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1.1中型貨車仿真模擬碰撞
計(jì)算護(hù)欄在中型貨車碰撞過程中的動(dòng)態(tài)變形情況,計(jì)算結(jié)果顯示最大動(dòng)態(tài)變形量為1.43m,對(duì)比同等碰撞條件下分離式雙層雙波護(hù)欄中型貨車的最大動(dòng)態(tài)變形量為0.81m,高出分離式護(hù)欄很多的主要原因是受到立柱間距的影響。分離式雙層雙波護(hù)欄的立柱間距為2m,而疊加式雙層雙波護(hù)欄的立柱間距為4m,在相同碰撞條件下分離式雙層雙波護(hù)欄將更多的碰撞力傳遞至護(hù)欄基礎(chǔ),而疊加式雙層雙波護(hù)欄的護(hù)欄板承受了更多的碰撞力,通過自身變形吸收了更多的能量并將碰撞能量傳遞給更遠(yuǎn)端的護(hù)欄來將碰撞車輛導(dǎo)向。根據(jù)以往的車輛-護(hù)欄實(shí)車碰撞試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真模擬碰撞分析經(jīng)驗(yàn),中型貨車與護(hù)欄碰撞過程中較容易出現(xiàn)的不合格現(xiàn)象是車輛騎跨護(hù)欄或是導(dǎo)向后側(cè)翻,雖然車輛未沖出護(hù)欄但騎跨和側(cè)翻也是不允許的。這些碰撞結(jié)果是由多種因素構(gòu)成的,相對(duì)于混凝土護(hù)欄為代表的剛性護(hù)欄和纜索護(hù)欄所代表的柔性護(hù)欄來說,由橫梁和立柱組成的梁柱式護(hù)欄即半剛性護(hù)欄最易發(fā)生此種碰撞結(jié)果,最主要的原因是護(hù)欄橫梁與立柱強(qiáng)度的不匹配。疊加式雙層雙波護(hù)欄與分離式雙層雙波護(hù)欄相比在疊加處提高了橫梁的整體強(qiáng)度,雖然立柱間距增大了但橫梁將碰撞能量傳遞至距離碰撞點(diǎn)更遠(yuǎn)的橫梁和立柱上,在碰撞過程中使更多的構(gòu)件參與分解和吸收碰撞能量,因此疊加式雙層雙波護(hù)欄依然可以保持對(duì)中型貨車的有效防護(hù)。
1.2中型客車仿真模擬碰撞
依據(jù)JTGB05-01-2013《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》及JTGD81-2006中A級(jí)防撞等級(jí)的要求和試驗(yàn)條件,對(duì)疊加式雙層雙波護(hù)欄進(jìn)行中型客車的計(jì)算機(jī)仿真模擬碰撞試驗(yàn),試驗(yàn)條件為車輛重量10t、碰撞速度60km/h、碰撞角度20°。計(jì)算護(hù)欄在中型客車碰撞過程中的動(dòng)態(tài)變形情況,計(jì)算結(jié)果顯示最大動(dòng)態(tài)變形量為1.85m,對(duì)比同等碰撞條件下分離式雙層雙波護(hù)欄中型客車的最大動(dòng)態(tài)變形量為1.43m。疊加式雙層雙波護(hù)欄同樣因?yàn)榱⒅g距較大而導(dǎo)致動(dòng)態(tài)變形量較高。相對(duì)于中型貨車,中型客車與護(hù)欄碰撞時(shí)較易發(fā)生的碰撞失敗后果是車輛騎跨護(hù)欄,梁柱式護(hù)欄發(fā)生此種現(xiàn)象的原因一般是橫梁強(qiáng)度不夠或橫梁有效高度不足造成的,疊加式雙層雙波護(hù)欄的橫梁中心高度為70cm、橫梁上緣距離地面85cm,其有效高度對(duì)于中型客車來說是足夠的。對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)中型客車與護(hù)欄碰撞的最大動(dòng)態(tài)變形量比中型貨車的數(shù)值大,這也是護(hù)欄-車輛碰撞中較為常見的現(xiàn)象。
1.3小型客車仿真模擬碰撞
依據(jù)JTGB05-01-2013《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》及JTGD81-2006中A級(jí)防撞等級(jí)的要求和試驗(yàn)條件,對(duì)疊加式雙層雙波護(hù)欄進(jìn)行小型客車的計(jì)算機(jī)仿真模擬碰撞試驗(yàn),試驗(yàn)條件為車輛重量1.5t、碰撞速度100km/h、碰撞角度20°。在護(hù)欄碰撞試驗(yàn)中,小型客車與護(hù)欄碰撞的主要考核指標(biāo)是對(duì)護(hù)欄緩沖功能的計(jì)算分析。護(hù)欄緩沖功能主要體現(xiàn)在車體加速度指標(biāo)情況。x,y,z三方向加速度絕對(duì)值的最大值分別為9.12g、4.81g、11.43g均未超過20g,其結(jié)果是符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。而分離式雙層雙波護(hù)欄的實(shí)車碰撞結(jié)果顯示其小型客車碰撞中的三方向加速度分別為9.92g,11.70g,9.40g,2者沒有明顯的差異。
2用鋼量對(duì)比
列出的分別是疊加式和分離式雙層雙波護(hù)欄的用鋼量,其中疊加式雙層雙波護(hù)欄總用鋼量為129.0kg,分離式雙層雙波護(hù)欄的用鋼量為160.8kg,相比之下疊加式護(hù)欄用鋼量要節(jié)省19.8%。在改擴(kuò)建項(xiàng)目的護(hù)欄再利用升級(jí)改造項(xiàng)目中原有護(hù)欄的護(hù)欄板和立柱是可以再利用的,則疊加式和分離式雙層雙波護(hù)欄的新增用鋼量分別為57.5kg和86.3kg,相比之下疊加式護(hù)欄新增用鋼量要節(jié)省33.4%,節(jié)省的主要構(gòu)件是1個(gè)新增的Φ114×4.5×2250護(hù)欄立柱和1個(gè)196×178×200×3的防阻塊。
