況

通過(guò)利用計(jì)算機(jī)仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)形成的三維數(shù)字規(guī)劃管理系統(tǒng)，將現(xiàn)狀與規(guī)劃成果帶入城市景觀的電腦虛擬環(huán)境中，提供一個(gè)逼真的模擬環(huán)境，從而很好地向規(guī)劃管理者和市民展示該地區(qū)的現(xiàn)狀及規(guī)劃建設(shè)情況。此外，利用空間信息可視化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)分析、查詢大量數(shù)據(jù)信息并以直觀的方式顯示結(jié)果，將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)帶入到可視化空間中，以對(duì)各個(gè)方面的情況有一個(gè)全面的了解。

2.4 提高規(guī)劃項(xiàng)目的管理效率

通過(guò)制作項(xiàng)目模型或者提供靜態(tài)的三維效果圖來(lái)展示項(xiàng)目的整體規(guī)劃過(guò)程，這具有很大的局限性，無(wú)法完成規(guī)劃對(duì)象的修改和管理。城市三維仿真技術(shù)可以設(shè)計(jì)一個(gè)可操作的三維仿真系統(tǒng)，為開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)或城市規(guī)劃單位提供高精度的數(shù)據(jù)服務(wù)和視覺(jué)質(zhì)量。在需要修改或增減項(xiàng)目工程的過(guò)程中，可以直接導(dǎo)入或更新相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，可以及時(shí)做出方案調(diào)整和實(shí)施，提高規(guī)劃項(xiàng)目的整體管理質(zhì)量和效率。

2.5 多樣化的數(shù)據(jù)服務(wù)

利用三維仿真技術(shù)進(jìn)行三維模擬和三維仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以利用三維仿真系統(tǒng)查詢相對(duì)對(duì)象的信息資料，為規(guī)劃管理者提供城市單位或部門(mén)的信息資料。在重慶市三維數(shù)字規(guī)劃管理系統(tǒng)中，運(yùn)用城市三維仿真、地理信息系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、工作流、系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)，以現(xiàn)有的規(guī)劃電子政務(wù)平臺(tái)為框架，以分布式數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多數(shù)據(jù)源海量精細(xì)化城市三維仿真數(shù)據(jù)的高效管理和服務(wù)，通過(guò)強(qiáng)大的三維仿真，GIS分析和輔助審批功能，為現(xiàn)狀調(diào)查、規(guī)劃編制、項(xiàng)目方案審批、行政決策提供了直觀、高效和科學(xué)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化建筑管理，提升了重慶市規(guī)劃局規(guī)劃管理技術(shù)水平。

三、仿真技術(shù)在重慶市規(guī)劃管理的應(yīng)用

3.1通過(guò)建立建筑物及周邊環(huán)境的三維仿真模型，規(guī)劃管理人員可以在三維可視化環(huán)境下觀察和研究建筑物與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)狀況，還可以通過(guò)模擬建筑物的日照陰影走向和計(jì)算陰影面積來(lái)研究建筑物的高度對(duì)周邊建筑物的日照的影響等（圖1）。對(duì)于規(guī)劃新區(qū)的建筑設(shè)計(jì)方案，由于沒(méi)有實(shí)際的周邊環(huán)境，可以用規(guī)劃的周邊環(huán)境來(lái)進(jìn)行仿真模擬，還可以通過(guò)三維空間環(huán)境下的實(shí)時(shí)建筑物模型置換、建筑物紋理置換、建筑物高度調(diào)整等功能，來(lái)進(jìn)行多方案的比較(圖2)。此外，還可以進(jìn)行特定視點(diǎn)的景觀圖生成、空間坐標(biāo)查詢、距離量算、屬性數(shù)據(jù)管理、實(shí)時(shí)的規(guī)劃指標(biāo)統(tǒng)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑方案的全面的審查（圖3）。

（圖1）

（圖2）

（圖3）

3.2 城市景觀設(shè)計(jì)的應(yīng)用。城市景觀設(shè)計(jì)反映城市的整體風(fēng)貌，城市的整體風(fēng)貌依靠科學(xué)的環(huán)境資源布局來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用仿真技術(shù)對(duì)城市景觀進(jìn)行設(shè)計(jì)和環(huán)境模擬，可以對(duì)城市建筑的空間形態(tài)、建筑形式、城市天際線、城市景觀、城市色彩等多方面進(jìn)行綜合考慮，做出更為準(zhǔn)確的、直觀的設(shè)計(jì)方案。仿真技術(shù)的應(yīng)用有助于城市規(guī)劃管理人員進(jìn)行多功能技能操作，從整體上把握城市空間形態(tài)的展示要點(diǎn)和亮點(diǎn)的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)出城市的整體風(fēng)貌和城市特色之處。同時(shí)，仿真技術(shù)利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)際景觀設(shè)計(jì)的環(huán)境模擬，創(chuàng)造一個(gè)實(shí)時(shí)反映實(shí)體對(duì)象變化與相互作用的三維圖形界面，將設(shè)計(jì)的內(nèi)容和效果展示在大眾面前，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，讓大眾和客戶有一種身臨其境的感受。對(duì)于城市規(guī)劃評(píng)審、公示、展覽、規(guī)劃項(xiàng)目的宣傳及招商引資等各方面都有著重要的指導(dǎo)意義和經(jīng)濟(jì)效益。（圖4）

（圖4）

3.3城市規(guī)劃需要把握整個(gè)城市土地利用的決策動(dòng)向，就需要對(duì)城市土地利用現(xiàn)狀信息資料進(jìn)行完整的把握，所以城市土地利用現(xiàn)狀信息資料尤為重要。規(guī)劃管理人員可以依靠當(dāng)?shù)氐暮娇招l(wèi)星影像、DEM 高程數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，構(gòu)建仿真三維模型，通過(guò)三維模型，可以更廣泛的了解和把握整個(gè)城市的土地利用范圍、現(xiàn)狀以及城市周邊的概況，對(duì)城市的整體信息資料的掌握和城市規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的確定有著重要意義。仿真技術(shù)還可以通過(guò)模擬建筑物的日照陰影走向和計(jì)算陰影面積來(lái)研究建筑物的高度對(duì)周邊建筑物的日照的影響等，通過(guò)三維空間環(huán)境下的實(shí)時(shí)建筑物模型置換、建筑物紋理置換、建筑物高度調(diào)整等功能，來(lái)進(jìn)行城市土地利用現(xiàn)狀和規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的篩選。

四、小結(jié)

總而言之，三維仿真在城市規(guī)劃中的應(yīng)用前景是廣闊的。我們有理由相信，三維仿真技術(shù)會(huì)使城市規(guī)劃的產(chǎn)生一次技術(shù)革新，會(huì)極大地拓展和豐富城市規(guī)劃的工作思路。三維仿真技術(shù)的應(yīng)用，明顯的提高規(guī)劃審批的效率和方案設(shè)計(jì)的科學(xué)科學(xué)性，避免了傳統(tǒng)規(guī)劃評(píng)審采用大量設(shè)計(jì)文稿的方式，極大提高了設(shè)計(jì)單位、業(yè)主單位和管理單位的溝通效率，協(xié)調(diào)了與周圍建筑群的空間、色彩、材料，有利于體現(xiàn)城市的特點(diǎn)，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊建國(guó)，黃玲，高劍鋒.三維仿真技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用[J]規(guī)劃信息化，2007

第4篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞 虛擬制造技術(shù)；信息化；仿真技術(shù)

