仿真技术的应用精选(九篇)

第1篇：仿真技术的应用范文

关键词:电子电路；仿真技术；电子应用

随着我国的科技水平越来越发达,人们的日常生活当中开始接连不断地出现各种各样功能丰富的电子设备产品,这些电子设备产品为人们的学习、工作带来了非常大的便利,大幅度地提升了人们生活的质量水平。但是,随着技术手段的不断创新,电子产品的更新换代越来越快,技术人员逐渐开始运用全新的技术手段来进行新型电子产品的研发。电子电路仿真技术的有效使用,为电子产品的新型开发开辟了一条便捷的通道。

1电子电路仿真技术的意义和作用

1.1有助于集成电路的发展电子电路仿真技术的发展应用,让集成电路的发展取得了一定进展。当前电子产品对于集成电路的要求越来越高,其密度每年都在增加。技术开发人员逐渐开始使用芯片级的系统思想来进行电子产品的设计和开发,将电路中所具有的功能全部集中到芯片中去,电子产品安全和可靠性有所提高,电子产品开发的工作效率也会相应提高。电子电路仿真技术对与上述功能的实现提供了非常大的帮助,在芯片生产和运用之前,利用仿真模型来确定芯片能否顺利使用,如果不能使用,则需要进行相应的改善,增强电路设计的准确性[1]。1.2有助于电路设计的优化大部分电子产品设备都具备对温度的敏感性,当外界环境的温度出现了明显的变化,其设备功能将受到一定影响,从而导致电子产品整体的稳定性受到影响。电子电路仿真技术的发展应用有效地改变了这种状况,电子电路仿真技术可以有效地分析出在各种温度的情况下不同电路所呈现出来的的不同特征。技术开发人员根据分析出来的结果对产品的设计方案进行不断的改进,以缩减电子设备对于温度的敏感性。电子电路仿真技术可以对电子设备的参数展开系统性的合理分析,技术开发人员根据所分析出来的结果选择出最适合的设备参数,并确定方案的设计程度,以保证电路的设计方案能够得到最大程度上的优化。运用电子电路仿真技术进行电路的优化设计的影响范围涉及到所生产出来的电子产品今后的批量投产[2]。1.3有助于电路功能的验证电子产品在系统的开发方案设计完成以后,需要对产品方案的可行性进行验证,以保证电子电路的设计符合了技术标准的要求。电子电路仿真技术的应用恰好可以有效地验证电子产品系统的研发方案是否具备了可行性,诸如电路功能是否存在误差等方面的内容。有效地验证电路可以减少在电路设计期间可能被设计人员不慎忽略掉的问题。电子电路仿真技术的应用可以有效保障在电路进行生产和制造之前,不会存在功能方面的问题,一定程度上为后续进行工作的技术人员减轻了任务量,让产品设计的质量得到大幅度提升,并缩减了电子产品开发的时间。1.4有助于电子产品的开发电子产品的开发所注重的重点是实践。技术开发的过程非常复杂,要不止一次地进行设计和制作,并经历多次技术调试和修改。对于电子产品的开发来说,技术的调试和修改是非常重要的环节,倘若这两个环节中出了问题,那么生产出来的电子产品的性能会出现不符合要求的现象,其最终的产品设计方案也会出现一些缺陷。因此,在电子产品的开发过程中,这两个环节所应用的先进技术非常关键。电子电路仿真技术的应用同传统的电路调试和修改手段相比较具备非常明显的优势,可以大幅度提高电子产品在修改和调试过程中的准确性。电子产品的开发不再拘泥于传统的研发方式,利用电子电路仿真技术这项新型开发技术来进行电子产品的研发。

2电子电路仿真技术的发展趋势

电子电路计算机仿真技术是现阶段电子计算机应用技术领域中一项重要发展进程,电子电路仿真技术的全面完善,能够进一步推动电子应用技术的飞快发展。当前电子电路的仿真技术还仅限于电路硬件系统方面的仿真,对于一些具备CPU的数字系统还无法进行仿真。随着电子电路仿真系统模型的不断进步与完善,加上系统算法的不断精确,总有一天针对CPU程序的电子电路仿真技术功能也会应运而生。电子应用的开发技术是大规模集成电路器件的广泛应用,是硬件描述语言的使用,也是电子电路仿真技术的有效应用与电子产品生产方式社会化的科学统一。其中,电子电路仿真技术的应用,对于电子应用技术的开发有着非常深刻的影响。电子应用技术开发手段的不断完善,主要是围绕着为技术开发人员提供更便捷的设计方法、更可靠的电子器件与更方便的产品为主要内容进行完善的。围绕着这个发展目标,电子电路的仿真技术会得到更加全面的发展,其开发手段和开发时所用到的设备也会愈加完善,更进一步缩减电子产品开发所需要的时间[3]。

3结语

在电子产品开发的进程当中,电子电路的仿真技术在整个技术研发过程起到非常重要的作用,主要原因是电子电路的仿真技术作为一种新型的技术研发手段,有着相当大的发展和进步空间。但是还有大部分技术工作人员对这项技术并不了解,制约了电子产品的研究发展,要让更多的技术工作人员了解这项新型研发技术,将其运用到电子应用技术的开发中去。

参考文献

[1]冯威锋.浅谈电子电路仿真技术在电子应用开发中的作用[J].电子测试,2016(12):130-131.

[2]赵晓阳.电路仿真软件在高职《电子技术》课程教学中的应用[J].才智,2015(07):236.

第2篇：仿真技术的应用范文

【关键词】物流服务；计算机仿真技术；应用

随着科学技术的发展，自动化技术在物流行业中的应用增多，提高了工作效率的同时，自动化系统也越来越复杂。对于管理者而言，需要在生产过程中谨慎考虑每一个决策。在对B2B、C2C服务模式的特性与共性研究基础上，对物流服务评价指标体系进行设计，通过确定物流服务质量评价维度，在不同模式下，对电子商务物流服务质量评价指标体系进行构建。在这一背景下，计算机仿真技术的出现满足了物流服务的需求，管理者也将计算机仿真技术用于自动化物流系统中，提高了管理质量及服务质量。

1计算机仿真技术与自动化物流系统概述

计算机仿真技术在计算机技术的发展背景下也呈现出快速发展的趋势。计算机仿真技术是对研究对象应用数学模型进行模式，实现对研究对象了解的目的。对于计算机仿真技术而言，包含的学科内容比较多，如控制、多媒体及计算机技术等，属于多领域、跨专业的综合性学科。现阶段，人们也越来越多的会应用到计算机仿真技术，其发展潜力非常大。尤其是在一些研究对象对人体有危害或自身存在危险性中，通过计算机仿真技术都能解决。如核电站、宇宙飞船等研究。在物流行业的发展中，提高物流服务质量是行业发展的基础，而自动化物流系统的应用，能够促使物流服务质量的提升。自动化物流系统属于复杂的系统工程，在物流各个作业环节中集合了光、机、电等技术，实现了全过程自动化作业。该系统属于综合性计算机集成化物流管理系统，包含自动化高架立体库、自动引导车及往复式穿梭车、自动化输送、逻辑控制等系统。

