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化工仿真技术精选(九篇)

化工仿真技术

第1篇:化工仿真技术范文

化工仿真系统教学的优点

(1)仿真实验投资少,维护方便.化工实验装置一般价格较高,并且占地大,对于学生较多的班级很难做到人均一台装置,而仿真实验由于由每个学生利用仿真实验软件在计算机上运行,这就解决了学生多而实验装置少的问题,即仿真培训能让人人都有动手机会.(2)实验操作简便,工艺流程形象逼真.化工实验课程对实验装置的结构、实验原理的讲解都是在课堂上进行的,既不够形象、直观,又呆板;而仿真实验的计算技术、图形和图像技术,可以方便、迅速而形象地再现出教学实验装置、实验过程和结果.这种既具体形象又生动逼真的教学,使学生产生如亲临实验现场一般的体验.学起来不抽象,实物感强,并且直观.(3)数据处理、计算、结果分析自动化.化工原理实验的数据处理大多数是一个繁琐的过程,采用仿真实验,记录实验数据后,数据处理部分,计算机可将结果自动列表,并将数据在坐标图上自动描点,然后准确的回归并画出连续、平滑的曲线,大大减少了数据处理所用的时间.(4)仿真实验软件极具扩展性.由于仿真实验采用模块化开发技术,这样不仅便于软件的扩展,而且可以增加新的实验装置,教师可根据需要自行增加内容.

如何进行化工仿真教学

第2篇:化工仿真技术范文

关键词:水利水电工程 建筑信息模型BIM 可视化仿真

前言

本文以水利水电工程的施工动态过程作为研究对象,使用基于BIM技术的计算机仿真技术和三维可视化技术对水利水电工程的动态施工过程进行演示模拟,并且结合动态可视化信息管理技术和方法对水利水电工程的动态施工过程进行研究。探索基于BIM技术的计算机仿真技术和三维可视化技术应用于模拟水利水电工程的施工动态过程的可行性。本文主要包括了以下内容:1.BIM简介;2. BIM技术在水利水电工程中的应用;3.可视化建模研究。

1.BIM简介

BIM(Building Information Modeling)指的是建筑信息模型,它就是通过数字化技术,在计算机中建立一座虚拟的建筑,一个建筑信息模型就是提供了一个单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。

BIM技术作为一种应用于工程设计建造管理的数据化工具,可以利用参数模型对各种项目的相关信息进行整合,并且可以使信息在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中得到共享和传递,让工程技术人员对各种建筑信息加以判断,作出正确的理解并提出高效的应对,使设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体拥有协同工作的基础,达到提高生产效率、节约成本与缩短工期方面的目的。BIM一定是贯穿在建筑整个生命周期中,使设计数据、建造信息,维护信息等大量信息保存在BIM中,在建筑整个生命周期中得以重复、便捷地使用。下图显示了在建筑设计、建造、维护的整个过程中,围绕的核心就是BIM。

2. BIM技术在水利水电工程中的应用

2.1 水利水电工程施工导流三维动态可视化仿真方法研究

水利水电工程在对导流进行设计和管理的施工过程中,一般需要使用大量的数据和图形信息。譬如水坝地区的水文、地形、地貌、地质资料和枢纽设计、施工场地布置和施工导流方案设计等各式各样的数据和图纸。如何对这些错综复杂、数量繁多的信息进行高效、快速的取得、管理,是提高设计效率和施工管理水平的关键。施工导流的方案设计作为施工组织设计的重要环节,它的设计过程及其复杂,并且设计出来的导流方案没办法做出实际的、直观的比较。所以在水利水电工程导流设计中实现BIM水利水电工程施工过程可视化仿真技术可以形象直观的表达出导流设计的实际效果,有着重大的现实意义。

2.2 利用BIM可视化仿真展示混凝土坝施工过程的三维动态过程

由于需要注意施工现场温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力等因素的作用,在对混凝土坝进行施工时,需要根据施工现场温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力对将混凝土坝使用一定的原则进行分缝分块浇筑。但是对混凝土坝浇筑的数量大,通常需要浇筑上千上万快混凝土,并且由于混凝土坝进行浇筑的施工约束条件过于复杂,就造成人工安排浇筑顺序和进度是一件难度较高的事。现在通常在一般的水利水电工程中使用的是凭经验用类比的方法,按照每月升高的浇筑层数和混凝土浇筑强度的指标来作为施工计划的参照指标。但是使用每月升高的浇筑层数和混凝土浇筑强度的指标作为参照指标没有系统的定量技术分析,使得在对大坝施工的过程中无法准确的判断施工各阶段的进度和混凝土坝升高过程是否能达到大坝施工的要求。

因为由于计算机和系统仿真技术的出现,特别是系统仿真技术的不断发展,使得我们可以在计算机上将混凝土上坝施工的动态过程真实的模拟出来。通过对不同的混凝土施工方案进行模拟,观察产生的施工动态过程,然后根据不同施工方案下混凝土施工进程的模拟的各项定量指标进行预测,然后制定出一个科学、合理、准确的混凝土坝施工进度计划。通过在计算机系统上输入各种可影响浇筑施工的变量,建立一个混凝土坝的施工系统模型,在这个模型的基础上建立一个可模拟水利水电工程的仿真计算软件。然后使用这个软件对水利水电工程进行模拟建设,通过输入可实行的机械配套方案和相应的施工技术参数,可以计算出机械配套的数量最优比、机械的最优利用率、每月的混凝土浇筑强度,并且还能获取对应的施工方案下对大坝进行浇筑施工的详细规划进度表。

3.可视化建模研究

建立一个能形象的、准确的展示工程施工的动态过程的三维数字模型是能实现水利水电工程动态施工仿真信息的可视化查询和分析功能的一个重要前提。这个数字模型应当具备能够展示施工现场一些静态和动态信息,譬如施工现场的地形地貌、施工工程建筑物和施工设施的分布位置、材料运送途径等具体信息。实现水利水电工程的可视化仿真是利用Navisworks软件和其他建模技术完成的,这种可视化仿真的建立由初数据的收集分析、数字模型的建立,然后使用Navisworks对其进行渲染。水利水电工程建筑的施工技术将直接关联作用到水电水利的效益和产生的影响,它并不只是简单的一个工程而已,它是构成整个水电水利工程的一个重要要素。

结束语:

BIM建筑信息模型在工程中的应用,使得建筑行业引发了第二次革命,它在工程中的应用不仅降低了成本,还使得工程从规划设计到施工、运营管理各阶段的质量有所提高。BIM的不断发展,使得水利水电行业也引入了BIM理念。本文通过基于BIM技术对水利水电工程施工进行可视化仿真研究,真实准确的反应出水利水电的工程动态施工过程和仿真数据。

