時間：2023-09-15 17:31:07
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機仿真技術及應用，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）13-0253-03
Abstract： with the continuous development of social economy and science and technology， computer simulation technology become in recent years to compare one of the commonly used types of computer. Computer simulation technology in the simulation of the effect of do the effect is more accurate， more real， so is the recognition of the application of the broad masses of the people. Signal as the computer simulation technology in an important way and an abstract expression of the concept， the simulation technology is convert the sight can be seen the true image of these invisible abstract things. Information processing as an important part of computer and in simulation technology is is a significant part of computer information processing is closely linked. So， the computer simulation technology and information processing technology are interrelated， interdependent relationship.
Key words： computer； simulation technology； combination of inquiry
計算機仿真技術是現代社會中用到的最廣泛的的技術之一，發展的速度極為快速，適用人群眾多，無論是生活還是工作，滲透到各個方面。作為計算機技術的一種方式，它的工作原理是以計算機為基礎，加以模擬仿真，達到仿真的再現，將抽象的看不見的形象通過仿真展現出來。目前由于這項技術具有精確的仿真效果，受到各行各業的青睞，在各個領域中都有廣泛的應用。對于計算機仿真技術的研究，一直是計算機技術研究領域的一個重要的話題和工作。對于信息技術而言，也與計算機仿真技術具有緊密的聯系，也是計算機發展領域的一個重要的方面。信息化依靠仿真技術得到抽象化的轉化，進行有關的信息處理的工作。
1 計算機仿真技術
1.1 計算機仿真技術的含義
計算機仿真技術是運用相關的信息進行軟件處理工作，可以對音頻、視頻及圖片等方面進行整理，把現實中的各種事物模擬成計算機仿真的形式，再通過各種信息媒介進行傳達給觀眾。在觀看某個事物時候，如果利用計算機仿真技術觀看，可以有多種視覺的角度進行觀賞，并且可以對環境進行任意的觀察，營造一種實與虛結合的視覺效果。對于讓人們可以多方面的進行交流信息具有重大的意義和作用。
計算機仿真技術有兩點重要的意義。第一，計算機的仿真技術是與一些計算機工程的進行緊密聯系的，缺一不可。計算機仿真技術對于系統的工程的開發，起到了至關重要的作用。第二，計算機仿真技術是一種重要的商業分析信息的工具，在公司的運行中，可以運用計算機仿真技術節約各種投資的成本，降低投資的風險等工作，為企業的發展具有預算和分析的作用。
1.2 計算機仿真技術的應用
計算機仿真技術應用于社會生活中的各個領域，涉及到工作和生活的方方面面，推動了不同的行業的方展方向，為工作帶來了新的發展動力和源泉。對于計算機的仿真技術的應用主要是用于以下的幾個領域。
1.2.1 在教育界的應用
最近幾年，由于教育的不斷改革，逐漸的對學生的實操能力越來越重視，所以對于學生的實際操練的水平就可以用計算機的模擬實驗來進行考核工作。計算機模擬實驗是一種新型的考核項目，利用現代信息技術的各方面元素把教學的內容和指導實踐等合理有效的整合成一個有機體，建立起一個實操平臺，能夠提高學生的學習興趣，提高學生的實踐能力的水平。
這項模擬實驗方式的出臺，活躍了原本閉塞的學習氛圍，把理論與實踐充分的結合了起來，培養了學生的實際操練的能力，對所學習的理論內容能夠進一步的加深理解和記憶。培養學生的全面素質發展。
1.2.2 在運輸界的應用
隨著現代化科技的發展，交通運輸工具早已普及到城市及小鎮的各個街道。由于車輛的不斷增加，交通事故也就常有發生，現在而言，交通方面的安全隱患一直是出于事故發生的主要問題。在運輸的系統中，避免不了三個方面的因素，主體是人，客體是車和路。所以，計算機仿真技術的應用，可以作為分析交通安全的現代化先進的方式。工作原理就是，建立起一個模擬形式的交通路段，在這個交通路段中系統的研究發生事故的原因，并通過對交通事故的分析對交通的安全方面做出評價和探究。
交通的安全仿真系統中，計算機仿真技術是它的最核心的部分。作為該系統的仿真技術，用于交通的安全的仿真技術系統是與其他的一般的仿真數據存在一定的區別的。在對一個區域的交通安全進行評估的時候，交通安全仿真系統必須運用精確的數法和事故率法進行評價，而且還必須考慮到人們的各種思想和行為方面的因素等。對于進行摸模擬的交通路段，交通工具的選擇就可以做任意的選擇，環境設置也沒有固定的要求，盡量把環境設置的真實化。再以一個旁觀者的角度來對交通事故進行分析與探討，通過進行系統的分析得出交通路段的精確的安全評估結果，并為安全事故提供出一個合理的解決方法。
1.2.3 在制造界的應用
計算機仿真技術在制造行業方面也具有較為廣泛的應用。比如，將這一技術運用于汽車制造業，可以為投資進行風險預測，解決成本大、難度高的相關問題。計算機仿真技術在對進氣管內氣體的流動的模擬工作的時候，就可以把發動機工作的整個過程呈現出來，能夠進行較較直觀的描述。計算機仿真技術在汽車流場上的應用，可以模擬出氣流的分離的整個狀態，將抽象的形式表達出來，建立起了一個空氣動力學模型。如果遇到汽車碰撞的狀況，計算機仿真技術可以通過一些相關的數據建立碰撞的數學模型。
1.2.4 在通信業中的應用
隨著通信技術的發展，傳統式的設計方法已經不能夠適用于通信系統的多端的要求。通信系統的仿真技術已經成為現代的通信的手段的重要應用方式。比如說，可以做對通信系統的規劃工作，以及測試它的性能等方面。計算機仿真技術對于通信系統的不同的模塊具有精確的分析性能的作用。
在網絡協議教學中，很難運用傳統的數學來分析它的復雜性。在協議設計的教學過程中間，通信網絡協議中的代碼可以把它設計成為可以得以實現的代碼。所以，在信息的學科教學中，仿真技術在網絡協議的復雜性問題的解決中也有相當重要的作用。這項技術可以做到對一些信息學科進行的網絡教學過程中網絡協議進行合理有的評估工作。另外，如果運用這項技術也能夠避開由于不恰當的分析造成的判斷阻礙。通過對網絡建模工作，實現參數的精確確認，就能夠迅速的把模擬的系統在現實環境中展現出來。所以根據這項仿真技術的應用，可以把教學中的相關評估工作進行改進處理。同時為了考察網絡信息傳輸的及時性和應用的效率，要構建起相關的通信網絡。所以，通過以上可以看出計算機仿真技術對現實生活中的網絡協議仿真具有至關重要的分析和進行評估的作用和意義。
2 計算機仿真技術的類型
計算機仿真技術已經廣泛的運用在各個領域，具有較強的實用性。在對技術上的分析，計算機仿真技術主要有兩種類別。一種是OOS，它是一種面向對象的計算機仿真技術，運用操作目標的對象，把系統的功能和對象充分的運用起來，再通過與對象間的信息進行傳送工作。另一種是DIS，它是一種分布式的計算機交互的仿真技術，它主要是通過計算機的網絡方面的系統進行設備之間的相互連接，形成一個虛擬的仿真環境。
3 計算機仿真技術的技術分析
計算機仿真技術，它的主要核心技術就是計算機平臺的一種虛擬模擬技術，包括了建模的思想，數字化的基礎，以及對圖像的處理技術。計算機仿真技術由于它的仿真技術做到極其逼真，所以這項技術運用的領域也是極廣泛的，具有極強的優勢條件能夠把顯示仿真的效果做到最好。計算機仿真技術的實現方式有幾個步驟：
3.1 建立數據模型
建立起數據模型，是計算機仿真技術建立的前提工作。對于其的建立方式會有兩種不同的方法，一般可以運用演繹法或者歸納法?；蛘邇煞N方法結合起來一起運用也能達到對數據模型的建立。在分析法中，第一步工作是把數字化模擬的數據進行分析，將數據模型建立是以實際情況為前提的。建立模型的工作中，先做數據分析的工作，充分的對數據做好分析工作，然后再進行仿真的準備。
3.2 實現仿真模型
在數據模型建立完畢后，就要對數據模型進行程序化的處理工作。在這一工作過程中，要運用很多的編程語言來完成。把它模型化是一個重要而有些難度的工作，必須經過對大量的數據進行分析，然后做程序化的管理，最終才能實現數學模型的建立。
3.3 仿真實驗驗證
通過建立好數據模型，和實現數學模型的仿真，接下來的工作就是驗證仿真實驗。驗證的工作中，是對數據進行驗證工作，進而得到相關的仿真結果。
4 計算機仿真技術的發展
社會科學技術的不斷革新與進步，使計算機仿真技術也要根據時代的需求進行不斷的完善發展，適應社會的發展步伐，與時俱進，才能夠在未來的市場應用中能夠持續穩步的發展。
4.1 計算機仿真技術會與網絡聯系交融
計算機仿真技術現在雖被廣泛的運用在了各個領域，但是目前開發出來的絕大多數都還不能夠交融或者轉移，要實現共享的局面還達不到要求，具有一定的困難性。對于計算機仿真技術的高成本的開發現狀，這還是一個急需解決的問題，關鍵之處就是將計算機仿真技術進一步的擴展到網絡化的層面。這項工作在未來的發展中必將會有更為廣闊的運用前景，首先一點就是可以避開又一次的投資，另外，可以在這項工作進程中獲得一些共享資費。所以，實現計算機仿真技術的網絡化具有重要的意義。
4.2 虛擬制造技術
該領域是計算機仿真技術發展的又一廣闊前景。虛擬制造技術的各項工作的完成，要依托計算機仿真技術的應用，比過程之中的產品的設計，產品出廠和企業的管理工作等等，都離不開計算機仿真技術的應用使其正常運營。另外，虛擬制造已經能夠實現對制造的多維度的進行預測工作，制造技術不再單一。
4.3 計算機仿真技術
該技術是在軟件模擬的實驗下進行的一項科學的實驗。作為一個先進的技術，運用較經濟，安全可靠，并且還可以實現多次的實驗。仿真技術在現代的很多實驗系統中都有所應用，是對系統分析并進行涉及的重要方式。
5 計算機仿真技術與信息處理結合的分析
對于計算機仿真技術，在不同的層面上進行分析以后確切的認識到，之所以這項技術能夠被廣泛的運用到生活和工作的各個領域，就是因為它具有極強的使用價值。在對新的處理方面當然也會有更大的運用意義。在對光的信息的處理上，起著至關重要的作用。
作為先進的信息技術的處理方式，光信息處理的最大的優點在于容量大，速度快和具有并行的特性。計算機技術中的處理二維碼圖像信息的技術，光的信息處理可以對信息的增強處或者一些特別的特征方面進行識別都有很重要的影響作用?，F在，有很多的計算機軟件都對信息的處理技術具有深刻的研究和發展。
計算機仿真技術對信息的處理方法還有對軟件的信息處理。例如，matlab軟件是科學計算機軟件的一種，對于信息的處理也具有極強的靈活性，處理的方式涉及到矩陣的運算和信息處理的很多方面。運用此項信息處理是先利用軟件輸入進信息進行的仿真模擬，最后進行可視化信息處理工作。這項軟件輸入快速，運算很安全，而且具有方便的處理信息的優點。
將計算機的仿真技術與光信息處理技術結合起來，仿真技術的功能也會更加的進步與發展。通過將仿真技術和信息處理技術的結合，能夠作為一項很好的信息處理方法。把抽象的信息具體的展現出來，使其實現可視化，對于信息的處理的精確性能夠有更高層次的提升。所以，基于此原因，要做好計算機仿真技術與信息處理的結合運用工作。
因此，計算機仿真技術作為靈活性較強的計算機技術，計算機的應用也主要是對信息進行處理工作。把計算機仿真技術與信息處理結合起來，可以有效的提高信息處理的精確性和工作的效率。計算機仿真技術通過圖像技術或者數學建模思想，進行虛擬的轉換，將現實世界利用圖像的形式表現出來，具有可觀，并可以把抽象的信息具體化，再進行高效率的處理工作，能夠適應現代社會中高效率快節奏的環境。
6 結語
計算機仿真技術在未來的發展道路上，必將隨著時代的進步步伐不斷的完善自己科學化的發展。作為目前應用最為廣泛的計算機技術，在數字計算或是信號通信方面都都有他的獨特的優勢和應用價值。仿真技術中，它將虛擬的抽象世界還原成可視的現實世界。而對于信息處理，它另一方面來說又被大量的植入進計算機仿真技術中。所以，將計算機仿真技術與信息處理合理的結合起來，就具有極強的發展空間，同時有更廣闊的研究價值。
參考文獻：
[1] 艾莉莎.物聯網空間域的泛傳播構型[D].北京郵電大學，2014.