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）20-0010-02

當(dāng)今隨著科技進(jìn)步和人類生活水平的提高，消費(fèi)市場(chǎng)已經(jīng)逐步進(jìn)入需求個(gè)性化、多樣化、快速響應(yīng)的時(shí)代。在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的全球市場(chǎng)環(huán)境下，消費(fèi)產(chǎn)品企業(yè)必須能夠更好地滿足市場(chǎng)快速反應(yīng)的需求，即要以更短的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，個(gè)性化的產(chǎn)品服務(wù)，更高的產(chǎn)品質(zhì)量，更低廉的制造成本和更好的售后服務(wù)來(lái)贏得客戶市場(chǎng)。為應(yīng)對(duì)快速變化的產(chǎn)品變更，制造企業(yè)的生產(chǎn)加工活動(dòng)必須與時(shí)俱進(jìn)，具備柔性的生產(chǎn)加工能力。隨著近年來(lái)計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展和生產(chǎn)管理理念升級(jí)，20世紀(jì)90年代以來(lái)產(chǎn)生了很多創(chuàng)新的概念和方法，虛擬制造（Virtual Manufacture，VR）就是其中一種全新的制造體系和模式創(chuàng)新方法。在虛擬制造系統(tǒng)中，充分利用信息技術(shù)、三維仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)化組織與分析，在基礎(chǔ)上采采集相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)建模，從而不斷優(yōu)化整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。整個(gè)過(guò)程采用虛擬制造技術(shù)，并沒(méi)有制造實(shí)物產(chǎn)品，而是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬整個(gè)制造過(guò)程。從而可以做出更為準(zhǔn)確的決策與優(yōu)化方案，大大提高了企業(yè)的快速響應(yīng)和市場(chǎng)開(kāi)拓能力，降低企業(yè)決策風(fēng)險(xiǎn)。

1 虛擬制造技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 虛擬制造技術(shù)簡(jiǎn)介

目前，信息技術(shù)技術(shù)發(fā)展日新月異，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展給制造業(yè)的發(fā)展提供了巨大支持。從世界制造業(yè)發(fā)展潮流來(lái)看，信息技術(shù)與制造業(yè)的不斷融合是必然的趨勢(shì)。在這個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了很多新概念，其中虛擬制造技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注。所謂虛擬制造技術(shù)是采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在高性能計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃、制造流程、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)，并進(jìn)行過(guò)程管理與控制。從這個(gè)概念我們可以看出，虛擬生產(chǎn)技術(shù)并沒(méi)有生產(chǎn)出實(shí)物產(chǎn)品，這是與傳統(tǒng)的制造加工過(guò)程最明顯的不同。虛擬生產(chǎn)技術(shù)將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)加工過(guò)程在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬演示，在計(jì)算機(jī)整個(gè)模擬過(guò)程中，設(shè)計(jì)師可以清楚看到產(chǎn)品虛擬加工的整個(gè)過(guò)程，設(shè)計(jì)人員可以隨時(shí)在虛擬的空間中根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶需求對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的修改和完善。虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)只有幾年的時(shí)間，但對(duì)制造業(yè)的影響是巨大的，虛擬技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)制造業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的不可逆性，優(yōu)化了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程，提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，在極短的時(shí)間內(nèi)迎合市場(chǎng)需求，生產(chǎn)出用戶受歡迎的產(chǎn)品，占領(lǐng)市場(chǎng)，贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

1.2 虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)

虛擬制造技術(shù)是制造技術(shù)的一大突破，也是未來(lái)制造技術(shù)發(fā)展的潮流。事實(shí)上，虛擬生產(chǎn)技術(shù)涉及范圍很廣，應(yīng)用也比較廣泛，其核心技術(shù)分別是信息技術(shù)、仿真技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

1.2.1 信息技術(shù)

在現(xiàn)代制造技術(shù)中的信息技術(shù)主要包括管理信息系統(tǒng)（MIS）技術(shù)、生產(chǎn)排程系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)（WMS）、配送優(yōu)化系統(tǒng)等。通過(guò)虛擬制造系統(tǒng)應(yīng)用，可以模擬這些系統(tǒng)運(yùn)行情況，設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。

1.2.2 仿真技術(shù)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)用戶的要求建立實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并使之轉(zhuǎn)換為仿真模型，在不同的工況下在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行演示，從而真實(shí)地展現(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程。仿真技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)有：

1）減少方案設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)時(shí)間。

2）減少運(yùn)營(yíng)瓶頸的風(fēng)險(xiǎn)。

3）降低方案改善成本。

1.2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種綜合計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等多種科學(xué)及時(shí)而發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的新技術(shù)。

它包括以下關(guān)鍵技術(shù)：

1）動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)。

2）三維顯示和傳感器技術(shù)。

3）實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)。

4）系統(tǒng)集成技術(shù)。

2 虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)中的應(yīng)用

家電是制造業(yè)中競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的領(lǐng)域之一，我國(guó)的家電企業(yè)經(jīng)過(guò)短短幾十年的發(fā)展，通過(guò)人性化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、敏捷的市場(chǎng)反應(yīng)能力和低廉的制作成本，目前已經(jīng)在以高科技為依托的家電市場(chǎng)上找到了立足點(diǎn)，特別是以電視、空調(diào)、冰箱為代表的大家電在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)70%。家電業(yè)為了提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)產(chǎn)品的制造技術(shù)的應(yīng)用力度明顯加大，隨著CAD，CAM等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，家電產(chǎn)品在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上得到了大大改善，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加大，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷加強(qiáng)，其中虛擬制造技術(shù)的使用更使得家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造發(fā)生了根本性的改變。下面本文分別對(duì)虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)中的虛擬設(shè)計(jì)、虛擬產(chǎn)品制造來(lái)闡述虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)的應(yīng)用。

2.1 虛擬設(shè)計(jì)在家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)階段是家電產(chǎn)品走入市場(chǎng)的最重要階段，這個(gè)階段對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和成本具有重要影響。在家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段利用虛擬技術(shù)是家電設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一大突破，家電設(shè)計(jì)師們利用虛擬技術(shù)對(duì)家電產(chǎn)品這個(gè)過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，與以往的實(shí)物模型設(shè)計(jì)不同，采用虛擬技術(shù)后，設(shè)計(jì)師們對(duì)虛擬的家電產(chǎn)品進(jìn)行零部件裝配，大大提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。還可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示來(lái)展示家電產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行修改和補(bǔ)充，尤其是對(duì)家電產(chǎn)品的零部件進(jìn)行有限元分析，來(lái)對(duì)家電產(chǎn)品的可加工性、可采購(gòu)性、可裝配性等因素進(jìn)行分析，并參考客戶反饋的意見(jiàn)進(jìn)行優(yōu)化綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)，必要時(shí)用快速成型樣機(jī)予以驗(yàn)證。

虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要包含以下兩類。

1）增強(qiáng)的可視化系統(tǒng)。

利用先行的CAD系統(tǒng)進(jìn)行建模，在對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換后輸入虛擬環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)；目前的虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)大都屬于這種類型。

2）基于虛擬現(xiàn)實(shí)的CAD系統(tǒng)。

CAD技術(shù)最早的應(yīng)用就是在設(shè)計(jì)中，將虛擬技術(shù)用于CAD系統(tǒng)中，創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)的集成化CAD系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不再是傳統(tǒng)的二維交互手段進(jìn)行建模，而直接是進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，用戶可以在這種虛擬環(huán)境中進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)，大大提高設(shè)計(jì)效率。另外，這種系統(tǒng)也支持其它的輸入方法，如語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)和眼神跟蹤等。整個(gè)系統(tǒng)操作方便、簡(jiǎn)單易懂，設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單了解后就可以進(jìn)行操作，不需要進(jìn)行專門(mén)的培訓(xùn)，因而擁有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。