3結(jié)論
對(duì)于教學(xué)安全主要是針對(duì)實(shí)踐操作部分,機(jī)床作為機(jī)械結(jié)構(gòu),一旦出現(xiàn)事故,輕則機(jī)器損壞,重則出現(xiàn)傷亡事件,這樣的事件已經(jīng)給了我們血的教訓(xùn)。例如,某高校機(jī)械專業(yè)學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間由于操作失誤,直接導(dǎo)致手臂被機(jī)械結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷,最終不得不截肢。如何避免機(jī)械事故發(fā)生是學(xué)生在實(shí)踐操作部分最需要注意的問題,因此很多學(xué)校非常強(qiáng)調(diào)安全問題。傳統(tǒng)教學(xué)中,由于學(xué)生在上機(jī)床實(shí)際操作之前并沒有對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)情況有很清楚的了解,很容易導(dǎo)致事故的發(fā)生,因此很多院校在進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)操作的時(shí)候,多是恐懼危險(xiǎn)的發(fā)生而走走形式,真正實(shí)際進(jìn)行操作,并能夠加工出零件的比較少,除非是學(xué)校為了讓學(xué)生參加比賽而培訓(xùn)數(shù)量比較少的學(xué)生,難以達(dá)到教學(xué)計(jì)劃中關(guān)于實(shí)踐教學(xué)部分的實(shí)際要求。而采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的數(shù)控教學(xué),可以在實(shí)際操作之前充分了解數(shù)控機(jī)床面板的操作和數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)運(yùn)行規(guī)律,某種意義上說就是真正的數(shù)控機(jī)床操作的演習(xí),為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)部分做好充分的準(zhǔn)備工作,即使在仿真中出現(xiàn)操作錯(cuò)誤或者操作失誤,既不會(huì)導(dǎo)致機(jī)床的損壞,更不會(huì)導(dǎo)致人員的傷亡。
二、教學(xué)效果和效率
數(shù)控程序編寫是數(shù)控類課程的主要教學(xué)內(nèi)容之一,如何正確地編寫數(shù)控程序也是數(shù)控類課程的重要任務(wù)。在傳統(tǒng)課堂上,教師主要利用PPT課間插入動(dòng)畫、圖片、文字等內(nèi)容進(jìn)行講解,雖然利用了一些多媒體資源,但是并沒有充分發(fā)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(shù)控代碼控制刀具、機(jī)床主軸的運(yùn)動(dòng)情況。特別是對(duì)于一些比較復(fù)雜的循環(huán)指令只是通過這樣的講解方式往往很難準(zhǔn)確地表達(dá)。雖然目前有些教師可以采用一些三維軟件、動(dòng)畫軟件制作一些比較詳細(xì)的動(dòng)畫,但是這種動(dòng)畫往往就是固定設(shè)置好的動(dòng)作,缺乏參數(shù)的變化,不能通過修改參數(shù)來觀察刀具運(yùn)動(dòng)的變化。目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真數(shù)控系統(tǒng)都是模擬實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作,幾乎完全和實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作相同。教師在授課過程中可以編寫實(shí)際的數(shù)控程序,再輸入到數(shù)控仿真系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證,在驗(yàn)證的過程中,可以隨時(shí)改變數(shù)控程序中的參數(shù),來講解數(shù)控指令中參數(shù)控制刀具的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,也可以改變數(shù)控程序中的程序指令,來講解不同指令刀具的運(yùn)行軌跡;這樣就可以更加清楚形象地講解數(shù)控編程中的各種程序指令和指令中各個(gè)參數(shù)的含義。在斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)模擬加工零件過程中,在操作界面的左側(cè)顯示編寫的數(shù)控程序,仿真操作過程中根據(jù)刀具的運(yùn)行軌跡,自動(dòng)跳轉(zhuǎn)相應(yīng)的程序段,幫助學(xué)生理解程序中控制對(duì)象的運(yùn)行情況,并且利用不同的顏色來展示不同刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡,在直觀地展示運(yùn)動(dòng)軌跡的同時(shí)也可以隨時(shí)更改數(shù)控程序或程序中的參數(shù)來獲取不同的軌跡。
三、數(shù)控工藝部分體現(xiàn)