[2] 唐穎.蠟印圖案的數字仿真及噴墨印花[D].江南大學，2011.
關鍵詞：計算機仿真；三維模型；排水施工；應用
中圖分類號：G623文獻標識碼： A
前言
排水工程是我國經濟和社會發展過程中的一個重要的項目，不僅關系到我國的經濟發展，還關系到百姓的生活，是一項利國利民的工程項目。排水工程施工過程十分復雜，為了保證施工質量，應該要與時代接軌，引入更多先進的技術和手段。傳統的排水施工過程中，進行方案的設計，主要是依靠人工的設計方式，出錯率較高，效率比較低，隨著計算機技術的發展以及普及，計算機仿真技術的應用越來越廣泛，計算機仿真技術與排水工程領域之間的結合，推進排水工程建設的進度，也提高了施工的效率以及質量。隨著計算機仿真技術的不斷完善，在排水工程中的應用也會越來越普遍。
一、計算機仿真技術的特點以及優勢分析
隨著互聯網以及計算機技術的不斷發展，各種先進的科學技術在我們的生產生活過程中的應用變得越來越廣泛，計算機仿真技術就是其中的一個重要方面。計算機仿真技術是借助于計算機技術及硬件設備，實現一種人可以通過一定感知方式所感受到的虛擬環境，它集成了計算機圖形技術、仿真技術、人工智能技術、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，由計算機圖形構成三維數字模型，提供給人們通過計算機對復雜數據進行可視化操作與交互的一種全新方式。這種技術在應用過程中最大的一個特點就是能夠實現用戶與虛擬環境之間的一種交互，人類傳統的認知方式主要是通過親身接觸大自然來實現的，計算機仿真技術的應用，擴大了人們對自然環境的認知的范圍。
計算機仿真技術具有十分明顯的優勢特征，第一，利用計算機仿真技術可以快速地對多種施工方案進行比較和分析，計算機仿真技術在排水工程施工中的應用，一個最重要的方面就是能夠快速地對各種方案進行比較分析，從而選出最合適的一個設計方案進行施工。在仿真階段，基于仿真的結果，可以進行相應的探討，從而決定出哪些因素對施工過程有較大的影響，哪些施工階段的影響最大，從而采取政策的預防措施。第二，計算機仿真技術的成本較低。與傳統的真實的原型實驗不同的是，計算機仿真技術是利用軟件的開發以及應用實現的一種模擬實驗方式，其中需要支出的費用主要是計算機硬件以及軟件的費用，相對于真實的模型實驗而言，成本比較低。第三，計算機仿真技術的可靠性比較高，計算機仿真技術的效率主要取決于系統模型以及軟件的正確性，在系統模型以及軟件編制是正確無誤的前提下，排水工程施工過程中的計算機仿真技術的應用，會對各種約束條件進行分析和考慮，與傳統的人工操作過程中的可靠性進行比較而言，可靠性和穩定性更高。第四，計算機仿真技術的實用性更強。計算機仿真技術在很多方面都可以應用，只要是可以通過數學進行描述的模型，都可以利用計算機仿真技術進行仿真，比如在排水工程施工過程中的應用，可以對各個過程進行預測，對成本進行預測等，提高排水工程施工管理過程中的效率。
二、計算機仿真模擬技術在排水工程施工過程中的應用
（一）計算機仿真模擬技術的實現步驟
計算機仿真模擬技術是以數學理論為基礎的，就計算機本身而言，是不能對施工過程中的問題進行分析和處理，需要建立一個能夠反映出事物的本質特征的模型，在排水工程施工過程中的應用，主要分為四個步驟。
1、建立相應的模型
在建模的過程中，應該要對排水工程的實際問題進行分析，將施工過程中應該要注意的各種問題、限制條件、約束內容等進行考慮，然后利用數學、力學等理論將誰理工本工程施工過程中的數字模型描繪出來，利用計算機軟件技術，將各種預定的數據輸入到系統中去，對于各種數據應該要保證建模的精確性。此外，還可以通過人工干預的手段在建立的模型中進行數據的修改，保證各種數據的完整性。各種數據應該要涉及到施工階段的總體場地布置情況、施工進度、材料用量等情況。
2、輸入模型
輸入模型指的是將建立起來的模型輸入到計算機系統中進行處理的一種方式，計算機仿真模擬的模型就是最終體現出來的模型內容，這個步驟是計算機模擬仿真過程中的一個十分重要的步驟和環節，模型就是把建立的模型通過計算機進行系統的處理，這種形式所體現的模型內容也就是計算機仿真模擬模型，同時也是進行計算機進行仿真模擬計算的關鍵環節。
3、計算機仿真模擬
將模型放置到計算機模塊中，從而可以實現對排水工程方案的模擬分析，是排水工程施工過程中的一個十分重要的步驟，這個環節是將排水施工過程中的各種數據進行分析的一個過程，通過對各種數據進行模擬，得到相應的模擬結果，從而為施工過程中的各種問題的預測奠定基礎，確保施工過程中的精確度。
（二）計算機仿真系統的設計
計算機仿真系統首先需要建立排水工程的虛擬環境，這是進行仿真的第一步，比如地形、施工場地、電站建筑物、擋水地下建筑物等，都需要進行模擬，同時還要對各種排水工程的設備進行模擬，當前的排水工程模擬過程中，三維仿真技術的應用，對于排水工程施工過程中的各種運行狀況進行動態監控，有助于進行智能化以及可視化管理。
計算機仿真系統的設計過程中，需要建立相應的三維模型。建立三維模型，主要是以排水工程為研究的對象，利用對應的模擬軟件以及實時驅動軟件，將各種數據進行轉換，形成逼真的三維模型。三維幾何模型是整個工程虛擬場景中的一個基礎，模型的建立包括三維地形的建模以及建筑物的建模，比如在排水工程施工過程中會遇到很多擋水地下建筑物、管道等，模型建立的過程中應該要對各種建模任務進行劃分，建立一個比較完整的仿真系統，還需要對各種植物、橋梁、公路、碼頭等場景進行描述，利用仿真實驗，對各種參數進行設計和優化。計算機仿真技術的虛擬建模軟件會根據二維平面文件，建筑物的立面圖、剖面圖建立三維模型，然后建立與模型相關的數據庫，將數據與數據的各種屬性進行有機結合，促進三維模型的完善。
結語
隨著計算機和互聯網的普及，各種信息技術在我們的生產生活中應用越來越廣泛，計算機模擬仿真技術就是一種比較常見的計算機技術，對排水工程施工具有十分重要的意義。在模擬過程中，通過模型的建立、仿真以及仿真結果的分析，有助于對排水工程的施工進行高效管理，從而實現節約成本、提高施工效率的目的。
參考文獻
[1] 程鵬軍，李海燕.計算機仿真模擬技術在水利工程中的應用[J].東北排水水電，2010（09）
[2] 齊兆春，馬剛琳.計算機三維仿真技術在水利工程中的應用[J].吉林排水，2007（01）
【關鍵詞】計算機仿真技術；生產系統；應用研究
1前言
21世紀是科技的時代，在各個行業領域中都有計算機技術的應用，所謂計算機仿真技術是基于計算機硬件設備與操作系統的一種仿真環境，對不同的物體與信息進行分析與加工，同時仿真技術也能將真實的事物變為虛擬的環境，幫助用戶更好的感受到聽覺、視覺的效果，在仿真環境中用戶可以同計算機進行虛擬的互動，真正實現身臨其境的效果，計算機仿真技術最為重要的一個特點就是構想性，能夠通過仿真技術讓人們更好的理解抽象的東西，并將這些東西以三維立體的形式表現出來。為了更好的適應市場的需求，提高生產系統規劃設計，減少投資風險，就需要讓企業的生產系統高效的、可靠的運行與生產。從目前來看，生產系統設計與管理中還存在很多的問題，由于系統自身具有一定的復雜性在調度的時候也比較困難，因此利用計算機仿真技術是最有效、簡單的方法，本文就對計算機仿真技術在生產系統中的應用進行具體的分析。
2計算機仿真技術在生產系統中的應用
2．1生產系統的計算機仿真技術
生產系統計算機仿真是一種系統建模與實驗分析的方式，它能將生產資源、工藝路線、庫存與管理等信息都結合起來，根據系統的活動過程來代替數學方式進行描述，在理解上也更加容易理解，全面的反映出生產系統的特征與過程，近年來，仿真技術在我國制造業已經得到廣泛應用，主要用于解決以下方面的問題:(1)生產系統的改造與重組。通過生產系統的流程進行仿真的分析，然后將各個部分的關系進行量化。(2)在制造單元分析問題上建立起仿真模型，確保相關資源的配置情況以及系統的合理性，估算出系統生產能力以及設備故障對系統的影響，從這些方面來確定出方案。(3)在生產系統仿真模型建立完成之后，生產管理人員就可以對生產系統的策略進行調整，根據模型可能造成的結果來做出最科學的管理措施。計算機仿真技術在生產系統中的這些功能，讓計算機仿真技術在制造業中獲得更大的發展。在生產系統計算機仿真的分析過程中，包括三個方面的內容:第一是根據調查研究來確定系統需要解決的問題，然后建立起概念模型并對相應的系統規則、變量、元件等進行論證，在此過程中除了設計人員之外，相關企業管理人員也要參與進來進行論證。第二是根據生產系統仿真的問題提供相應的數據，然后對仿真模型進行初始化將這些數據進行輸入，同時輸出最后的仿真結果。第三是對仿真的結果進行分析從而提供更多的決策依據。
2．2生產系統計算機仿真實例