参考文献:

[1] 徐东扬.基于数字技术的建筑方案设计研究:[硕士学位论文].湖南.中南大学.2010

第3篇:化工仿真技术范文

【关键词】计算机;仿真技术;发展;应用

1计算机仿真技术简介

随着计算机技术的发展,计算机仿真成为可能,使用专门的软件,借助多媒体技术可以给人身临其境的感觉。仿真技术的发展,很大程度上得益于控制工程技术的发展,在控制工程中需要使用计算机进行仿真实验。计算机仿真技术的应用能够加快产品开发周期,提高产品质量,提高工作效率,减少经费开支。

2计算机仿真技术原理

通常情况下,计算机不能够对外界信息进行认知,因此需要建立相应的数学模型来反映事物的本质特点。通过数学模型能够清楚地反映出研究对象的特点,通过模型转换,使用计算机算法等将数学模型转化成计算机能够处理的形式,也即建立仿真模型。仿真模型是计算机仿真的关键,再进行仿真实验,通过仿真实验对之前设置好的模型进行模拟,获得仿真结果。对仿真实验的结果进行评价通常采用反向验证和置信通道法。

3计算机仿真技术应用

随着信息技术的发展,计算机仿真技术得到了广泛的应用,改变着传统的生产生活方式。计算机仿真在交通工程、制造领域、教育领域等都得到了较好的应用。

3.1交通领域

人和车辆是交通的主要组成部分,要考虑安全的前提下,提高交通效果。交通安全仿真通过虚拟技术,增加各种诱发因素,进而对某一路段的交通安全情况进行评价。计算机仿真可以有效地对交通安全进性评价。仿真过程能够实现可视化操作,能够更加直观地进行分析,不同于传统的数值仿真。比如,对某路段进行交通安全评价时,传统的绝对数和事故率方法可以进行评价,还可以在虚拟环境中设置不同的交通工具,考虑人的行为感知的情况下,进行评价。

3.2制造领域

制造业是国家的第二产业,对各行各业影响深远,汽车制造是制造业的重要组成部分。实验课题难度大,成本高。计算机仿真可以很好地解决这个问题,比如对碰撞试验来说,通过建立相应的数学模型,可以对实验过程进行模拟。

3.3教育领域

使用计算机进行模拟仿真分析已经成为当前重要的研究方法,在教学模拟实验中,采用多媒体可以很好地提高教学水平。计算机模拟实验能够在相关实验设计思想和方法的指导下,改变传统教与学、理论与实践的关系,发挥研究人员的主动性。计算机仿真模拟可以加深对相关理论的理解,提高实验水平。

3.4计算机仿真技术在其他领域的应用

计算机不仅仅在交通、制造、教育领域得到大量应用,在军事领域、消防、音乐等领域均有较广泛的应用。通过计算机仿真,可以使用模拟驾驶器进行模拟,从而降低战机、战车、燃油的损耗,在进行军事武器研发时,可以缩短研发周期,降低研发成本。计算机仿真在消防中的应用,可以对现场的温度、空气流动速度、火荷载、逃生路线等进行模拟,从而提高应对突发事件的能力,提高设计科学性。

4计算机仿真技术的发展方向和趋势

4.1计算机仿真技术发展方向

网络化仿真。仿真系统开发兼容性不强、开始周期长,费用昂贵,难以实现信息共享,随着计算机技术和网络技术的发展,计算机仿真技术取得了较大水平的提高。利用网络技术的优势,可以实现仿真系统共享。系统的网络共享能够提高资源的利用效率,避免不必要的重复开发,减少科研经费。虚拟制造技术。虚拟制造技术发挥计算机仿真技术的虚拟现实技术的优势,使用计算机完成对产品的管理和控制,虚拟制造技术已经成为计算机仿真技术发展的重要方向。

4.2计算机仿真技术发展趋势

随着计算机技术和仿真技术的发展,仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题,很大程度上提高了工作效率,更加形象直观地进行仿真实验,节约了产品开发周期,降低了开发成本,提高了产品质量。计算机软硬件性能得到了较大水平的提高,进一步促进了仿真技术的发展。仿真技术主要朝着面向对象的仿真建模、分布式仿真、智能仿真等方向发展。

4.2.1面向对象仿真建模发挥计算机的符号处理能力,可以提高人们对仿真对象的认知速度,与传统的人工建模有着较大的进步。面向对象的仿真建模,可以最大程度提高系统的建模能力。此外,面向对象的仿真建模操作难度小,更容易使用,可以发挥仿真技术的优势。

4.2.2分布式仿真分布式仿真将不同分布位置的计算机通过网络进行连接,形成时间空间相互祸合虚拟仿真环境。分布式仿真系统由几个子模型组成。部分是仿真系统中,主要有动态、静态数据分割技术、功能分割技术等。

4.2.3智能仿真在仿真的不同阶段引入知识表达和处理技术,可以缩短仿真建模时间,提高模型效率,帮助用户做出最优决策,及时修正模型,界面更加智能化,增加仿真系统的寻优能力。

4.2.4其他仿真一些仿真可以实现高度的可视化,对仿真过程进行形象展示,便于研究人员真实地对仿真过程进行分析,易于理解。动画仿真能够将声音、视图等元素加入其中,交互性更强。

5结语

计算机仿真伴随着其他学科的发展而快速发展,随着计算机技术的快速发展,计算机仿真技术很好滴解决了其他学科的问题。计算机仿真经历了从简单的原型到物理模型,再到今天的动态显示仿真过程,并可实现可视化操作。多媒体技术、人工智能、可视化等技术同仿真技术的结合,仿真技术的发展和应用将更加广泛。在不远的将来,计算机仿真技术在生产生活中会发挥更大的作用,促进社会经济的发展。

参考文献

[1]王莉.计算机仿真技术在自动化物流系统中的应用[J].自动化与仪器仪表,2015(04):51-52+55.

[2]周杰.档案高仿真复制技术——档案馆应用传统手工复制和计算机高仿真技术的研究[J].档案学研究,2013(05):54-57.

[3]胡媛,吴正一,胡小峰,戴星.计算机仿真技术在优化就医序列中的应用研究[J].中国医院管理,2013(06):33-35.

[4]李剑虹,涂赣峰,戚喜全,毛继红,吕定雄,冯乃祥.我国铝电解槽计算机仿真技术的研究发展及现状[J].材料与冶金学报,2010(03):173-179.