近年來,網(wǎng)絡(luò)化與會(huì)計(jì)信息的發(fā)展快速發(fā)展,會(huì)計(jì)電算化在各領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。社會(huì)上對(duì)信息化復(fù)合型人才的需求急劇上升,為了滿足其需求,高校對(duì)會(huì)計(jì)電算化的教學(xué)已經(jīng)十分迫切,而在較多高校會(huì)計(jì)電算化教學(xué)與企業(yè)的實(shí)際需求有所脫離,導(dǎo)致企業(yè)信息化綜合型人才十分稀缺,如何加強(qiáng)其實(shí)踐教學(xué)與仿真教學(xué),如何讓學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力滿足企業(yè)的實(shí)際要求,是當(dāng)前我高職院校必須面臨與迫切需要解決的問題。本文探討當(dāng)前高校會(huì)計(jì)電算化的現(xiàn)狀,針對(duì)高校教學(xué)存在的問題提出具有針對(duì)性的措施。
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會(huì)計(jì)電算化 仿真教學(xué) 探討
隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,高等教育的教育模式從傳統(tǒng)的知識(shí)教育逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)教育與職業(yè)教育,以就業(yè)為導(dǎo)向的發(fā)展方向。我國(guó)許多高校已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到實(shí)踐教學(xué)的重要性,并積極開展工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式,主要是積極對(duì)社會(huì)當(dāng)前形勢(shì)的發(fā)展。在當(dāng)前社會(huì)科學(xué)不斷發(fā)展的環(huán)境下,如何加強(qiáng)會(huì)計(jì)電算化教學(xué)的仿真性與實(shí)踐性,如何結(jié)合企業(yè)實(shí)際賬務(wù)與實(shí)務(wù)工作環(huán)境融入其教學(xué)中,已成為各大高校亟待解決的問題。
一、高校會(huì)計(jì)電算化的現(xiàn)狀
(一)缺乏實(shí)踐性的教學(xué)
會(huì)計(jì)電算化專業(yè)作為一門實(shí)踐性極強(qiáng)的課程,必須結(jié)合財(cái)務(wù)軟件及會(huì)計(jì)業(yè)務(wù)核算,而當(dāng)前許多高校僅僅是單純的對(duì)財(cái)務(wù)軟件操作進(jìn)行教學(xué)。許多會(huì)計(jì)專業(yè)的教師演示相關(guān)課程資料后要求學(xué)生自行進(jìn)行操作,這種教學(xué)與真正意義上的會(huì)計(jì)電算化不相匹配。在這種教學(xué)方式下學(xué)生作為一名會(huì)計(jì)資料輸入員,并不能掌握會(huì)計(jì)的實(shí)際操作,遇到會(huì)計(jì)核算業(yè)務(wù)與問題時(shí)無計(jì)可施。另外,許多高校進(jìn)行會(huì)計(jì)電算化的過程中通常提供一個(gè)月的資料,造成學(xué)生難以掌握與理解會(huì)計(jì)核算的連續(xù)性,會(huì)計(jì)核算的主要工作任務(wù)集中在年末,而高校對(duì)這一方面的教學(xué)重點(diǎn)未得到有效的認(rèn)識(shí),嚴(yán)重制約了學(xué)生對(duì)會(huì)計(jì)核算的綜合處理,導(dǎo)致學(xué)生難以適應(yīng)實(shí)際企業(yè)的會(huì)計(jì)崗位。
(二)教學(xué)軟件單一
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,財(cái)務(wù)軟件的發(fā)展不斷發(fā)展,當(dāng)前財(cái)務(wù)軟件有金蝶、用友、管家婆等。根據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì),當(dāng)前許多企業(yè)主要使用的軟件有金蝶與用友,學(xué)生對(duì)軟件掌握必須是全面、多樣性。而在許多高校中普遍存在軟件單一甚至版本過低,會(huì)計(jì)教學(xué)軟件未得到及時(shí)的更新,甚至在教學(xué)課本上的軟件也是落后的版本,其軟件使用與現(xiàn)今企業(yè)使用的財(cái)務(wù)軟件不相吻合,導(dǎo)致高校學(xué)生無法適應(yīng)社會(huì)的要求。另外,高校學(xué)生在校所學(xué)習(xí)的理念知識(shí)與企業(yè)新會(huì)計(jì)的要求存在的差異,易使學(xué)生造成教學(xué)與核算的混淆。
(三)教學(xué)環(huán)境與企業(yè)實(shí)務(wù)環(huán)境的差異性
當(dāng)前,高校進(jìn)行會(huì)計(jì)電算化的實(shí)踐教學(xué)普遍存在單機(jī)操作的情況。會(huì)計(jì)工作在企業(yè)的實(shí)際工作中通常是由多個(gè)人員分完成。而在高校電算化的教學(xué)過程中,通常是由學(xué)生獨(dú)立完成會(huì)計(jì)系統(tǒng)的初始化、輸入、審核、編制報(bào)表等工作。許多企業(yè)會(huì)計(jì)人員根據(jù)會(huì)計(jì)分工完成核算工作。高校所實(shí)施會(huì)計(jì)電算化難以使學(xué)生體會(huì)其工作流程模式,從而導(dǎo)致學(xué)生處理會(huì)計(jì)業(yè)務(wù)時(shí)所承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)責(zé)任模糊。