用于生產系統的計算機仿真工具主要有三種類型:第一是計算機算法語言例如C語言、C++、Fortrun等，第二種類型是通用的仿真程序語言，第三種是計算機仿真軟件。計算機算法語言與通用的仿真程序語言都需要設計人員具備很好的編程能力，這兩種工具的運用相對困難一些，計算機仿真軟件就沒有這些缺點，它有著簡單、易掌握的特點，同時所有的數據都可以在一個圖形界面中完成是目前使用最廣泛的應用，在國外很多的企業都開發了這種軟件，例如Automod、Witness等，在進行實際操作的時候要建立起一個系統規劃模型，在這個車間中應該包括兩臺數控車床、一臺清洗機、一套檢測設備，如果加工作業到達車間的時間為20分鐘，那么就應該按照1:1的比例來分配工作量，車間需要有一位技術人員來復雜加工與檢驗入庫的工作，同時為了擴大車間的生產能力提高設備使用率，應該適當的對現有系統進行完善與改造，如果車間需要雇傭3個技術人員，那么加工過程中的搬運時間就為2分鐘，并且加工中的搬運時間就由設備的長度與速度來決定的，每條輸送裝置的長度為50m，速度為40m/min，通過對生產系統的仿真可以看出，利用仿真可以對生產系統進行簡單的描述，這也是為提高生產系統的效率提供依據，這只是一個比較簡單的實例過程，對于比較復雜的生產系統來說只依靠人的能力是遠遠不夠的，要想仔細的對這些因素進行分析與預測就應該采用更加先進的辦法，將計算機仿真技術加以完善對管理人員的幫助也就更加明顯了。
3結語
綜上所述，本文主要對計算機仿真技術在生產系統中的應用進行說明，可以看出，隨著我國制造業進程的不斷深入，計算機仿真技術已經投入使用并得到了廣泛的好評，它能夠解決制造業系統中的復雜問題，還可以應用于自動制造系統的研究，可以說有著很好的發展前景，在計算機不斷普及的今天，相關專業技術人員在該領域做出了很多的討論與嘗試，利用計算機仿真技術對生產系統進行分析也是最經濟、有效的方式，相信未來我國的計算機系統會得到更加廣泛的應用，邁上新的歷史階段。
參考文獻:
［1］孫迪，王昊．計算機仿真技術在生產系統中的應用［J］．通訊世界，2016(06)．
［2］林雅婷．基于計算機仿真技術的企業生產物流系統優化研究［J］．商場現代化，2015(27)．
［3］何彥慶．計算機實用技術的油田生產仿真系統的設計［J］．計算機光盤軟件與應用，2012(18)．
[關鍵詞]制冷空調系統 計算機仿真技術
中圖分類號：S5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0146-01
前言
由于當前科學技術的不斷發展，越來越多的新技術被運用到各個領域當中，傳統的制冷空調系統由于其能源消耗較大、制冷效率較低等原因，已經難以滿足當前人們生產生活的巨大需求，而計算機仿真技術在制冷空調系統中的應用可以幫助人們最大程度的改善系統性能。隨著計算機仿真技術在制冷空調系統當中的廣泛應用，關于空調系統本身以及空調中各個部件的仿真技術得到了各界越來越多的關注，當前對于制冷空調系統的研究主要是為了實現對制冷空調系統性能的檢驗，進而對這一系統進行逐步的優化和改良，而計算機仿真技術可以有效地取代繁瑣的試驗環節，提高檢驗的效率。
1.計算機仿真技術概述
1.1 計算機仿真技術的概念與特點
計算機仿真技術顧名思義，它屬于計算機技術中的一個類別，由于這一技術具備大量的工程實踐經歷，近些年來發展迅速。仿真即探索一類可以代替目標對象的模型，最終達到簡化研究流程的目的。而計算機仿真技術則是指在計算機上通過一定的表達方式來體現相應的目標對象變化情況。這一技術具備一定的特點，其可以通過仿真程序代替以往的研究形式， 既可以節約相當大的能耗，又可以節省研究的耗時。另外這一技術強化了對于流程特質的探索 ，也就是循序漸進的用動態的研究方式代替以往的靜態研究方式，通過這一技術構造的研究模型可以更大程度的與實際研究目標相類似，可以有效保證研究結果的準確度。并且由于這一技術對零件與整個系統都進行了研究，因而滿足了人們對于這兩部分進行細致比較的要求，因此能夠為相關參數的研究創造有利條件。在這一技術的研究過程中，充分運用了最優原則，在一定程度上提升了研究的水平，在實際操作過程中也改善了安全性和可協調性較弱的問題。
1.2 計算機仿真技術的建模方法
構造模型是這一技術運用過程中的最關鍵問題，根據這一技術構造出來的模型作為代表系統一定特質的載體，可以實時的反饋系統當前的運行狀態。近些年來，我們國家在利用這一技術進行構造模型的方面進行了廣泛的研究，其中最主要的建模方法是機理建模方式。這一方式即參照空調系統運行時產生的機理變化，設定系統各個部件相應的恒定值，依據相關學科的理論研究成果，研究其物理變化，再結合最初設置的各個部件的恒定值，通過數學方法進行合理構造，并以此來反映出研究對象的一系列變化過程。這一構造模型的方式是目前最為基礎的研究方法，并且在其研究過程中需要注重對研究結果有較大影響的部分，對于那些影響程度較弱的部分可以進行適當忽略，以此原則來構造出合理的、高效的模型。
1.3 計算機仿真算法研究
在實際的研究過程中，只依靠構造數學模型還遠遠不夠，除此之外也需要將構造出的模型反饋在計算機上才能真正開始仿真研究，在這一過程中仿真算法的作用不容忽視。由于構造出的模型不盡相同，在實際計算的過程當中，需要用到計算機的算法來進行操作，目前在制冷空調系統中運用范圍最廣的是迭代算法。在制冷空調系統中，以往的仿真技術主要是對于簡單系統而言，通過守恒定律來控制算法。而在這一算法改良之后，則主要運用了迭代求解的方式，通過兩層迭代實現對系統運行的計算。另外在制冷空調系統中，有限差分算法也發揮了重要作用。這一算法主要是針對換熱器的計算，通過兩相流動的規律控制方程運算，但是對于稍微復雜一些的系統，還需要實現對微元段的合理區分，并進行多次的運算。
2.計算機仿真技術在制冷空調系統中的應用
2.1 換熱器
計算機仿真技術在制冷空調系統當中可以有效運用在換熱器上，而換熱器中的應用主要是通過預先設定的相應的參數構造所需的模型。而近些年來，由于制冷空調系統對于參數精確程度的規定逐漸提升，因而計算機仿真技術在換熱器的運用過程當中出現了分段的模型，這一模型可以有效的把換熱器劃分為過熱氣體、兩相流體和過冷液體三個部分，根據流體與氣體的差異把蒸發器劃分為兩相流體和過熱氣體兩個部分。在這一環節之后，研究工作才可以順利開展。在近些年的探索過程當中，人們發現，計算機仿真技術在制冷空調系統當中的應用該可以得到改良，因此一些更加精密的參數設定方法逐漸被運用到這一研究過程中。
2.2 節流裝置
制冷空調系統中的節流裝置主要是毛細管，另外還有膨脹閥，這一部分分為熱力與電子兩種形式。在室內使用面積較小的情況下，會采用前者，而在面積較大的房間空調系統中多數會采用后者。隨著制冷空調的普及范圍逐漸擴大，仿真技術在這一系統中的應用范圍也越來越廣。由于計算機仿真技術具備較為簡易的運行方式以及較高的安全性能，將其運用到節流裝置中可以有效的拓寬制冷空調的覆蓋范圍，充分發揮系統的制冷作用。然而在實際的操作環節當中也存在著一些問題，比如在毛細管內存在著液體與氣體兩種不同狀態的物質，這會使得實際的構造模型的過程變得稍微復雜，因為制冷劑在兩種物質間的流動會存在臨界值的問題，而關于這一數值的計算則是評價制冷空調系統運行的重要因素。
2.3 壓縮機
這一部分是制冷空調系統中復雜程度最大的，由于其種類繁多，所以計算機仿真技術在這一部分的運用也存在差異。目前針對這一部分的探索已經產生了一個獨立的學科，其中最為顯著地研究成果就是針對制冷空調機組的總體參數來構造研究的模型。在構造這一模型的過程當中，中效率法是一種應用最廣泛的方法，此種方法的核心在于參考相應的實踐數據，用系數來設定制冷空調機組的運行程序，并通過研究與實踐的差異來逐步修正，達到在準確度上的要求。另外仿真技術在壓縮機的應用當中，還有一種較為簡便的模型構造方法，即通過對研究所得數據進行回歸性檢驗，從而得出壓縮機的相關參數。
3.結語
近些年來，隨著科學技術的不斷發展，傳統制冷空調系統存在著一些弊端，已經無法滿足當前人們生產生活的需要。目前，在制冷空調系統中，計算機仿真技術的應用越來越廣泛。文本通過研究發現，計算機仿真技術具備節約能源消耗、縮短研究時間、簡化制冷流程以及準確度較高的特點。在這一技術運用過程當中，構造模型是最為重要的一個環節，常用的模型構造方式是機理模型構造法。由于在制冷空調系統當中構造出的模型種類繁多，因此也需要多種的算法來對研究進行支撐，常用的算法是迭代算法以及有限差分算法。隨著制冷空調的大范圍普及，計算機仿真技術在其中的應用不容忽視，目前，這一仿真技術主要在換熱器、節流裝置以及壓縮機當中運用。
參考文獻：
[1]邵雙全，石文星，陳華俊，李先庭，彥啟森. 制冷空調系統計算機仿真技術綜述[J]. 制冷與空調，2012，03：10-15.