第4篇:化工仿真技术范文

关键词:系统仿真 设计

一、系统仿真技术

所谓仿真就是建立系统的模型(数学模型、物理效应模型或数学-物理效应模型),并在模型上进行实验和研究一个存在的或设计中的系统。这里的系统包括技术系统,如土木、机械、电子、水力、声学、热学等,也包括社会、经济、生态、生物和管理系统等非技术系统。仿真技术的实质也就是进行建模、实验。现代仿真技术的发展是与控制工程、系统工程及计算机技术的发展密切相关联的。控制工程和系统工程的发展促进了仿真技术的广泛应用,而计算机出现及计算技术的迅猛发展,则为仿真提供了强有力的手段和工具。因此,计算机仿真在仿真中占有越来越重要的地位。

仿真技术得以发展的主要原因是它带来了重大的社会和经济效益。系统仿真的应用大致可分为:对已有系统进行分析时采用仿真技术;对尚未有的系统进行设计时采用仿真技术;在系统运行时,利用仿真模型作为观测器,给用户提供有关系统过去的、现在的、甚至是未来的信息,以便用户实时作出正确的决策;

在系统运行前,利用仿真模型作为预测器,向用户提供系统运行起来后,可能产生什么现象,以便用户修 订计划或决策;利用仿真模型作为训练器,训练系统操纵人员或管理人员。在工程领域仿真技术可以降低系统的研制成本,可以提高系统实验、调试和训练过程的安全。

一般认为,建立模型是仿真的第一步,也是十分重要的一步。传统仿真技术中,一个仿真系统要首先建立起系统的数学模型--一次仿真模型,然后再改写成适合计算机处理的形式-仿真模型。仿真模型可以说是系统二次近似模型。建立起仿真模型后,才能书写相应的程序。

仿真基本上是一种通过实验来求解的技术。通过仿真实验要了解系统中各变量之间的关系,要观察系统模型变量变化的全过程,此外,为了对仿真模型进行深入研究和结果优化,还必须进行多次运行,系统优化等工作,因此,良好的人机交互性是系统仿真的一个重要特性。

二、虚拟现实技术

虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术,是由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境--虚拟环境,用户投入这种环境中,就可与之交互作用、相互影响。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,从而也大大推进了计算机技术的发展。目前,虚拟现实技术已在建筑、教育培训、医疗、军事模拟、科学和金融可视化等方面获得了应用,渐已成为21世纪广泛应用的一种新技术。

虚拟现实是高度发展的计算机技术在各种领域的应用过程中的结晶和反映,它具有以下主要特征:

(1)依托学科的高度综合化;

(2)人的临场化;

(3)系统或环境的大规模集成化;

(4)数据表示的多样化和标准化,数据存储的大容量、数据传输的高速化与数据处理的分布式和并行化。正是这些特征,使操作者沉浸其中,并通过多种媒体对感官的刺激,对所需解决的问题有了清晰和直观的认识,从而,也使模型的建立和验证更加方便。

三、系统仿真技术与虚拟现实技术的结合

传统的系统仿真技术很少研究人的感知模型的仿真,因而无法模拟人对外界环境的感知(听觉、视觉、触觉) 随着多媒体技术、计算机动画、传感技术的发展,计算机模拟外界环境对人的感官刺激开始成为可能。事实证明,人类对于图像、声音等感官信息的理解能力远远大于数字和文字等抽象信息的理解能力。将仿真技术与虚拟现实技术相结合,利用虚拟现实技术进行仿真模型的建立和实验的模拟,使仿真的过程和结果可以实现图象化、可视化,使仿真的系统具有了三维、实时交互、属性提取等特征,极大地促进了仿真技术的发展,同时也使虚拟现实技术更加具有生命力。

四、仿真与虚拟现实技术在结构工程中的应用

仿真与虚拟现实技术近年来在机械、电子、水利、社会、经济、生态、生物等各个领域都得到了广泛的应用。

在结构工程中,仿真与虚拟现实技术已经应用于如下几个方面:

1.在工程结构分析中的应用

工程结构在各种荷载作用下的反应,其破坏特征和极限承载力是人们所关心的。当结构形式特殊,荷载及材料特性复杂时,人们往往求助于模型试验来测定其受力性能,但模型试验往往受到场地和设备的限制,只能做小比例模型试验,难以完全反映结构的实际情况。若用仿真与虚拟现实技术,则可以进行足尺寸的试验,还可以很方便地修改参数。此外,有些结构难于进行直接试验,用计算机模拟仿真就更能体现出优越性,如建筑物及构筑物在地震作用下的倒塌分析,桥梁受到汽车高速碰撞的检验试验等只有采用仿真与虚拟现实技术,分析才能大量进行。又如在高速荷载作用下,结构反应很快,人们在真实试验中只能观察到最终结果,而不能观察试验的全过程。如果采用计算机模拟仿真试验,则可观察其破坏的全过程,便于破坏机理的研究。对于长期的徐变过程则可在模拟中加快其变化过程,让人们清楚地看到其过程。在运用传统的有限元法进行结构分析时,结构应力的结果通常采用内力图等力线的形式描绘出来,给人以直观的印象。利用仿真与虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小,用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度,从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能,实时修改各种数据,以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化,概念更易于理解。

2. 在岩土工程中的应用

岩土工程处于地下,往往难于直接观察,而仿真与虚拟现实技术则可把内部过程展现出来,有很大实用价值。例如,地下工程开挖经常会塌方冒项。根据地质勘察,我们可以知道断层、裂隙和节理的走向密度,通过小型试验,可以确定岩体本身的力学性能及岩体夹层界面的力学特性、强度条件,并存入计算机中。

在数值模型中,除了有限元方法外,还可采用分离单元。分离单元在平衡状态下的性能与有限元相仿,而当它失去平衡时,则在外力和重力作用下产生运动直到获得新的平衡为止。分析地下工程的围岩结构,边坡稳定等问题时,可以把节理断层划分为许多离散单元。这一过程可以在显示器和大型屏幕上显示出来,最终可以看到塌方的区域及范围,这就为支护设计提供了可靠依据。