(四)師資力量薄弱
會(huì)計(jì)電算化結(jié)合了計(jì)算機(jī)應(yīng)用及會(huì)計(jì)應(yīng)用,是當(dāng)前信息化發(fā)展的重要代表之一。會(huì)計(jì)電算化具有較強(qiáng)的應(yīng)用性,不僅要求高校會(huì)計(jì)電算化教師具備高水平的理論基礎(chǔ),還要求教師熟練掌握計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)及應(yīng)用,在教學(xué)當(dāng)中能夠系統(tǒng)性的維護(hù)與管理會(huì)計(jì)電算化軟件,有效解決會(huì)計(jì)軟件運(yùn)行的問題,這對(duì)于學(xué)生會(huì)計(jì)電算化的提高具有十分重要的意義。但在當(dāng)前高?,F(xiàn)有會(huì)計(jì)電算化教師中,嚴(yán)重缺乏會(huì)計(jì)電算化仿真實(shí)踐教學(xué)的專業(yè)教師,許多會(huì)計(jì)教師擔(dān)任著電算化課程的教學(xué),導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因是高校電算化教師的師資力量薄弱,無法引進(jìn)更加專業(yè)、系統(tǒng)性的電算化指導(dǎo)老師,從而導(dǎo)致電算化仿真教學(xué)課程中出現(xiàn)會(huì)計(jì)教師講授的情況。
二、探索會(huì)計(jì)電算化的仿真教學(xué)路徑
(一)提高教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐層次
針對(duì)于高校會(huì)計(jì)電算化教學(xué)內(nèi)容的單一,可通過以下幾個(gè)路徑進(jìn)行改善。其一,增加賬務(wù)月份。高校由原來1月份的賬務(wù)核算增加到11、23及1、2月份,從而使學(xué)生在所學(xué)單月會(huì)計(jì)核算操作流程的同時(shí),還能掌握跨年度的賬務(wù)核算流程,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)整年會(huì)計(jì)核算的直觀理解,使高校會(huì)計(jì)電算化實(shí)踐符合企業(yè)的實(shí)際核算。其二,引進(jìn)多個(gè)財(cái)務(wù)教學(xué)。當(dāng)前高校所使用的軟件教學(xué)還是遵行財(cái)務(wù)鏈的教學(xué),并未根據(jù)供應(yīng)鏈進(jìn)行教學(xué)。供應(yīng)鏈?zhǔn)钱?dāng)前企業(yè)最重要的核算內(nèi)容。隨著當(dāng)前信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,企業(yè)融入信息技術(shù)的手段越來越豐富,只有綜合型人才能得到企業(yè)欣賞與重用。高校要在財(cái)務(wù)鏈的基礎(chǔ)上融合更多的供應(yīng)鏈教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)兩者的結(jié)合,使學(xué)生掌握會(huì)計(jì)電算會(huì)的實(shí)際流程與熟悉企業(yè)銷的整個(gè)核算流程。
(二)實(shí)現(xiàn)分階段教學(xué)
高校安排會(huì)計(jì)電算化的課程中,還需增加課程教學(xué)的課時(shí)量,綜合仿真實(shí)踐教學(xué)與軟件操作的階段進(jìn)行。在軟件操作方面要學(xué)生熟練整個(gè)財(cái)務(wù)軟件的操作技能,通過仿真實(shí)踐教學(xué)結(jié)合模擬實(shí)訓(xùn)課程,在條件允許的情況下可模擬企業(yè)的實(shí)務(wù)操作,通過多人一組核算會(huì)計(jì)財(cái)務(wù)工作,從使學(xué)生在校期間內(nèi)了解企業(yè)的實(shí)際操作及所承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)責(zé)任,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生提前融入企業(yè)的會(huì)計(jì)實(shí)務(wù)工作環(huán)境中。
(三)強(qiáng)化會(huì)計(jì)電算化教師的教學(xué)水平
高校會(huì)計(jì)電算化作為一門應(yīng)用型較強(qiáng)的課程,對(duì)教師教學(xué)水平提出了更高的要求,如何強(qiáng)化會(huì)計(jì)電算化教師的教學(xué)水平,具體可通過以下幾個(gè)方面的途徑:其一,定期對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)。作為會(huì)計(jì)電算化教師,自然要具備扎實(shí)的理念基礎(chǔ)與軟件應(yīng)用基礎(chǔ)。高校對(duì)教師開展電算化知識(shí)培訓(xùn)的過程中,可選派2至3名核心教師參加軟件的培訓(xùn)及會(huì)議,有條件可通過財(cái)務(wù)軟件進(jìn)行合作,如參與ERP系統(tǒng)或大型財(cái)務(wù)信息系統(tǒng)工作中,進(jìn)一步提升教師的理論水平及軟件操作應(yīng)用水平。其二,利用暑假派遣教師到企業(yè)學(xué)習(xí),不僅要定期開展教師知識(shí)水平的培訓(xùn),還應(yīng)要求教師在暑假節(jié)日到企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí),充分了解的核算環(huán)境及相關(guān)要求,增強(qiáng)教師的實(shí)踐能力,從而為會(huì)計(jì)電算化仿真實(shí)踐教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(四)加強(qiáng)校企合作
