虚拟仿真技术方案精选(九篇)

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第1篇：虚拟仿真技术方案范文

关键字：虚拟仿真技术；建筑施工；应用

中途分类号：TU7 文献标识码：A

系统仿真是以多种学科理论为基础，以计算机及其软件为工具进行试验研究的理论和方法论体系。仿真技术顾名思义，是把自然界中的物理现象通过一定的物理和数学模型在计算机上模拟来得到实际场变量的分析，有助于预知关心的物理现象。简单的说，仿真技术是对系统模型的一种试验技术(是对系统动态模型的一种实验手段)，在安全性和经济性方面有较大的优越性。

一、虚拟仿真技术的应用现状

目前，虚拟现实技术在国际上是一个热门研究课题，其应用已取得引人注目的成效，在国内也引起了广泛的重视。当人们需要构造当前不存在的环境、人类不可能到达的环境或构造虚拟环境以代替耗资巨大的现实环境时，虚拟现实技术是必不可少的。随着计算机硬件、软件技术的发展以及人们越来越认识到它的重要作用，虚拟仿真技术在各行各业都得到了不同程度的发展，并且越来越显示出广阔的应用前景。虚拟现实的广泛应用前景使之成为目前最具影响力的技术之一。军事领域、航天技术、建筑设计、工业设计、教育培训、医学领域、石油化工等等，虚拟战场、虚拟城市、甚至“数字地球”，无一不是虚拟技术的应用。虚拟仿真技术将使众多传统行业和产业发生革命性的改变。虚拟仿真技术在建筑方面的应用主要有：大型建筑先期演示和论证；建筑设计领域；结构工程领域(工程结构分析、岩土工程分析)；房地产展示领域(全方位的数字化沙盘、数字化投标领域、房地产展示、施工流程的数字化模拟)。本文主要阐述虚拟仿真技术在建筑施工中的应用。

二、虚拟仿真技术在建筑施工中的应用方式

（一）用当前流行的三维动画软件3DS MAX、虚拟现实软件3DVRI、多媒体编排软件NeoBook、编程工具C#来实现模拟施工和虚拟建筑场景漫游。

3DVRI制作出来的虚拟仿真系统主要功能有：全方位互动漫游功能；即时输出功能；数据实时查询及修改功能；语音定位功能；导航图功能。

事先用3DSMAX软件做好建筑场景及主体的3D模型以及各施工模块的3D模型，然后用3DVRI虚拟现实软件对动画场景进行处理转换为3DVRI实时三维系统，最后用NeoBook软件在3DVRI实时三维系统中按照需求写入不同的指令，为实时三维系统添加交互功能，可以利用专业编程工具如C#等软件对实时三维系统中的模型及动画进行精确控制，并可编写更复杂的交互功能程序，最终为可独立运行的3DVRI施工模拟虚拟现实系统。此方案对于多种施工方案的展示、施工工序的编排比较有用，但无法对于施工方案进行预见性的模拟。

（二）用专业的建筑虚拟现实软件(如奔特力Bentley、Multigen、Veger等)，结合部分编程技术，实现具有较强人机交互能力、模拟建筑施工过程，以选择合理的设计方案以及合理的施工方案。

本方案更为专业和智能，能预见性地发现施工方案中的不足，便于指导施工，可以有效地提高施工水平、消除施工隐患、防止施工事故、减少施工成本与时间。此方案的软件购置费用比较高。

比较著名的是英国Bentley建筑工程系列软件公司提供的系列建筑仿真软件，目前已经在中国建筑、工程以及建造领域得到一些应用，主要在各建筑设计院使用，在施工中企业的应用还属于起步阶段。Bentley工程软件系统公司首席执行官Greg Bentley宣布了两项新的中国计划，以支持中国的大规模基建投资。首先，Bentley亚洲总部将进驻北京，为中国的基建领域提供全面配套的软件产品；其次，即将启动的Bentley Power计划，使中国用户可在初期免费注册专业的计算机辅助制图／设计(CADD)软件服务。

三、建筑施工中应用虚拟仿真系统的意义

（一）建筑工程施工方案的选择和优化。

建筑工程施工的施工方法及施工组织的选择和优化主要是建立在施工经验的基础上，存在一定局限性。同时，现代建筑基本都具有鲜明的个性，建筑工程施工成为不可完全重复的过程。使用施工虚拟仿真技术将可以直观、科学地展示不同施工方法和施工组织措施的效果，可以定量地完成方案的对比，有助于施工方案的选择和优化，真正实现最优施工。

（二）施工技术革新和新技术引入。

施工虚拟仿真技术一方面能使广大施工技术人员低成本地试验施工新工艺和革新思路，有助于创造性的充分发挥，同时能真切展示新技术的成效，缩短建筑业新技术的引入期和推广期，降低新技术、新工艺的实验风险。

（三）施工管理

施工虚拟仿真技术能事先模拟施工全过程，能提前发现施工管理中质量、安全等方面存在的隐患，因而可以采取有效的预防和强化措施，提高工程施工质量和施工现场管理效果。

（四）安全、生产培训

施工虚拟仿真技术能实时、直观地显示施工过程的实际情况，有助于操作人员全面了解操作流程，优质安全地完成施工任务。

（五）大型工程设计

施工虚拟仿真技术可以考察建筑设计是否合理，可以方便地对拟改进部位进行修改，从而得到满意的设计结果。设计的仿真也有利于设计单位与业主、施工单位进行设计交底。

（六）建筑市场管理

施工虚拟技术在招投标过程中能直观对比各方的施工方法和成效，增加评标的透明度和公正性，有利于建筑市场的规范管理。

（七）其它方面

开发施工虚拟仿真技术必然带动虚拟现实技术广泛地应用于建筑业其它方面，带动以下几方面的进步：城市和市政规划的优化；投资者的投资意图及市场推销；建筑机械设计；仿真和虚拟现实技术。