關鍵詞：軋鋼工藝；計算機仿真；設備優化
隨著近年來我國鋼鐵產能的不斷擴大，鋼鐵企業生產競爭日益激烈，軋鋼作為鋼鐵生產的重要環節，對于鋼材制品的品類、質量起到了舉足輕重的作用。在現有產能基礎的情況下，有效提升生產效率以及產品多樣性關乎企業的競爭力。在不增加設備投資的情況下，采用計算機仿真技術，在現有機組敏捷生產出更多不同鋼種、規格的產品符合符合鋼鐵企業的發展需求。
1軋鋼工藝及設備的發展
軋鋼是通過改變鋼坯形狀的壓力加工過程，一方面為了得到所需的鋼制品形狀，另一方面為了改善鋼制品內部特性。冷軋和熱軋是根據軋制溫度不同而劃分的，縱軋，橫軋和斜軋是根據不同的軋制時軋件與軋輥的相對運動而劃分的。一般軋制和特殊軋制是根據軋制的成型特點劃分的。近些年，軋鋼工藝也在不斷改進和升級，主要是受軋鋼工藝發展的影響。我國在軋鋼工藝方面的重大進展包括：1）鑄軋一體化，由于連續、高效、可控的軋制工藝，以及計算機等高新技術的容易應用，以軋制為特征的連續軋制技術在相當長的一段時間內仍將是鋼鐵行業鋼材成形的主流技術，但軋制工藝前后的連接技術將取得巨大進步。由于連鑄的發展，初軋工序已經被逐步淘汰了。生產的薄帶連鑄技術是直接冷軋，使連鑄和熱軋過程集成。鑄軋一體化將優化了整個軋制過程。2）靈活的軋制過程，應用程序的壓力寬度調整技術和形狀控制技術在熱帶鋼軋制，實現自由安排軋制板的寬度。粗糙和介質軋制技術的應用在桿和線生產實現了自由軋制。冷彎焊管機器也可以實現自由規范生產。這些新技術使軋制過程靈活。3）軋鋼技術進步的主得益于信息技術的應用。高新技術包括形狀自動控制，自由安排，精度高、多參數在線綜合測試在內，這些高新技術的應用可以優化軋鋼生產。軋機最早由計算機模型控制，后來轉變成人工智能控制。這些改變也是因為信息技術的發展，信息技術的發展具有優化生產周期，減少庫存和降低成本的優點。
2計算機仿真技術的發展狀況分析
計算機模擬技術主要是一個全面的技術，利用計算機科學和技術的成就建立模擬系統模型，并對模型進行動態實驗在特定的實驗條件。被廣泛應用在分析、設計、運行、評價已經培訓系統中，因其具有運行高效安全，且不受環境條件影響，可以改變時間比例尺的特點。自1980年代以來，隨著計算機技術的發展，仿真技術已經進入了一個新時代的計算機模擬和仿真應用軟件。計算機仿真技術的實用價值是增加，它已廣泛應用于人們的生產和生活的各個方面，如儀器、虛擬制造、電子產品設計、模擬訓練等。從90年代以來，基于計算機仿真技術，建立了一批高水平、大規模的環內硬件仿真系統，如射頻制導導彈環內硬件仿真系統、紅外制導導彈環內硬件仿真系統、戰斗機工程飛行模擬器、戰斗機環內硬件仿真系統、驅逐艦環內硬件仿真系統等，發揮了重要作用。綜上所述，隨著科學技術的迅速發展，計算機仿真已經成為一種不可或缺的手段，控制系統的分析、研究和設計。計算機模擬的意義在于它的應用。仿真技術的應用可以降低控制系統的開發成本，提高安全實驗的過程中，調試和培訓，帶來巨大的社會效益和經濟效益，應用于工程和非工程。目前，計算機仿真技術已廣泛應用于機械制造、航空航天、交通運輸、船舶工程、經濟管理、工程建設、軍事仿真、醫療衛生等領域。
3計算機仿真技術在軋鋼工藝的實際應用探究
3.1計算機仿真軟件
計算機仿真軟件主要為了提高兩方面能力，一是解決問題的能力，二是面向用于模塊，添加功能描述和模式實驗。通過仿真軟件，用戶使用不同的技術水平可以用他們的語言來表達不同程度的問題，與計算機方便地交流，并完成建模和仿真實驗。仿真軟件分為模擬語言，模擬方案和仿真軟件系統。仿真語言是最廣泛使用的仿真軟件。仿真軟件包是一種用于仿真特殊應用領域的程序系統。軟件設計師設計通用程序段劃分為通用子程序模塊，并設計一個主程序模塊調用子程序模塊。仿真研究人員可以使用這個程序包，而無需繁重的編程工作。這些計算機仿真軟件重要環節是仿真建模，仿真建模是建立被仿真對象的相似物或其結構形式。它可以是物理模型或數學模型，好的模型為后續仿真提供了良好的基礎。
3.2計算機仿真在軋鋼工藝中的實際應用
軋鋼工業的不斷發展，大量的系統和項目涉及有一定的復雜性和特殊性。為提高生產的安全性和經濟，計算機仿真技術可以快速發現生產過程中的規則和機制，并提供有效的理論和實驗依據改善產品的性能指標。小圓鋼冷卻床的運動是非常不同于普通圓鋼軋制領域。因此，有必要研究冷卻床的基本結構和工作原理。根據建立的運動模型結構，在計算機上進行仿真驗證測試，使用理想的冷卻床可以生產出目前最小尺寸的圓鋼。本研究涉及的冷床是一種逐步旋轉式冷卻床。它具有兩種齒板，即V形齒板和U形齒基。彼此移動，原理是以一種方式移動并同時繞另一根軸旋轉。鑒于存在問題的基本結構，模擬器還必須能夠從科學理論的另一個角度進行深入分析，如果是直徑較小的扁鋼，則很可能與模擬器不兼容。V形齒的第二個尖端，第二個V形齒的西壁相互接觸，這是拼圖的組成部分，它們都屬于冷卻床旋轉的突破極限，原因之一是旋轉過程中會出現不穩定，從而導致快速冷卻失敗。在碰撞過程中第二的v型齒小圓鋼或軸，u型牙齒會向下移動，繼續前進，而v型牙將新聞向下和向后移動。這實際上是必要的條件。首先，根據針對嚴重磨損和詳細規格的模型實驗的結果，對相同類型的工字鋼進行建模和仿真，并在正常條件下對其進行分析。從實際情況出發，從仿真模擬數據的計算和性能可以看出，在冷卻床下小圓鋼運動相對不穩定的快速冷卻效果非常好，并進行了數字仿真，冷卻床和機芯可以被穩定地冷卻，產生了良好的效果，但可控性相對較差。
3.3計算機仿真技術在軋鋼生產節能的應用
加熱爐屬于熱軋生產重要能耗設施，其功能是加熱軋件到規程軋制溫度，采用計算機仿真技術，對加熱爐、軋件進行建模，在計算機仿真系統中對加熱爐各類參數進行調整，針對不同的軋制產品，生產節奏，來料狀態優化加熱爐工藝參數，大幅優化加熱爐空耗與軋制節奏關系，可較大幅度降低加熱爐煤氣消耗，通過仿真結果分析，采用計算機仿真技術，動態優化加熱爐各類燃燒參數，在定制化生產過程中，產生了明顯的效果，通常可降低20%左右的能耗，同時增加了余熱回收。同時，通過計算機仿真技術輔助人工進行現場生產培訓，利用軟件進行加熱爐各類工況運行狀態調整，在操作的過程中，控制方式和顯示變量可以任意選擇，連續和不連續的干擾因素可以設置，可以進行自動或手動操作調整顯示各種參數的靜態和動態變化特征在操作的過程中調整。尤其是針對一些小概率且容易產生較大事故的狀況，極少在實際生產中出現，采用計算機仿真技術模擬此類異常，評測操作人員技能掌握且不會發生問題，起到了較好的作用，是從事加熱爐操作人員較好的輔助培訓工具。
4結語
關鍵詞：包裝機械設計；計算機仿真技術；運用
計算機仿真技術是指通過利用應用程序對問題進行分析和處理的一種實用技術。其主要特點是效率高、安全性高以及性能強大等，目前已成為系統分析和評估等使用的重要技術之一。在其發展的過程中，大致經歷了3個時期，即早期的模擬仿真、后來的混合仿真、逐漸完善的數字仿真階段。隨著社會的發展，計算機仿真技術已逐步運用到社會生產的各個領域，在一定程度上促進了企業產品的制造，進而提升其經濟實力和競爭能力。
1 機械仿真技術對包裝機械設計制造的作用
仿真技術也叫作虛擬樣機技術，設計者通過相關的應用程序在電腦終端設立模型，通過對各類非靜態性的系數進行分析以實現設計方案的優化和完善，其優勢是操作更為便捷，不需要制造事物產品即可完成，實現了用新興技術代替傳統的實驗方式的轉變，為生產制造業提供了技術支持和發展的推動力。在當前的包裝機械設計制造行業中，為及時高效地處理產品生產中的方案設計、研究以及進行實驗等多方面的問題，大都需在電腦終端設定相關系統的仿真模擬造型，通過仿真模型對實際運用的主體進行試驗。
在系統開發和方案設計的初級階段，相關工作人員只需利用輔助程序設計并建立多種類型的模擬樣機，即可對實際中的或正在研發的系統進行分析或實驗，其用于監管和改進的相關應用的操作也十分簡單。新型仿真技術的運用除了能夠幫助提升機械裝備開發研究的質量，同時還能在很大程度上降低產品制造成本和縮短產品開發生產周期，進而提升企業的經濟效益。
2 包裝機械設計制造中計算仿真技術的應用
2.1 齒輪設計
在包裝機械制造中，齒輪是最為主要也是最為基礎的組成零件，因此對其在制作過程中計算機仿真技術的運用的研究是非常有實際意義的。例如，運用Visual Lisp語言就可從幾何角度對齒輪設計提供研究輔助，其主要研究齒輪任一平面的齒輪形狀的模型建立和仿真傳動的設計。齒輪泵的齒輪開發研究中也在一定程度上依靠計算機仿真技術的支持。另外，圓弧針齒行星轉動的動力學研究也可以利用該技術，仿真技術在其中的應用主要是對模擬造型進行監測和實驗，以確認和審核新型設計方案的實用性和是否有技術技術性問題存在，為提高傳動設備的實用性和性能提供了技術理念和數據分析的支持。在電腦終端實現對制造參數的多次修改和確認，保障設計的樣品可直接運用到企業制造或生產的過程中，這也是齒輪設計的關鍵發展趨勢之一。
2.2 機械結構設計
一般來說，機械產品的組裝要求都較高，涉及的零部件較多。為保證已經完成制定的工藝活動能夠順利實現，在對新產品進行開發和研究的過程中，機械產品的相關機構是否能夠正常地完成事先設定的動作，機構相互之間的運動能否實現合理配合，機構之間有無互相影響或干涉的部分存在以及如何確定各類的機構融合形式或設計方案來更好地適應設計指標等等，這種種難題和麻煩都需要通過計算機仿真技術的應用來實現有效解決。
通常規模較大的立體機械設計程序都會自動準備一個機構仿真的功能運用，在模擬條件下設計完成的裝配體能夠實現對機構的運動軌跡和方式進行虛擬演示，這種應用程序大多較為直觀和便捷。同時，這類應用程序根據裝配的數值進行自動機構數據的運算，并且智能添加相關的附加設備，例如彈簧和運動發生器等。若要實現運動學的仿真，對主運動構件進行設定即可，還能實現多方位的觀察和監測，應用程序還可同時對產生干擾的程序進行檢測，以幫助設計者進行檢驗和審核。
2.3 復雜數值計算
新型技術的應用使得大多數計算程序繁雜的分析更加簡單明了、計算難度降低，從而降低了計算的時間成本，規避了無意義的、水平較低的人力耗費，使得計算效率更高、速度更快以及精確度更高，在新產品的開發和研究設計的方面發揮了巨大作用。