2计算机仿真技术应用的步骤与方法

2.1仿真软件的选择

现阶段，市场中的计算机仿真软件种类非常多，适合物流系统仿真的软件数量也特别多，不同软件具有不同的特点、优势及局限。因此，在对物流系统仿真软件进行选择时候，要结合实际情况来选择。尽管仿真软件的种类较多，但其主要模块的功能都是一致的，主要包含以下模块：①Conveyer。仿真系统的速度、斜坡及宽度等参与均由该模块设置，由滚筒传输、非积放式传输及含积放式系统混合构成，其功能非常强大。②PathmOVer。在往复穿梭车、自动引导车及升降机等模型汽车中应用广泛且效果较好。③AS/RS。模块主要功能是自动存取，仿真系统自动仓的确定按照货架参数的选取实现。④Kine-matoc。对物流系统运行过程进行模拟是该模块的主要功能，对对象的自由度、运动方向等在仿真模型中定义，保证实体动作的详细模拟，如码盘动作、机械臂动作等。⑤BidgeCrane。机械臂的移动由该模块控制，实现对获取的拾起、下放等操作。⑥POWerFree。与Conveyer模块的功能基本类似，都是对目标对象进行控制，不同之处是该模块主要针对的是悬挂在空中的对象。⑦TanksTIPes/Trains。主要针对气体、液体等物体进行处理，如配置、传输等。⑧AutOVie。用户可通过模型自定义相机的移动和场景，对高质量画面进行采集。同时，用户可对相机进行设置，实现采集画面的逼真，对图像可进行平移、缩放等处理。⑨Autostat。对仿真结果进行收集与分析，按照用户既定目标，给予参考方案，如降低成本、提高工作效率等方案。对仿真系统进行合理选择以后，就可以进行具体操作，

2.2建立仿真模型

按照系统工作流程与实际工作需求，对系统仿真模型进行构建，并对仿真系统相关运行参数进行确定。仿真模型建立以后，要进行逻辑控制程序的编写，依据自动化物流系统的工艺流程、物料流动过程及逻辑控制过程等仿真系统在对物料自动处理时需要的时间，对逻辑控制程序进行编写。

2.3仿真系统运行

在自动化物流系统中，应用计算机仿真技术，能够对物料出现的时间频率依据物流系统实际需求量进行计算，在物流自动化仿真系统中直接输入计算出的值，就能够对该仿真系统进行运行。根据物流系统生产班次，决定仿真系统的运行时间，二者的对应的关系，也可按照大物流系统来模拟。

2.4仿真结果优化分析

按照该仿真系统的运行结果来看，需要对无流量是否满足需求、流程是否畅通、系统是否存在问题等进行分析。对无流量是否满足要求按照数据统计结果能够直接判断。与传统的物流方式不同，商务物流整合了物流与电子商务的资源。商务物流在我国也经历了多年的发展，当前商务物流模式主要包含B2B、C2C两种。企业对企业的商务物流采用B2B模式，主要针对企业电子商务物流进行研究；消费者对消费者的商务物流采用C2C模式，主要以零售电子商务为研究内容。本文结合两种服务模式的特点与共性，设计电子商务物流评价指标体系，为物流方案的科学、合理建立提供依据。

3计算机仿真技术在物流行业中的应用前景

在通信、电力、生物、化工、交通等诸多行业和领域内，对计算机仿真技术已经普遍应用，并且随着技术的不断发展成熟，在更多的领域内必然会有更多的应用。在物流服务中应用计算机仿真技术，手下要对电子商务两种常用模式的特定与共性进行研究，B2B与C2C二者的共性主要表现为：在物流服务的内容方面二者是类似的；特性表现为：B2B是针对企业与企业之间的合作，而C2C是针对消费者对消费者之间的合作，将两种模式合作应用，能够使产业链更完整。在自动化物流仿真系统中，可对参数输入进行改变，实现对生产情况及波动进行仿真，模拟对系统带来的冲击，避免一些无法预料的因素出现，对系统堵塞可直观、形象的给出解决方案。能够在系统未投资建设前，就能够对自动化物流系统的生产信息及实际流程进行全面了解。现代物流产业在我国的起步时间较晚，因此在物流服务评价指标体系设计方面，还存在诸多不足，需要对电子商务物流服务从不同层面、不同角度来全面分析，对所涉及到的各类因素进行综合评估，并集合相关评价指标构成评价体系，实现不同模式下评价内容的不同。在实际工作开展中，要坚持遵循中心、重要、基本、关键及必要五大原则，确保评价指标体系的客观合理。本文对整体物流服务质量评价指标制度及物流服务质量评价量表进行参考，对评价的维度与模式从便利、可靠、响应及关怀四个方面确定，实现度电子商务物流服务的跟东与定位定价，促使我国物质服务质量的不断提升。

第3篇：仿真技术的应用范文

[关键词] 计算机仿真电子商务仿真

电子商务作为一个新兴领域,各个院校在电子商务专业建设中,培养目标和课程体系不是完全统一，因此侧重点是不同的。普遍存在的问题是重理论而轻实践的现象非常严重,不利于电子商务人才地培养。原因很简单，就是实践的电子商务平台很难搭建，应用仿真技术可以解决这一问题。利用计算机技术、网络技术等现代信息技术从事商务活动,突出学生的动手能力,培养融it与商务于一身的高素质复合型人才。

随着互联网的全面普及，基于互联网的电子商务也应运而生，并在近年来获得了巨大的发展，成为一种全新的商务模式，被许多经济专家认为是新的经济增长点。这种电子商务模式对管理水平、信息传递技术都提出了更高的要求，其中安全体系的构建又显得尤为重要。如何建立一个安全、便捷的电于商务应用环境，对信息提供足够的保护，是商家和用户都十分关注的话题。

一、概述

计算机仿真技术可以为学生提供虚拟的仿真情境, 为学生创设一种开放的、主动的、发现式的探索式的学习环境, 发展学生的高级思维能力和问题解决能力, 从而通过对该情境的操纵、观察和思考得出合理的结论。计算机仿真可以在很大程度上激发学生的高水平思维活动, 让学生通过反省性的、高水平的思维活动来建构深层的、灵活的、真正的知识,近几年, 计算机模拟教学在国内外的电子商务课程中屡见不鲜, 但仿真教学在计算机教学中的应用、尤其是在计算机网络课程中的应用还处于探索研究的阶段, 将计算机模拟应用于教学活动中, 往往能够收到事半功倍的效果。

电子商务引起人们的普遍关注，细说起来也不过是最近几年的事情。电子商务网络仿真实验室可以提供一个真实的环境,在这个环境中,学生可以模拟电子商务的各种活动。因此,电子商务网络仿真实验室具有可操作性、仿真性及适应性强的特点。可操作性,是指电子商务网络仿真实验室中的计算机所需软件;仿真性,是指学生在电子商网络实验室的计算机上安装了相关软件后,能够模拟it 环境,进行各种电子商务活动等;适应性强,是指电子商务网络仿真实验室能够成为与电子商务相关的多门课程的实习实训基地。在电子商务网络仿真实验室,学生可以学习基本的电子商务网站的建设流程。

二、计算机仿真技术

计算机仿真技术(computer?simulation?technology)是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真系统的模型，并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点，已成为分析、设计、运行、评价、培训系统（尤其是复杂系统）的重要工具。计算机仿真，是在研究系统过程中，根据形式性原理，利用计算机来逼真模仿研究对象。研究对象可以是真实的系统，也可以是设想中的系统。传统的仿真方法是一个迭代过程，即针对实际系统某一层次的特性（过程），抽象出一个模型，然后假设态势（输入），进行试验，由试验者判读输出结果和验证模型，根据判断的情况来修改模型和有关的参数。在没有计算机以前，仿真都是利用实物或者它的模型来进行研究的，这种方法的优点是直接、形象、易信，但模型受限、容易破坏、难以重用。而计算机仿真是将研究对象进行数学描述，建模编程，且在计算机上运行实现。它不怕破坏、容易修改、可重用。因此在现代化生产建设中得到了广泛的采用。并取得了丰硕的成果，带来了可观的经济效益。