四、总结：

总而言之，随着信息技术的高速发展，各种新型技术都已经开始投入实践。建筑业也必须敢于创新，勇于尝试，这是建筑行业发展自身、壮大自身并适应时展的唯一途径。

参考文献：

第2篇：虚拟仿真技术方案范文

【关键词】三维仿真；城市的规划；应用

1 前言

三维仿真技术就是把计算机的图案组建成三维数字的模式后于计算机里面去制造仿真的虚拟环境。使得人们产生一种逼真的意向，传统的三维仿真技术主要是在二维地形的平面的基础上，开展场地的平面建设，而建设产生的三维效果，常常是采用计算机的仿真技术…透视图来描述。虽然城市建设方案的相关软件已经走向成熟，也能进行三维透视。可是其很难和现实生活中周边的建筑物结合起来，并在规划建设中系统的认识到现实生活中周边环境和城市产生的整体作用；运用三维技术，就可以在城市的真实的数字模式的三维虚拟环境中开展城市化建设，从而真正达到了技术上的创新，为建设者提供逼真的虚拟环境，主观意愿的挑选最好的设计方案、实现规划设计方案与周边环境和谐匹配；而且可以快速进行多方面选择，只需随时改变设计参数，可在真实三维景观环境中，展现出想象的设计实体空间效果。其中包括设计模型的结构形状、纹理效果、光照效果、相关位置、整体环境效果等。

2 仿真技术在城市规划中的应用背景

城市规划的连续性和超越性使得三维技术在这之中得到广泛的发展，总体建设规划和仔细规划以及建设单体规划，都必须运用其本身在现实中和将来的设计来创建居民的生活的环境，这样，城市的规划就更加具有理论性和客观性。城市建设设计的决策人员和设计人员以及群众的合作性是进行城市化设计的关键。仿真技术是和群众建成合作关系的媒介，政府相关单位、工程开发单位、仿真技术人员和群众能够在任何角度切实相互的了解其作用的所在，这样就更有利于技术人员掌握和认识到设计师的设计意图， 使规划者的宏观战略决策与公众参与得以有效结合。

3 三维仿真技术于城市规划建设中的应用意义

仿真技术作用于城市建设是一种新的应用于城市规划的一项新技术和方案，它的应用使得人们能在虚拟的三维状态下，使用交换和动态的方案对城市进行规划建设和管理。仿真技术应用于城市的规划建设中，强化了城市建设理念、城市设计方案、城市建设的开展和管理体系也随之得到巩固。城市三维仿真在城市规划应用中的意义主要体

现在以下几方面：

3.1 改善城市设计的质量

很多传统的表现模式级易在距离、高矮、照明、材料几个方面受到人为的改造，从而诱导评估者，作出一些主观的决定，影响城市建设的进程。假如城市设计相关单位设计一种客观的虚拟现实体系平台，开发单位和建设部门把他们的计划按照同样的细节尺度和视觉效果直接进入，方案的估计就会更加精准和公平。

3.2 优化群众服务质量

城市的仿真技术能够把城市信息化从而更直观的展现城市的风采，世界群众能够采用城市的仿真技术建立以网络为基础的三维信息地理平台，通过网络了解城市的现实状况，收集数据和资料。这种方案可以扩宽数据地理服务体系而为公众提供更好的信息地理服务平台。在这样的平台上，可以为后续的商业发展和和电子商务的发展提供舞台，同时还给现代的城市设计、宣传相关城市改造和经济进步状况、提高城市的知名度和国际地位。最终变成吸引游客和投资者的良好介质。

3.3 展示现状及规划情况

通过利用计算机仿真和虚拟现实技术形成的标准三维城市信息平台 ，将现状与规划成果运用到城市建设中去，给予相对逼真的虚拟环境，从而更好的为市民反应城市的状况和规划计划，还有就是利用空间数据技术更直观的描述结果，把传统的信息系统汇入到空间可视技术中，从而对每个方面进行系统的了解。

3.4 使得城市问题的探究角度更加丰富

运用三维的仿真技术来研究不同的城市问题时，其每种特定的功能可以让我们获取更加丰富的信息，使得探究更具体、更具有乐观科学性。此外，因为三维技术对项目规划较为逼真，该系统能够实时地对规划项目进行真实的再现，很多不易察觉的设计问题能够轻易地被发现，大大减少了由于事先规划不周全而造成的损失与遗憾。

4 三维仿真技术的应用

4.1 三维仿真虚拟现实技术的不足之处

（1）对于除城市设计以外的规划来说，地域及范围太广，三维数据模型需求量非常大，三维建模与数据处理采用传统的建模方法很难完成，且表现深度也不好控制。

（2）从三维仿真技术上看，对于环境、纹理的表现，支持更多的特效、支持更大的纹理仍然是当前仿真技术的重点，这对范围不大而注重环境表现的城市设计来说是非常有用的，而对重在研究城市问题的更大范围的环境来说，并没有特别的发展，仿真应用难度较高。

（3）三维仿真对软硬件的要求极高，即使是面对范围在较高水平以内的城市设计来说，工作周期也很长，投资也较大，因此，当前仿真应用仍不广泛。

4.2 三维仿真技术的应用成效

4.2.1 虚拟现实与真实现实的集成

城市景观的真实现实，即重建的城市真实三维数字模型；城市景 观的虚拟现实，即城市规划方案的设计模型，将两个模型无缝的叠加在一起，就实现了虚拟现实与真实

现实的集成实际上，如果一个软件平台，既具有真实城市三维数字景观的显示功能，又具有灵活实用的虚拟景观规划设计功能，在此平台上完成了参数化虚拟规划设计后，就自动实现了虚拟现实与真实现实的集成。

4.2.2 建筑设计方案的辅助审批管理

通过建立建筑物及周边环境的三维仿真模型，规划管理人员可以在三维可视化环境下观察和研究建筑物与周边环境的协调状况，还可以通过模拟建筑物的日照阴影走向和计算阴影面积来研究建筑物的高度对周边建筑物的日照的影响等。对于规划新区的建筑设计方案，由于没有实际的周边环境，可以用规划的周边环境来进行仿真模拟，还可以通过三维空间环境下的实时建筑物模型置换、建筑物纹理置换、建筑物高度调整等功能，来进行多方案的比较。此外，还可以进行特定视点的景观图生成、空间坐标查询、距离量算、属性数据管理、实时的规划指标统计等。实现对建筑方案的全面的审查 。