3. 防灾工程中的应用

长期以来,人类一直与洪水、火灾、地震等自然灾害进行着坚持不懈的斗争。由于自然灾害的原型重复实验几乎是不可能的,因而仿真与虚拟现实技术在这一领域的应用就更有意义。目前已有不少抗灾、防灾的模拟仿真系统制作成功,例如洪水泛滥淹没区的洪水发展过程演示系统。该系统预先存储了泛滥区的地形地貌和地物,有高程数据可确定等高线,只要输入洪水标准(如百年一遇的洪水)及预定河堤决口位置,计算机就可根据水量、流速区域面积及高程数据算出不同时刻的淹没地区,并在显示器和大型屏幕上显示出来。人们从屏幕上可以看到水势从低处向高处逐渐淹没的过程,这样对防洪规划以及遭遇洪水时指导人员疏散是很有作用的。又如在火灾方面,对森林火灾的蔓延,建筑物中火灾的传播均已开发出相应的模拟仿真系统,这对消防工程起到了很好的指导作用。

4. 在模拟施工过程中的应用

建筑施工是复杂的大型的动态系统,它通常包括立模、架设钢筋、浇注、振捣、拆模、养护等多道工序,而这些工序中涉及的因素繁多,其间关系复杂,直接影响着混凝土浇筑的进程。模拟施工过程是为了通过仿真手段,去发现实际施工中存在的问题或可能出现的问题,这就需要对实际施工进行仿真。而目前施工过程的模拟只是从几何形体方面模拟施工的过程,即按楼层关系由下而上,每一层按柱、梁、板的几何形状加以着色来实现对施工过程的模拟。现有的模拟只是对进度计划起到了一定作用,并没有对施工过程起到真正的作用。基于以上原因,需对施工过程建立合适的模型,以达到模拟仿真的效果。例如,大型水利枢纽混凝土在运输浇筑系统的模拟仿真模型,是由运输子系统和浇注子系统构成的,模型是按进程交互的仿真策略建立的,按这种条件建立的模型能与仿真程序间保持紧密的对应关系,程序所要模仿的行为比较 直观、清晰。程序流程直接与模型结构和系统状态相对应。

另外,仿真与虚拟现实技术在结构工程领域内,还可应用在建筑系统工程管理、建筑信息管理、建筑物及构筑物的空气流场、空气品质分析等方面。

我国是一个发展中国家,有着大量繁重的基本建设任务,特别是在十五计划纲要中,提出进一步加强水利交通、能源等基础设施建设和西部大开发战略。这一大好形势,为结构工程高新技术的信息化和集成化,为结构工程学科及相关学科的发展提供了良好的机遇。仿真与虚拟现实技术作为结构工程高新技术之一,开创了结构工程学科的新纪元,其技术潜力巨大、应用前景十分广阔。

参考文献

(1) 汪成为、高文、王行仁.灵境(虚拟现实)技术的理论、实现及其应用.清华大学出版社,1997

(2) 陈清来.建筑结构的现代设计设计思想和发展.工程设计CAD及自动化,1996年,(4)

(3) 张跃、张丛哲。土木工程中虚拟现实技术的发展与展望,计算机世界,1998,(5)D版:1-3.

(4) 袁耀明.从可视化到视算一体化.系统仿真学报,1996(5)

(5) 张丛哲、张跃. 计算机辅助设计(CAD)中虚拟现实技术.计算机世界, 1998,(5)D版:5。

第5篇:化工仿真技术范文

关键词:计算机仿真;高职化工教学;优化

中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)30-6842-02

高职院校是实用型人才的培养基地,其主要职责是培养学生的实践能力和提高其技术水平,从而为企业输送高质量的实用型人才。化工专业中有很多单元操作仅仅靠书本学习难以形成动手操作能力。靠化工实验能够在一定程度培养学生操作能力,但一般院校中化工实验设备较少并且简单,与实际生产相距甚远。因此,企业实习是该专业教学计划中不可或缺的一部分,但企业实习中也存在这样的问题:化工生产流程复杂,并且往往伴有易燃易爆、高温高压、毒气等危险因素,因此没有操作经验的学生一般只能观摩,动手操作的机会很少。这在一定程度上削弱了实习的效果。

计算机化工仿真是通过计算机模拟出化工生产过程的操作单元。学生通过计算机仿真训练,能够掌握每个操作单元的特点,提高了分析能力和操作水平,这比实验室操作更加贴近生产,比企业实习更加安全有效,是一种行之有效的实践教学方法。

1 化工仿真技术

化工仿真技术是以软件为基础,将生产过程中的操作单元以动态数学模型的形式模拟出来,以完成如何开车、停车、及常见的事故处理的全过程[1]。具体来说就是将化学工业中的典型单元操作如:离心泵单元、液位控制单元、换热器、管式加热炉、精馏塔、吸收解吸单元、离心式压缩机、真空系统等,此外还包括大型的合成氨、常减压蒸馏、催化裂化反应等流程工段。化工仿真技术是计算机与化工的有机接合。其主要的仿真原理有:系统仿真、过程系统仿真和DCS仿真系统。

1.1系统仿真

系统仿真是运用物理或数学模型代替实物进行实验和研究的一种技术,分为数字仿真和物理仿真两类。数字仿真以实物的运行规律为依据,建立数学模型而后在计算机上进行研究。物理仿真则是以实物为基础,然后按一定比例或规律进行放大或缩小建立物理模型,并以此模型为研究对象进行研究。相比之下,数字仿真灵活性更强,能够对相反的动态特性模型进行研究,是一种经济且有效的研究方式。

1.2过程系统仿真

过程系统仿真是对过程系统的数字仿真。其对过程系统的动态特征进行数字建模,然后再将数学模型在仿真机上体现,从而在仿真机上实现对过程系统的研究。过程系统仿真由过程系统、数学模型和仿真机等三个主要部分组成。通过建模和仿真将三部分联系在一起。

1.3 DCS仿真系统(集散控制系统)

DCS(Distributed Control System),简称集散控制系统,特性是使用多台计算机分散控制、操作,实现控制回路分散化、数据管理集中化的控制系统。将事故的危险性大大分散。

2 仿真技术在化工教学中的应用

计算机仿真技术运用到高职化工的教学中,学生能够感知真实的化工生产环境,调动了学习积极性,使学习过程更具个性化,提高了学习效率。 仿真技术又优化了化工类实验与实践性环节的教学过程,有助于对学生综合能力以及化工实际操作技能的培养[2]。

以煤为原料的合成氨工艺流程的仿真界面为例,如图1所示。该课件以小合成氨生产中煤制气工段为基础,提供了该工段的生产原理、设备结构图、设备照片、过程控制、样品分析方法等详细的技术资料,学生能够通过该仿真学习,掌握合成氨工艺的理论知识。同时课件还提供虚拟生产、工艺计算、现场录像等模块,能够让学生如同在工厂操控室一样,对过程进行操作与数据分析,这极大地提高了学生的实践操作能力。