機械產品研發程序大多是從理論設計開始，到接下來的廓形設計、細節設計、實驗、細節修改到再次實驗的循環過程，直到產品達到相關的生產標準，其中仿真技術的運用幫助產品研發和設計，在最大程度上降低了財力成本和時間成本的耗費。對包裝產品的動力學虛擬樣機進行技術分析，能夠獲取產品構造的強度應力、運動狀態以及其他相關參數，通過對相關數值的運算和研究可以發現其中的潛在風險和質量問題等，從而提高其開發和生產效率。
2.4 機械設計制造及自動化
計算機技術的運用主要體現在計算機虛擬技術和仿真技術的運用方面。例如借助計算機技術實現各類大型電子設備被開發并投入使用。計算機使機械設計制造的精確度不斷提升，促進了我國計算機工業化的發展，并使得集成電路的集成效率和水平得到有效提升，其存儲器的空間也在逐漸擴大。機械設計制造及自動化的程序較為繁雜，計算機技術的程序優勢使得其在機械設計行業中擁有重要的地位和作用。在機械設計過程中，涉及的復雜的設計圖紙的繪制，需要計算機的有效輔助，例如CAD，CAM等繪圖程序能夠有效幫助降低繪圖的復雜程度，進而提高繪圖效率。
計算機仿真技術是可視技術和虛擬技術不斷改進的結果。仿真程序對仿真對象建立數學模型，將實際仿真對象的相關數據和參數信息較為全面、詳細并客觀地表現出來。隨后通過計算機技術分析，既能提高仿真對象的實用性能，又能在改進的過程中對相關程序進行簡化，降低操作難度。另外，仿真技術將實際與虛擬模擬有效結合，對相關大型機械設計制造進行仿真模擬，能夠促使機械制造的質量和效果得到有效提升。
3 包裝機械設計制造中計算仿真技術應用實例
文章以自動包裝秤的計算機建模以及自動化系統為應用實例。
自動包裝秤大致可分為稱重部分和包裝部分。首先建立自動包裝秤立體模型以及自動包裝秤的零件建模。主要包括下料組件、稱重組件、包裝組件以及秤架。下料組件中的部分零件可通過建立二維圖形，再借助三維建模中的多種工具完成創造。稱重組件的設計是通過在曲面設計模塊中建立旋轉面，再將零件模塊增厚后封閉曲面形成實體，而后進行編輯形成。接著進行自動包裝秤的零部件配置。整體的模型建立需零部件的完整組成，裝配實際上就是在零件之間增加約束力，以對其相對位置關系產生限制。使用操作輔助工具，選擇在不同的坐標軸和平面內移動，使得零部件的位置基本與實際的機型相似。通過約束工具，選擇零部件的點、線、面施加相合或接觸、固定等約束力，對零部件進行精準的位置確定，到此才完成了零部件的裝配。所有的裝配完成之后，就形成了自動包裝秤的各個結構的模型。
模擬制造大致可劃分為以設計為重點的模擬制造和以生產為重點的模擬制造。前者主要通過將產品設計理念滲透到整體設計過程中的方式，實現虛擬技術產品設計方面的優化和完善，進而通過電腦終端生成立體模擬樣機。因此，在實際的設計環節，就可對涉及的零部件和產品整體進行實用性的分析。而后者是在產品生產過程中使用模型建立，據此對生產過程進行優化和完善，以快速完成對生產方案的評估。其基本目的是對產品投入生產的可行性進行評估，使得產品可生產性評估達到極高的水準，可實現“無縫”虛擬，促使產品在實際制造時不斷優化和改進。
將計算機仿真技術運用于自動化系統大致可分為以下步驟：第一，建立模型。仿真模型的建立是包含于自動化系統之中的，能夠實現對實際系統運行的模擬。其基礎的仿真設備的制作參數由實際的自動化系統的參數決定，在建模過程中，應對數據和實時狀態有精確的把握，以建立完善的監測體系，保證數據的及時性。第二，程序編寫。其主要依據仍舊是實際的數據和已經確立的仿真模型，堅持以實際系統的數據為主要參數的基本原則，以保證程序編寫的科學性和合理性。第三，建立模擬系統。在完成基本的模型建立和程序編寫之后，即可進行模擬系統的建立。模擬系統的建立要求按照相關的實際參數和運行的準確數據進行。同時，模擬系統不僅要對實際自動化系統的運行進行仿真，還能實現對實際數據的有效模擬，并且能夠將實際體現的參數和數據進行及時調整。第四，檢驗結果。對已經完成的仿真系統需進行仔細分析，并對模擬系統的運算結果進行適當優化。對結果的檢驗是整個模擬過程的最后一步，也是最容易被忽視的一步。其對模擬過程中所反饋的各項數據進行分析和研究，對部分出現誤差的數據進行適當調整，進而實現整個模擬自動化系統的優化。
關鍵詞:仿真;高效切削;遠程在線
0引言
近些年來，隨著計算機技術的日新月異，一些機器設備也在不斷的更新換代，其中的零部件得到不斷的完善和提高，逐漸向一體化的方向發展［1］。在當今時代，數控加工是一個比較流行復雜的工藝，它不僅僅是一個簡單的加工程序，還貫穿著整個生產加工過程，因此它在連鑄機設備制造過程中有著非常重要的作用［2－3］。過去的機器設備已經明顯滿足不了人們多樣化的需求，同樣也不適應于鋼鐵工業的發展。在當前激烈的市場競爭的環境下，必須由專業研究人員對以往所用的機械設備進行不斷的更新和研發，才能在激烈的市場上保留自己的一席之地，才能不斷的提升自己的經濟效益［4］。同時也要注意在操作連鑄機等機械設備的過程中可以利用一些最新研發的技術，例如計算機仿真技術、高效切削加工技術等［5－6］，不僅可以提高設備的效率，還能大大減輕工作人員繁重的任務量，這是兩全其美的事情何樂不為。本文主要從計算機仿真技術入手，介紹三維仿真技術在提高連鑄機設備加工高效化方面的應用，進而分析計算機領域內的新技術在鋼鐵工業中的應用與發展，從而促使機械加工進入一個新的發展階段。計算機數據的遠程操作技術，不僅會給公司省去很多不必要的麻煩，還能為公司生產加工提供必要的依據。
1高效切削加工與計算機仿真加工技術
1.1高效切削加工技術的需求
高效切削是一個比較復雜的綜合性技術，它設計的范圍方面比較廣，主要包括高速主軸單元、材質管理以及速度控制等，從運用的技術理念方面來講，它主要包括機器設備運轉的理念、新的技術方法和手段等［7］。高效切削加工技術作為連鑄機運行過程中重要的技術，它對整個設備的運行都有著重要的影響。企業的連鑄機設備正常運行的時候，如果只是一味的提高機器設備的運轉速率就可能出現兩個比較明顯的問題:一是隨著機器運轉速度的加快，生產效率也會隨著提升，這會延長非刀削的時間;二是由于機器設備進入高速運轉階段，嚴重超出了它的工作限度，會導致機器提前報廢或者要進行維修會加大花費成本［8］。因此，要不斷熟悉高效切削技術，進而熟練的掌握運用，才能提高該企業的經濟效益。
1.2計算機三維仿真加工技術的應用
近些年來，我國連鑄機發設備的生產加工越來越受到工廠企業的重視。在對每套設備進行生產加工之前，首先都會對其設計的圖紙進行仔細的探進探討，確保設備結構的科學合理。由于一些圖紙設計的比較復雜，施工人員往往會在了解圖紙方面花費一些時間，然后在檢查圖式設計的合理性、有效性，來確保圖紙上的每塊設計都科學合理，這樣會節省大量的時間和精力。效率問題一直是眾多工廠企業都非常關注的一個問題，我廠通過運用最新的技術和管理方法，針對效率這一問題制定相應的解決措施［9］。例如通過運用計算機仿真技術，來模擬生產過程，完善計算機編制程序。通過對常用的零部件進行加工、完善，從而能夠準確的實現加工工藝和切削參數的穩定化，逐步實現機器設備的批量化生產，這樣不僅僅能夠節省大量的人力、物力、財力，還能夠大大提升生產效率。(1)利用計算機技術建立一個三維模型，能夠準確的表現出物體的結構特征;(2)選擇合適的工藝進行加工，同時編制好程序以便能夠順利的操作，還要確定好加工的內容，包括圖形、語言等，從而促使工作人員更加了解熟悉流程;(3)運用VERICUT軟件建立三維模型，確定合理的走刀路線，找出加工過程中影響效率的問題加以解決，既可以提高生產效率，同時也減少花費成本;(4)在切削過程中，一定要選擇合理的切削參數，同時利用計算機的仿真技術，不僅僅能夠減少工作人員的任務量，還能提高生產效率;(5)在選擇合理的參數之后，還要運用仿真技術建立一個三維模型，來模擬產品的生產加工情況，從而能夠減少一些問題的發生，同時根據產品的結構、材質來設置合理的參數，從而促進產品加工的順利進行。
2計算機仿真技術在高效化連鑄機設備中的應用
2.1計算機三維仿真配管
扇形段是連鑄機的重要組成零件之一，同時也是我常生產加工的產品，它在連鑄機運行過程中主要發揮的作用是:能夠降低氣溫迅速冷卻尚未干透的模型，或者將設備內的水氣迅速冷卻，接著進入下一生產環節［10－11］。面對我廠的生產效率這一問題，應該如何制定相應的解決措施，來保證廠商的正常運行，盡量減少我廠在生產過程所遭受的損失，仍然需要工作人員的不斷探討和研究。下面以首秦三號機、京唐四號機的圖紙為例進行仔細分析，通過綜合分析后，發現這家廠商的扇形設備的處理只按照圖紙進行機械的操作，沒有過多的考慮實際情況以及廠家的需求。在這一方面，這兩個工廠都有待完善和提高［13］。我廠吸取了它的缺點，并檢查自己生產的設備中有無此問題，有則調整，沒有加勉，從而進一步提高產品的品質和質量水平。三維管路設計的基本步驟:(1)選擇合理的數據，建立一個三維模型;(2)運用計算機仿真技術，進行調整;(3)編制合理的程序，進行合理的調控;(4)真管的加工及最終的檢查;
2.2三維仿真管路設計、干涉檢測及調整
在進行三維仿真管路設計時，首先要了解線管的整體框架以及主要功能，在此基礎上進行不斷的完善和創新，設計出一個完整的管線路圖［14］。設計的線路圖不僅要科學合理，各線路以及零部件的安置都要合理有效，比如線管的長度、材質以及配置等都能通過計算機技術能夠提前預知，發現線管的問題就及時的調整或解決，避免浪費大量的財力、物力而且還大大減輕了相關工作人員的任務量，從而提高操作的生產效率。通過利用計算機仿真技術應用于三維仿真管路設計，從而使設計的管路更加符合人們多樣化的需求。
2.3管路的預制加工與裝配