2.2 虛擬產(chǎn)品制造在家電生產(chǎn)中的應(yīng)用

虛擬產(chǎn)品制造在家電生產(chǎn)中的應(yīng)用主要是虛擬家電產(chǎn)品生產(chǎn)線制造流程。利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，模擬產(chǎn)品生產(chǎn)整體流程，對(duì)生產(chǎn)線規(guī)劃方案進(jìn)行評(píng)估，擇優(yōu)選擇設(shè)計(jì)方案，大大降低產(chǎn)品生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，降低后期生產(chǎn)線改造成本，并對(duì)部分難以通過(guò)手工分析的復(fù)雜控制邏輯模塊進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證優(yōu)化生產(chǎn)線控制邏輯，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備、人員、物料、生產(chǎn)計(jì)劃的最優(yōu)化運(yùn)作。圖1為虛擬制造分析流程。

圖1 虛擬制造分析流程

進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)仿真分析主要包含以下步驟：系統(tǒng)分析收集數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)模型建立仿真模型運(yùn)行仿真模型仿真實(shí)驗(yàn)輸出結(jié)果并分析。圖2為仿真技術(shù)在生產(chǎn)線規(guī)劃中的應(yīng)用。

2.3 應(yīng)用虛擬制造技術(shù)可以給家電企業(yè)帶來(lái)的好處

1）為家電制造企業(yè)提供高質(zhì)量的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，虛擬制造技術(shù)在家電生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，改變了家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式，降低了設(shè)計(jì)成本，設(shè)計(jì)師們可以在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中正確處理家電產(chǎn)品生產(chǎn)成本與效率之間的關(guān)系，幫助管理者做出正確的決策，獲取最大利潤(rùn)。

2）家電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中使用虛擬制造技術(shù)，可以在建模方法、虛擬運(yùn)動(dòng)仿真中的運(yùn)動(dòng)鏈簡(jiǎn)化和等價(jià)轉(zhuǎn)換的精度評(píng)價(jià)等技術(shù)或應(yīng)用上有所創(chuàng)新，

3）家電制造企業(yè)采用虛擬制造技術(shù)，可以迅速根據(jù)市場(chǎng)的發(fā)展以及用戶的要求來(lái)修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了家電產(chǎn)品的定制化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，為家電產(chǎn)品迅速占據(jù)市場(chǎng)形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)提供了巨大幫助。

圖2 虛擬制造中的生產(chǎn)系統(tǒng)仿真技術(shù)

3 總結(jié)

結(jié)合本文所述和相關(guān)文獻(xiàn)知識(shí)，虛擬制造技術(shù)是制造技術(shù)的一大突破，虛擬制造技術(shù)在制造行業(yè)的使用可以大大提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率，降低成本。對(duì)家電制造行業(yè)而言，隨著家電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益白熱化，傳統(tǒng)的家電生產(chǎn)方式已經(jīng)滯后于家電市場(chǎng)的發(fā)展以及用戶的實(shí)際需要，急需創(chuàng)造新的制造技術(shù)突破口。在這方面，虛擬制造技術(shù)的使用更使得家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造發(fā)生了根本性的改變，幫助家電企業(yè)迅速的適應(yīng)市場(chǎng)需求、形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，虛擬制造技術(shù)在我國(guó)發(fā)展不過(guò)短短幾年，還處于理論研究階段，對(duì)于我國(guó)制造行業(yè)而言，要積極借鑒國(guó)外成熟的虛擬制造技術(shù)理論，與我國(guó)實(shí)際相結(jié)合，在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷完善和強(qiáng)化，最終進(jìn)行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]王愛(ài)云.虛擬制造技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].礦山機(jī)械，2007（12）.

[2]（德）施普爾，等.虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[3]張阿維，雷曉鳳.虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].紡織器材，2002（7）.

[4]周祖德，陳幼平.虛擬現(xiàn)實(shí)與虛擬制造[M].武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

第5篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文

一、工程施工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的現(xiàn)狀

工程施工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)主要包括施工技術(shù)的模板工程、鋼筋工程、混凝土工程、砌體工程的操作性實(shí)訓(xùn)和現(xiàn)場(chǎng)管理的單位工程施工組織設(shè)計(jì)兩大部分，它是土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案中的專業(yè)關(guān)鍵必修課，是實(shí)踐性、綜合性都很強(qiáng)的課程，有別于其他選修類別的課程。然而，目前我國(guó)土木工程施工類課程教學(xué)普遍存在著較大的困難和問(wèn)題，主要表現(xiàn)為如下幾方面。

1.教學(xué)內(nèi)容滯后于現(xiàn)行規(guī)范、工程實(shí)踐。土木工程施工教材內(nèi)容陳舊，技術(shù)落后，沒(méi)有與時(shí)俱進(jìn)，緊跟現(xiàn)行法律和規(guī)范，貼近工程實(shí)踐，沒(méi)有形成較好的課內(nèi)課外相結(jié)合的有層次的互動(dòng)式的施工類課程教學(xué)體系。例如，2009年國(guó)家出臺(tái)了《建筑施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50502-2009），盡管是推薦性規(guī)范，但是在《土木工程施工》教材中講述的仍然是50年代施工組織設(shè)計(jì)內(nèi)容。

2.在課堂教學(xué)方法和教學(xué)手段方面。由于土木工程施工課程的實(shí)踐性、綜合性和理論跨度大等特點(diǎn)。施工課基本是采用課堂教學(xué)方式，以教師講授為主，這樣傳統(tǒng)的教學(xué)模式非常陳舊，沒(méi)有調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果一般較差。盡管有的教師運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，收集大量的圖片、動(dòng)畫(huà)資料，然而，由于時(shí)間與空間的限制，學(xué)生也很難觀察到施工的全過(guò)程。

3.施工生產(chǎn)管理實(shí)訓(xùn)方法和手段方面。土木工程專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的工科類專業(yè)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)效果的好壞對(duì)畢業(yè)后學(xué)生適應(yīng)社會(huì)工作及動(dòng)手操作能力尤為重要。現(xiàn)在全國(guó)高校土木類院校的培養(yǎng)方案實(shí)習(xí)分為施工生產(chǎn)實(shí)習(xí)3周，畢業(yè)實(shí)習(xí)3周，條件好的學(xué)校有3周的實(shí)訓(xùn)，以老師根據(jù)教學(xué)安排事先聯(lián)系好實(shí)習(xí)單位，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)集中組織學(xué)生到工地去參觀、見(jiàn)習(xí)，由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員和老師對(duì)工程概況及施工技術(shù)進(jìn)行講解，然后由學(xué)生自己去尋找實(shí)習(xí)單位，這種放羊式的教學(xué)方法，使得實(shí)踐環(huán)節(jié)流于形式，效果極差。

4.在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境方面。實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源的不足是長(zhǎng)期困繞《土木工程施工》實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量提高的難題。時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出越來(lái)越高的要求，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)需要一種趨于個(gè)性化的教學(xué)，需要占用更多的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源。而這種矛盾可通過(guò)仿真技術(shù)的應(yīng)用得以緩解，運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)軟件，可模擬環(huán)境情境，學(xué)生通過(guò)仿真實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)后，對(duì)實(shí)訓(xùn)的整體到局部建立起直觀感性認(rèn)識(shí)，學(xué)生可不受實(shí)際實(shí)訓(xùn)條件和時(shí)間限制進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)方案設(shè)計(jì)。虛擬仿真技術(shù)和實(shí)際情境實(shí)驗(yàn)結(jié)合的模式可合理有效配置教學(xué)資源，解決實(shí)踐課時(shí)少的問(wèn)題，改善教學(xué)條件，形成多元化的教學(xué)環(huán)境[4]。

