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举例说明计算机仿真在机械,电子或桥梁方面的应用。

时间:2024-03-16 03:05:58  来源:http://www.gjqjd.com  作者:admin

一、举例说明计算机仿真在机械,电子或桥梁方面的应用。

计算机仿真在机械行业中的应用

1.计算机仿真在复杂机械加工过程研究方面的应用

机械加工过程,是机械行业进行生产的基础。利用计算机仿真,有助于发现其机理,为提高机械加工性能提供理论支持。如磨削方面,吉林大学的王龙山教授等提出了依赖于时间变化的描述磨削过程的各个数学模型,通过计算机模拟可以预测和估计磨削行为和磨削质量,为磨削过程优化、智能控制、虚拟磨削创造了必要的前提。李国发博士等研究了变进给磨削过程磨削功率的模型,利用计算机仿真得到能够应用于实际磨削过程的最佳磨削方案。还有山东大学机械工程学院的王霖等研究了磨削温度场的计算机仿真系统,实现了对磨削温度场的预测及优化,为研究各加工参数对磨削温度场的影响提供了理论依据。铣削方面,同济大学机械工程系的李沪曾教授等建立了多齿端铣切削过程动力学模型,开发了切削振动仿真的微机通用软件,采用数字仿真方法研究了平面端铣切削振动的原理和条件。佳木斯大学的任福君教授等研究了电火花切割多轴加工复杂曲面的计算机图形仿真技术;上海交通大学的楼乐明博士等建立了电火花加工的工艺仿真系统,实现了加工效果的预测、加工参数的优化。挤压成型方面,上海交通大学的储灿东博士建立了连续挤压的计算机仿真模型,并通过模拟实验得出了连续挤压全过程的应力场、应变场和温度场。

2.计算机仿真在汽车制造研究方面的应用

汽车制造是机械行业的一个重要组成部分。它有很多实验课题,难度大、实地成本高,计算机仿真技术的引入,有效的缓解了这一方面的问题。如发动机方面,装甲兵工程学院机械系的毕小平教授等建立了多缸柴油机起动过程的计算机仿真模型,其仿真结果与实际测量值比较吻合,可用于多缸柴油机的起动性能仿真。江苏理工大学的蔡忆昔实现了对进气管内气体流动的动态仿真,直观描述了瞬态过程,为多缸发动机换气过程的研究提供了有效的方法。汽车流场方面,华东理工大学信息学院的吕明忠博士等成功的模拟出了汽车尾流场的气流分离和拖曳涡现象,建立了两种车型的汽车外流场空气动力学模型,并进行了仿真实验,取得了满意结果。碰撞实验方面,浙江大学动力机械及车辆工程研究所的詹樟松博士根据汽车碰撞的事故形态与乘员伤害之间的规律,建立了乘员动力学响应的数学模型,并开发出了相应的仿真软件,该系统可部分代替实车碰撞实验进行汽车被动安全性能的研究。其他方面,例如,汽车工程学院的熊坚对汽车的制动过程进行了仿真研究,一汽大众汽车有限公司的姚革等通过仿真研究了汽车转向的轻便性问题等。

3.计算机仿真在齿轮设计方面的应用

齿轮是机械产品的主要基础部件,对其进行仿真研究具有重要意义,很多的科研工作者在这方面做了相关的研究。如太原理工大学的庞桂兵等采用Visual Lisp 语言从几何角度讨论了任意端面齿形的齿轮建模及其传动仿真,山东矿业学院的张广军等利用计算机仿真研究了圆弧针齿行星传动的动力学问题,南京航空航天大学机电工程学院的曾英等通过计算机仿真探讨了主动齿轮与刀具齿数差、齿数比、模数等主要参数对正交面齿轮传动接触点的影响。计算机仿真在齿轮泵的齿轮的设计与制造中,也有着重要的应用

二、计算机与土木工程有什么关系

其实不光是土木工程

在今天电脑技术已经融入到各行个业了,

就土木工程具体的来说,比如

建筑工程图纸,现在都是计算机制图,

标书,结预算,工程资料的整理归档都在计算机化,

在着两方面都能够有所建树的话,才能在更有竞争力.

三、土木专业(工民建)的学生在工作后会用到哪些计算机软件(辅助设计类及其他)和程序语言

本科生要掌握的软件主要有CAD(基础),PKPM(这东西就够你学的了,受力分析和配筋用的),天正(画建筑图必备),探索者(用于计算和自动生成图)等。如果是研究生的话还要会数值分析的软件。自己学点3DMAX也是很好的,用于造型。