當(dāng)前,隨著高校教育逐漸走向職業(yè)化的綜合素質(zhì)教育模式,其最終目的是培養(yǎng)學(xué)生具有良好的職業(yè)發(fā)展及提前熟練企業(yè)的工作環(huán)境等。當(dāng)前,高校會(huì)計(jì)電算化的教學(xué)質(zhì)量十分落后,與企業(yè)信息化管理要求的差距較大。要切實(shí)有效的提高高校會(huì)計(jì)電算化的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量并符合企業(yè)的實(shí)際需求,最有效的路徑是進(jìn)行校企合作,依托于企業(yè)的實(shí)際要求建立起會(huì)計(jì)電算化實(shí)踐基地。通過這種路徑不僅為高校學(xué)生提供仿真教學(xué)的教學(xué)資源,還能通過企業(yè)的資源將企業(yè)的綜合型會(huì)計(jì)人員為學(xué)生進(jìn)行會(huì)計(jì)電算化的實(shí)踐指導(dǎo)。另外,高??山M織學(xué)生走近企業(yè)進(jìn)行實(shí)地的觀察學(xué)習(xí),為學(xué)生提供良好的實(shí)習(xí)崗位,進(jìn)一步提高高校會(huì)計(jì)電算化的教學(xué)水平,減少與企業(yè)實(shí)際會(huì)計(jì)工作的差距,有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)結(jié)合。
三、結(jié)束語
綜上所述,隨著企業(yè)的快速發(fā)展,會(huì)計(jì)電算化在企業(yè)的運(yùn)用越來越廣泛,社會(huì)上對(duì)會(huì)計(jì)電算化的綜合型人才有了更高的要求。當(dāng)前,高校會(huì)計(jì)電算化的教學(xué)存在著較多問題,如缺乏實(shí)踐性的教學(xué)、教學(xué)軟件單一、教學(xué)環(huán)境與企業(yè)會(huì)計(jì)實(shí)務(wù)環(huán)境差異等。高校所培養(yǎng)的學(xué)生進(jìn)入社會(huì)后無法有效融入企業(yè)的實(shí)際會(huì)計(jì)操作流程與工作環(huán)境,導(dǎo)致許多學(xué)生轉(zhuǎn)行現(xiàn)象增多,這不利于學(xué)生的職業(yè)發(fā)展。因此,必加強(qiáng)會(huì)計(jì)電算化的仿真教學(xué),如提高教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐層次、實(shí)現(xiàn)分階段教學(xué)與加強(qiáng)校企使用的路徑,從而滿足社會(huì)對(duì)綜合型會(huì)計(jì)電算化人才的需求,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的職業(yè)發(fā)展。
作者:焦烜 單位:湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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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
種:中文
開
本:大16開
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)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
期刊榮譽(yù):
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
【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,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,具有億萬個(gè)來自世界各地生產(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,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)用軟件變的越來越廣泛,船舶建造仿真技術(shù)越來越簡(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,IHI新開發(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)見的問題時(shí)常出現(xiàn),生產(chǎn)計(jì)劃經(jīng)常受影響5.無經(jīng)驗(yàn)人員不能從事裝配工作。近來,隨著裝配仿真系統(tǒng)的開發(fā),即使無經(jīng)驗(yàn)的工人也能進(jìn)行裝配工作。裝配仿真通過船廠無線局域網(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)組件整體樹形結(jié)構(gòu)圖通過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)成功開發(fā)以及RFID系統(tǒng)的問世,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。通過仿真預(yù)先互相交流意見、確定安裝流程,裝配工作才能順利展開。