二、土木工程施工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容和方法

針對(duì)以上土木工程施工教學(xué)的現(xiàn)狀，對(duì)土木類學(xué)生進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，采取一系列教學(xué)措施，利用仿真技術(shù)在施工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中的3D技術(shù)和教學(xué)調(diào)研取得的成果帶到課堂上，采取“理論實(shí)踐一體化”教學(xué)方法，以實(shí)踐技能教學(xué)為主線，重視理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)原則，是提高學(xué)生綜合執(zhí)業(yè)能力和技能的有效的教學(xué)方法。

1.加快虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。2003年我系申報(bào)了我校教學(xué)科研項(xiàng)目《以軟手段模擬硬設(shè)備開(kāi)展多媒體輔助混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究》，現(xiàn)已獲批。該項(xiàng)目研究的主要目的就是要研制一個(gè)適合土木工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，越來(lái)越注重虛擬仿真技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用研究。基于虛擬仿真技術(shù)具有人機(jī)交互，寓教于樂(lè)，直觀形象，便于記憶，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)，場(chǎng)景逼真體驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)，規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)引入虛擬現(xiàn)實(shí)將大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)求知的渴望和好奇心，避免傳統(tǒng)教學(xué)模式課程教學(xué)機(jī)械、沉悶的現(xiàn)象[5]。

2.利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行施工安全控制。由于土木工程施工過(guò)程的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性，建筑企業(yè)從業(yè)人員流動(dòng)性大、安全意識(shí)差等情況已經(jīng)成為建筑企業(yè)保證工程質(zhì)量、安全施工、安全管理的一個(gè)十分棘手的問(wèn)題。土木類施工實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)多數(shù)高等院校都是把實(shí)習(xí)生安排到與建筑施工企業(yè)校企結(jié)合的工程項(xiàng)目。而工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)安全隱患較多，一般建筑企業(yè)都不愿意學(xué)生在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的親自動(dòng)手操作，加上目前法律法規(guī)不夠完善，最害怕實(shí)習(xí)生在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)安全事故。目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要應(yīng)用在課堂講解演示與試驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，而利用它進(jìn)行施工過(guò)程安全控制，規(guī)范施工企業(yè)安全生產(chǎn)管理，提高建筑施工企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平，預(yù)防和減少減少安全事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化安全管理，這也是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于安全管理的基礎(chǔ)[6]。

3.注重VR系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)師資培養(yǎng)。虛擬仿真技術(shù)（Virtualreality，簡(jiǎn)稱VR）又稱靈境技術(shù)，是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。VR系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，師資隊(duì)伍建設(shè)是關(guān)鍵，講授土木工程施工這門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)課，除了需要系統(tǒng)的專業(yè)理論外，還要有一定的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。而培養(yǎng)出既熟悉工程施工專業(yè)知識(shí)，又有較好的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師是開(kāi)展虛擬仿真技術(shù)的必要條件。開(kāi)展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)訓(xùn)之前要做好充分的準(zhǔn)備工作，進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)科學(xué)周密的策劃設(shè)計(jì)過(guò)程，更需要實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師在教學(xué)理念和教學(xué)能力上具備創(chuàng)新能力。利用學(xué)校青年教師工程實(shí)踐培訓(xùn)機(jī)會(huì)，首先安排擬講授施工課的青年教師到施工企業(yè)信息管理中心兼職鍛煉，時(shí)間不少于一年，彌補(bǔ)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足。與此同時(shí)，可考慮與企業(yè)合作進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，力爭(zhēng)構(gòu)建具有工程特色的土木工程施工課程教師隊(duì)伍，即雙師型的施工課教師隊(duì)伍，以滿足施工授課的需要。

4.實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)前做好充分準(zhǔn)備。施工生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)前由教研室充分論證做好實(shí)施方案，采用集中和散點(diǎn)方式，時(shí)間安排從大三第六學(xué)期末的倒數(shù)第三周開(kāi)始，至第七學(xué)期第二周結(jié)束，其問(wèn)包含一個(gè)暑假，共計(jì)十周左右時(shí)間，學(xué)生可在此期間靈活安排完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù)。在實(shí)習(xí)之前，除了實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師會(huì)安排學(xué)生按照實(shí)綱的要求完成實(shí)習(xí)各項(xiàng)任務(wù)外，土木工程施工任課教師還會(huì)專門(mén)為學(xué)生布置部分工作，即要求每個(gè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)小組（3～5人），根據(jù)自己的實(shí)習(xí)內(nèi)容制作一份多媒體課件，內(nèi)容主要是在施工實(shí)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生認(rèn)為比較新的施工材料、工藝以及施工管理方法和措施。開(kāi)課前提交給任課教師，并隨時(shí)準(zhǔn)備在土木工程施工理論授課時(shí)講授。通過(guò)此種形式鍛煉了學(xué)生總結(jié)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，同時(shí)學(xué)生提交的多媒體課件還豐富了任課教師的教學(xué)素材和內(nèi)容，及時(shí)更新的案例會(huì)更加吸引學(xué)生的注意力，有利于改善教學(xué)效果。

5.改革后的實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定方法。考核也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能的重要方式，考核既是學(xué)生學(xué)習(xí)的壓力也是動(dòng)力，為了保證日常教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性，對(duì)土木工程施工理論教學(xué)的考核進(jìn)行了局部調(diào)整，將實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)成果的課堂展示作為評(píng)判課程平時(shí)成績(jī)的重要依據(jù)。為了取得較好的成績(jī)，學(xué)生在施工生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中，非常注重對(duì)施工細(xì)節(jié)的觀察，對(duì)施工中的某些做法會(huì)有更深入的思考，使實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)不再流于形式，施工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的質(zhì)量也有所改善[7]。因此，應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)后的成績(jī)?cè)u(píng)定方法劃分為優(yōu)良、合格、不合格三個(gè)等級(jí)。實(shí)訓(xùn)實(shí)綱中要求的保證項(xiàng)目應(yīng)全數(shù)檢查，動(dòng)手操作評(píng)分值達(dá)到80分及以上者評(píng)定為優(yōu)良；評(píng)分值應(yīng)在80分以下，70分及以上者評(píng)定為合格；當(dāng)考核匯總表得分值不足70分時(shí)，當(dāng)有一分項(xiàng)檢查評(píng)分表為零時(shí)，評(píng)定為不合格。當(dāng)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)考核評(píng)定的等級(jí)為不合格時(shí)，必須限期整改達(dá)到合格。

第6篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞：虛擬數(shù)控；加工過(guò)程；仿真技術(shù)

虛擬數(shù)控的加工可以仿真出不同的加工方法與加工過(guò)程中應(yīng)用的材料，而且還可以顯示并評(píng)價(jià)出加工的具體結(jié)果，但是與此同時(shí)還存在著加工的形式較少及研究的范圍有一定的局限性。由于切削的系統(tǒng)是一個(gè)較復(fù)雜的加工系統(tǒng)，因此，在加工的過(guò)程仿真技術(shù)還具有一定的不成熟性，也就是在虛擬的數(shù)控加工過(guò)程中還存在著諸多的問(wèn)題需要解決。

1.在虛擬數(shù)控的加工過(guò)程中對(duì)仿真技術(shù)的主要分類

隨著科技的進(jìn)步，虛擬數(shù)控加工技術(shù)在制造業(yè)加工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而仿真過(guò)程是虛擬的制造技術(shù)最關(guān)鍵的技術(shù)和最主要的核心內(nèi)容。物理的仿真技術(shù)與幾何的仿真技術(shù)是對(duì)虛擬數(shù)控的研究與探索的最主要的兩個(gè)方面。

1.1.對(duì)物理的仿真技術(shù)的解析

物理的仿真技術(shù)就是在對(duì)制造零部件進(jìn)行切削加工的過(guò)程中，把引起制造零部件物理變化的因素反映到虛擬的制造系統(tǒng)中，在實(shí)際的加工過(guò)程中，要先預(yù)測(cè)切削因素的種類，并分析出切削過(guò)程中產(chǎn)生的各種參數(shù)，且各參數(shù)數(shù)據(jù)間相互耦合。所以，在建模的過(guò)程中怎樣綜合看待數(shù)據(jù)參數(shù)及影響的原因，是在切削的過(guò)程中建模的最關(guān)鍵所在。