4.2.3 城市总体规划

总体规划阶段包括三个部分：城市战略研究规划、城市总体规划和城市分区规划。 这个阶段，主要从城市宏观发展的角度出发。确定城市方向，对发展中的各项城市资源做到合理的利用开发，确保城市健康稳定的发展，从而保证城市规划建设的顺利进行。

5 结束语

随着我国信息技术的迅速发展，使城市规划设计向信息化方向迅速推进。特别是随着三维可视化地理信息系统真实现实与虚拟现实的集成 、视景仿真和海量数据漫游等关键技术，逐渐成熟和走向实用，为在真实三维环境中实现虚拟城市规划设计，提供了良好的技术条件和拓展空间。但虚拟环境作为一种仿真，最多只能逼真，无论其如何变化，设计师还仍将是掌握主动、创造美好城市的主体。

参考文献：

[1]国家测绘局.国家测绘局、江西省测绘局、新余市政府签署数字新余地理空间框架共建共享[EB＼OL].

第3篇：虚拟仿真技术方案范文

关键词：三维仿真 城市规划 城市仿真技术

中图分类号：TU98 文献标识码： A

前言

随着三维建模与可视化技术的不断发展，尤其是随着虚拟现实(Virtual Reality—VR)技术研究的不断深入开展，当前技术水平已能通过计算机整合图像、声音、动画等将三维现实环境、物体等模拟成二维形式表现的虚拟现实，再由数字传媒通过视、听、触觉等作用于用户，使之产生犹如身临其境的交互式视景仿真，并可选择任何一个角度，观看任何一个范围内的虚拟现实场景。正是由于对身临其境的真实感和对超越现实的虚拟性追求，以及个人能够沉浸其中，超越其上进出自如交互作用的多维信息系统的出现，进一步推动了虚拟现实技术在城市规划中的应用与发展。

三维仿真技术的概述

三维仿真技术是利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术，以模拟的方式为使用者创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图形界面，使之在感知行为的逼真环境中，获得一种身临其境的感受。例如《重庆市三维数字规划管理系统》，利用地理信息系统、三维空间建模、遥感等现代信息技术，以数字地形数据、遥感影像数据、数字高程模型数据以及三维城市要素模型等数据为基础，在三维虚拟空间内实现局部的规划和建筑设计方案与区域景观的实时、多方案综合分析与决策。

二、基本概念和意义

城市三维仿真是城市空间信息在计算机环境中的三维直观表达，是数字城市概念城市规划、建设、管理领域的延伸，同时也是数字城市建设的重要基础内容。城市三维仿真技术在规划中的应用前景主要有以下几个方面：

2.1 实现城市规划精细化管理

实现从总规-控规-修规以及从项目的初步方案-正式方案-工程许可的全面三维数字化控制目标，在以往基于控规的规划电子政务管理平台的基础上进一步细化、深化和优化规划管理工作，运用可视化的图、表、文一体化界面配置工具，实现多个展示组件的互动包含：统计图、表格、文书、GIS、三维仿真等内容的综合展示模型，使图表展示工具、规划业务文书展示工具、GIS展示工具、三维仿真展示工具之间通过配置实现动态调用和信息传递，完成从文到图、从图到表、从表到文的图、表、文关联互动，使各种统计分析结果融为一体，使城市规划管理进入精细化管理阶段。

2.2 提高规划编制的科学水平

利用三维数字模型、GIS等信息化技术，为规划编制过程中的信息采集、指标分析、方案决策、成果展示等工作提供高效，直观，便捷的新方法，实现控规编制的技术方法信息化和过程管理信息化，体现规划编制“科学性”、“过程性”、“动态性”特点。

2.3 展示现状及规划情况

通过利用计算机仿真和虚拟现实技术形成的三维数字规划管理系统，将现状与规划成果带入城市景观的电脑虚拟环境中，提供一个逼真的模拟环境，从而很好地向规划管理者和市民展示该地区的现状及规划建设情况。此外，利用空间信息可视化技术可以实现分析、查询大量数据信息并以直观的方式显示结果，将传统的数据库带入到可视化空间中，以对各个方面的情况有一个全面的了解。

2.4 提高规划项目的管理效率

通过制作项目模型或者提供静态的三维效果图来展示项目的整体规划过程，这具有很大的局限性，无法完成规划对象的修改和管理。城市三维仿真技术可以设计一个可操作的三维仿真系统，为开发机构或城市规划单位提供高精度的数据服务和视觉质量。在需要修改或增减项目工程的过程中，可以直接导入或更新相关的数据信息，可以及时做出方案调整和实施，提高规划项目的整体管理质量和效率。

2.5 多样化的数据服务

利用三维仿真技术进行三维模拟和三维仿真系统的设计，可以利用三维仿真系统查询相对对象的信息资料，为规划管理者提供城市单位或部门的信息资料。在重庆市三维数字规划管理系统中，运用城市三维仿真、地理信息系统、空间数据库、关系数据库、工作流、系统集成、网络、多媒体等技术，以现有的规划电子政务平台为框架，以分布式数据库应用为基础，实现了网络环境下多数据源海量精细化城市三维仿真数据的高效管理和服务，通过强大的三维仿真，GIS分析和辅助审批功能，为现状调查、规划编制、项目方案审批、行政决策提供了直观、高效和科学的技术手段，实现了精细化建筑管理，提升了重庆市规划局规划管理技术水平。

三、仿真技术在重庆市规划管理的应用

3.1通过建立建筑物及周边环境的三维仿真模型，规划管理人员可以在三维可视化环境下观察和研究建筑物与周边环境的协调状况，还可以通过模拟建筑物的日照阴影走向和计算阴影面积来研究建筑物的高度对周边建筑物的日照的影响等（图1）。对于规划新区的建筑设计方案，由于没有实际的周边环境，可以用规划的周边环境来进行仿真模拟，还可以通过三维空间环境下的实时建筑物模型置换、建筑物纹理置换、建筑物高度调整等功能，来进行多方案的比较(图2)。此外，还可以进行特定视点的景观图生成、空间坐标查询、距离量算、属性数据管理、实时的规划指标统计等，实现对建筑方案的全面的审查（图3）。