计算机仿真技术的核心是按系统工程原理建立真实系统的计算机仿真模型，然后利用模型代替真实系统在计算机上进行实验和研究。由于近年来信息技术的发展特别是高性能海量并行处理技术，可视化技术，分布处理技术，多媒体技术，虚拟现实技术的发展，使得建立人——机——环境一体化的分布的多维信息交互的仿真模型和仿真环境成为可能，从而使仿真方法有了一些新的发展，形成了一些新的研究仿真方法热点，如：定性仿真方法；面向对象的仿真方法；分布式交互仿真方法；人——机和谐仿真环境建立方法学。

三、电子商务网络仿真实验室

利用仿真技术可以构建电子商务仿真实验室，通用的通信网络硬件实验平台《计算机网络》或《计算机网络与通信》是计算机专业的必修专业课程。它的实验主要是从以下几个方面进行设计的:网络技术做实验:它包括网络布线与制作,计算机操作系统的安装与配置,局域网的设计与实现,广域网的设计与实现。其目的主要是让学生了解常用网络的设备的连接、安装与配置。通过设计、连线和配置,完成网络数据通信实验。计算机网络原理的模拟与仿真:计算机网络模型,有许多协议支持实现,每种协议实现都有些算法。原理的模拟与仿真就是解决其中的一些算法实验,这种实验通常用软件加以实现,但同时也需一些硬件配合完成。其目的主要是使学生通过实验对算法应用理解更深刻。如:数据链路层的连续arq,网络安全中的加密算法等。网页虚拟实现交互指导实验:有些网络设备费用很高,也没有必要全部实做,设计一些虚拟网页,通过网络的操作达到实验的目的。如:网络的测试仪的使用,高端网络设备的使用和配置等。

在教学应用中，通过仿真技术不但可以节约教学成本，而且能取得良好的教学效果。

四、结束语

第4篇：仿真技术的应用范文

1.学生校外实习困难重重

企业走向市场，更加注重生产效益、技术保密和生产安全，学校难以建立长期稳定、专业对口的校外实习基地。企业对学生下厂实习的态度从积极到应付，进而变为消极，各种限制条件很多，实习往往变成了参观。笔者学院与兖矿鲁南化肥厂一直保持着密切的校企合作关系，化工专业学生在完成氨合成、尿素等专业课程的学习后，在该厂进行为期1个月的生产实习。但1999年以后，由于企业政策的变化，生产实习开始变得困难，学生的实践技能培养遭遇了尴尬。

2.增加实训工位，提高动手能力的要求

学生校外实习变得困难重重，于是实习只能依托校内实习基地。但由于经费不足，各实训室所能提供的实习工位严重不足，远远不能满足实训教学的要求。理论学习与实践操作严重脱节，使学生的职业技能和职业综合素质的培养不到位，特别是在讲授有关工艺流程，装置开、停车和事故处理相关内容时，学生厌学，教师难教，教学质量出现了滑坡。

1990年，北京化工大学仿真中心在国内首先提出并倡导采用全数字仿真技术解决本科生的工程实践教学问题。2005年，笔者学院开始把仿真训练软件引入生产实习教学环节，这一系统投资小、运行和维护费用较低，能够兼容多种典型的化工流程，具有工业级规模精准的静态与动态特性，因此在有效满足实习工位的前提下，很好地满足了实训教学的要求。

3.企业自动化控制技术发展的必然要求

化学工业是国民经济的重要支柱产业，大型化工基地遍布全国。随着我国改革开放和现代化建设的飞速发展，化工企业的规模迅速扩大，大量先进的生产装置被投入生产，这些新投产的装置具有很高的自动化和信息化水平。目前，国内外大中型化工生产装置普遍采用DCS(分布式控制系统)，以实现生产过程的集中显示和分散控制。2009年，国家安全监管总局也下发文件将涉及危险化工工艺的化工企业作为自动化控制改造的重点。可以预见，自动化控制是今后一段时期化工装置控制技术发展的方向。

4.节能降耗、减少开支的需要

仿真培训系统的推广应用，为我国化工职业技术训练开辟了一条新的途径。它在保障安全生产、降低操作成本、节能、节省原料、保障人身安全、保护生态环境等方面发挥了越来越大的作用。

5.企业技能鉴定和员工培训的必然要求

近年来，越来越多的企业将仿真系统应用于初级工、中级工和高级工的技能等级鉴定。如，中国石化的四个高级技师基地将仿真系统用于技师培训与考核；在山东省职业技能鉴定中心下发的《高级化工总控工操作技能考核准备通知单》中，要求把化工单元操作仿真软件或化工单元操作训练装置作为实操考核内容项目。

仿真系统已经成为企业员工培训不可或缺的手段。目前，石化企业已经全面应用仿真系统，新建或改造装置操作技能培训、在岗人员技能提升培训、系统操作员的技能培训、新入厂操作人员与技术人员的操作技能培训。

二、化工仿真软件涵盖的培训内容

目前，国内大中专职业院校普遍采用北京东方仿真控制技术有限公司开发的教学培训软件。笔者学院化工仿真培训的主要内容包括单元操作仿真和工段级仿真两个层面，单元操作培训使用北京东方仿真控制技术有限公司的CSTS2007版本，基本涵盖了所有常用化工操作单元，见表1。

工段级仿真（五套）：甲醇合成工段、常减压炼油、丙烯酸甲酯、空气分离、乙醛氧化制醋酸，涉及煤化工和石油化工等相关领域。

三、化工仿真培训的不足

当然，再好的仿真软件也代替不了实际生产，因此，有条件的学校还是应该购置实验实训设备，结合仿真软件开展教学，效果会更好。正版仿真软件价格不菲，而国外职业教育实习仿真软件虽发展较快，但由于涉及知识产权和软件汉化等制约因素，引入国内还需时日。同时，仿真技术并非十全十美，其不足主要体现为以下几个方面。

一是软件的开发需要采集化工装置的各项工艺参数建立数学模型，但因为各种影响因素相互制约，实际生产时的工艺条件变化比仿真模拟时要复杂得多。二是程序开发有漏洞，违反操作规程的程序设计时有发生。三是一机（计算机）一位（工位），在装置开、停车过程中，操作者既担任内操角色，又担任外操角色，无法训练两个角色间的团队配合及协调行动。四是软件无法模拟现场装置的实际动手操作，也就是培训中还需要培养操作人员对现场装置的几何空间概念的把握，以及对操作设备与部件的操作力度、动态时机的把握。

四、仿真技术的发展展望

1.3D仿真软件的研制开发

3D仿真软件具有化工工艺仿真、场景展示、设备展示、系统展示、结构展示、功能特性展示、参数展示、工作原理展示等传统2D仿真软件所不具备的功能。通过3D仿真模拟，学生可体验真实化工工艺系统的所有功能（开采和生产过程、操作、控制、性能、安装、维护等）。软件人机界面友好，功能齐全，流程简明，更易于学习、掌握。