1.2.幾何的仿真技術(shù)的解析

在幾何的仿真加工過(guò)程中，并不考慮切削力與數(shù)據(jù)參數(shù)及別的原因?qū)η邢鞯募庸み^(guò)程的具體影響，只是仿真刀具及機(jī)床還有幾何體工件的相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，可以檢驗(yàn)出出現(xiàn)的碰撞及所有干涉，能夠準(zhǔn)確的避免費(fèi)力及耗時(shí)的試切的全過(guò)程。

圖1 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成

2.數(shù)控的加工過(guò)程中存在的具體問(wèn)題

切削的加工過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)過(guò)程，在切削的加工過(guò)程中出現(xiàn)的機(jī)理研究及探索還沒(méi)有得到相應(yīng)的解決措施，致使了在加工仿真技術(shù)的過(guò)程中依然存在一定的不成熟技術(shù)，主要是由于在數(shù)控的加工過(guò)程中，所使用的不同的加工材料及應(yīng)用不同的加工手段，而且可以顯示出對(duì)評(píng)價(jià)的加工結(jié)果，這就直接導(dǎo)致了在虛擬的數(shù)控加工過(guò)程中出現(xiàn)的相應(yīng)的局限性。

2.1.仿真的模型具有較差的實(shí)用性

現(xiàn)在存在的仿真模型都是在一定的假象下做出的理想型模型，由于在加工的過(guò)程中存在著諸多的影響因素，并且對(duì)不同的影響因素之間又存在著強(qiáng)耦合的關(guān)系，所以，這就要求必須建立健全科學(xué)合理的模型加工的過(guò)程，以增加實(shí)際的系統(tǒng)及仿真的系統(tǒng)之間的飽和程度，這是在仿真模型的加工過(guò)程中必須要解決的重要問(wèn)題所在。

2.2.仿真的模型具有較差的通用性

現(xiàn)在存在的仿真模型一般都是根據(jù)具體的工況，根據(jù)工件的材料及加工的不同手段、不同的刀具種類及不同的機(jī)床種類，在一定的條件下加工完成的模型，因此，這種方式下加工過(guò)程的模型就具有較差的通用性，如果這時(shí)其中有數(shù)據(jù)參數(shù)需要進(jìn)行相應(yīng)的變化，加工的過(guò)程中模型就需要在一定程度上做出較大程度的修改。

2.3.模型并沒(méi)有與幾何的仿真技術(shù)進(jìn)行結(jié)合

在研究與探索的具體過(guò)程中，還存在著較為孤立的研究進(jìn)程，幾何的仿真技術(shù)與物理的仿真技術(shù)在具體的加工過(guò)程中并沒(méi)有充分的做好結(jié)合的工作。同時(shí)，還存在著在具體的加工過(guò)程中，并沒(méi)有應(yīng)用工件的材料，而是純幾何式的加工虛擬環(huán)境，現(xiàn)在應(yīng)用的仿真加工的形式較少，對(duì)研究及探索的范圍也就比較窄。

3.對(duì)總體結(jié)構(gòu)的仿真系統(tǒng)進(jìn)行解析

數(shù)控機(jī)床的具體加工系統(tǒng)是由幾部分組成，數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程是在代碼的帶動(dòng)下對(duì)工件實(shí)施切削的加工過(guò)程，要想完成數(shù)控的加工仿真的技術(shù)過(guò)程，就必須建立健全一套數(shù)控機(jī)床的幾何模型，并在此基礎(chǔ)上完善數(shù)控機(jī)床往運(yùn)動(dòng)模型發(fā)展的進(jìn)度，進(jìn)而完成數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程中仿真技術(shù)的應(yīng)用。

3.1.基本形式在裝配模型中的應(yīng)用

基本形式在裝配模型中的具體體現(xiàn)就是層次樹(shù)的和圖，這種基本形式能夠清晰表達(dá)出裝配體具體的組成關(guān)聯(lián)，同時(shí)在一定程度上也有利于在進(jìn)行裝配的序列規(guī)劃過(guò)程中的正確求解，但是卻存在著不能夠較容易的表達(dá)出各零件之間的相互配合關(guān)系，相反的，圖的結(jié)構(gòu)能夠更加容易的表達(dá)出各個(gè)零件之間的相互關(guān)系，而且可以提供出裝配體的其中一個(gè)零件到另一個(gè)零件存在的關(guān)系及相關(guān)的路徑，尤其適用于運(yùn)動(dòng)鏈與公差的實(shí)施解析，但是卻較難表達(dá)出各層次間的相互組成關(guān)系，而且結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，不容易進(jìn)行維護(hù)，在實(shí)施操作上也較困難；幾何的模型具有與其他系統(tǒng)不同的裝配模型需要的要求，可以總體的分為：第一，對(duì)裝配的幾何關(guān)系進(jìn)行的具體描述；第二，裝配的拓?fù)潢P(guān)系的具體描述；第三，對(duì)零件的層次性進(jìn)行結(jié)構(gòu)的解析；幾何的模型具有一定程度的層次性，在沒(méi)有公差配合的情況下，能夠采取層次的結(jié)構(gòu)手段。

3.2.完善仿真模型技術(shù)的應(yīng)用

在系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，裝配體的表達(dá)方式是一棵樹(shù)的形式，樹(shù)的相關(guān)根節(jié)點(diǎn)所表示的就是用戶所需要的相應(yīng)的裝配體，零件在樹(shù)樁的結(jié)構(gòu)中使用的是較低層中的葉結(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行表達(dá)，其中非葉結(jié)點(diǎn)的具置不會(huì)發(fā)生變化，也只有處在一個(gè)層次的裝置單元會(huì)產(chǎn)生約束位置的變化，處在不同層次的裝置單元會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的從屬關(guān)系的變化，這種仿真的模型在一定程度上具有操作簡(jiǎn)單、方便維護(hù)及存儲(chǔ)較小的具體特征。

結(jié)語(yǔ)：

現(xiàn)代虛擬的仿真技術(shù)，在發(fā)展的過(guò)程中要逐漸的將技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控的加工過(guò)程中，對(duì)仿真技術(shù)進(jìn)行不斷研究與探索，主要提升數(shù)控的加工仿真系統(tǒng)的相關(guān)質(zhì)量，建立健全仿真技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)，逐漸實(shí)現(xiàn)仿真技術(shù)手段及方法的多樣性應(yīng)用，以加強(qiáng)模型仿真技術(shù)的適應(yīng)性與可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉金環(huán)，王占平，李雪薇.數(shù)控加工專業(yè)課程體系建設(shè)方案的研究與實(shí)施――技校系列[J].中國(guó)科技博覽，2009（30）

[2]趙艷麗，仲偉滬，陳福建.淺談數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè)，2012（21）

第7篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文

近年來(lái)，我國(guó)鐵路行業(yè)發(fā)展迅猛，截至2016年底，全國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程達(dá)12.4萬(wàn)千米，其中高速鐵路2.2萬(wàn)千米以上，占世界高速鐵路總里程的60%以上。同時(shí)，鐵路技術(shù)也快速發(fā)展，鐵路信號(hào)設(shè)備不斷地更新?lián)Q代。為適應(yīng)高速鐵路大面積投入實(shí)際運(yùn)營(yíng)的需要，鐵路企業(yè)對(duì)鐵路信號(hào)工提出了全新的要求，需要大量掌握高新技術(shù)的高技能人才。