（图1）

（图2）

（图3）

3.2 城市景观设计的应用。城市景观设计反映城市的整体风貌，城市的整体风貌依靠科学的环境资源布局来实现。利用仿真技术对城市景观进行设计和环境模拟，可以对城市建筑的空间形态、建筑形式、城市天际线、城市景观、城市色彩等多方面进行综合考虑，做出更为准确的、直观的设计方案。仿真技术的应用有助于城市规划管理人员进行多功能技能操作，从整体上把握城市空间形态的展示要点和亮点的设计，体现出城市的整体风貌和城市特色之处。同时，仿真技术利用计算机软件进行实际景观设计的环境模拟，创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图形界面，将设计的内容和效果展示在大众面前，实现人机交互，让大众和客户有一种身临其境的感受。对于城市规划评审、公示、展览、规划项目的宣传及招商引资等各方面都有着重要的指导意义和经济效益。（图4）

（图4）

3.3城市规划需要把握整个城市土地利用的决策动向，就需要对城市土地利用现状信息资料进行完整的把握，所以城市土地利用现状信息资料尤为重要。规划管理人员可以依靠当地的航空卫星影像、DEM 高程数据等基础地理数据，构建仿真三维模型，通过三维模型，可以更广泛的了解和把握整个城市的土地利用范围、现状以及城市周边的概况，对城市的整体信息资料的掌握和城市规划设计方案的确定有着重要意义。仿真技术还可以通过模拟建筑物的日照阴影走向和计算阴影面积来研究建筑物的高度对周边建筑物的日照的影响等，通过三维空间环境下的实时建筑物模型置换、建筑物纹理置换、建筑物高度调整等功能，来进行城市土地利用现状和规划设计方案的筛选。

四、小结

总而言之，三维仿真在城市规划中的应用前景是广阔的。我们有理由相信，三维仿真技术会使城市规划的产生一次技术革新，会极大地拓展和丰富城市规划的工作思路。三维仿真技术的应用，明显的提高规划审批的效率和方案设计的科学科学性，避免了传统规划评审采用大量设计文稿的方式，极大提高了设计单位、业主单位和管理单位的沟通效率，协调了与周围建筑群的空间、色彩、材料，有利于体现城市的特点，促进城市的可持续发展。

参考文献：

[1] 杨建国，黄玲，高剑锋.三维仿真技术在城市规划中的应用[J]规划信息化，2007

第4篇：虚拟仿真技术方案范文

关键词 虚拟制造技术；信息化；仿真技术

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）20-0010-02

当今随着科技进步和人类生活水平的提高，消费市场已经逐步进入需求个性化、多样化、快速响应的时代。在竞争日趋激烈的全球市场环境下，消费产品企业必须能够更好地满足市场快速反应的需求，即要以更短的产品开发周期，个性化的产品服务，更高的产品质量，更低廉的制造成本和更好的售后服务来赢得客户市场。为应对快速变化的产品变更，制造企业的生产加工活动必须与时俱进，具备柔性的生产加工能力。随着近年来计算机软硬件技术的快速发展和生产管理理念升级，20世纪90年代以来产生了很多创新的概念和方法，虚拟制造（Virtual Manufacture，VR）就是其中一种全新的制造体系和模式创新方法。在虚拟制造系统中，充分利用信息技术、三维仿真技术、计算机技术对制造系统进行系统化组织与分析，在基础上采采集相关的数据进行系统建模，从而不断优化整个设计过程。整个过程采用虚拟制造技术，并没有制造实物产品，而是利用计算机进行模拟整个制造过程。从而可以做出更为准确的决策与优化方案，大大提高了企业的快速响应和市场开拓能力，降低企业决策风险。

1 虚拟制造技术简介

1.1 虚拟制造技术简介

目前，信息技术技术发展日新月异，信息技术的迅猛发展给制造业的发展提供了巨大支持。从世界制造业发展潮流来看，信息技术与制造业的不断融合是必然的趋势。在这个领域产生了很多新概念，其中虚拟制造技术引起了广泛的关注。所谓虚拟制造技术是采用计算机仿真与虚拟现实技术，在高性能计算机及软件技术的支持下，实现产品设计工艺规划、制造流程、性能分析、质量检验，并进行过程管理与控制。从这个概念我们可以看出，虚拟生产技术并没有生产出实物产品，这是与传统的制造加工过程最明显的不同。虚拟生产技术将传统的设计加工过程在计算机上进行虚拟演示，在计算机整个模拟过程中，设计师可以清楚看到产品虚拟加工的整个过程，设计人员可以随时在虚拟的空间中根据市场需要和用户需求对产品设计进行不断的修改和完善。虚拟制造技术的出现只有几年的时间，但对制造业的影响是巨大的，虚拟技术摆脱了传统制造业设计、生产的不可逆性，优化了产品的设计流程，提高了产品的设计质量，缩短了产品的研发周期，在极短的时间内迎合市场需求，生产出用户受欢迎的产品，占领市场，赢得竞争优势。

1.2 虚拟制造的关键技术

虚拟制造技术是制造技术的一大突破，也是未来制造技术发展的潮流。事实上，虚拟生产技术涉及范围很广，应用也比较广泛，其核心技术分别是信息技术、仿真技术以及虚拟现实技术。

1.2.1 信息技术

在现代制造技术中的信息技术主要包括管理信息系统（MIS）技术、生产排程系统、仓储管理系统（WMS）、配送优化系统等。通过虚拟制造系统应用，可以模拟这些系统运行情况，设计合理的系统功能和数据库结构。

1.2.2 仿真技术

计算机仿真技术是以计算机系统为基础，根据用户的要求建立实际系统的数学模型，并使之转换为仿真模型，在不同的工况下在计算机系统中运行演示，从而真实地展现实际系统运行状态的过程。仿真技术主要优点有：

1）减少方案设计与开发时间。

2）减少运营瓶颈的风险。

3）降低方案改善成本。

1.2.3 虚拟现实技术

虚拟现实技术是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种科学及时而发展起来的计算机领域的新技术。