北京东方仿真控制技术有限公司已经开始了3D仿真软件的研制开发，并取得了初步成功，目前正处于测试和推广应用阶段。相信在不久的将来，3D仿真软件会逐步取代传统2D仿真软件。

2.全流程级半实物仿真工厂的建立

随着我国煤化工和石油化工的快速发展，装置不断大型化、复杂化，自动化水平普遍提高，这对职业技术培训提出了更高的要求。为提高技术培训的成效，在仿真培训硬件设施上，需要建立典型的、有代表性的、有较强适应性的流程级、规模化实训装置，特别是要求仿真培训系统不但能够模拟控制室内的计算机控制系统（DCS）的操作，还应当模拟现场装置的实际动手操作，也就是要培养操作人员对现场装置的几何空间概念的把握和对操作设备与部件的操作力度、动态时机的把握，其中还必须包括控制室操作人员与现场操作人员的团队配合及协调。这些训练内容对于实际生产中复杂系统的开停车、非正常工况的处理以及事故紧急状态处置等非常重要。

第5篇：仿真技术的应用范文

关键词：数控加工；仿真技术；VERICUT；系统

引言

在近五年的时间里，网商得到巨大的发展，消费个性化需求也成为了各个生产厂家所竞相抢占的资源。在未来的时间里，厂家只有不断强化对技术的应用，才能对产品的制作周期、精密度以及外观等方面进行优化，才能最终实现对竞争力的强化。仿真技术可谓是近年来最受青睐的技术，其代表着数控技术对虚拟仿真的应用，实现数控加工技能培训的质效提升。对于制造业而言，虽然可以借助计算机对设计和制造进行辅助，但是三维环境下的刀具运动和加工轨迹还是需要仿真技术的再现。在通过计算之后对刀具的运行轨迹进行控制，并以此生成相应的数控机床科技识别的代码，在VERICUT系统和仿真软件的支持下进行模拟，在仿真的加工环境中呈现。这样一来，产品的加工效率便得到了相应的提升，对于研发和制造周期都有不小的助力，对于企业而言更是综合竞争力的体现。

1数控加工方针技术在当今的研究现状

21世纪的数控技术受到全球化的推动，其发展速率不断提升，制造业在数控技术上的依赖性也不断增加，成为决定行业发展的重要技术。对于数控技术而言，正确性的最大化也成为了技术发展的方向，虽然通过利用容易切削的材料来替换作业器具进行试切，但是也使得加工指令的检验变得更加充分。同时，也有不少的方法得以应用。例如：轨迹显示法，借助划针和笔替代刀具，以色版或者纸对刀具轨迹进行二维图的呈现，是简单的真模拟过程。然而这类方法的应用也存在不少的局限性，尤其是对人力、物力以及时间的消耗，使得生产成本的压力变得更大，而且生产周期也变得无法把握。据此，研究者在不断的摸索研究后，通过计算机对仿真模拟技术进行更大程度的革新，不仅实现试切情境的模型化、仿真计算及图形显示等，也将模型模拟推向更加精密和方针的高度。这样一来，企业的资源得到了较大程度的节约，同时也使得其他项目的生产和收益得到了真正的改善。从目前的数控加工仿真模拟的技术研究来看，方向和重点主要针对刀具轨迹展开的，仿真模拟效果也得可喜的进步。然而，现阶段的成果与希望值还存在一定的差距，在未来仍需要对机床加工采取进一步的研发，才能对机床加工阶段的刀具过切、刀具及夹具与机床之间的磨损度进行实时监测。与此同时，机床加工成效的预估也是重要的参考因素，因此，需要对刀具加工进行优化，最终确保产品质量与零件加工效率与机床的利用率等等。

2VERICUT仿真技术系统的介绍

2.1VERICUT系统

从目前的实际应用状况来看，VERICUT系统在全球范围内具有相对广泛的应用。该系统具有两方面的优势，其一是能够对数控代码的查证步骤进行模拟；其二是能够较大程度地增加数控材料的切削效率。该VERICUT系统工作原理是对数控加工的轨迹代码进行模拟，并借此将其在计算机上进行呈现，为刀具轨迹精度的检测提供了有效的平台，更对设计师的设计标准和要求进行了根本的满足。但是在运行的准备阶段，需要对系统进行故障诊断、改进和调整，确保仿真系统可以发挥应有的技术效果。

2.2VERICUTMachineSimulation系统

VERICUTMachineSimulation作为目前功能性最完备的数控加工仿真模拟系统，能够最大限度地再现机床运行过程中的具体状况，其效果较大程度地满足了人们期望。然而，对于这一系统的运行最重要的便是能够对识别数控代码文件进行识别，并结合G－代码开展模拟加工的环节。对于实际运行的仿真系统而言，VERICUT软件首先需要和机床进行绑定，才能在使用过程中模拟机床的运用轨迹及其他具体状况，确保数控加工阶段的错误和问题可以被检验出，并加以改正，全面提高数控加工的质效水平。

3数控加工中仿真技术的应用

从数控技术具体状况来看，工艺路线已经成为了编制的重点，刀具和加工参数也成为了整个工艺水平确定的重中之重。即使是相同路线的状况，在不同的参数水平和刀具规格下，对于具体工作的效率和零件质量均具有较大的影响。因此，在生产过程中，无论是复杂程度和加工种类差别，均需要慎重选择合适的刀具，这也成为了整个零件加工工艺的难点，产生的作用至关重要。从现阶段的虚拟加工技术应用来看，虽然可以满足对数控代码的验证，也能满足对整个工艺路线的合理性和正确性的验证，但是最终却只能对道具和参数的选择进行定性分析。这样就需要结合其他软件能进行相关定量分析的软件，例如VERICUT软件。该软件的优势在于能够开展自动化对比工作，而且通过零件加工过程的控制，能够帮助工作人员进行更高效和准确的刀具确定。同时，也能够通过具体条件开展虚拟验证工作，对于运行过程中可能出现的潜在危险因子进行分析，并对工艺方案进行优化。随着时间的推移，也有不少的仿真软件能够对数控加工阶段进行整体的仿真与模拟，这使得程序调控所需的时间和资源得到了有效节约，对于制造业的发展有了很大程度的推动。

4结束语

数控加工仿真技术的迅猛发展使得复杂的零件加工质效水平有了很大程度的提升，同时也使得调试阶段的废品成本得到了极大的降低，更有效地解决了程序错误更机床和工件带来的损伤问题。但是，该项技术的发展仍需要对产品的物理现象和规律进行深入的研究，才能更大程度地发挥仿真技术优势，最终使得数控加工的精度、质量、生产周期以及效率得到更大的提升。

参考文献：

[1]武珍平.数控加工中仿真技术的应用[J].品牌(下半月),2015(01):195.

[2]王守峰.小议数控加工中仿真技术的应用[J].电子测试,2015(12):94-95.