虛擬仿真技術(shù)（Virtual Reality）是近年來(lái)出現(xiàn)的高新技術(shù)之一，該技術(shù)能夠產(chǎn)生一個(gè)與真實(shí)環(huán)境高度近似的虛擬數(shù)字化環(huán)境，用戶可以對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互操作，并能從中得到必要的反饋，從而讓用戶獲得如同在對(duì)應(yīng)真實(shí)環(huán)境中一樣的體驗(yàn)。隨著虛擬仿真技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展日趨成熟，該技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，并且取得了良好的效果。

二、目前教學(xué)遇到的困難

鐵道信號(hào)專業(yè)的畢業(yè)生主要從事鐵路信號(hào)設(shè)備的檢修、維護(hù)等工作，在教學(xué)中需要講授專業(yè)設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)、作用和工作原理，以及設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的檢修、故障處理等內(nèi)容。鐵路信號(hào)設(shè)備種類多、體積大、原理復(fù)雜，所以有的授課內(nèi)容難以理解。一般采用文字加圖片的方式進(jìn)行課堂講授，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，缺乏主動(dòng)性，教學(xué)效果一般。鐵道信號(hào)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備種類多、造價(jià)高，在現(xiàn)有的條件下將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備完整地搬進(jìn)學(xué)校是不可能的。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地場(chǎng)地有限，有的信號(hào)設(shè)備體積龐大，普通的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地?zé)o法容納。因此，鐵道信號(hào)專業(yè)的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)備一般來(lái)自鐵路現(xiàn)場(chǎng)退役或報(bào)廢的設(shè)備。這些設(shè)備數(shù)量有限、技術(shù)落后，導(dǎo)致學(xué)校實(shí)訓(xùn)內(nèi)容難以系統(tǒng)化，學(xué)生無(wú)法整體認(rèn)知鐵路信號(hào)系統(tǒng)。鐵道信號(hào)專業(yè)的校外實(shí)踐一般要到鐵路電務(wù)段、鐵路車站等單位進(jìn)行，這些單位是鐵路運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵部門(mén)，出于安全生產(chǎn)和交通正常運(yùn)行的考慮，通常能為職業(yè)院校提供的實(shí)踐教學(xué)機(jī)會(huì)較少。

三、 虛擬仿真的特點(diǎn)

目前，越來(lái)越多的高校認(rèn)識(shí)到單純依靠實(shí)訓(xùn)設(shè)備無(wú)法解決日益增長(zhǎng)的實(shí)訓(xùn)需求，虛擬仿真技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)具有以下特點(diǎn)：①基于虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建的實(shí)訓(xùn)環(huán)境方便、易用，而且占用的教學(xué)場(chǎng)地很少，可構(gòu)建在校園內(nèi)無(wú)法建設(shè)的實(shí)訓(xùn)室，大大地降低了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的成本；②虛擬仿真系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)情境式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)等多種教學(xué)方式，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，教學(xué)效果顯著；③虛擬仿真系統(tǒng)能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)隨時(shí)更新，最大限度地降低了購(gòu)置鐵路信號(hào)實(shí)訓(xùn)設(shè)備、設(shè)施的投入資金。同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容也可以不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練能夠及時(shí)跟上現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展，讓學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容與鐵路現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合更為緊密；④虛擬仿真系統(tǒng)可以使學(xué)生沉浸在“真實(shí)的”虛擬環(huán)境中，與虛擬環(huán)境進(jìn)行各種交互，讓學(xué)生針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)反復(fù)練習(xí)，從而可以深化概念，鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐技能。

四、 虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對(duì)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，本課題提出了鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。運(yùn)用Unity3D技術(shù)，有效整合DS6-K5B計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，運(yùn)用二維、三維結(jié)合的形式和較強(qiáng)的虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行互動(dòng)仿真表達(dá)。該虛擬仿真系統(tǒng)為鐵道通信信號(hào)相關(guān)專業(yè)學(xué)生提供了直觀、逼真的鐵路信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)工作場(chǎng)景和完整的虛擬操作過(guò)程，按照鐵路信號(hào)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，將學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，運(yùn)用學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐。該系統(tǒng)為專業(yè)教學(xué)提供了較好的虛擬互動(dòng)平臺(tái)，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，降低了R到萄С殺盡P檳夥掄嫦低車淖芴騫δ莧縞賢妓示。

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖虛擬仿真系統(tǒng)主要包括設(shè)備認(rèn)知、虛擬操作、故障檢修以及人機(jī)交互四個(gè)功能。設(shè)備認(rèn)知部分主要包括DS6-K5B型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，屬于學(xué)習(xí)者應(yīng)知應(yīng)會(huì)的內(nèi)容，主要包括控制臺(tái)、控顯機(jī)、監(jiān)測(cè)機(jī)、聯(lián)鎖機(jī)、電子終端、繼電器接口電路和電源等設(shè)備的認(rèn)知。通過(guò)控制鼠標(biāo)鍵盤(pán)，可從不同角度觀看設(shè)備模型，展示其組成部件之間的連接關(guān)系，并介紹其相應(yīng)的作用和工作原理，能夠讓學(xué)習(xí)者對(duì)設(shè)備有整體的認(rèn)知與了解。虛擬操作部分主要包括對(duì)主要計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的拆解、組裝以及特性測(cè)試等操作，通過(guò)對(duì)鼠標(biāo)鍵盤(pán)的控制，按照設(shè)備拆裝維護(hù)的步驟對(duì)設(shè)備及其部件進(jìn)行操作，既能讓學(xué)習(xí)者掌握并深入理解設(shè)備的原理及組成，還能提高其實(shí)際動(dòng)手操作能力。故障檢修部分主要包括計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的日常檢修、聯(lián)鎖試驗(yàn)和故障處理等內(nèi)容，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)已掌握的聯(lián)鎖知識(shí)，在虛擬仿真系統(tǒng)中進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固聯(lián)鎖的概念。并且，虛擬仿真系統(tǒng)模擬現(xiàn)場(chǎng)一些常見(jiàn)故障，學(xué)習(xí)者可以完全按照現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)流程進(jìn)行故障處理練習(xí)。同時(shí)，學(xué)習(xí)者還有機(jī)會(huì)在仿真的工作場(chǎng)景中，完成計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的日常檢修工作。虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)必須有完善的人機(jī)交互功能，通過(guò)設(shè)置鼠標(biāo)、鍵盤(pán)的交互控制功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)場(chǎng)景的場(chǎng)景切換功能和漫游巡視功能，學(xué)習(xí)者可以在學(xué)習(xí)過(guò)程中身臨其境地觀察設(shè)備的工作狀態(tài)及虛擬動(dòng)作。

五、 結(jié)束語(yǔ)

在虛擬仿真技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖虛擬仿真系統(tǒng)能夠系統(tǒng)、完整、真實(shí)地模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備，大大降低了教學(xué)成本，改善了教學(xué)效果。在未來(lái)的專業(yè)教學(xué)中，根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件將虛擬教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)地融合在一起，可使虛擬教學(xué)不斷克服專業(yè)教學(xué)中的難題，最大限度地利用教學(xué)資源，達(dá)到與傳統(tǒng)教學(xué)的良好兼容。

參考文獻(xiàn)：

第8篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞 電子仿真技術(shù)；電工維修

中圖分類號(hào) TM 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2011)122-0171-01