3.4 機(jī)艙通道
通過借助假想木板確認(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
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。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)開展的各種本科生和研究生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目來看,大多需要經(jīng)過層層篩選。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)位論文來看,70%以上的同學(xué)都使用MATLAB/Simulink軟件開展課題的研究。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2.6萬篇,更多用于工程科學(xué)、自然科學(xué)。文獻(xiàn)來源主要來自工科實(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MATLAB/Simulink來驗(yàn)證的具體應(yīng)用,但課程的開設(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“過分強(qiáng)調(diào)其輔助服務(wù)功能”和“與實(shí)踐脫節(jié)”的問題,[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??傉n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)身說法”,探討MATLAB/Simulink在研究和學(xué)習(xí)中的應(yīng)用,開拓學(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.課程開設(shè)方式和開設(shè)時(shí)間的探索,教學(xué)計(jì)劃的制訂
課程開設(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
通過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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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)過程及其復(fù)雜,并且設(shè)計(jì)出來的導(dǎo)流方案沒辦法做出實(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程的三維動(dòng)態(tài)過程
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)沒有系統(tǒng)的定量技術(shù)分析,使得在對(duì)大壩施工的過程中無法準(zhǔn)確的判斷施工各階段的進(jìn)度和混凝土壩升高過程是否能達(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)過程真實(shí)的模擬出來。通過對(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:
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)施工過程和仿真數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】物流系統(tǒng)仿真;Flexsim軟件
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,物流業(yè)迅速地成長(zhǎng),全國(guó)各地的物流工程建設(shè)也在逐步展開,但在項(xiàng)目的投資建設(shè)中產(chǎn)生了一系列的合理性分析的問題,如技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性和管理方法等。如物流配送中心在規(guī)劃建設(shè)過程中的選址是否恰當(dāng),其容量設(shè)計(jì)、裝備配置和場(chǎng)地規(guī)劃是否合理,是否能夠更好簡(jiǎn)化工作,節(jié)約成本和時(shí)間,對(duì)理貨、存儲(chǔ)、分揀等工作區(qū)的劃分是否能夠更加方便各項(xiàng)作業(yè)的進(jìn)展和管理。對(duì)于這些實(shí)際的問題,如果只憑經(jīng)驗(yàn)和感覺來判斷,難免會(huì)有些方面被疏忽,建成后再進(jìn)行調(diào)整就會(huì)增加建設(shè)的成本,耽誤正常的工作,從而帶來巨大的損失。