第6篇：仿真技术的应用范文

关键词：工科院校；三维仿真技术；虚拟现实技术；教学应用

1.引言

随着时代的进步，科技的要求。工业生产及其制造业愈发显得重要。伴随着德国工业4.0的提出，所谓的第四次工业革命已经蓄势待发。为了时代的需求，世界各国相继推出了工业改革计划与发案，共同推动世界工业化的再一次升级。这不仅是时代的挑战与机遇，也是国家的挑战机遇。

在工业4.0的背景下，工科院校在人才培养方面显得极其重要。这不仅是国内工科院校的机遇更是挑战；社会对工科类人才的要求，不仅仅在理论知识方面，更重要是能掌握先进技术，拥有实际操作能力及工程经验。工科教学要以实践为基础，培养其动手能力[3]；首先优化教学方式，根据学校的实际情况，将三维仿真技术运用到实际教学中，改善传统的教学方式，使学生从课堂上获得实际的操作能力，如同在工厂一般，不仅是理论知识的获得，更是实际能力获得，充分体现工科学生的最基本素质：主动思维判断与综合分析能力、解决实际问题的能力、工程设计能力、创新与创造能力、复合能力[4]。通过三维仿真技术将实际的模型、设计、实验等实际场景与效果展示给学生，从而真正的实现解放课堂，优化课堂，培养出真正的工科类的杰出人才。

2.三维仿真技术的发展现状

2.1.国外

自从1962年，Morton？Heilig发明实感全景仿真机以来，三维仿真技术便在美国、欧洲、日本等一些国家和地区迅速开展起来。随着科技的进步，时代的发展，三维仿真技术与虚拟现实技术越来越受到世界各国的关注，以三个I为代表，即Immersion（沉浸感）、Interaction（交互性―）、Imagination（思维构想性），作为三维仿真技术与虚拟现实技术最本质的特点，在发展的过程中融入了其它相关的先进技术。近些年，三维仿真技术结合虚拟现实技术在世界各国普遍应用，不仅在军事、航空航天、地理地形、工业领域[1]，更在生活、交通、教学研究、旅游等领域普遍运用起来；如英国路虎汽车采用人性化的仿真虚拟技术向客户提供模拟车型体验；美国先灵葆雅公司生产的抗过敏药开瑞坦在广告中将三维虚拟技术应用于广告人物形象等。

与此同时，众多世界名校也运用三维仿真技术与虚拟现实技术，开展教学与科技研究，如：美国北卡罗来纳大学（UNC）、麻省理工学院（MIT） 、华盛顿大学、乔治梅森大学；日本奈良尖端技术研究生院大学、东京大学等世界名校早已在上个世纪就开始了相关方面的技术研究。几十年的发展使美国、德国、英国、日本等一些发达国家，在这个领域已走在世界前列，并迅速融合到生活的各个方面。不仅使国家经济有所提升，更从科技及教学等众多方面有了极大的突破。

2.2.国内

随着国际间的竞争日益激烈，国家对科技的重视更加重视，国内部分研究机构开始发展中国的三维虚拟仿真技术。由于国情的原因，中国在这方面的技术与世界的发展水平有一定的差距[1]，但近些年的努力使我国在三维虚拟仿真技术也取得了一些相应的成就，建立以一些科技研究机构，将三维虚拟仿真技术运用到工业设计与科学教研工作中。逐步走进其它领域：比如教学课堂，将三维虚拟仿真技术与理论教学只是相结合，进一步提升教学的质量。

尤其一些工科类的大学，根据学校的具体情况与实际能力，制定相关的工作计划，融入教学工作与研究中例如：北京航空航天大学的计算机系根据自身特点，实现了分布式三维虚拟环境网络设计，可以创造实时三维动态数据库、虚拟现实演示环境、适用行员训练的虚拟现实系统、虚拟现实应用系统的开发平台；浙江大学CAD&CG国家重点实验室研发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统；清华大学计算机科学和技术系对虚拟现实和临场感的方面进行了研究；一些相关高校取得了很大的成果，但在国内众多学校中还未广泛运用。传统的教学体系依旧存在于很多高校中。

3.教学中的应用

随着科技的进步，技术的竞争，工科院校传统的教学方式已经不满足现代化工业对人才的要求，培养高素质的工科类学生是学校的目标，也是当代工科院校的责任与义务。传统课堂以老师讲授为主，教授理论知识[2]，由于教学设备的不足、学生众多、实践地点不足、实验室不足等一些问题制约之教学，使学生实际操作能力不足[3]，直接影响学生的创新与工程设计能力。

利用计算机作为基本工具，将三维仿真技术运用到实际教学工作中，把抽象的概念与模型用电脑展示给学生，直观感受与真实的效果。将实践课程运用三维虚拟仿真技术，创造虚拟空间，使学生感觉如同真实环境一般[2]，同时能进行实际操作，锻炼学生操作能力，展开学生立体化想象空间，培养学生创造力与想象力更加便于创造与创新[4]。例如机械设计，通过三维软件如solidworks等创造模型，通过设计、模拟、分析等各方面的仿真的出实际效果。通过有限元分析，展示零件实际运用过程中效果。使学生更加清晰、具体的了解实际现实中的特点，同时学生能自作，培养其动手能力，提升实际操作经验。

如图1 LED 灯受热分布

如图2 受热后位移变化

运用三维仿真技术（solidworks软件），对模型进行实体分析，通过模拟把抽象的现象直观的展示在课堂上，避免只有理论没有实际的模拟的教学课堂，同时解决了实验室不足的问题。

如图3 聚氯乙烯的悬浮聚合的模拟仿真流程图[2]

如图4 热电厂生产框架图

图3、4是传统教学课堂上的讲授化工操作的实际流程图与电力大学讲授电厂发电过程的机构框图，学生不能深入了解其实际过程中的现象。

理论过程与实际现实总是有一定的差别[2]。通过三维虚拟仿真技术，运用Solidworks、 3Dmax、Flunent等软件模拟实际场景效果，创造立体环境，将实际过程的每个用动画场景展示，避免工厂实践和一些实践过程存在的问题[2]，更加直观了解生产的环节，从而达到理论与实践相结合的效果。培养出具有创新与创造能力以及实践经验的工科类人才，适应社会的需求，显示工科类院校的特点。

4.结束语

本文简单阐述了三维仿真技术国内外的发展现状，以及在工科教学中的应用及相关成果。三维仿真技术应用于工科教学中，优化教学资源，极大的提高教学的质量，同时解决院校资金不足与教学设备不齐全的问题。解放了学生思想空间，在教学中从分的发挥了学生的主体地位与作用[1]，激发学生积极、主动地参与教学过程中；培养其独立创新素质与实践的能力。将工业生产过程中流程及原理，通过三维仿真技术直观、具体的展示给学生，发挥其优势。

然而三维仿真技术在国内教育领域还处于自发状态，尚未形成完善的、良性循环的、自觉开发和应用的体制[1]，这将是教学改革的机遇与挑战。

参考文献

[1] 郑军龙，罗 黎，严景明，陈国庆三维虚拟仿真技术应用于高职教学的研究[J]. 广西电力职业技术学院，2012； 1-2.

[2] 李 颖1，张 亮2，后振中1，张 立3，鲁 杰1，梁 晨1，魏启兵，动态模拟仿真在高校工科教学中的探索与应用[J]. 陕西 西安1.西安科技大学，2.西安交通大学医学院第一附属医院， 3.西安电子科技大学幼儿园，2015 ；1-2.

[3] 陈冬梅，仿真技术在技工学校数控实训教学中的应用[J]， 广东 广州，广东省机械高级技工学校，2010；1-2.

[4] 朱春华，韩琳，仿真技术在工科专业教学中的应用分析[J]， 河南 郑州， 河南工业大学信息科学与工程学院，2007；1-2.