隨著電子電工技術(shù)以及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子仿真技術(shù)不斷滲透到電子電工技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。電工維修作為電子電工技術(shù)中重要的一部分，十分需要電子仿真技術(shù)應(yīng)用推廣到該領(lǐng)域。我們可以利用電子仿真軟件進(jìn)行電路的相關(guān)設(shè)計(jì)，有效地鍛煉電工的電子設(shè)計(jì)能力和開(kāi)發(fā)能力。也就是通過(guò)實(shí)際的設(shè)計(jì)電路，電工維修工作者才會(huì)更加熟悉電路，更有利于進(jìn)行維護(hù)工作。另外，作為電子仿真技術(shù)的特色之處就是其能夠充分調(diào)動(dòng)使用者的主動(dòng)性，讓使用者自己動(dòng)手去搭建，能夠提高使用者實(shí)際動(dòng)手能力。它能夠多方面地調(diào)動(dòng)使用者的積極性，激發(fā)使用者學(xué)習(xí)興趣和欲望，提高使用者掌握的效率。例如在電子仿真軟件焊接操作的五個(gè)步驟，就是提供給你視頻教學(xué)和實(shí)用的場(chǎng)景，教你一步一步去實(shí)現(xiàn)焊接的過(guò)程。下面我們重點(diǎn)討論如下兩個(gè)電子仿真技術(shù)在電工維修中的應(yīng)用。

1 電子仿真軟件ELECTRONICS WORKBENCH在電工維修中的應(yīng)用

在電工維修中，利用ELECTRONICS WORKBENCH軟件作為電路設(shè)計(jì)，能夠有效地鍛煉了電工維修工作者的電子設(shè)計(jì)能力和開(kāi)發(fā)能力，不僅使使用者的能力得到提升，另一方面還節(jié)約了成本代價(jià)。在實(shí)際使用電子仿真軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，首先是搭建電路，尋找電路中的各個(gè)元件，然后將各個(gè)元件進(jìn)行連接，設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，最后運(yùn)用示波器觀察各個(gè)點(diǎn)的輸出波形的結(jié)果。如果不采用這種電子仿真軟件，則對(duì)于接觸示波器比較少的使用者在使用真實(shí)的示波器時(shí)，可能由于陌生或緊張?jiān)斐墒静ㄆ鞯膿p壞，這樣就會(huì)大大增加電工維修工作者的成本，浪費(fèi)了大量時(shí)間。而使用電子仿真軟件中的示波器，就不會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題，可以很清晰地得到波形結(jié)果。由于電子仿真軟件中的示波器外觀和真實(shí)示波器類似，因此，熟悉了電子仿真軟件中的示波器，上手真實(shí)的示波器是很容易的。這樣就會(huì)避免對(duì)實(shí)際設(shè)備的損壞，即節(jié)省時(shí)間，又節(jié)省了成本，更有利于電工維修工作者的自我成長(zhǎng)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，電路維修工作者主要面臨的問(wèn)題是電源故障，主要包括：直流電和交流電錯(cuò)位、直流電源的正負(fù)極反接等；對(duì)于由于元器件短路帶來(lái)的故障，例如在實(shí)際的操作過(guò)程中，電工維修工作者很不小心可能會(huì)把三極管的兩個(gè)管腳短路，導(dǎo)致三極管燒壞的現(xiàn)象。這些問(wèn)題可以利用電子仿真軟件先事先操作一遍，在進(jìn)一步提高正確率的情況下，再進(jìn)行實(shí)際操作，進(jìn)一步減少設(shè)備損壞，有效節(jié)約設(shè)備

成本。

2 電子仿真軟件網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室在電工維修中的應(yīng)用

作為當(dāng)前的一項(xiàng)熱門(mén)技術(shù)，虛擬技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用前景，現(xiàn)在已經(jīng)在軍事與航空技術(shù)、機(jī)器人領(lǐng)域、通信行業(yè)、醫(yī)療等相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。當(dāng)然，虛擬技術(shù)在電工維修領(lǐng)域也有應(yīng)用的地方，即虛擬實(shí)驗(yàn)室。所謂虛擬實(shí)驗(yàn)室，就是可以借助一些新興技術(shù)，例如：多媒體技術(shù)、電子仿真技術(shù)以及現(xiàn)實(shí)虛擬技術(shù)等，來(lái)實(shí)現(xiàn)電工維修工作者實(shí)際的軟硬件的工作環(huán)境。這樣對(duì)于一些高危環(huán)境的工作，具有很大的意義。因?yàn)檫@種虛擬的環(huán)境和實(shí)際的環(huán)境相近，這樣就可以提前熟悉工作內(nèi)容和預(yù)知環(huán)境所產(chǎn)生的狀況等。目前，國(guó)外的網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)應(yīng)用已漸漸成熟，成立許多網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，而國(guó)內(nèi)在網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)的研究正處于起步發(fā)展的階段，需要進(jìn)一步研究分析。從國(guó)內(nèi)外地對(duì)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)研究來(lái)看，我們可以把它主要分成如下兩類。

1）軟件仿真形式的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室。這種實(shí)驗(yàn)室是完全依托于軟件的，以仿真軟件為基礎(chǔ)，為電工維修工作者提供虛擬的工作環(huán)境，讓其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的途徑進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行學(xué)習(xí)和共享資源，在其中可以利用上述講的電子仿真軟件ELECTRONICS WORKBENCH進(jìn)行電子電路設(shè)

計(jì)等。

2）直接操作遠(yuǎn)程試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室。這種實(shí)驗(yàn)室并不是完全依托于軟件的，它控制的對(duì)象是實(shí)實(shí)在在的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。也就說(shuō)電工維修工作者可以利用該電子仿真軟件接收來(lái)自客戶端的故障問(wèn)題和參數(shù)設(shè)置，然后利用相關(guān)的電子仿真軟件進(jìn)行仿真分析，最后將分析得到的故障解決方案和新的參數(shù)設(shè)置通過(guò)實(shí)驗(yàn)室傳送給客戶端，甚至電工維修工作者可以對(duì)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行一邊調(diào)整，一邊看真實(shí)的運(yùn)行過(guò)程以及輸出結(jié)果。這種仿真技術(shù)，利用了有限的資源，提高了電工維修工作者的工作效率，是目前虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室研究的一個(gè)重要方向。

3 總結(jié)

由于電子仿真軟件具有強(qiáng)大的電路設(shè)計(jì)、電路繪圖、設(shè)備虛擬、對(duì)故障設(shè)備分析處理等功能，其可操作性強(qiáng)，作為電工維修的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)的有效手段，其在電工維修領(lǐng)域起到越來(lái)越重要的作用。電子仿真技術(shù)不但能夠提高電工維修工作者的業(yè)務(wù)知識(shí)水平，更能開(kāi)闊電工維修工作者的視野和工作的積極性，促進(jìn)電工維修行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

第9篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；仿真技術(shù)；應(yīng)用

仿真技術(shù)的應(yīng)用，主要就是對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)下加以實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)多種學(xué)科理論作為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)的軟件工具支持下，發(fā)揮著重要作用。在早期的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，是隨機(jī)數(shù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)求解隨機(jī)問(wèn)題方法的應(yīng)用，在近些年的科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展下，和工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展有著緊密的結(jié)合，這樣就對(duì)工業(yè)發(fā)展起到了很大促進(jìn)作用。通過(guò)從理論上對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用研究，就能為實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展提供理論支持。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用重要性和應(yīng)用流程

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用重要性分析

機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要促進(jìn)作用，從上世紀(jì)七十年代以來(lái)，在全球化的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展方面愈來(lái)愈激烈，產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)也在向著個(gè)性化以及多元化的方向發(fā)展。仿真技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)就有著很大推動(dòng)，而在收到經(jīng)濟(jì)水平的因素影響，在實(shí)際操作系統(tǒng)的應(yīng)用上費(fèi)用相對(duì)比較高。仿真技術(shù)的應(yīng)用，在設(shè)計(jì)人員將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為載體下，通過(guò)運(yùn)用相應(yīng)的軟件以及構(gòu)建數(shù)據(jù)模型等，這樣就能對(duì)參數(shù)詳細(xì)準(zhǔn)確的分析，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中應(yīng)用，就能有效提高設(shè)計(jì)的效率[1]。機(jī)械設(shè)計(jì)制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用，只需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合不用方案在仿真軟件當(dāng)中進(jìn)行構(gòu)建虛擬機(jī)，從而就能有效完成不同假設(shè)性虛擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)最優(yōu)化的方案進(jìn)行選擇。仿真技術(shù)的應(yīng)用對(duì)計(jì)算的精度可有效保證，對(duì)研發(fā)的質(zhì)量也能有效提高，節(jié)約了大量的研發(fā)資金，這對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展就有著積極促進(jìn)作用。