3 计算机仿真在教学中的优势

计算机仿真能够让学生比书本上更直观、具体地认识化工生产过程,又避免了在工厂实习的一些弊端,在化工教学中有着独特的优势。主要体现在以下几方面:

1)化工生产系统一般都是大型工业系统,生产连续性强。学生不可能在工厂中学习反复开停车等操作。而在仿真教学中学生在计算机上可以反复停车、开车甚至设计故障,充分培养了学生的动手能力。

2)仿真实验主要在仿真机上进行,通常用软件形式体现。传递复制极为方便,大大地节省能源、材料、人力。

3)动态仿真数学模型可以产生被仿真系统受到各种外部扰动或操作变化的动态响应,即模型的预测性。

4)仿真软件大多提供参数设定、报警记录、数据记录、成绩评定等特殊功能,有利于教师了解学生掌握情况,便于实施各种新的教学与培训方法。

5)仿真机上可以做一些现实情况不允许作的实验。在计算机上学生可以设定各种参数的极限状态来学习复杂生产过程的运行情况,也可以做一些破坏性的试验,而不会造成任何损失。这都有助于提高学生分析和决策能力。

4 仿真教学优化的思考

化工仿真在对学生实际操作能力的培养上具有无可比拟的优势,在教学过程中如何把这一优势发挥更好呢?笔者有以下几点思考。

4.1 课程安排优化

首先要优化课程安排[3],增加仿真教学与理论教学的互动性,使学生不仅从理性上认识化工单元操作,也能从仿真教学中获得具体操作、处理能力。比如仿真课程与化工原理同步,如化工原理课程从理论上学习了离心泵之后,仿真教学随之进行,那么学生在仿真课程中能够加深对离心泵原理理解的同时,增强操作实践能力。

再者,仿真教学与工厂实习结合起来。如果学生直接从课堂走到工厂,面对复杂而又危险的生产环境,往往不知所措。在实习之前,针对性的进行几个单元操作的仿真教学,使得学生对生产工艺有一定的认识,到工厂后结合实际情况,能够加深对理论的理解,也提升自身在复杂生产工艺条件下的决策能力。

4.2 教学资源优化

计算机技术飞速发展,智能手机也在学生中迅速普及。一方面我们要完善学校教学资源,如购置一些新的仿真教学软件,使得仿真教学能更加贴近实际生产。另一方面,建议仿真教学的软件开发者,可以结合现在的智能手机普及情况,开发一些经典单元操作的手机应用,学生在课堂上随时能通过手机应用来学习,从而使理论学习变得具体、形象、可操作。

4.3 教师自身技能的提高

高职院校注重对学生实践能力的培养,这要求老师不仅要有扎实的理论基础,也要有丰富的实践经验。高职教师应该注重提高自身的动手操作能力,对每个化工单元操作做到成竹于胸。在理论教学过程中,也应该重视对学生操作能力的培养。

化工仿真教学是衔接课堂与实际生产的桥梁,能够培养学生分析和解决实际问题的能力和提升其操作技能,是高职化工教学的重要组成部分。用新的技术手段,使得学生能够更直观的理解生产过程,是计算机仿真在化工教学中的发展方向。

参考文献:

[1] 侯焕福.化工仿真在化工专业教学中的作用[J].中国教育技术装备,2012(24):121-123.

第6篇:化工仿真技术范文

本文首先分析了仿真技术在汽车电子设计中的应用优势,并介绍了SABER软件对汽车电子设计做出的贡献,最后具体分析了汽车电子设计中仿真技术的应用,为汽车电子设计中仿真技术的应用提供资料参考。

【关键词】

汽车;电子设计;仿真技术;应用

仿真技术是一门利用系统模型对实际或设想的系统进行动态验证的技术,仿真技术综合控制论、系统论、相似原理和信息技术,以计算机和专用设备为工具,能够模拟汽车或飞机驾驶训练,在汽车工业中有着广泛的应用。现代的汽车制造业,对电子设备依赖程度越来越大,随着人们对汽车安全性能要求不断提高,仿真技术在汽车电子设计中得到了广泛应用。仿真技术在汽车电子设计中的应用,缩短了汽车电子系统的研发周期,提高了汽车电子系统设计的安全系数,并帮助工程师在电子系统应用于实践之前发现问题,大大的提高了汽车电子系统的研发效率,推进了汽车工业的发展。

1仿真技术概述

1.1仿真技术在汽车电子设计中的应用优势信息时代的来临,汽车中应用的电子设备越来越多。电子设备在汽车中的应用,不仅提高了汽车的安全系数,还优化了汽车的驾驶体验,推动了汽车行业的发展。但在汽车新产品研发时,却由于汽车电子系统研发成本过高,限制了汽车行业的发展。仿真技术的出现,为汽车电子系统设计提供了强大的工具。利用仿真技术,工程师可以利用计算机和仿真软件,来模拟汽车的运行状态,并在虚拟现实中对汽车电子系统的设计进行仿真验证。这一研发模式,极大的缩短了汽车电子系统的研发周期,并降低了汽车电子系统研发的资金投入量。我国作为发展中国家,近年来汽车工业的飞速发展正是基于仿真技术的应用实现的。随着计算机互联网技术的发展,仿真技术在汽车研发和制造领域的技术优势更是与日凸显,如何在汽车电子设计中应用好仿真技术,已经成为决定汽车制造企业研发能力的关键之一。

1.2SABER仿真软件与汽车电子设计SABER仿真软件是美国Analogy公司于1987年推出的模拟机混合信号仿真软件,该软件能够同时对模拟信号、事件驱动模拟信号、数字信号和模数混合信号设备进行仿真,被广泛应用于电子学、电力电子学、电机工程、机械工程、水利、光学和控制系统等研发和数据采样中。该系统在汽车电子设计中的应用,代表着我国汽车电子设计技术进入新的阶段。SABER软件能够分析从SOC到大型系统之间的设计,并模拟数字电路及混合电路,通过仿真内核的运算和模拟,给出与真实实验相似的实验数据,从而帮助设计人员检验设计方案。在现代汽车制造工业中,包括ABS防抱死系统、安全气囊系统、发动机控制系统、车身控制系统均能够运用SABER仿真软件进行仿真检验,帮助设计人员发现设计中存在的问题。该系统目前已经被很多西方汽车制造研发企业定位行业标准,推动了我国汽车制造业和世界汽车制造业的技术发展。

2汽车电子设计中仿真技术的运用

汽车电子设计中仿真技术的运用,主要分为建立数学模型、系统原理仿真和仿真模型的检验修改三个阶段。通过在汽车电子设计中应用仿真技术,有效的降低了汽车电子系统设计验证的资金投入,并提高了工程师的工作效率和质量。