作者简介：

第7篇：仿真技术的应用范文

关键词： 职业教育 计算机仿真 应用

传统的职业教育教学，大都采用课堂讲授然后在实训场所进行实习实验的方法。尽管现在我国已进行了大刀阔斧的职业教育改革工作，尽量实行或者实现理实一体化教学，即边理论学习边实习实验。但由于这样那样的原因，要使这二者有机地结合起来非常困难，当然势必会出现理论和实际脱节的问题。尤其对于那些资金不足地实验条件有限的学校，特别是一些中等职业学校和技校，相当数量的实验和实习只能在黑板上或书本上进行，缺少教学应有的环节，导致学生在学习过程中完全受到教师和教材的束缚，缺少创新和学以致用的能力，直接影响教学的效果。

为了改变这种状况，人们一直在追寻应用仿真技术尽量避免和减少理、实脱节的问题。早些时候的仿真通常都是物理仿真，随着科学技术的发展，现在的仿真技术已分为了两大类：物理仿真和计算机仿真。物理仿真的优点是直接、形象、易懂，但模型受限，易损坏难以重复使用。而计算机仿真则是将研究对象进行描述，建立虚拟模型，在计算机的运行中即可实现。优点是：不怕破坏，易修复修改，可以反复使用。实践证明，职业学校的一些常设专业，比如电工、电子、机械、数控、模具、汽车、服装、化工等均可引入仿真教学，计算机仿真教学即可应用于理论教学，也适用于实习实验教学。最大的好处是能够实现节能降耗，在一定程度上可缓解教育资金的不足，节约大量的教育经费。

计算机仿真教学与物理仿真教学和真实的实习实验教学相比，具有一系列的优点。

一、直观、形象

仿真教学能够提供一个近乎实际的平台环境，一些高校、科研单位研制的三维仿真软件，能够模拟和实际完全吻合的虚拟情景。例如，利用仿真软件我们可以模拟一个个电子单元电路、直至一个完整的电路。而且能够清楚地显现这个电路工作时的各种电学状态，甚至教师在授课时无法展示的波形图。并能保存仿真中的各种技术数据，为电路的测量、记录提供了非常方便有效、快捷的理论数据。另外仿真还能提供电路中各种元器件的模型参数，既能满足同学们的感官要求，又能满足在教学中的实际效果。在数控加工教学中，通过软件，同学们可从任意的角度去观察数控机床的加工过程，加工的毛坯变为成品的过程历历在目。再如化学仿真，仿真过程能够对物质化学变化前后的形态、颜色、温度等都可模拟得非常逼真。

二、节约、安全

应用仿真教学，无论是在理论课堂还是实习实验场所，我们不必要准备大量的物质材料，不必具备很大的空间场所，仅此便可节约大量人力、物力和财力。例如，电气课程，我们可以节约大量的模拟板、面包板及各种电器、电子元器件。数控加工可以不必设置场地、机床、可不必投放加工材料，化学实验无需真材实料、无需瓶瓶罐罐，等等。由于这些教学情况均是在虚拟状态下进行的，因此对于电气、电子电路的数据测量，我们可以借助于虚拟的仪器、仪表进行操作。在安装、调试、测量电路过程中，由于人与设备、电路非实际接触，从而可以避免学生触电。即便电路出现短路、漏电等故障，也不会毁坏设备与器件，安全系数大大提高。再说数控加工，机床和加工工件、材料、刀具在数控加工的过程中，投资是巨大的，一台机床动辄几十万，甚至上百万。虚拟毛坯代替实际材料，虚拟冷却液替代实际冷却液，极大地降低实习实验消耗。且刀具不会因为进给量过大而损坏。在化学仿真中，酸、碱、盐都是虚拟物品，没有消耗更没有污染。

三、高效、全面

仿真教学可缩短实验、实习材料、仪器仪表、工卡量具的准备过程学习或实习完毕后，也节省了回收时间。在仿真教学过程中，教师、学生可以轻松对实行过程初始化，对未能完成的实验实习进行状态的存贮，对在实验、加工、实验过程中出现的错误及时地修正，对已经完成的实验实习进行调入回顾，极大地提高了实验实行的效率。

仿真教学软件可充分考虑实际环境中的各种因素，避免由于特定条件而导致的操作结果的单一取向。如电气仿真，可对失压、欠压、过压、过载、短路、断路、漏电、电路调节等诸多因素进行全面的仿真，可人为模拟各种状态下的故意破坏而不损坏设备、电路。总之，仿真教学几乎可以构建我们所要的一切。

综上所述，计算机仿真教学，尤其是在职业教育教学中能够起到前所未有作用与功效，既能节约大量教育资金，能够收到在传统课堂上达不到的教学效果，特别是由于它的安全性、无破坏性，可以反复修改或格式化，从而会激发同学们更高的学习、探索、创新的意识，会使得课堂气氛更加活跃，互动性更强，真正使同学们由被动学习转而变为主动学习，从而将我国的职业教育提升到一个崭新的阶段。

参考资料：

第8篇：仿真技术的应用范文

关健词：OPNET；网络仿真；网络规划设计

中图分类号：TN915文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)12-21583-02

Applications of OPNET Simulation Technology in the Network Project and Design

GAO Jin-yu1,JIA Shi-jie2

(1.Shandong Information College,Weifang 261307,China;2.Electronic and Information College of Dalian Jiaotong University, Dalian 116028,China)

Abstract:Network simulation is a technology that simulates network actions through mathematics modeling and statistical analyzing, consequently achieves the specific network performance parameters, objectively provides the reliable basis for the network planning design, reduces the network construction cycle, makes the policy more scientific in the network construction, and reduces the investment risk of network construction. A network simulator COPNET is introduced, which has powerful function in the field of network project and design. The OPNET technology is analyzed from three aspects, the key characteristics, the three-layer model mechanism and the simulation ways and procedures. Finally, a practical case is presented illustrating OPNET simulation in the network project and design

Key words:OPNET;network simulation;network project and design

1 网络仿真与传统的网络设计方法

随着网络规模的日趋扩大和网络技术的日趋复杂，基于经验、试验和理论计算的传统网络设计方法越来越暴露出其不足[1]。网络仿真是一种介于试验和计算之间的技术，它通过建立实际的数学模型并按照相同的运行机制模拟物理系统的动态行为，为网络的规划设计提供客观、可靠的定量依据。从可靠性、成本、可实现性方面比较，网络仿真是经验方法、试验方法、理论计算三种方法的比较理想的折中，特别在大型网络的规划和设计方面有比较明显的优势。将网络仿真与传统的网络设计方法相结合，可以弥补传统设计方法的不足，从而缩短网络建设周期，提高网络建设中决策的科学性，降低网络建设的投资风险。在实际的网络设计中，可以遵循以下的基本原则综合使用这几种设计方法[2]：

(1)依据经验和计算进行初步的网络规划和设计；

(2)对于经验和计算难以确定的问题，建立网络的仿真模型，通过仿真获取必要的设计依据；

(3)如果需要且条件许可的话，可以搭建小型试验网进行试验，对设计和仿真结果作进一步的验证；

(4)对多个不同的设计方案，建立各自的网络模型进行必要的仿真，为方案的比较和选择提供依据；

(5)最后还可以利用网络仿真手段对完整的设计方案进行验证，检查是否达到预定的技术指标和实际目的。

2 OPNET网络仿真技术

目前最常用的两大网络仿真工具是ns2和OPNET，前者是由伯克利大学开发的源代码公开的共享工具，用户可以直接从网上免费下载；ns2由于是共享工具，存在很多不足，可靠性得不到保证，用户需要从头建模，适用于小规模模拟。后者是美国Mil3公司生产的，主要用于各大学和大型通信公司。OPNET具有丰富的技术、协议、设备模型库和适合各个层次的建模工具以及灵活强大的仿真分析工具，特别适合各种网络仿真研究[2],目前它是世界上最先进的网络仿真和应用平台。