它包括以下关键技术：

1）动态环境建模技术。

2）三维显示和传感器技术。

3）实时三维图形生成技术。

4）系统集成技术。

2 虚拟制造技术在家电制造业中的应用

家电是制造业中竞争最为激烈的领域之一，我国的家电企业经过短短几十年的发展，通过人性化的产品设计、敏捷的市场反应能力和低廉的制作成本，目前已经在以高科技为依托的家电市场上找到了立足点，特别是以电视、空调、冰箱为代表的大家电在国内市场占有率超过70%。家电业为了提高产品的市场竞争力，对产品的制造技术的应用力度明显加大，随着CAD，CAM等技术的广泛应用，家电产品在产品设计和质量标准上得到了大大改善，产品更新换代速度加大，市场竞争力不断加强，其中虚拟制造技术的使用更使得家电产品设计与制造发生了根本性的改变。下面本文分别对虚拟制造技术在家电制造业中的虚拟设计、虚拟产品制造来阐述虚拟制造技术在家电制造业的应用。

2.1 虚拟设计在家电产品设计中的应用

设计阶段是家电产品走入市场的最重要阶段，这个阶段对产品的质量和成本具有重要影响。在家电产品设计阶段利用虚拟技术是家电设计领域的一大突破，家电设计师们利用虚拟技术对家电产品这个过程进行计算机模拟，与以往的实物模型设计不同，采用虚拟技术后，设计师们对虚拟的家电产品进行零部件装配，大大提高了设计效率和质量。还可以通过动画演示来展示家电产品的性能和结构，发现问题及时进行修改和补充，尤其是对家电产品的零部件进行有限元分析，来对家电产品的可加工性、可采购性、可装配性等因素进行分析，并参考客户反馈的意见进行优化综合优化设计，必要时用快速成型样机予以验证。

虚拟产品设计主要包含以下两类。

1）增强的可视化系统。

利用先行的CAD系统进行建模，在对数据格式进行转换后输入虚拟环境系统进行进一步的设计；目前的虚拟设计系统大都属于这种类型。

2）基于虚拟现实的CAD系统。

CAD技术最早的应用就是在设计中，将虚拟技术用于CAD系统中，创建虚拟现实的集成化CAD系统，这种系统不再是传统的二维交互手段进行建模，而直接是进行三维设计，用户可以在这种虚拟环境中进行设计活动，大大提高设计效率。另外，这种系统也支持其它的输入方法，如语音识别、手势和眼神跟踪等。整个系统操作方便、简单易懂，设计人员经过简单了解后就可以进行操作，不需要进行专门的培训，因而拥有广阔的应用市场。

2.2 虚拟产品制造在家电生产中的应用

虚拟产品制造在家电生产中的应用主要是虚拟家电产品生产线制造流程。利用计算机仿真技术，模拟产品生产整体流程，对生产线规划方案进行评估，择优选择设计方案，大大降低产品生产风险，降低后期生产线改造成本，并对部分难以通过手工分析的复杂控制逻辑模块进行仿真分析，验证优化生产线控制逻辑，以实现设备、人员、物料、生产计划的最优化运作。图1为虚拟制造分析流程。

图1 虚拟制造分析流程

进行生产系统仿真分析主要包含以下步骤：系统分析收集数据抽象系统模型建立仿真模型运行仿真模型仿真实验输出结果并分析。图2为仿真技术在生产线规划中的应用。

2.3 应用虚拟制造技术可以给家电企业带来的好处

1）为家电制造企业提供高质量的设计产品，虚拟制造技术在家电生产领域的应用，改变了家电产品设计模式，降低了设计成本，设计师们可以在计算机虚拟环境中正确处理家电产品生产成本与效率之间的关系，帮助管理者做出正确的决策，获取最大利润。

2）家电产品开发中使用虚拟制造技术，可以在建模方法、虚拟运动仿真中的运动链简化和等价转换的精度评价等技术或应用上有所创新，

3）家电制造企业采用虚拟制造技术，可以迅速根据市场的发展以及用户的要求来修改产品设计，实现了家电产品的定制化设计和生产，为家电产品迅速占据市场形成竞争优势提供了巨大帮助。

图2 虚拟制造中的生产系统仿真技术

3 总结

结合本文所述和相关文献知识，虚拟制造技术是制造技术的一大突破，虚拟制造技术在制造行业的使用可以大大提高制造业的生产效率，降低成本。对家电制造行业而言，随着家电市场竞争的日益白热化，传统的家电生产方式已经滞后于家电市场的发展以及用户的实际需要，急需创造新的制造技术突破口。在这方面，虚拟制造技术的使用更使得家电产品设计与制造发生了根本性的改变，帮助家电企业迅速的适应市场需求、形成竞争优势。当然，虚拟制造技术在我国发展不过短短几年，还处于理论研究阶段，对于我国制造行业而言，要积极借鉴国外成熟的虚拟制造技术理论，与我国实际相结合，在生产实践中不断完善和强化，最终进行大规模的推广和应用。

参考文献

[1]王爱云.虚拟制造技术研究现状及展望[J].矿山机械，2007（12）.

[2]（德）施普尔，等.虚拟产品开发技术[M].机械工业出版社，2000.

[3]张阿维，雷晓凤.虚拟产品设计技术研究[J].纺织器材，2002（7）.

[4]周祖德，陈幼平.虚拟现实与虚拟制造[M].武汉：湖北科学技术出版社，2005.