在管路進行加工之前，要對管路的直徑、長度以及材質等因素進行嚴格的檢查，確定一切都正常的情況下，才能夠進入管路的生產加工過程。工作人員根據專業人士繪制的圖紙進行開展工作。可以選用金屬材質的圓鋸機進行切割線管，切出的線管不僅長度精準、接口完美，可以省去后面很多繁瑣的細節調整，切的面還比較光滑，不需要進行再次調整［15］。用三維仿真技術的線路數據與彎管機相結合，通常選擇半徑20mm以下的線管進行調整布置，進一步克服在以往線路管排設布置的過程中遇到的問題，從而使線管與設備更好的銜接配合，進而消除后面可能遇到的問題或困難。在用三維仿真技術安置線路管的過程中要標有明顯的記號，要與施工人員手中拿的線路圖上的標記相一致，工作人員可以把復雜困難的線路圖通過共同的商議進行適當的調整，使其變得更為簡單明了，這種做法不僅能夠提高工作人員的積極性，還能節省成本，提高企業的經濟效益。
3結論
綜上所述，本文通過分析計算機仿真技術、切削技術等在鋼鐵行業的運用，不斷的調整我國連鑄設備的發展戰略以及創新手段，通過借鑒國內外相關經驗，使該技術不斷的提高和完善。進一步分析我國的仿真技術對我國連鑄設備的發展進步做出的巨大貢獻，以及工廠企業帶來的巨大效益。
參考文獻
［1］趙佳，張天笑．模塊化配管技術研究［J］．山東工業技術，2016，(16):294－295．
［2］李源，李明，馬玲，王升．智能測控技術在連鑄機設備優鋼化升級改造中的研究與應用［J］．自動化與儀器儀表，2013，(4):166－167．
［3］蘭殿振．連鑄機定尺數據跟蹤檢測設計及自動控制功能優化［J］．自動化與儀器儀表，2014(4)．
［4］胡命杰．談計算機仿真技術的新發展［J］．信息安全與技術，2015，(02):126－127．
［5］李永祥，胡秀陽，汪洪，黃凱龍，南立文．計算機虛擬仿真技術在數控加工中的應用研究［J］．浙江師范大學學報(自然科學版)，2013，(04):427－431．
［6］費騰．基于駕馭式計算的電生理仿真系統的設計與實現［D］．哈爾濱工業大學，2013．
［7］鹿亮．發動機軸承仿真系統可信度評估方法和系統實現［D］．大連理工大學，2013．
［8］龐志鋒，姚云峰．機械可靠性工程研究體系及發展方向［J］．河北工業科技，2013(04):272－275．
［9］呼剛義，王蓀馨，楊鵬．虛擬加工仿真軟件在數控加工技術中的應用和發展［J］．機電工程技術，2013，(01):16－18．
［10］袁晶．《數控加工技術》的信息化教學設計與探索［J］．教育教學論壇，2013，(40):178－179．
［11］王品悅．基于eM－Plant的車間人員配置仿真研究［J］．廣東廣播電視大學學報，2013，(03):110－112．
［12］昝磊生．，板坯連鑄機長壽化改造措施探討［J］．湖南農機，2014，(09):97－98．
［13］劉君，吳曉燕，陳永興，劉力．基于熵權的仿真可信度模糊綜合評估方法研究［J］．現代防御技術，2012，(05):162－166．
［14］周教生．單片機編程仿真實驗系統的設計與開發［J］．自動化與儀器儀表，2016，(11):202－205．
［15］李學偉，趙萬華，盧秉恒．基于誤差模型的三軸聯動加工軌跡預補償方法［J］．中國機械工程，2014，(21):2918－2924．
［16］QingqiLong，JieLin，ZhixunSun．Agentschedulingmodelforadaptivedynamicloadbalancinginagent－baseddistributedsimulations［J］．SimulationModellingPracticeandTheory，2011，(4):102－107．
【關鍵詞】數控仿真技術 機械類 實踐性教學
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006－9682（2011）09－0102－02
【Abstract】This article briefly introduced the numerical control simulation technology concept, the research present situation and in the machinery class practical teaching link application.
【Key words】Numerical control simulation technology Machinery class Practical teaching
近幾年，就業形勢比較嚴峻，為了提高學生的就業機會，必須增強學生的動手能力，要做到這一點，加強實踐性教學環節是關鍵。但對于大多數院校來說，資金短缺是共同的問題。解決這一問題的最好辦法是引入仿真技術。
一、數控仿真技術
1．計算機仿真的概念及應用
從工程的角度來看，仿真就是通過對系統模型的實驗去研究一個已有的或設計中的系統。分析復雜的動態對象，仿真是一種有效的方法，可以減少風險，縮短設計和制造的周期，并節約投資。計算機仿真就是借助計算機，利用系統模型對實際系統進行實驗研究的過程。它隨著計算機技術的發展而迅速地發展，在仿真中占有越來越重要的地位。計算機仿真的過程可通過圖1所示的要素間的三個基本活動來描述：［1］
建模活動是通過對實際系統的觀測或檢測，在忽略次要因素及不可檢測變量的基礎上，用物理或數學的方法進行描述，從而獲得實際系統的簡化近似模型。這里的模型同實際系統的功能與參數之間應具有相似性和對應性。
仿真模型是對系統的數學模型（簡化模型）進行一定的算法處理，使其成為合適的形式（如將數值積分變為迭代運算模型）之后，成為能被計算機接受的“可計算模型”。仿真模型對實際系統來講是一個二次簡化的模型。
仿真實驗是指將系統的仿真模型在計算機上運行的過程。仿真是通過實驗來研究實際系統的一種技術，通過仿真技術可以弄清系統內在結構變量和環境條件的影響。
計算機仿真技術的發展趨勢主要表現在兩個方面：應用領域的擴大和仿真計算機的智能化。計算機仿真技術不僅在傳統的工程技術領域（航空、航天、化工等方面）繼續發展，而且擴大到社會經濟、生物等許多非工程領域，此外，并行處理、人工智能、知識庫和專家系統等技術的發展正影響著仿真計算機的發展。
數控加工仿真利用計算機來模擬實際的加工過程，是驗證數控加工程序的可靠性和預測切削過程的有力工具，以減少工件的試切，提高生產效率。
2．數控仿真技術的研究現狀
數控機床加工零件是靠數控指令程序控制完成的。為確保數控程序的正確性，防止加工過程中干涉和碰撞的發生，在實際生產中，常采用試切的方法進行檢驗。但這種方法費工費料，代價昂貴，使生產成本上升，增加了產品加工時間和生產周期。后來又采用軌跡顯示法，即以劃針或筆代替刀具，以著色板或紙代替工件來仿真刀具運動軌跡的二維圖形（也可以顯示二維半的加工軌跡），有相當大的局限性。對于工件的三維和多維加工，也有用易切削的材料代替工件（如石蠟、木料、改性樹脂和塑料等）來檢驗加工的切削軌跡。但是，試切要占用數控機床和加工現場。為此，人們一直在研究能逐步代替試切的計算機仿真方法，并在試切環境的模型化、仿真計算和圖形顯示等方面取得了重要的進展，目前正向提高模型的精確度、仿真計算實時化和改善圖形顯示的真實感等方向發展。
從試切環境的模型特點來看，目前NC切削過程仿真分幾何仿真和力學仿真兩個方面。幾何仿真不考慮切削參數、切削力及其他物理因素的影響，只仿真刀具工件幾何體的運動，以驗證NC程序的正確性。它可以減少或消除因程序錯誤而導致的機床損傷、夾具破壞或刀具折斷、零件報廢等問題，同時可以減少從產品設計到制造的時間，降低生產成本。切削過程的力學仿真屬于物理仿真范疇，它通過仿真切削過程的動態力學特性來預測刀具破損、刀具振動、控制切削參數，從而達到優化切削過程的目的。
二、機械類專業實踐性教學中存在的問題
1．《金工實習》教學中存在的問題
《金工實習》是機械類專業必修的一門實踐性技術基礎課。通過《金工實習》教學使學生初步接觸生產實際，獲得機械工業生產中常用金屬材料及其加工方法的基本知識，受到一定的基本操作訓練，為學習其他有關課程和將來從事生產技術、經營、管理等工作打下實踐基礎。
傳統金工實習教學的主要內容是：［2］鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、鉗工、普通機床的機械加工。隨著數控機床在我國機械制造行業的應用越來越廣泛，對數控方面人才的需求也越來越大。數控機床的高性能、高精度、高可靠性，增加與增強使用功能，以及簡化產品結構，改善操作性能，節約能源材料，減輕勞動強度，增大生產柔性，縮短生產周期和生產準備周期等優點，正滿足了企業提高產品質量，降低生產成本，提高產品在市場競爭力的要求，故近年來許多廠家競相采用數控機床。為了提升機械類專業的技術含金量，使這些專業能滿足現代化生產的需要，就必須在教學中增加或增大數控加工的內容。因此，在金工實習中減少普通機械加工的課時，增填數控加工的內容勢在必行。
2．《數控技術》教學中存在的問題
《數控技術》是機械類專業必修的一門專業課。通過該課程的學習使學生掌握數控機床的工作原理、組成、分類；程序代碼運用；CNC系統的組成及工作原理；插補原理；刀補原理；加減速控制原理；伺服系統的組成及工作原理；位置檢測元件的原理；掌握簡單零件的手工編程方法。
根據教學大綱，該課程有4個課時的實驗，主要是熟練手工編程的方法，需要的主要實驗設備是數控機床。但對于大多數院校來說，不可能購置多臺數控機床，因此存在實驗設備短缺的問題，不能很好地滿足教學要求。
三、改革機械類專業實踐性教學的措施
數控機床是一種精密的自動化機床，價格昂貴。但對于機械類專業來說，又是必不可少的教學設備。因此，根據實驗室現有的數控機床（數量有限），訂購相應的數控加工仿真軟件，是一種兩全其美的好辦法。數控加工仿真軟件可以讓每個學生在電腦上模擬操作數控機床，教師可以在電腦上驗證學生的學習效果，讓教學更加直觀、生動。實際上，利用購買一臺數控銑床的費用，就可以購置30個點的網絡數控仿真軟件及相應的電腦。
在進行數控加工實習時，先讓學生在電腦上通過數控加工仿真軟件模擬操作數控機床，操作熟練后再讓學生操作真實機床，增強手感。在進行《數控技術》課程實驗時，先讓學生在數控仿真機床上練習手工編程，修改無誤并操作熟練后再讓學生在真實機床上操作。這種教學方式，一方面可以大大減少資金的投入，減少實習、實驗用房；另一方面可以增加學生動手的機會，在一定程度上提高學生的動手能力；其次，利用數控仿真機床教學，即使操作失誤，也不會損壞設備，更不會造成人身傷害，安全可靠。因此，目前大多數工科院校普遍采用數控仿真軟件教學，以便解決滿足教學要求與資金短缺之間的矛盾。