2.1 OPNET的主要特点:

OPNET支持面向对象的建模方式，并提供图形化的编辑界面，以便于用户使用。在网络规划与设计以及对现有网络的分析方面都有很好的表现，同时也为通信协议和路由算法的研究提供了与真实网络相似的环境。OPNET具体有以下主要特点：

(l)有限状态机。在过程层次使用有限状态机来对协议和其他过程进行建模。在有限状态机的状态和转移条件中使用C/C ++语言对任何过程进行模拟。用户可以随心所欲地控制仿真的详细程度。有限状态机加上标准的C/C ++以及OPNET本身提供的400多个库函数构成了Modeler编程的核心[3]。

(2)层次化的网络模型。使用无限嵌套的子网来建立复杂的网络拓扑结构。

(3)对协议编程的全面支持。OPNFT的核心已经嵌入了众多协议，因此对于很多协议，无需进行额外的编程。OPNET几乎预定义了所有常用的业务模型，如均匀分布、泊松分布、欧兰分布等，同时还集成了Mail, H1TP, FTP、远程终端、电视会议和数据库等常用的客户一服务器应用业务模式。

(4)丰富的集成分析工具。Modeler仿真结果的显示界面十分友好，可以轻松刻画和分析各种类型的曲线，也可将曲线导出到电子表格中，而且可以用曲线和HTML格式显示仿真结果。

(5)动画演示。在仿真中或仿真后显示模型行为的动画，可以形象地表示出系统的特性。

(6)高效的仿真引擎。使用Modeier进行开发的仿真平台，使仿真的效率相当高。

(7)系统的完全开放性。Modeler中源码全部开放，用户可以根据自己的需要添加、修改已有的源码。

2.2 OPNET的建模机制

OPNET提供了一个支持通信网络和离散系统建模的综合开发环境。通过对离散事件的模拟，分析模型的行为和性能。OPNET的建模方法非常简单清晰，Modeler建模过程分为3个层次:过程(process)层次、节点(Node )层次以及网络(Network)层次。在过程层次模拟单个对象的行为，在节点层次中将其互连成设备，在网络层次中将这些设备互连组成网络。几个不同的网络场景组成“项目”，用以比较不同的设计方案。这也是Model-er建模的重要机制[4]，这种机制有利于项目的管理和分工。OPNET中的建模工作在3种不同的层中完成，这3种层次也称为3个域。这种建模方式与使用单一层次对系统中的所有层面进行建模的方式不同。 OPNET采用基于包的通信机制。通过仿真包在仿真模型中的传递来模拟实际物理网络中数据包的流动和节点设备内部的处理过程。仿真包还可以用作模型中各个模块之间控

制接口信息的描述方法。在建模中，可以根据需要生成、编辑各种格式的包[5]。

Network模型是最高层次的模型，由网络节点(Node )和连接网络节点的通信链路(link)组成，由该层模型可以直接建立起仿真网络的拓扑结构。

2.3网络设计规划的OPNET仿真步骤

(1)收集和分析网络工程设计的文档。包括仿真网络的网络拓扑结构、网络协议和网络标准、网络设备、网络链路特性、网络应用及其流量特性等。

(2)建立网元模型。对于基本模型库中已有的网络设备，根据网络设备的接口配置对现有模型进行修改，优化网络设备模型。若基本模型库中没有的网络设备，需要编程开发新的网络设备模型。

(3)建立网络模型。建立起网元模型之间的有机连接，从而将整个仿真网络系统影射为OPNET网络模型。对于新建网络，需要从模型库中选择合适的网络节点、链路来建立网络模型，对于升级后的网络，则需在现有模型的基础上，修改网络拓扑或网络设备。

(4)建立网络流量模型。在OPNET中，网络流量分为背景路由流量、背景利用率流量和前景业务流量。建立网络拓扑结构后，根据实际设计的需要建立好相应的流量模型。

(5)仿真设计和仿真计算。建立拓扑、导入网络数据流量后，可以选择仿真过程中感兴趣和要收集的网络性能统计参数。按照参数的收集范围，可分为全局统计量和对象统计量；按统计量的类型则可分为统计数据与动画数据。统计数据是一对数据的集合，其中一项是自变量，另一项是因变量，通常情况下，自变量是仿真时间，因变量是所要收集结果的统计量。动画数据记载了网络模型在仿真过程中的流动过程。然后选择仿真参数，在不影响仿真结果可用性及可靠性的前提下，尽可能提高仿真计算效率。设计完仿真参数后，就要进行仿真计算，仿真运行的时候，会根据仿真产生的事件和事件发生的时间产生一系列的数据，并将其记录在运行日志文件中。

(6)查看、结果分析并提交仿真报告；对于统计数据，可以直接通过菜单栏的“view result”查看，而动画数据则要利用m3_vuanim程序打开。

(7)比较仿真结果与实验或测试结果，既可使用数据分析的形式，也可使用图象处理的方法。包括两个方面的内容，一个是验证某一设计方法或者网络算法的有效性，另一个是比较不同设计方案的仿真结果，选择合适的方案。

以上是OPNET仿真技术在网络规划设计应用中的典型流程，在实际操作中，往往需要多次的反复，具体的网络仿真流程需要根据具体的仿真需要和其它具体情况决定。

3 OPNET仿真实例

3.1仿真问题提出

某校主校区局域网采用星型拓扑结构，共有32台工作站。拟建设一个覆盖四校区的校园局域网，各分校区内部网络通过电话线路与主校区实现网络互连进行校园网的扩容，各分校区子网内有20台工作站，也采用星型拓扑结构，用来发送负荷较大的FTP服务。主校区子网与各子网之间的连接采用链路LAN_Mod_PPP_DS0。并且要求主校区与分校区之间可以提供稳定的FTP服务。仿真的任务是观察原有的服务器的负荷和网络节点之间的延迟是否可以满足扩容后的要求。

3.2仿真模型设计

本仿真的任务是观察在有无背景链路流量（背景链路流量是在网络中对有可能存在的一类负荷的模拟行为）的情况下系统性能的对比。首先要在各分校区内部组建内部网络，可以同主校区一样，内部网络采用星型拓扑结构。分别在地图的五个位置定位，在任意一个建立子网模型。分校区子网模型如图1所示。子网内部模型建立以后，就需要在其他位置分别放置这些子网节点了。对主校区进行的内部网络进行一定的改造，使其支持各个分校区子网的交换和为各个分校区提供一个公共的FTP服务器。如图2所示。主校区被设置成提供FTP服务的交换式内部子网络后，整个的网络拓扑模型就建立起来了。网络拓扑如图3。

图1 主校区节点的内部设置

图2 主校区节点的内部设置

图3 建成后的网络拓扑图

3.3仿真结果

选择观察仿真结果的Compare Results命令，就可以比较有无背景流量的链路利用率和FTP的服务时间。

从图4、图5中看出，运行仿真后，具有背景链路流量的链路利用率要高于没有背景链路流量的链路利用率，这是因为有背景链路流量的链路传送的数据确实要多。在链路重载的情况下，当曲线趋于稳定的时候，有无背景链路流量的文件下载的时间大概相差4s～4.5s的时间。从以上两个所观察到的参数，可以看出扩容后的校园网FTP服务质量仍比较稳定。这样就完成了在有无流量的情况下系统性能的对比。

图4 观测到的随时间平均的链路利用率 图5 观察到的随时间平均FTP下载时间

4 结论

网络仿真技术是一种全新的网络规划设计方法，该技术以其独特的技术手段，成为一种经济有效和其他传统方法不可替代的网络设计的有力工具。而OPNET公司的OPNET Modeler是当前业界最领先的网络技术开发环境，为开发人员提供了建模仿真以及分析的集成环境，大大减轻了编程和数据分析的工作量。OPNET为网络技术开发、网络性能理论测试、网络设计方案评估及网络故障诊断等提供了强有力的工具，必将得到更为广泛的应用。

参考文献：

[1]杨宏宇,王兴隆,谢丽霞.网络仿真软件OPNET的应用与实践[J].计算机工程与应用,2005,(10):118-118.