物流仿真技術(shù)是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)學(xué)手段,采用虛擬現(xiàn)實(shí)方法,對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際模仿的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。它需要借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)物流系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)建模與求解算法分析,通過仿真實(shí)驗(yàn)得到各種動(dòng)態(tài)活動(dòng)及其過程的瞬間仿效記錄,進(jìn)而研究物流系統(tǒng)的性能和輸出效果。物流仿真技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是不需要實(shí)際設(shè)備的安裝,不需要實(shí)際實(shí)施相應(yīng)的方案,即可驗(yàn)證如下目標(biāo):①增加新設(shè)備后給企業(yè)帶來的效應(yīng);②設(shè)計(jì)新的生產(chǎn)線的好壞;③比較各種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣等等。本文主要研究物流系統(tǒng)仿真技術(shù)的基本理論,并通過Flexsim仿真軟件進(jìn)行說明說明。
1.物流系統(tǒng)仿真的特點(diǎn)
物流系統(tǒng)仿真的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。
(1)物流系統(tǒng)中流的仿真:對(duì)于物流系統(tǒng)中的多種流,如貨流、車流、信息流、資金流等,可以采用動(dòng)態(tài)仿真 描述流的產(chǎn)生、流動(dòng)、消失、積累和轉(zhuǎn)換等。
(2)物流系統(tǒng)中排隊(duì)的仿真:由一個(gè)或多個(gè)服務(wù)臺(tái)和等待服務(wù)的顧客組成的離散系統(tǒng)成為排隊(duì)系統(tǒng)。物流系統(tǒng)是復(fù)雜的離散事件系統(tǒng),并且各種設(shè)施設(shè)備可以看作是服務(wù)臺(tái),各種實(shí)體貨物等可以看作是顧客等待接收服務(wù)。
(3)物流系統(tǒng)組織中資源的因素仿真:物流組織是通過各種人員和設(shè)備參與實(shí)現(xiàn)的,這些都是物流系統(tǒng)中的資源。通過對(duì)各種資源不同的規(guī)劃,物流服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)作效率也是有差異。利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)描述人和設(shè)備的行為過程,可以得出較優(yōu)的物流體統(tǒng)組織方案。
2.物流系統(tǒng)仿真的優(yōu)勢(shì)
在構(gòu)建物流系統(tǒng)時(shí),由于建設(shè)投資巨大,存在一定的投資風(fēng)險(xiǎn),且建成后發(fā)現(xiàn)了不合理的地方需要改造,成本將會(huì)非常的高。利用仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)各個(gè)模塊的運(yùn)行狀況,并得出適應(yīng)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)計(jì)方案。物流系統(tǒng)仿真技術(shù)的主要有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)對(duì)于復(fù)雜的物流系統(tǒng)可以采用仿真的方法構(gòu)建模型;(2)對(duì)于新的物流系統(tǒng),無需實(shí)際建設(shè)投資,可先利用計(jì)算機(jī)仿真模擬對(duì)新系統(tǒng)進(jìn)行可行性和效率做出正確的評(píng)判,如方案合理再實(shí)施,降低投資風(fēng)險(xiǎn);(3)可以對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行分析對(duì)比,從中選擇最優(yōu)方案;(4)通過仿真調(diào)整目標(biāo)函數(shù)和約束條件來優(yōu)化方案。
3.物流系統(tǒng)仿真的步驟
物流系統(tǒng)仿真的一般步驟:(1)弄清問題,掌握實(shí)際情況;(2)收集整理資料;(3)確定各個(gè)因素之間的相互關(guān)系;(4)構(gòu)造仿真模型模型;(5)確定模型參數(shù);(6)檢驗(yàn)?zāi)P偷恼_性;(7)仿真模型的運(yùn)行及結(jié)果分析。
4.Flexsim仿真軟件
4.1 Flexsim仿真軟件介紹
Flexsim是由美國(guó)的Flexsim Software Production公司出品的,是一款商業(yè)化離散事件系統(tǒng)仿真軟件。Flexsim采用面向?qū)ο蠹夹g(shù),并具有三維顯示功能。建??旖莘奖悖@示能力強(qiáng)大,特別適合于生產(chǎn)制造、配送、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。其主要特點(diǎn)包括:(1)基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)建模;(2)突出的3D圖形顯示功能;(3)建模和調(diào)試的方便;(4)建模的擴(kuò)展性強(qiáng);(5)開放性好。
4.2 應(yīng)用Flexsim仿真軟件建模仿真方法
(1)設(shè)置模型布局