參考文獻
隨著電氣化鐵道的高速發展，人們對電氣化鐵路的安全和穩定性提出了更高的要求。牽引供電系統是電氣化鐵道的重要組成部分，計算機仿真技術利用與實際牽引供電系統對象相吻合的數學模型在計算機上進行模擬試驗，由于其具有靈活多變、經濟、實用、周期短等特點，已成為分析、設計、運行、評價、培訓系統的重要工具。采用計算機仿真技術實現牽引供電系統設計可顯著提高設計效率、提高設計精度。
2牽引供電系統計算機仿真的作用
2.1檢驗運行系統的各項指標和特性
牽引供電系統在運行中具有負荷隨機性強、移動性強、三相不對稱等特點，用常規方法不能了解系統的真實過程、行為及優化運行的要求。不適合使用大規?，F場試驗的方法，因其只針對特定情況進行測試，并且存在周期長、不具有重復性、消耗大量人力、財力。通過計算機仿真可以有效解決這些問題，它可以對不同的列車運行狀態、不同供電方式下的電流、電壓、諧波、負序、功率因數、電能損失等物理量進行推論計算和數據核查，以便設計出最優的技術方案和運行方案。
2.2預測新系統的指標和特性
計算機仿真軟件可以針對已定的系統各種運行方式下和行程工況下的設計方案進行各類特性或指標的測試，可大大縮短試驗或設計的周期，為試驗或設計指明正確方向，從而最大程度降低盲目性操作?？捎捎嬎銠C仿真完成牽引負荷過程及其行為的仿真、負荷諧波過程及其行為的仿真、牽引負荷統計特征與隨機的仿真、牽引網故障過程及其行為過程仿真、絕緣水平與絕緣配合的仿真等工作。
3牽引負荷過程的計算機仿真
所謂負荷過程的計算機仿真，就是在計算機上仿真再現負荷過程。要實現牽引變電所某一臂上負荷過程計算機仿真，首先需要建立列車運行負荷數據庫和列車運行圖信息代碼數據庫，然后再由臂負荷過程仿真軟件再現臂負荷過程。
3.1列車運行負荷數據庫
列車運行負荷數據庫是由某一類型的電力機車牽引某種列車，在既定線路上正常操作運行時候獲得的機車電流與行走距離之間的關系數據組成的數據集，對列車運行負荷數據庫的結構設計要方便應用于牽引負荷的仿真計算過程。
3.2列車運行圖信息代碼數據庫
列車運行圖數據庫反映了下列信息：
（1）每天通過區段的列車數。
（2）每列車進入和駛出臂上各區間的時分。
（3）進入臂上各區間各次列車的車別（客，貨或零擔車）、運行的方向（上行或下行）和通過區間的方式（直通，停通或通停）。對上述第二個信息，可設兩個變量T1、T2分別表示列車進、出區間的時分。對第三個信息包括三個子信息，軟件中用代碼來區分，可分設三個代碼變量F1、F2、F3表示。可令F1=1、2、3分別代表貨車、客車、零擔車；F2=1、2分別表示上行、下行；F31=1、2、3分別代表通過區間的方式，即直通、停通、通停。列車運行圖代碼數據庫必須與列車運行負荷數據庫相對應，其代碼數據也必須依不同的供電臂（左、右）、不同的區間及不同的車次來組織。3.3臂負荷過程的仿真臂負荷過程仿真可按下列思路來設計：
（1）調入牽引變電所某側供電臂上的列車運行負荷數據和列車運行信息數據。
（2）從列車運行信息數據組中取出各次列車進入和駛出該區間的時分T1和T2，并將其與所考察時步所對應的時間相比較，以判斷所考察時刻該區間后運行的時分數，并取出該次列車的三個信息代碼F1、F2、F3，以確定列車的類型、行車方向和通過區間的方式。
（3）以T1、T2、F1、F2、F3為依據確定并從列車負荷庫中正確取出數據，并計算出該次列車在該考察時刻從牽引網取用的電流值。按上述方法計算出該供電臂各區間運行列車在同一時刻由牽引網取用的電流值，將它們累加即為該供電臂此刻的總負荷電流，然后依時步（如取為1min）循環一周，即可得到該臂24h內的負荷過程。
4負荷行為過程的仿真及統計分析
牽引負荷在牽引供電系統和外部電力網系統中電氣量變化的過程叫負荷行為，它主要表達了各種電氣量隨著時間變化的過程。可以得到以下結論：
（1）牽引變電所及供電臂上負荷行為過程。主要有母線電壓損失、牽引變壓器的功率損失、繞組負序電流及母線負序電流電壓分量、牽引網上的功率損失和最大電壓損失。
（2）牽引負荷對電力系統影響的負荷行為過程。主要有流入各發電機支路的負序電流，在電力系統各監測點上的負序電壓值等。
（3）對上述各種負荷行為過程進行分析和統計，可以變換得出各指標的統計特征值（平均值、有效值、方差），并給出各指標變化的概率直方圖。
5結束語
關鍵詞：FEA；FEA分析；夾具設計；油泵體
引言
油泵體，是轉子泵的安裝基礎件，其作用是將有關的零件聯成有機整體，使之保持正確的相對位置，其精度直接影響轉子泵的性能、壽命和可靠性。油泵體的主要結構特點是：體積和尺寸小，裝夾易變形，難加工；本文應用FEA對某產品油泵體車削夾具的進行變形分析，找出了有利于零件加工的裝夾位置以及大小合適的夾持力，確定有利于零件加工的裝夾位置及夾持力大小。
1 工藝性分析
某產品油泵體產品結構及關鍵尺寸如圖1，其中由于變形導致難保證的尺寸很多，選擇兩個代表性的尺寸為例：0.03mm的跳動， 0.02mm的平行度。
（1）0.03mm的跳動：0.03mm的跳動，精度很高，要整體考慮形狀和位置，假設它的圓度為0，這要求被測要素與基準要素的同軸最大值為0.015mm，實際上，由于設備主軸跳動，刀具剛性，材質不均勻性，夾持變形等因素存在，要使外圓圓度為0是不可能的，其中影響最大的是夾持變形，若前期夾持方法考慮不當，當產品加工時，產品根本無法滿足客戶要求，綜合考慮各種因素，為保證0.03mm的跳動，考慮如下兩種工藝路線：
a.以？準42N7內孔為中心基準，采用彈簧漲套漲緊的裝夾方式，加工？準133g6和？準50k6外圓；由于？準42N7內孔底部、？準88.1的底部分別與基準A都有0.02mm和0.01mm的平行度要求，且內孔？準42N7與內孔？準88.1不同心，只能分序加工，在兩次裝夾下保證這兩個平行度，是不現實的，這種工藝方案不可行。
b.以？準157外圓為中心基準，三爪夾持基準外圓，端面貼平A面：加工？準133g6、？準50k6外圓和？準42N7內孔。這種裝夾方式，從根本上解決了裝夾誤差，系統累計誤差帶來的影響；由于A、B基準不是同時加工，在分序加工的過程中，0.03mm的跳動值需縮小，在過程控制中將其定為0.018mm。
（2）0.02mm的平行：P面是夾具與零件的貼合面，為了保證0.02mm的平行度，將P面的平面度定位0.01mm。
（3）實際加工情況：此種工藝方案理論可行，在實際加工遇到不小的麻煩；由于外圓不規則，壁厚不均勻，在夾持過程中，零件易變形且回彈，加工完，在夾持力不卸載的情況下，0.018mm的跳動約為0.006mm，P面0.01mm平面度約為0.004mm，一旦外力卸載后，很難達到要求，0.018mm的跳動達到0.025mm，P面0.01mm平面度s為0.015mm。
通過實際加工結果摸索零件變形情況，是不現實的，不僅浪費設備成本、刀具成本、人員成本，還延誤了生產，推遲了產品的交貨，影響很大；基于此原因，我們是不是可以在零件加工前，先將它的受力狀態、變形情況模擬出來，將這些風險全部排除，雖然這種風險無法通過理論公式計算，但可以借助計算機仿真技術，模擬零件的夾持狀態，找出最佳夾持位置，夾持力。
2 夾具裝夾變形分析
2.1 夾持變形的預測
夾持變形是零件機械加工過程中不可避免的，是夾具設計時需要考慮的重要因素。很顯然，輕微的不良變形會影響零件的幾何尺寸精度，進而影響定位精度，而嚴重的變形將可能導致產品報廢。FEA能較好的預測在給定條件下工件可能產生的變形位置及變形量：將零件三維數模導入計算機仿真軟件并給出零件受力部位，如圖2，圖中紅色表示的對稱三個區域；將零件加壓過程建立計算機仿真模型并進行仿真計算，可得到零件變形輪廓圖，如圖3：
從圖3可以看出，零件在加載后，端面和外圓均發生了不均勻的變形，變形大小見左邊的光譜圖：紅色區域變形最大，藍色區域變形最小，變形區域見加載后的3D數模；由于車床的最低壓力都有規定，在加載力等于車床最低壓力時，如果計算機仿真結果顯示零件的變形量仍超過產品要求，此時應完善裝夾方案和裝夾位置，再次進行仿真分析，直至計算機仿真結果顯示零件的變形滿足產品圖紙要求。
2.2 回彈的計算
零件在卸載后的回彈是不可避免的物理現象。由于回彈現象的存在，零件的實物狀態會發生改變，如加工面的平面度，在卸載過程中，零件所受夾持力漸漸減小，工件也就隨之回彈，計算機同樣對工件回彈中的變形進行計算，并按給定的指令定期存儲回彈中的變形狀態。零件完全脫離夾持后就得到了它的最后形狀，并被計算機存儲下來。通過比較卸載前工件的形狀和卸載后工件的形狀，便可得出工件在卸載過程中產生的回彈總量。
2.3 夾持力的確定
夾持力實際上是與零件變形緊密相關的。夾持力太小，零件夾持不穩，夾持力太大，零件變形的風險更大。當夾具方案確定后，可根據經驗粗選夾持力大小，再利用計算機對零件加緊過程進行仿真：若零件能轉動，則加大壓力。若零件彎曲，則減小壓力，直到找到一個合適的夾持力為止。
3 夾具應用效果
通過FEA軟件，對零件不同部位施加相同的壓力，零件受力變形大小明顯不一樣，經過反復驗證，最終確認如下狀態零件受力變形最小，與實際加工情況完全相符。
通過計算機仿真技術在夾具設計中的應用，可以得出：
（1）節省時間：應用仿真技術，找出了零件夾持的最佳位置，得出了工藝路線的最佳方案，避免了零件返工，確保產品進度。
（2）節省費用：用計算機仿真技術，夾具方案一次通過，節約了夾具的設計成本、制造成本，減少夾具的報廢率。
（3）提高產品質量：通過仿真計算，可以有效地保證產品的形狀和尺寸精度，產品報廢率減低，提高了產品合格率。
（4）支持新產品的并行工程：通過對制造工程的計算機仿真，幫助優化夾具設計，從而獲得最佳經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]梁炳文.機械加工工藝與竅門精選[M].機械工業出版社，2004.