1.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用流程分析

機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的發(fā)展，需要從多方面加強(qiáng)重視，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中仿真技術(shù)的應(yīng)用，主要是在電腦數(shù)學(xué)模型以及仿真模式的建立基礎(chǔ)上應(yīng)用的。仿真技術(shù)的應(yīng)用涉及到圖形學(xué)以及幾何造型學(xué)等，在對(duì)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)抽象數(shù)學(xué)模型的處理過(guò)程中，要按照相應(yīng)的程序進(jìn)行實(shí)施。首先就是對(duì)模型進(jìn)行建立，仿真技術(shù)應(yīng)用中先要能抽象出能達(dá)到仿真目的的可靠系統(tǒng)，然后加上邊界以及約束條件[2]。接著就要對(duì)相應(yīng)學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用，把這一系統(tǒng)在數(shù)學(xué)表達(dá)的方式下進(jìn)行闡述。主要的內(nèi)容就是數(shù)學(xué)模型，模型的構(gòu)建過(guò)程中，就要結(jié)合時(shí)間關(guān)系進(jìn)行劃分。在模型的構(gòu)建類型上有動(dòng)靜兩種模型類型，在動(dòng)態(tài)模型方面又分為連續(xù)時(shí)間以及離散時(shí)間和混合時(shí)間幾種。機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的仿真技術(shù)應(yīng)用流程中，在模型的變換層面就比較關(guān)鍵。這一環(huán)節(jié)主要是將抽象的數(shù)學(xué)表達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)處理形式。然后通過(guò)適當(dāng)?shù)乃惴ㄒ约坝?jì)算機(jī)語(yǔ)言，就能對(duì)仿真模型進(jìn)行分析，這就需要對(duì)計(jì)算機(jī)研發(fā)新的系統(tǒng)，或者是通過(guò)仿真軟件加以應(yīng)用，都能夠達(dá)到模型變換的目的[3]。接著就是模型的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。也就是把創(chuàng)建仿真模型輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，通過(guò)仿真模型的運(yùn)行就能獲得仿真結(jié)果。在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)先期設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行運(yùn)行的，這樣就比較的簡(jiǎn)單。對(duì)于仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的衡量標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，就要先對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行辨析，對(duì)其結(jié)果的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)可通過(guò)反正過(guò)程反向驗(yàn)證法以及置信通道方法加以應(yīng)用。通過(guò)這一系列的程序?qū)嵤?，就能有助于仿真技術(shù)的積極作用發(fā)揮。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用特征及實(shí)際應(yīng)用

2.1仿真技術(shù)應(yīng)用的特征體現(xiàn)分析

第一，應(yīng)用范圍大特征。仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中的應(yīng)用，有著鮮明的特征體現(xiàn)，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造和測(cè)試維護(hù)的整個(gè)過(guò)程中，仿真技術(shù)都能貫穿始終。在機(jī)械產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)以及詳細(xì)設(shè)計(jì)和加工制造等環(huán)節(jié)，仿真技術(shù)都能發(fā)揮積極的作用。在仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，在范圍上得到了迅速擴(kuò)大化，仿真對(duì)象和目的上從研究制造對(duì)象動(dòng)力學(xué)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，已經(jīng)向著研究制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行方向發(fā)展，在庫(kù)存管理以及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程組織等層面都有著涉及。第二，集成化特征。機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的仿真技術(shù)應(yīng)用，在集成化的特征層面表現(xiàn)的比較突出，也就是對(duì)仿真技術(shù)的綜合性應(yīng)用，從而就能有效形成可運(yùn)行的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)以及制造環(huán)境。在仿真的類型上是多樣化的，有著面向產(chǎn)品以及制造工藝和生產(chǎn)管理等部分的仿真[4]。這些部分對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用都得到了綜合性體現(xiàn)。第三，分布性特征。仿真技術(shù)的應(yīng)用在和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合下，對(duì)仿真的分布性特征上就比較顯著。這是通過(guò)制造分布所決定，其中就有著敏捷制造以及虛擬網(wǎng)絡(luò)的支持實(shí)現(xiàn)的。仿真技術(shù)的應(yīng)用和傳感器以及圖形技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用特征也比較突出，這就對(duì)仿真技術(shù)的交互性得到了加強(qiáng)。

2.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造中仿真技術(shù)應(yīng)用

仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中多個(gè)環(huán)節(jié)都能進(jìn)行應(yīng)用，其中在復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算分析中的應(yīng)用作用比較突出。仿真技術(shù)應(yīng)用對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的大量復(fù)雜化數(shù)據(jù)分析計(jì)算能力比較強(qiáng)，能將數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單化以及層次性的實(shí)現(xiàn)，這樣就大大的提高了工作效率，對(duì)低水平重復(fù)勞動(dòng)的問(wèn)題也能避免。機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用仿真技術(shù)就能在計(jì)算分析上準(zhǔn)確快速的實(shí)現(xiàn)，直到滿足實(shí)際的要求標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品材料的浪費(fèi)以及耗時(shí)的問(wèn)題也得到了解決。機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)力學(xué)模型的分析下，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等都能得到有效保障，對(duì)機(jī)械設(shè)備的剛度應(yīng)變以及動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)分析能力也比較強(qiáng)。仿真技術(shù)在機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用，也能優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量。機(jī)械產(chǎn)品是通過(guò)大量結(jié)構(gòu)組裝的工藝動(dòng)作。對(duì)新機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程中，結(jié)構(gòu)的正確設(shè)定，和結(jié)構(gòu)間的運(yùn)動(dòng)得當(dāng)與否等，都和產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用效果有著直接的應(yīng)用。這就需要在仿真技術(shù)的應(yīng)用下，通過(guò)三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，從而有效的檢查機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。將仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中的齒輪設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用，能有效提高齒輪設(shè)計(jì)的質(zhì)量。機(jī)械裝備當(dāng)中的齒輪是比較關(guān)鍵的零件，對(duì)其設(shè)計(jì)的精度有著高要求，實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中就要充分注重對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用。具體應(yīng)用中對(duì)visuallisp語(yǔ)言的應(yīng)用，就能在齒輪端面實(shí)施模型的構(gòu)建以及仿真，能從多個(gè)角度實(shí)施評(píng)估[5]。仿真技術(shù)的運(yùn)用下能對(duì)圓弧針齒輪星傳動(dòng)研究分析，以及對(duì)影響正交齒輪齒輪傳動(dòng)接觸點(diǎn)的參數(shù)實(shí)施研究，這樣就大大的提高了對(duì)齒輪設(shè)計(jì)的精確度。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，隨著新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)整體的機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有著促進(jìn)作用。仿真技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合，為我國(guó)的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了生機(jī)，為促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及科學(xué)性發(fā)展打下了基礎(chǔ)，希望此次研究有助于實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

作者:楊磊 單位:鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司

參考文獻(xiàn):

[1]潘庭海，張石磊.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)課程實(shí)踐性分析[J].電子制作，2014（02）.

[2]賈志欣，樓應(yīng)侯，張學(xué)昌，等.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013（04）.

[3]張寶坤，王淑霞，王艷.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向[J].化工裝備技術(shù)，2014（04）.