第5篇：虚拟仿真技术方案范文

一、工程施工实习实训教学的现状

工程施工实习实训主要包括施工技术的模板工程、钢筋工程、混凝土工程、砌体工程的操作性实训和现场管理的单位工程施工组织设计两大部分，它是土木工程专业培养方案中的专业关键必修课，是实践性、综合性都很强的课程，有别于其他选修类别的课程。然而，目前我国土木工程施工类课程教学普遍存在着较大的困难和问题，主要表现为如下几方面。

1.教学内容滞后于现行规范、工程实践。土木工程施工教材内容陈旧，技术落后，没有与时俱进，紧跟现行法律和规范，贴近工程实践，没有形成较好的课内课外相结合的有层次的互动式的施工类课程教学体系。例如，2009年国家出台了《建筑施工组织设计规范》（GB/T50502-2009），尽管是推荐性规范，但是在《土木工程施工》教材中讲述的仍然是50年代施工组织设计内容。

2.在课堂教学方法和教学手段方面。由于土木工程施工课程的实践性、综合性和理论跨度大等特点。施工课基本是采用课堂教学方式，以教师讲授为主，这样传统的教学模式非常陈旧，没有调动起学生的学习积极性，教学效果一般较差。尽管有的教师运用多媒体教学手段，收集大量的图片、动画资料，然而，由于时间与空间的限制，学生也很难观察到施工的全过程。

3.施工生产管理实训方法和手段方面。土木工程专业是一个实践性很强的工科类专业，实践教学环节效果的好坏对毕业后学生适应社会工作及动手操作能力尤为重要。现在全国高校土木类院校的培养方案实习分为施工生产实习3周，毕业实习3周，条件好的学校有3周的实训，以老师根据教学安排事先联系好实习单位，在规定时间内集中组织学生到工地去参观、见习，由现场技术人员和老师对工程概况及施工技术进行讲解，然后由学生自己去寻找实习单位，这种放羊式的教学方法，使得实践环节流于形式，效果极差。

4.在实习实训教学环境方面。实习实训教学资源的不足是长期困绕《土木工程施工》实践教学质量提高的难题。时代的发展和科技的进步对实验教学提出越来越高的要求，对学生创新思维和实践能力的培养需要一种趋于个性化的教学，需要占用更多的实验、实习实训教学资源。而这种矛盾可通过仿真技术的应用得以缓解，运用计算机仿真技术软件，可模拟环境情境，学生通过仿真实习实训后，对实训的整体到局部建立起直观感性认识，学生可不受实际实训条件和时间限制进行实验、实习实训方案设计。虚拟仿真技术和实际情境实验结合的模式可合理有效配置教学资源，解决实践课时少的问题，改善教学条件，形成多元化的教学环境[4]。

二、土木工程施工实习实训教学内容和方法

针对以上土木工程施工教学的现状，对土木类学生进行市场调研，采取一系列教学措施，利用仿真技术在施工实习实训中的3D技术和教学调研取得的成果带到课堂上，采取“理论实践一体化”教学方法，以实践技能教学为主线，重视理论联系实际的教学原则，是提高学生综合执业能力和技能的有效的教学方法。

1.加快虚拟仿真实训教学的规范化和标准化建设。2003年我系申报了我校教学科研项目《以软手段模拟硬设备开展多媒体辅助混凝土结构实验教学的研究》，现已获批。该项目研究的主要目的就是要研制一个适合土木工程专业实训教学的实验教学软件，越来越注重虚拟仿真技术实训教学的应用研究。基于虚拟仿真技术具有人机交互，寓教于乐，直观形象，便于记忆，实现互联网，场景逼真体验等优点，规范化、标准化的实训教学引入虚拟现实将大大激发学生的学习兴趣，增强求知的渴望和好奇心，避免传统教学模式课程教学机械、沉闷的现象[5]。

2.利用虚拟仿真技术进行施工安全控制。由于土木工程施工过程的复杂性和危险性，建筑企业从业人员流动性大、安全意识差等情况已经成为建筑企业保证工程质量、安全施工、安全管理的一个十分棘手的问题。土木类施工实训实习多数高等院校都是把实习生安排到与建筑施工企业校企结合的工程项目。而工程项目现场安全隐患较多，一般建筑企业都不愿意学生在现场实训过程中的亲自动手操作，加上目前法律法规不够完善，最害怕实习生在建筑施工现场出现安全事故。目前虚拟现实技术主要应用在课堂讲解演示与试验实践教学环节中，而利用它进行施工过程安全控制，规范施工企业安全生产管理，提高建筑施工企业安全生产管理水平，预防和减少减少安全事故的发生，实现标准化安全管理，这也是将虚拟现实技术用于安全管理的基础[6]。

3.注重VR系统设计和实训师资培养。虚拟仿真技术（Virtualreality，简称VR）又称灵境技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。VR系统的建设和发展，师资队伍建设是关键，讲授土木工程施工这门实践性极强的专业课，除了需要系统的专业理论外，还要有一定的施工实践经验。而培养出既熟悉工程施工专业知识，又有较好的计算机应用能力的实训指导教师是开展虚拟仿真技术的必要条件。开展虚拟仿真实训实验，在实训之前要做好充分的准备工作，进行实训教学科学周密的策划设计过程，更需要实训指导教师在教学理念和教学能力上具备创新能力。利用学校青年教师工程实践培训机会，首先安排拟讲授施工课的青年教师到施工企业信息管理中心兼职锻炼，时间不少于一年，弥补实践经验的不足。与此同时，可考虑与企业合作进行虚拟仿真实训教学软件开发和设计，力争构建具有工程特色的土木工程施工课程教师队伍，即双师型的施工课教师队伍，以满足施工授课的需要。

4.实习实训前做好充分准备。施工生产实习实训前由教研室充分论证做好实施方案，采用集中和散点方式，时间安排从大三第六学期末的倒数第三周开始，至第七学期第二周结束，其问包含一个暑假，共计十周左右时间，学生可在此期间灵活安排完成生产实习任务。在实习之前，除了实习指导教师会安排学生按照实纲的要求完成实习各项任务外，土木工程施工任课教师还会专门为学生布置部分工作，即要求每个实习实训小组（3～5人），根据自己的实习内容制作一份多媒体课件，内容主要是在施工实习过程中，学生认为比较新的施工材料、工艺以及施工管理方法和措施。开课前提交给任课教师，并随时准备在土木工程施工理论授课时讲授。通过此种形式锻炼了学生总结工程实践经验的能力，培养了学生的团队意识，同时学生提交的多媒体课件还丰富了任课教师的教学素材和内容，及时更新的案例会更加吸引学生的注意力，有利于改善教学效果。