Flexsim對(duì)象庫(kù)中的對(duì)象基本能夠反映各項(xiàng)實(shí)際設(shè)施。如進(jìn)貨源和出貨源可以分別用發(fā)生器和吸收器來表示,加工作業(yè)可以用處理器表示,貨架、運(yùn)輸機(jī)、操作員分別有相應(yīng)的實(shí)體表示。并根據(jù)各個(gè)實(shí)體的數(shù)量尺寸,將其調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢?,使其與實(shí)際方案相符。在設(shè)置這些參數(shù)時(shí),要根據(jù)具體的對(duì)象特征設(shè)置參數(shù)才能正確的模擬顯示。
(2)定義“流”
根據(jù)系統(tǒng)中各對(duì)象之間的邏輯關(guān)系,連接相應(yīng)的端口,構(gòu)建模型的邏輯流程。
實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系可用輸入輸出(A)連接或者中間端點(diǎn)(S)連接。作業(yè)的流程要與實(shí)際作業(yè)時(shí)的流程相符合。
(3)設(shè)施參數(shù)的設(shè)計(jì)
根據(jù)每個(gè)對(duì)象所描述的物流系統(tǒng)的特征,設(shè)定對(duì)象的參數(shù)。Flexsim中常用的一些仿真參數(shù)主要有:
①生成器參數(shù):可按到達(dá)時(shí)間間隔模式、到達(dá)時(shí)間表模式、到達(dá)序列模式創(chuàng)建臨時(shí)實(shí)體。通過生成器可以設(shè)置貨物的到達(dá)類型和到達(dá)時(shí)間分布等。
②處理器參數(shù):處理器參數(shù)一般用到的是處理器容量、處理時(shí)間、預(yù)置時(shí)間、平均故障時(shí)間和平均維修時(shí)間等。
③暫存區(qū)參數(shù):暫存區(qū)參數(shù)主要有暫存區(qū)容量、暫存區(qū)大小、暫存區(qū)貨物堆放形式等。
④貨架參數(shù):貨架參數(shù)主要有貨架容量、貨架列數(shù)、層數(shù)、列寬、層高、最小停留時(shí)間和堆存方式等。
⑤運(yùn)輸工具參數(shù):運(yùn)輸工具包括工人、運(yùn)輸叉車、堆垛機(jī)等,參數(shù)主要有裝載時(shí)間、卸載時(shí)間、運(yùn)行速度、裝載量、加速度以及運(yùn)輸線路設(shè)計(jì)等。
⑥臨時(shí)實(shí)體流參數(shù):臨時(shí)實(shí)體流參數(shù)決定實(shí)體如何將臨時(shí)實(shí)體送到下游。這些參數(shù)主要有送往端口、是否使用運(yùn)輸工具、是否拉動(dòng)、拉動(dòng)條件、優(yōu)先級(jí)等。
4.3 編譯運(yùn)行與仿真結(jié)果分析
在完成模型的建立后,可以對(duì)仿真模型進(jìn)行編譯運(yùn)行。為了減小誤差,可以通過反復(fù)多次的運(yùn)行或根據(jù)不同的設(shè)定條件運(yùn)行,得出仿真的結(jié)果。分析實(shí)驗(yàn)中各個(gè)對(duì)象的工作狀況及效率,對(duì)比不同的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,提出改進(jìn)優(yōu)化措施,并再次進(jìn)行驗(yàn)證。最終得出最優(yōu)的方案。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:MPSK;Matlab;SimuLink;調(diào)制;解調(diào);
中圖分類號(hào):TP39;TN76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2017)06-00-02
0 引 言
本論文實(shí)現(xiàn)了MPSK系y的仿真。通過多方搜集分析資料,理解MPSK系統(tǒng)仿真的具體過程與其在Matlab中的實(shí)現(xiàn)方法。通過研習(xí)更加清晰地認(rèn)識(shí)、熟悉MPSK系統(tǒng)仿真的原理,并能夠熟練運(yùn)用Matlab通信仿真軟件以熟知Matlab應(yīng)用的方式和特色[3]。
SimuLink是一個(gè)仿真與分析軟件包,是Matlab的重要組成部分。在SimuLink中,利用鼠標(biāo)我們就能夠在模型的窗口上畫出系統(tǒng)模型,直接仿真。本文主要介紹了幾種MPSK調(diào)制與解調(diào)原理,展示了2PSK,4PSK,8PSK的仿真結(jié)果[4]。
1 MPSK調(diào)制系統(tǒng)
1.1 2PSK信號(hào)調(diào)制與解調(diào)原理
2PSK信號(hào)用載波的相位變化來表示傳輸信息的狀態(tài),通常人們規(guī)定0相位載波與π相位載波分別表示傳“1”與傳“0”。假設(shè)二進(jìn)制的單極性碼為an,則其對(duì)應(yīng)雙極性的二進(jìn)制碼為bn,因此2PSK信號(hào)的一般時(shí)域信號(hào)能夠表示為:
3 結(jié) 語
本文研究了2PSK,4PSK,8PSK的調(diào)制與解調(diào)原理,使用Matlab的SimuLink對(duì)2PSK,4PSK,8PSK通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真,研究其傳輸特性與傳輸中噪聲因素對(duì)系統(tǒng)的直接影響。通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)其中差異。
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