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[3]OPNETModeler9.0onlinedocumentation[EBPOL].

[4]陈敏.OPNET网络仿真[M].北京:清华大学出版社,2004.

第9篇：仿真技术的应用范文

数控加工虚拟仿真是通过计算机虚拟仿真模型将数控机床的各组成结构、运行方式、逻辑关系等用三维动画的方式展现出来。数控加工虚拟仿真软件能够对工件加工的全过程进行模拟，并可以从多角度观看加工时刀具的切削路径和工件加工效果。对初学数控机床的学生来说，使用数控加工虚拟仿真软件学习数控加工的操作步骤可以将机床的运作和工件的加工过程立体地呈现出来。数控加工虚拟仿真可以对预加工工件进行多次反复模拟加工，并通过多次的模拟加工不断改进工件的加工方法、提高工件的加工效果，为真实环境下加工工艺分析及程序编写提供参照，保证了工艺分析的可行性、程序运行可靠性，避免因工艺不合理或程序出错造成的刀具碰撞或引起其他突发状况。

2数控加工虚拟仿真在实训中的应用

基于虚拟仿真技术的数控加工实训教学方法改变了以往仅在数控机床前对学生进行教学的单一形式，通过加入虚拟仿真技术可以让学生通过仿真软件和三维模型深化对数控机床的学习，并让学生从多角度、全方位对数控机床的构造及各组成结构进行认识和学习。此外，在工件加工前学生可以对数控机床的整个操作和加工过程进行仿真和模拟。在学生对数控机床知识有一定了解后，向学生演示对刀及简单的操作加工。学生对数控机床及数控加工过程有一定认识之后，学生就可通过数控虚拟仿真软件学习和练习数控机床的开关机、换刀、对刀、工件旋转、简单的工件加工等操作过程，同时可以学习操作面板上各个功能键和输入键的用法和作用，在学习过程中。如若学生操作错误或是虚拟机床停止运行，学生可以随时返回操作或是重启软件，减少了实际中因误操作引起的设备损坏和人员伤亡。在学生熟练数控加工的操作流程后，让学生学习数控机床的加工原理及数控编程方法。数控编程的学习之所以放在学生熟悉数控机床之后，是因为这样学生更容易学习数控编程的逻辑思维、程序代码意义及各段编程的作用。在学习编程的过程中将工件加工的工艺分析和路径分析贯穿其中，让学生通过实例形象地学习数控编程。为了检验编程是否正确、合理，学生可以将所编程序输入数控虚拟仿真软件，通过仿真软件对工件加工时的走刀路径和加工后的效果进行模拟分析，从而检验编写的程序是否准确、合理。最后，在学生对数控机床的操作过程、程序的编写方法、工件加工的工艺分析等知识充分学习后，指导学生独立上机操作，将前期所学的知识点在真实数控机床环境下进行演练。通过这种数控机床与数控虚拟仿真软件的交互学习，增强学生对数控加工流程的认识，调动学生学习数控加工的积极性，让学生有充足的时间和机会，通过多种途径深入学习数控加工技术。

3数控加工虚拟仿真在实训中应用的优势

3.1增强了学生数控加工实训效果，提高了学生动手操作能力数控加工虚拟仿真运用到实训教学中可以实现对数控机床的各个部件及辅助工具进行立体演示，摆脱了传统教学中通过平面图或是观察数控设备外观进行想象。同时，数控加工虚拟仿真软件可以模拟出现实环境中数控操作和工件加工过程，能够对输入的数控程序进行识别和检验，其操作面板、运行系统等都可以按实际需求进行修改，学生像在真实环境下进行各项功能操作，给初学者提供大量的练习操作时间，为后续的上机实训奠定了扎实的基础，有效提高学生的数控加工操作能力。3.2提高了数控机床的有效利用率，降低了实训耗材的浪费各高校在开设数控加工课程时，由于数控设备数量及数控教学老师人员数量有限，数控加工教学模式一般是数十位学生集中在一台数控设备周围学习。由于开设数控加工的课时是固定的，所以在学习数控操作过程中，每个学生的实际上机操作时间较少、操作能力难以得到快速提高。将数控加工虚拟仿真运用到实训教学中可以让学生在数控加工虚拟仿真实验室内学习基本的数控机床操作知识，反复锻炼学生的数控操作能力，在学生具备数控操作能力后再分批次、分阶段进行真实环境下的上机操作，最大程度实现数控机床的利用效率，同时减少学生在初学过程中对加工耗材不合理使用，降低了实训过程中耗材浪费。3.3增强了学生实训安全性、降低了数控机床故障发生率数控加工虚拟仿真运用到实训教学中，合理地将学生的初学操作过程放到虚拟环境下，减少学生在实际初学过程中因误操作造成的人员伤害及机床损坏，在提高学生学习效率的同时增强了学生实训的安全性。同时，由于数控程序调试过程是在虚拟环境下先行完成，所以在后期上机过程中缩短了程序调试时间，降低了数控设备的消耗，在加工一些复杂零件时，有效降低了程序出错的可能性，减少刀具损害及工件破坏的几率，从而降低数控机床发生故障的概率。3.4拓宽了学生专业知识面、提高了学生创新能力虚拟制造和智能加工已经成为制造业发展的目标和方向，虚拟仿真技术在数控加工实训教学中的应用可以让学生认识到智能加工在行业应用中的前景，促进学生对未来就业方向的正确把握。同时，数控虚拟仿真软件给学生提供了一个生动、逼真的数控操作学习环境，让学生成为虚拟环境的参与者，变被动的传授为主动的交互学习，无形中培养了学生在智能加工行业的创新意识，提高了学生的创新能力。

4结语

将数控加工虚拟仿真运用到实训中是对实训教学方法的探索与改进，它通过合理地安排数控加工教学内容和授课方式来提高学生对数控加工的学习效果，为学生提供了足够的学习时间和操作空间，从而有效提升了学生的创新思维和创新意识，为学生的动手能力和创新能力培养营造了良好的学习氛围。这种探索与改进对数控加工实训教学效果和质量提升有很大的促进作用，对“新工科”背景下培养高技术综合性人才具有重要意义。

【参考文献】

[1]王吉林.数控机床虚拟仿真软件的设计与实现[J].煤炭技术,2010,29(05):28-30.

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[3]刘振东,李晓东,马建民,曲本全.虚拟仿真技术在工程训练中的应用[J].实验室研究与探索,2017,36(03):160-163.

[4]江灏源.浅谈虚拟仿真技术在数控加工教学中的应用[J].山东工业技术,2016,(19):267.