如果是本科毕业生的话语言基本没有要求,懂点C语言就够了。

你说的那些办公软件和PS是所有专业都要懂的,是一种基本素质了。不是土木人的专业软件了

四、计算机网络在建筑学中的作用

上个世纪90年代以前,当计算机的操作系统还处于DOS时代,那时三维设

计软件离个人电脑还很远,建筑师们在进行方案推敲时借用的手段就是手绘透

视图或者制作工作模型,而在进行效果表现时则采用手绘效果图和制作表现模

型。自从Autodesk公司开发的3D Studio可以在DOS下稳定运行时,它就迅

速的在国内广泛流行起来(现在还记得第一次看到3D Studio建的一个直升

飞机模型时的震撼)。当Windows95面世以后,Autodesk公司不失时机地推出

了针对Windows及NT的3D Studio MAX 1.0。3D Studio也终结于4.0的

版本。作为3D Studio DOS版本的超强升级版,3D Studio MAX在几年中发

展很快,迅速从1.0、2.0、2.5等发展到8.0版,同时伴随电脑硬件如CPU

处理速度的迅猛发展,使个人电脑在三维制作上直逼专业图形工作站。目前我

们使用的3D软件不下数十种。而我们建筑上常用的也有包括3DMAX、AUTO

CAD、Sketch Up、MAYA等,尤其是Sketch Up(中文名《草图大师》)的出现,

就以其强大的快速建模能力受到广大设计者的偏爱。

由于计算机3D绘图简便、快速、易于修改、材料质感的表达和光影效果

的真实感这些因素都是手工模型无法达到的,于是许多建筑师都断言手工模型

已是穷途末路,没有前景。MiNi]入学的学生也产生这样的疑问:既然工作后并

不需要他们制作手工模型,为什么学校还要让他们在课程设计中制作手工模

型?

学习制作手工模型真的没有必要么?要回答这个问题,我们首先要明白我

们是怎样来接受外界信息并将其提炼成为自己的知识的。由“概率知觉论”我

们可以知道:“为了应付从环境到达我们的感觉线索的不定性和不一致性,个人

必须建立对环境加以判断的全部有关的概率论点,这些概率论点是以往从大量

环境场景的感觉线索取样得到的”①这句话的意思是我们所有的对世界的认

识来源于不断的重复,概括起来说就是“熟能生巧”四个字。只有不断的外界

信息刺激,并通过自己大脑对这类刺激的归纳整理,最终才能形成我们自己所

能掌握的知识。

也许有人要说,我通过大量的计算机建模,也可以达到“熟能生巧”的目

的,为何~定要手工制作模型?

彭一刚先生在他的《建筑空间组合论》一书中谈到:“古今中外的建筑,尽

管在形式上有极大差别,但凡属优秀作品,必然遵循一个共同的准则——多样

统~…—‘件艺术品要想达到有机的统一以唤起人的美感,既不能没有变化, 又不能没有秩序”。 ②所谓多样统一,即是“在统一中求变化,在变化中求统

一”。这一句话高度概括了包涵所有美学目标的设计目的。我们知道,建筑设

计的美学目标包括:主从与重点、均衡与稳定、对比与微差、韵律与节奏、比

例与尺度等凡项内容。在这里我们可以看到,“比例与尺度”对于建筑而言是

一项非常重要内容。事实上在我们实际工作的经验中,“比例与尺度”是一切

建筑美学的基础。在失去比例协调这一要素的前提下,一切建筑美学均会沦为

空谈。试想一下,一个失去比例协调的人,无论他(或她)的其他修饰多么精致

华贵,也很难在外形上让人欣赏。

我们知道,所谓“比例与尺度,,’是要有一定的参照物的。在我们的生活经

验中,我们通常会以我们自身为参照物来衡量物体的大小和比例。失掉自身作

为参照物,我们就很难把握到物体的比例和大小。对于长期从事建筑行业的建

筑师而言,在失去自身参照的情况下,他们还可以熟练的运用相对参照物来把

握建筑的尺度与比例,比如利用场景中的某些片段——柱子、门等,通过这些

大家比较熟悉的尺度来理解建筑本身的“比例与尺度”。但对于初学者而言。

这种情况就非常困难了,初学者往往并不太注意自身身边的尺度,也无法建立

起身边熬悉尺度与建筑之间的联系,因此在自身参照物缺失的情况下,初学者

就很难理解建筑本身的“比例与尺度”。

对于计算机3D绘图而言,其最大的问题就是自身参照物的缺失。我们知

道,我们是通过计算机显示屏来操作3D绘图软件的,在操作的过程中,我们通

过软件自带的放大缩小工具来调控显示屏显示内容的多少,在操作过程中,我

们几乎很少会涉及到建筑物自身的比例与尺度。在实际教学过程中,我们也发

现初学者是没办法通过计算机绘图来理解建筑本身的比例与尺度。

手工制作模型可以在学生制作的过程中,通过对面材(如纸板、泡沫板等)

和线材(如铁丝、小木棍等)的运用,充分体会到建筑物的各个构建在空间中相

对关系:可以直观的体会到建筑形体和“比例与尺度”之间的关系。建筑模型

中的各种构建都必须通过学生自己亲手按一定的比例去缩小制作,所以在手工

制作模型的同时,学生将不可避免的将“比例与尺度”与即将完成的模型联系

起来,这对于培养学生的“比例与尺度”感是不可或缺的。

另外,就最后完成作品而言,计算机的最后作品永远只能以平面形式展现,

观察者也永远只能看到建筑物的某个片段,即便是计算机动画也只能让观察者

看到制作者想让你看到的东西。这一切意味着最后的作品在完成以前就已经

确定了思路了,这对初学者的事后推敲是非常不利的。而手工制作的模型在制

作完成后,观察者的观察角度可以自由调整,在事后推敲的过程中,可以跳出在

制作时的思维模式,有利于观察者摆脱思维惯性发现新问题,对于初学者水平

的提高有着非常大的促进作用。

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