[2]李洪.機械加工技術手冊[M].北京出版社，1991.
[3]蔡蘭.機械零件工藝性手冊[M].機械工業出版社，2006.
【關鍵詞】計算機仿真軟件 電力電子技術 應用 方法
電力電子技術在電力領域占據著舉足輕重的位置，在變換、控制電能方面發揮著不可替代的作用。當前，電力電子技術發生了變革：半控轉變為全控。電路日趨繁雜的形勢，給生產實踐帶來了嚴峻的挑戰。近年來，計算機仿真軟件在電力電子領域獲得了廣泛的應用，并取得了一定的成績。實踐證明，計算機仿真軟件的導入，為電力電子電路的解析、控制系統設計、電機驅動研究等提供強有力的仿真環境。文章從常用計算機仿真軟件；常用計算機仿真軟件的特點；計算機仿真軟件在電力電子技術領域的應用方法三個方面進行了詳細探討。
1 常用計算機仿真軟件
計算機仿真技術是在現代信息技術的基礎上發展起來的一類綜合性技術，包括信息技術、網絡技術、圖形及圖像處理技術、多媒體技術、軟件技術、數據分析處理技術、自動化技術以及系統工程技術等，其目的是對系統的設計方案和運行進行了解。目前常用的計算機仿真軟件有MATLAB、pspice、PSCAD等。其中，MATLAB計算機仿真軟件的應用環境主要有科學計算、可視化等，其功能全面，能夠滿足各個行業建模仿真的需求。對于MATLAB而言，Simulink是其核心組成部分，其可以構建出集綜合分析、仿真等于一體的工作環境。pspice用于模擬電路、數字電路和集成電路的仿真。具有電路圖繪制功能、電路模擬仿真功能、圖形后處理功能和元器件符號制作功能，以圖形方式輸入，自動進行電路檢查，生成圖表，模擬和計算電路。PSCAD計算機仿真軟件除了可以簡易模擬直流輸電系統及其他相關控制系統等復雜電力系統之外，還可以對研究電力系統電磁暫態模擬產生積極的作用。此外，其與實時數字模擬器RTDS硬件的聯合使用可用于研發模擬器，例如：大型互聯電力系統。
2 常用計算機仿真軟件的特點
2.1 圖形界面友好，操作簡單易用
在使用過程中，計算機仿真軟件大都表現出圖形界面友好、操作簡單易用的特點。具體操作時，點擊、拖曳相應的功能模塊，并依據電氣聯結關系進行連接。實踐證明，其不僅操作簡便，而且與電力電子技術知識存在著很強的聯系。對于學習者而言，只要具備基本的計算機軟件、電力電子技術知識，就能夠迅速掌握應用技巧。
2.2 建立仿真工程的步驟相似
在實際操作中，這些計算機仿真軟件的工作步驟存在著共性，換句話說，其工作步驟相似。通常，其計算機仿真軟件工作步驟主要由建立仿真工程文件、電氣連接元件、運行仿真操作、分析仿真數據等構成。
2.3 節省物力
所謂的節省物力指的是事件及儀器設備。一般來說，計算機仿真軟件應用于正式設計實際電路之前，通過隨意設置電路參數、更換電路元件等實驗，以對設計進行分析，從而提高設計的科學性、合理性。與此同時，計算機仿真軟件還在簡化實際電路操作步驟方面具有一定的作用，對提高設計人員工作成效頗有益處。
2.4 軟件升級迅速及時
通常，計算機仿真軟件在升級方面呈現出迅速、及時的特點，換句話說，伴隨著科學發展而發生變化。經調查發現，新能源的迅猛發展帶動了計算機軟件的發展，主要表現為模型（風機、光伏發電等）的增加。此外，計算機仿真軟件為滿足用戶日益增長的需求，其版本亦不斷優化、升級。
3 計算機仿真軟件在電力電子技術領域的應用方法
3.1 計算機仿真軟件在電力電子技術模擬方面的應用方法
在晶體管三極管電路實驗中，其參數的一致性較差，極易導致實驗數據產生誤差。而將計算機仿真圖形的引入，對檢驗誤差大小、觀察瞬時電路參數等有所幫助。此外，計算機仿真軟件在實現改變元件參數值環節中毋須替換電子元件，并可以在相同時間內觀察到更多特性曲線的變化在實際操作中，可通過改變局部電路參數，帶動其輸出特性發生變化，進而更好地觀察電路變化、學習、掌握電力電子技術應用技巧。
3.2 計算機仿真軟件在電力電子技術原理圖設計方面的應用方法
實踐證明，計算機仿真軟件在電力電子技術原理圖設計方面發揮著巨大的作用。筆者以“晶閘管三相橋式可控整流電路設計與仿真”為案例進行分析。在設計過程中，計算機仿真軟件的導入除了降低了人的勞動強度，還提升了分析、設計能力，從而確保原理圖存有較小誤差。此外，其還能“降本增效（控制設計成本，加速設計進程）”。
就計算機仿真軟件（MATLAB、PSIM、PSCAD等）具體操作而言，其包括根據設計電路搭建仿真模型、設置參數進行仿真、變換觸發角分析波形等環節。其中，搭建仿真模型分為建立仿真文件，提取電路、器件模塊，構建系統模型三個部分。仿真參數設置主要體現于電源參數、三相晶閘管整流器、6脈沖發生器設置變步長算法等方面。變換觸發角分析波形，通過改變不同的控制角，觀察記錄輸出電壓指的變化：阻性負載、阻感性負載等。由此可見，計算機仿真軟件的引入，省略了以往較為繁瑣的繪圖、計算過程，可直觀、迅速作出相應的分析等，大大降低了電路設計的周期，同時亦提高了設計質量。
4 結束語
總而言之，計算機仿真軟件在電力電子技術領域中發揮著極其重要的作用。當前，計算機信息技術迅猛發展、電路日趨繁雜，為滿足用戶不斷增長的需求，電力電子技術方面的編程語言取得了長足的發展――計算機仿真軟件蓬勃興起。計算機軟件具有圖形界面友好，操作簡單易用；節省時間及儀器設備；軟件升級迅速及時等優點。計算機仿真軟件的存在，對降低電力電子技術設計、運作成本，縮短設計周期等具有積極的意義。希冀相關人員能夠加強自身學習，以掌握應用計算機仿真軟件的技巧，進而提升我國電路系統質量。
參考文獻
[1]裴云慶，段雅莉，王兆安.電力電子系統的計算機仿真及參數優化算法[J].西安交通大學學報，2009，11（20）：221-223.
[2]晶閘管模型及其電路的計算機仿真[J].南京航空航天大學學報，1991（4）：91-98.
1國內外研究現狀
目前,國內外許多學者在對流變壓鑄成形技術進行研究的過程中,總結出影響和制約流變壓鑄技術工業化應用的主要問題在于漿料制備方法及定量澆注技術上的改進、合理壓鑄工藝參數的確定、澆注過程的控制和系統設計等方面。另有,我國對鎂基復合材料半固態流變成形組織、性能與漿料的固相率對成形技術的影響規律缺乏認識。
2流變壓鑄的特點和發展前景
半固態壓鑄成形技術有兩種,分別是觸變壓鑄和流變壓鑄。觸變壓鑄是將半固態漿料冷卻凝固在進行二次加熱成形。流變壓鑄是將半固態漿料直接轉移到壓射室進行加熱壓鑄成形。在能耗方面,流變壓鑄不需要進行二次重熔加熱,不會造成在二次加熱時的表面氧化,減少了額外的加工費用;流變壓鑄漿料比觸變壓鑄漿料有更高的液相率,充型能力更好;余料、廢料等可以回收利用。因此,流變壓鑄較觸變壓鑄高效、耗能小、成本低、工藝簡單,正是當前能源、環境的緊迫壓力下正所需要的,更加適應未來的發展趨勢。因此,流變壓鑄是未來半固態成形的重要發展方向,該技術應不斷地改進和完善。
3半固態流變壓鑄的計算機仿真研究
壓鑄充型是在封閉金屬型內完成的,傳輸比較復雜,可能會導致檢測充型流動過程的結果不精確等,然而,計算機仿真技術可以對充型凝固過程進行動態顯示,預測鑄件缺陷可能出現的位置。鎂基復合材料半固態在計算機仿真技術的輔助下,利用半固態成形過程中出現的物理、化學現象,如傳熱過程、流動過程、預測充型缺陷等數據信息進行分析,優化成形工藝。本項目是通過商業軟件ProCAST對鎂基復合材料半固態壓鑄成形的過程進行數值模擬,模擬流變壓鑄成形過程中半固態金屬基材料的流動過程,分析漿料在型腔中的運動規律,適當的調整一些參數,即控制剪切速率、溫度等。例如,當半固態漿料受到某個特定的剪切速率的作用時,具有良好的流動性,這種流動特性是由表觀粘度來表征的。此外,表觀粘度還與溫度、固相率等有關。通過實驗對比可以看出流變壓鑄件較液態壓鑄件沒有明顯的縮孔和疏松。例如半固態充型過程的壓力分布。半固態充型過程平穩,呈層流特征,成形件組織致密均勻、性能優良。半固態充型過程的壓力在推進的方向上逐漸降低。半固態壓因此,對鎂基復合材料半固態流變壓鑄成形進行計算機仿真研究對獲得低成本,高質量,高效率的鑄件有很大的意義。
4結語
通過數值模擬得知,半固態壓鑄成形內部結構緊密,分布均勻,設置合理的參數,避免冷隔缺陷,充型過程平穩。適當可以從新技術、新思路入手,從漿料制備與成形分離、成形過程參數的合理設置等方面進行思考,研究開發新型的半固態流變壓鑄系統。利用計算機技術進行高效地計算和仿真研究會成為以后的一個發展趨勢,理論結合實際,將半固態壓鑄成形技術廣泛并真正地應用到工業生產中。
作者：胡亞平 袁露 單位：江西農業大學