2.1建立数学模型数学模型的建立,是运用仿真系统设计和检验汽车电子系统的第一步,也是最基础和最关键的一步。计算机仿真软件的根本运行原理就是将实际系统运行的规律转为数学方式,即微分和差分方程来表达。为了实现对汽车电子系统的发展检验,在建立数学模型时,需要将系统原理图中的所有部件及其运动状态转化为数学模型,转化完成的数学模型综合到一起,才能形成一组模拟仿真系统。因此,在建立数学模型中,零部件的数学建模质量将直接影响到仿真系统的真实性,并决定了仿真系统的运算结果是否与系统的实际运行相似。为了提高数学模型的建立效率,工程师在建立一系列数学模型时,会对相似的元件归类为同一种数学模型,这样虽然会拉大仿真软件与现实的差距,但却能够极大的缩短开发周期,实现开发成本的节约。

2.2系统原理的仿真汽车电子设计中应用仿真技术时,是采用计算机程序运算,来模拟汽车电子系统中各个子系统和零部件在工作中的电压、电流、功率等参数变化,通过对这些参数变化的波形分析,来找到实际试验与模拟仿真质检单额区别,从而发现涉及疏漏或问题,对电子系统的设计实施改进措施。在汽车电子系统设计中,仿真系统能够实现对双电压系统、供电系统、起动机和发电机系统以及双电压42V系统的仿真验证。汽车的双电压系统设计,将汽车的高电压设备和低电压设备区分开来,不仅是保证汽车安全性的关键,还是降低汽车能耗的重要技术。通过运用仿真技术,能够对双电压系统的运行效率和安全性进行验证,以确保汽车电子设计中双电压系统的安全性和可靠性。14V电压系统主要用于各控制单元,该系统对波形有极高的要求。如果14V电压系统存在问题,将其应用于汽车时将会由于峰值电压和电流产生的脉动,对蓄电池造成干扰,发生蓄电池电位波动性变化,导致其他控制系统的控制信号失灵,给汽车的行车安全带来致命的威胁。运用仿真软件,能够检验14V系统对蓄电池干扰的影响度,确保其不会影响到控制系统的工作,避免由于电位波动导致控制系统失灵。起动机和发电机由于都具有相同的转矩特性,所以可以设计一种设备集合这两种机器的特点。如果设计成功,并投入大规模的生产中,则可以获得的利益是难以想象的。这种将两种设备集于一体的技术是科学家努力创新而创造出来的财富。这种系统可以让发动机在很快的时间内启动,并且发动机启动以后,切换到发电的模式,使汽车的重启动更加容易。双电压系统中的42v供电系统,如果在设计中电子元件选择错误,将会由于电压随转速变化的提高,导致电子元器件被烧毁,带来巨大的行车安全隐患。而采用模拟仿真技术,则能够测试电子元器件的所需承受的电压峰值,更加科学的进行选择,保证系统安全。

2.3仿真系统的检验和修改仿真系统只是运用计算机技术和数学原理对汽车电子设计的运行状态进行模拟实验,其与实际试验还是有很大差距的。因此,在运用SABER软件中,需要通过严谨的实验对比,确定仿真结果与现实存在的差距,并在此基础上对电子设计进行优化,以不断提高汽车电子系统设计的质量,促进汽车工业的发展。综上所述,在现如今的汽车研发与制造中,运用仿真技术对设计方案进行检验和修改,已经成为汽车研发的必须技术之一。近年来,我国汽车工业发展迅速,这离不开我国汽车电子设计中仿真技术应用的日渐成熟。相信随着仿真技术的发展,我国汽车研发和制造将会迎来新一轮的发展,为我国经济的发展做出更大的贡献。

参考文献:

[1]张珂.汽车电子设计中仿真技术的应用分析[J].中国电子商情:科技创新,2014(12):33~33.

第7篇:化工仿真技术范文

关键词:计算机仿真技术;项目教学法;MATLAB

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)18-4453-02

随着现代工业的发展,科学研究的深入与计算机软、硬件的发展,计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统,特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具,计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门[1]。为了拓宽电子与信息专业基础,提高培养对象的整体素质,更好地适应社会对电子与信息专业人才的需求,高校电子与信息类专业的学生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校电信学院面向建筑电气专业的学生开设的一项重要的专业课程,考虑专业应用需求并结合教学实践情况,应逐步推广到电子技术专业与通信专业。我院开设计算机仿真技术课程,目的就是通过本课程的学习,要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论,基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具,以便能灵活应用所学的仿真技术为本专业工作服务。

但是,建筑电气专业开设的计算机仿真技术教学目前还存在很多问题,如仿真实验设备缺乏和实践教学的不足之间的矛盾[1];新的计算机仿真技术和理论与教材内容所形成的矛盾;如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容的问题[2];传统教学与多媒体教学的矛盾等。为了达到计算机仿真技术教学的目标,提高建筑电气专业学生的专业素养,本人基于计算机仿真技术方法较多,实践性强的特点,在教学方面做了以下一些探索和实践,取得了一定的经验。

1基于计算机仿真技术特点的项目教学法

“计算机仿真技术”课程的主要内容包括仿真数值计算、仿真模型与仿真算法、优化问题求解方法等基础理论,以及MATLAB仿真工具的使用。其中,仿真技术涉及的原理枯燥难懂,仿真算法复杂,要求学生对高等数学、自动控制理论和计算机编程有较深的了解。因此在教学中发现学生普遍有学习主动性差、畏难等情况。如何激发学生在课堂上的兴趣,提高课堂教学的实效性,是计算机仿真技术教学必须解决的问题。

“项目教学法”是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,旨在把学生融入有意义的任务完成的过程中,让学生积极地学习,自主地进行知识的构建,在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。项目教学法的核心在于针对项目要求积极获取必要的学习资料,进而解决问题。

根据院系教学任务的统一规划,计算机仿真技术这门重要的专业课程课时数仅为24个学时。同时,由于大多数建筑电气的毕业生在计算机仿真技术方面认知能力差,解决应用与开发的能力以及创新能力不强,尤其是动手和实践能力相对较差,这就要求建筑电气专业的学生能够在项目教学法的指导下积极参与计算机仿真实习锻炼。相对于传统的灌输式理论教学模式,教师将需要解决的问题以项目的形式交给学生。在教师的指导下,以小组工作方式,由学生自己按照实际工作的完整程序。这种项目教学模式让学生更加容易掌握仿真技术,更易了解工程实践中计算机仿真技术的发展水平和状况,弥补了理论和实践脱节的缺陷。因此,这种教学方式不仅提升了人才培养质量,实现教学理论与实践有机结合,而且对促进专兼结合的双师型教学队伍建设具有重要的现实意义。