5.改革后的实训实习成绩评定方法。考核也是激发学生学习潜能的重要方式，考核既是学生学习的压力也是动力，为了保证日常教学效果，激发学生参与课堂教学的积极性，对土木工程施工理论教学的考核进行了局部调整，将实习实训成果的课堂展示作为评判课程平时成绩的重要依据。为了取得较好的成绩，学生在施工生产实习实训中，非常注重对施工细节的观察，对施工中的某些做法会有更深入的思考，使实习实训不再流于形式，施工实习实训的质量也有所改善[7]。因此，应用虚拟仿真技术实训实习后的成绩评定方法划分为优良、合格、不合格三个等级。实训实纲中要求的保证项目应全数检查，动手操作评分值达到80分及以上者评定为优良；评分值应在80分以下，70分及以上者评定为合格；当考核汇总表得分值不足70分时，当有一分项检查评分表为零时，评定为不合格。当实训实习考核评定的等级为不合格时，必须限期整改达到合格。

第6篇：虚拟仿真技术方案范文

关键词：虚拟数控；加工过程；仿真技术

虚拟数控的加工可以仿真出不同的加工方法与加工过程中应用的材料，而且还可以显示并评价出加工的具体结果，但是与此同时还存在着加工的形式较少及研究的范围有一定的局限性。由于切削的系统是一个较复杂的加工系统，因此，在加工的过程仿真技术还具有一定的不成熟性，也就是在虚拟的数控加工过程中还存在着诸多的问题需要解决。

1.在虚拟数控的加工过程中对仿真技术的主要分类

随着科技的进步，虚拟数控加工技术在制造业加工领域得到了广泛的应用，而仿真过程是虚拟的制造技术最关键的技术和最主要的核心内容。物理的仿真技术与几何的仿真技术是对虚拟数控的研究与探索的最主要的两个方面。

1.1.对物理的仿真技术的解析

物理的仿真技术就是在对制造零部件进行切削加工的过程中，把引起制造零部件物理变化的因素反映到虚拟的制造系统中，在实际的加工过程中，要先预测切削因素的种类，并分析出切削过程中产生的各种参数，且各参数数据间相互耦合。所以，在建模的过程中怎样综合看待数据参数及影响的原因，是在切削的过程中建模的最关键所在。

1.2.几何的仿真技术的解析

在几何的仿真加工过程中，并不考虑切削力与数据参数及别的原因对切削的加工过程的具体影响，只是仿真刀具及机床还有几何体工件的相对的运动，可以检验出出现的碰撞及所有干涉，能够准确的避免费力及耗时的试切的全过程。

图1 虚拟现实系统的构成

2.数控的加工过程中存在的具体问题

切削的加工过程是一个复杂的系统过程，在切削的加工过程中出现的机理研究及探索还没有得到相应的解决措施，致使了在加工仿真技术的过程中依然存在一定的不成熟技术，主要是由于在数控的加工过程中，所使用的不同的加工材料及应用不同的加工手段，而且可以显示出对评价的加工结果，这就直接导致了在虚拟的数控加工过程中出现的相应的局限性。

2.1.仿真的模型具有较差的实用性

现在存在的仿真模型都是在一定的假象下做出的理想型模型，由于在加工的过程中存在着诸多的影响因素，并且对不同的影响因素之间又存在着强耦合的关系，所以，这就要求必须建立健全科学合理的模型加工的过程，以增加实际的系统及仿真的系统之间的饱和程度，这是在仿真模型的加工过程中必须要解决的重要问题所在。

2.2.仿真的模型具有较差的通用性

现在存在的仿真模型一般都是根据具体的工况，根据工件的材料及加工的不同手段、不同的刀具种类及不同的机床种类，在一定的条件下加工完成的模型，因此，这种方式下加工过程的模型就具有较差的通用性，如果这时其中有数据参数需要进行相应的变化，加工的过程中模型就需要在一定程度上做出较大程度的修改。

2.3.模型并没有与几何的仿真技术进行结合

在研究与探索的具体过程中，还存在着较为孤立的研究进程，几何的仿真技术与物理的仿真技术在具体的加工过程中并没有充分的做好结合的工作。同时，还存在着在具体的加工过程中，并没有应用工件的材料，而是纯几何式的加工虚拟环境，现在应用的仿真加工的形式较少，对研究及探索的范围也就比较窄。

3.对总体结构的仿真系统进行解析

数控机床的具体加工系统是由几部分组成，数控机床的加工过程是在代码的带动下对工件实施切削的加工过程，要想完成数控的加工仿真的技术过程，就必须建立健全一套数控机床的几何模型，并在此基础上完善数控机床往运动模型发展的进度，进而完成数控机床加工的过程中仿真技术的应用。

3.1.基本形式在装配模型中的应用

基本形式在装配模型中的具体体现就是层次树的和图，这种基本形式能够清晰表达出装配体具体的组成关联，同时在一定程度上也有利于在进行装配的序列规划过程中的正确求解，但是却存在着不能够较容易的表达出各零件之间的相互配合关系，相反的，图的结构能够更加容易的表达出各个零件之间的相互关系，而且可以提供出装配体的其中一个零件到另一个零件存在的关系及相关的路径，尤其适用于运动链与公差的实施解析，但是却较难表达出各层次间的相互组成关系，而且结构也较复杂，不容易进行维护，在实施操作上也较困难；几何的模型具有与其他系统不同的装配模型需要的要求，可以总体的分为：第一，对装配的几何关系进行的具体描述；第二，装配的拓扑关系的具体描述；第三，对零件的层次性进行结构的解析；几何的模型具有一定程度的层次性，在没有公差配合的情况下，能够采取层次的结构手段。

3.2.完善仿真模型技术的应用

在系统的应用过程中，装配体的表达方式是一棵树的形式，树的相关根节点所表示的就是用户所需要的相应的装配体，零件在树桩的结构中使用的是较低层中的叶结点来进行表达，其中非叶结点的具置不会发生变化，也只有处在一个层次的装置单元会产生约束位置的变化，处在不同层次的装置单元会产生相应的从属关系的变化，这种仿真的模型在一定程度上具有操作简单、方便维护及存储较小的具体特征。