2 MATLAB仿真工具在教学中的应用

我院将该课程安排在本科生三年级第二学期或四年级第一学期,这时学生面临着考研与找工作两项压力。如果还是停留在黑板上进行数学推导、算法分析,将难以把学生的注意力留在课堂上,而采用基于MATLAB的多媒体教学,强调仿真技术应用,可以激发学生学习兴趣。在教学中教师应始终围绕要解决的仿真问题和要讲授的仿真理论,适当引用编程实例,突出工具包的使用,拓展最新的仿真应用,引导学生通过实践、分析来选择深入学习的内容。通过多媒体的应用,讲解与演示相结合,信息量大,图文并茂,有具体感性的操作步骤与典型应用实例,可最大程度的激发学生的学习兴趣。通过本人的教学实践发现,MATLAB工具的引入对提高学生掌握计算机仿真技术的应用能力有明显效果,同时对学生的计算机应用水平和技能也取得了较大的提高。但这种教学模式要求专业教师熟悉仿真技术发展现状,及时掌握仿真技术在各个工程领域的最新应用,为学生提供适合、有效的仿真技术资料。

3教学内容的合理整合

以计算机仿真技术教学大纲中规定的基本内容为主线,增加工程实例与专题讲座等环节,目的是使学生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后,强化计算机仿真在实际工程的应用概念。在此基础上,还可根据具体进度进行相应扩充,例如可以开展半实物仿真、刚性系统仿真、现代优化技术等讨论专题。

计算机仿真技术教学关键在于包括引导学生掌握仿真理论基础,培养学生对系统仿真问题的解决思路[4]。我们的做法是:

1)理论部分教学采用启发式方法,充分调动学生的思维能力,鼓励学生发现问题,提出问题,勇于对书上的方法做进一步的思考和推广。如在介绍数值积分方法时,讲解过欧拉法和其改进方法后,提示学生是否有可能从几何意义上找到提高精度的其他算法,并在后续的线性多步法中做出对比,从而很好的激发了学生的课堂参与意识,提高了学习兴趣。

2)在上述的项目教学法环境下加强学生独立解决问题的能力。利用学校提供的网络平台为学生收集详实的计算机仿真技术资料,介绍相关理论与技术的发展现状与发展趋势,提供最新的仿真案例,让学生掌握利用网络资源获取更多仿真知识的能力。

3)在完成了教学主线规定内容后,尽可能的给学生讲解计算机仿真技术的科研课题,如仿真技术在工业过程控制中的应用等。

4总结

上述教学方法和经验是经过多年的计算机仿真技术教学探索、实践与研究后取得的一些成果。实践表明,合理的应用先进教学理论,结合科学的教学方法,就可以有效地提高学生的学习兴趣和理解程度,从而保证了建筑电气专业计算机仿真技术教学的先进性和实用性。

参考文献:

[1]李国勇.《系统仿真及机辅分析与设计》课程的教改探讨[J].太原理工大学学报:社会科学版,2002,20(z1):88-89.

[2]梅从立,廖志凌,刘国海.“控制系统计算机仿真”教学改革与实践[J].电气电子教学学报,2009,31(6):79-81.

第8篇:化工仿真技术范文

关键词:计算机仿真软件;电力电子技术应用;方法

电力电子技术在电力领域占据着举足轻重的位置,在变换、控制电能方面发挥着不可替代的作用。当前,电力电子技术发生了变革:半控转变为全控。电路日趋繁杂的形势,给生产实践带来了严峻的挑战。近年来,计算机仿真软件在电力电子领域获得了广泛的应用,并取得了一定的成绩。实践证明,计算机仿真软件的导入,为电力电子电路的解析、控制系统设计、电机驱动研究等提供强有力的仿真环境。文章从常用计算机仿真软件;常用计算机仿真软件的特点;计算机仿真软件在电力电子技术领域的应用方法三个方面进行了详细探讨。

1常用计算机仿真软件

计算机仿真技术是在现代信息技术的基础上发展起来的一类综合性技术,包括信息技术、网络技术、图形及图像处理技术、多媒体技术、软件技术、数据分析处理技术、自动化技术以及系统工程技术等,其目的是对系统的设计方案和运行进行了解。目前常用的计算机仿真软件有MATLAB、pspice、PSCAD等。其中,MATLAB计算机仿真软件的应用环境主要有科学计算、可视化等,其功能全面,能够满足各个行业建模仿真的需求。对于MATLAB而言,Simulink是其核心组成部分,其可以构建出集综合分析、仿真等于一体的工作环境。pspice用于模拟电路、数字电路和集成电路的仿真。具有电路图绘制功能、电路模拟仿真功能、图形后处理功能和元器件符号制作功能,以图形方式输入,自动进行电路检查,生成图表,模拟和计算电路。PSCAD计算机仿真软件除了可以简易模拟直流输电系统及其他相关控制系统等复杂电力系统之外,还可以对研究电力系统电磁暂态模拟产生积极的作用。此外,其与实时数字模拟器RTDS硬件的联合使用可用于研发模拟器,例如:大型互联电力系统。

2常用计算机仿真软件的特点

2.1图形界面友好,操作简单易用

在使用过程中,计算机仿真软件大都表现出图形界面友好、操作简单易用的特点。具体操作时,点击、拖曳相应的功能模块,并依据电气联结关系进行连接。实践证明,其不仅操作简便,而且与电力电子技术知识存在着很强的联系。对于学习者而言,只要具备基本的计算机软件、电力电子技术知识,就能够迅速掌握应用技巧。

2.2建立仿真工程的步骤相似

在实际操作中,这些计算机仿真软件的工作步骤存在着共性,换句话说,其工作步骤相似。通常,其计算机仿真软件工作步骤主要由建立仿真工程文件、电气连接元件、运行仿真操作、分析仿真数据等构成。

2.3节省物力

所谓的节省物力指的是事件及仪器设备。一般来说,计算机仿真软件应用于正式设计实际电路之前,通过随意设置电路参数、更换电路元件等实验,以对设计进行分析,从而提高设计的科学性、合理性。与此同时,计算机仿真软件还在简化实际电路操作步骤方面具有一定的作用,对提高设计人员工作成效颇有益处。

2.4软件升级迅速及时

通常,计算机仿真软件在升级方面呈现出迅速、及时的特点,换句话说,伴随着科学发展而发生变化。经调查发现,新能源的迅猛发展带动了计算机软件的发展,主要表现为模型(风机、光伏发电等)的增加。此外,计算机仿真软件为满足用户日益增长的需求,其版本亦不断优化、升级。

3计算机仿真软件在电力电子技术领域的应用方法

3.1计算机仿真软件在电力电子技术模拟方面的应用方法

在晶体管三极管电路实验中,其参数的一致性较差,极易导致实验数据产生误差。而将计算机仿真图形的引入,对检验误差大小、观察瞬时电路参数等有所帮助。此外,计算机仿真软件在实现改变元件参数值环节中毋须替换电子元件,并可以在相同时间内观察到更多特性曲线的变化在实际操作中,可通过改变局部电路参数,带动其输出特性发生变化,进而更好地观察电路变化、学习、掌握电力电子技术应用技巧。

3.2计算机仿真软件在电力电子技术原理图设计方面的应用方法

实践证明,计算机仿真软件在电力电子技术原理图设计方面发挥着巨大的作用。笔者以“晶闸管三相桥式可控整流电路设计与仿真”为案例进行分析。在设计过程中,计算机仿真软件的导入除了降低了人的劳动强度,还提升了分析、设计能力,从而确保原理图存有较小误差。此外,其还能“降本增效(控制设计成本,加速设计进程)”。就计算机仿真软件(MATLAB、PSIM、PSCAD等)具体操作而言,其包括根据设计电路搭建仿真模型、设置参数进行仿真、变换触发角分析波形等环节。其中,搭建仿真模型分为建立仿真文件,提取电路、器件模块,构建系统模型三个部分。仿真参数设置主要体现于电源参数、三相晶闸管整流器、6脉冲发生器设置变步长算法等方面。变换触发角分析波形,通过改变不同的控制角,观察记录输出电压指的变化:阻性负载、阻感性负载等。由此可见,计算机仿真软件的引入,省略了以往较为繁琐的绘图、计算过程,可直观、迅速作出相应的分析等,大大降低了电路设计的周期,同时亦提高了设计质量。

4结束语

总而言之,计算机仿真软件在电力电子技术领域中发挥着极其重要的作用。当前,计算机信息技术迅猛发展、电路日趋繁杂,为满足用户不断增长的需求,电力电子技术方面的编程语言取得了长足的发展——计算机仿真软件蓬勃兴起。计算机软件具有图形界面友好,操作简单易用;节省时间及仪器设备;软件升级迅速及时等优点。计算机仿真软件的存在,对降低电力电子技术设计、运作成本,缩短设计周期等具有积极的意义。希冀相关人员能够加强自身学习,以掌握应用计算机仿真软件的技巧,进而提升我国电路系统质量。

参考文献

[1]裴云庆,段雅莉,王兆安.电力电子系统的计算机仿真及参数优化算法[J].西安交通大学学报,2009,11(20):221-223.

第9篇:化工仿真技术范文

先进计算机技术在不断的快速发展,相关软硬件技术也在同步发展,在服装教学上出现了一种虚拟仿真技术,它以逐渐在教育过程被应用,在教学过程中形成了虚拟仿真教学模式。这种教学模式对服装教育教学工作,给予了好的教学思路,尤其是在服装教学的技术上,又出现了新的成果。虚拟仿真技术作为一种新型媒体技术,它的主要特点是具有多样性、形象性、灵活性、交互性、个别性、重复性等。在教学过程中充分发挥的特性是,对客观现实的模拟,在教学过程中也给学生提供一个虚拟仿真的技能实践环境,将客观存在的服装企业生产各环节和应用技术呈现给学生,可以让学生直面地去发现问题、了解问题,以及解决问题。进一步有效地使学生更清楚地了解实物,从而让学生发现更多、更具体、更完整的专业技能知识,更加深刻地认识专业技能的应用性,更好地掌握教学知识,更完善地使用专业技术。在服装专业工艺教学中采用虚拟仿真技术,可以使企业情景再现,使学生更了解教学技术,也可以减少教学资金的使用,进一步提高学生技术操作能力。在服装工艺教学上采用虚拟仿真技术,可以使服装专业技术得到进一步发展,在服装技术上开创一个新的教学技术“虚拟仿真数字化教学”,它展示了服装设计艺术的发展,同时它也是现代教学的重要标志。

一、虚拟仿真技术在服装教学中的应用特点

在服装教学上体现虚拟仿真技术的特点主要有教学方法的形象化、教学情境的仿真性以及教学内容比较实用。1.教学方式的形象化,在服装工艺虚拟仿真教学的特色就是教学方式的形象化。在服装企业的生产技术、生产顺序,以及服装工艺教学通过虚拟仿真技术,学生可以直面地了解以及学习。这样可以进一步加强学生对该专业的技能及知识的学习与了解,最终掌握相应技术,在很大程度上降低了教师在教学中的工作量,而且也最大限度地实现了教学目标。2.教学情境的仿真性,这是服装工艺虚拟仿真教学的关键所在,可以将服装企业的生产状况采用虚拟技术进行模拟,学生可以直观地看到服装生产场景,利于学生的学习与思考。通过虚拟仿真服装生产场景,可以使学生在虚拟仿真情景学习中能够感受到服装企业生产场景以及其他问题,这样可以进一步提高学生技术的实践能力。3.教学内容实用性,在服装工艺虚拟仿真教学中的基础是教学内容的实用性。在进行服装工艺学科教学中,它的实践性以及技术性都比较强,所以教师在服装工艺技能教学过程中,应该对现代英语技术的实用性进行充分考虑,在服装工艺理论教学过程中,也要注意加强服装工艺技术理论知识。只有充分发挥服装工艺理论教学的实用性,才能不让虚拟仿真技术在对服装工艺教学内容中失去本身意义,才能更有效地培养现代生产技术型人才。

二、服装工艺教学中虚拟仿真技术的应用

服装工艺教师在教学过程中,为了进一步实现以上三个应用特点,必须创设合理的虚拟仿真平台,该平台的构成主要包含软件平台和硬件平台。通过该平台的应用,学生可以对服装工艺直观、充分地进行了解。1.仿真软件平台。创建该平台主要的内容可以设置为服装企业的现代生产技术,以此进行仿真操作,创设仿真软件平台,包含服装工艺虚拟仿真教学系统软件的设计与开发及制作,它可以使学生更了解生产过程,掌握更多知识。2.仿真硬件平台。该平台可以为学生提供有效的操作场地以及工具,同时它也是开展服装工艺虚拟仿真教学的基础问题。有一个完整的操作场所以及实践设施,这直接关系着服装工作教学的质量问题以及工作效率。