结语：

现代虚拟的仿真技术，在发展的过程中要逐渐的将技术应用到数控的加工过程中，对仿真技术进行不断研究与探索，主要提升数控的加工仿真系统的相关质量，建立健全仿真技术的整体结构，逐渐实现仿真技术手段及方法的多样性应用，以加强模型仿真技术的适应性与可靠性。

参考文献：

[1]刘金环，王占平，李雪薇.数控加工专业课程体系建设方案的研究与实施――技校系列[J].中国科技博览，2009（30）

[2]赵艳丽，仲伟沪，陈福建.浅谈数控加工仿真系统在教学中的应用[J].职业，2012（21）

第7篇：虚拟仿真技术方案范文

近年来，我国铁路行业发展迅猛，截至2016年底，全国铁路运营里程达12.4万千米，其中高速铁路2.2万千米以上，占世界高速铁路总里程的60%以上。同时，铁路技术也快速发展，铁路信号设备不断地更新换代。为适应高速铁路大面积投入实际运营的需要，铁路企业对铁路信号工提出了全新的要求，需要大量掌握高新技术的高技能人才。

虚拟仿真技术（Virtual Reality）是近年来出现的高新技术之一，该技术能够产生一个与真实环境高度近似的虚拟数字化环境，用户可以对虚拟环境中的对象进行交互操作，并能从中得到必要的反馈，从而让用户获得如同在对应真实环境中一样的体验。随着虚拟仿真技术在国内外的发展日趋成熟，该技术已经被广泛运用到各个领域，并且取得了良好的效果。

二、目前教学遇到的困难

铁道信号专业的毕业生主要从事铁路信号设备的检修、维护等工作，在教学中需要讲授专业设备的组成结构、作用和工作原理，以及设备在实际应用过程中的检修、故障处理等内容。铁路信号设备种类多、体积大、原理复杂，所以有的授课内容难以理解。一般采用文字加图片的方式进行课堂讲授，学生的学习兴趣不高，缺乏主动性，教学效果一般。铁道信号专业的实训设备种类多、造价高，在现有的条件下将现场实际设备完整地搬进学校是不可能的。校内实训基地场地有限，有的信号设备体积庞大，普通的实训场地无法容纳。因此，铁道信号专业的校内实训设备一般来自铁路现场退役或报废的设备。这些设备数量有限、技术落后，导致学校实训内容难以系统化，学生无法整体认知铁路信号系统。铁道信号专业的校外实践一般要到铁路电务段、铁路车站等单位进行，这些单位是铁路运输的关键部门，出于安全生产和交通正常运行的考虑，通常能为职业院校提供的实践教学机会较少。

三、 虚拟仿真的特点

目前，越来越多的高校认识到单纯依靠实训设备无法解决日益增长的实训需求，虚拟仿真技术在实训教学中的优势越来越明显，在实训教学中虚拟仿真技术具有以下特点：①基于虚拟仿真技术构建的实训环境方便、易用，而且占用的教学场地很少，可构建在校园内无法建设的实训室，大大地降低了实训教学的成本；②虚拟仿真系统可实现情境式教学、互动式教学等多种教学方式，能够激发学生的兴趣，让学生主动学习，教学效果显著；③虚拟仿真系统能够根据现场发展动态随时更新，最大限度地降低了购置铁路信号实训设备、设施的投入资金。同时，教学内容也可以不断更新，使实践训练能够及时跟上现场技术的发展，让学生学习的内容与铁路现场结合更为紧密；④虚拟仿真系统可以使学生沉浸在“真实的”虚拟环境中，与虚拟环境进行各种交互，让学生针对某个知识点反复练习，从而可以深化概念，巩固基础知识，强化实践技能。

四、 虚拟仿真系统设计

针对专业教学内容，本课题提出了铁路信号计算机联锁虚拟仿真系统的设计方案。运用Unity3D技术，有效整合DS6-K5B计算机联锁系统的结构和工作原理，运用二维、三维结合的形式和较强的虚拟仿真技术进行互动仿真表达。该虚拟仿真系统为铁道通信信号相关专业学生提供了直观、逼真的铁路信号现场工作场景和完整的虚拟操作过程，按照铁路信号专业人才培养方案的要求，将学生所学专业知识与实际操作相结合，运用学习的专业基础知识指导实践。该系统为专业教学提供了较好的虚拟互动平台，增强了学生的学习兴趣，提高了学生的实际动手能力，降低了R到萄С杀尽P槟夥抡嫦低车淖芴骞δ苋缟贤妓示。

计算机联锁虚拟仿真系统主要包括设备认知、虚拟操作、故障检修以及人机交互四个功能。设备认知部分主要包括DS6-K5B型计算机联锁系统的相关基础知识，属于学习者应知应会的内容，主要包括控制台、控显机、监测机、联锁机、电子终端、继电器接口电路和电源等设备的认知。通过控制鼠标键盘，可从不同角度观看设备模型，展示其组成部件之间的连接关系，并介绍其相应的作用和工作原理，能够让学习者对设备有整体的认知与了解。虚拟操作部分主要包括对主要计算机联锁系统的拆解、组装以及特性测试等操作，通过对鼠标键盘的控制，按照设备拆装维护的步骤对设备及其部件进行操作，既能让学习者掌握并深入理解设备的原理及组成，还能提高其实际动手操作能力。故障检修部分主要包括计算机联锁系统的日常检修、联锁试验和故障处理等内容，学习者可以根据已掌握的联锁知识，在虚拟仿真系统中进行联锁试验，进一步巩固联锁的概念。并且，虚拟仿真系统模拟现场一些常见故障，学习者可以完全按照现场的作业流程进行故障处理练习。同时，学习者还有机会在仿真的工作场景中，完成计算机联锁系统的日常检修工作。虚拟培训系统必须有完善的人机交互功能，通过设置鼠标、键盘的交互控制功能，实现系统场景的场景切换功能和漫游巡视功能，学习者可以在学习过程中身临其境地观察设备的工作状态及虚拟动作。

五、 结束语

在虚拟仿真技术基础上设计的计算机联锁虚拟仿真系统能够系统、完整、真实地模拟现场实际设备，大大降低了教学成本，改善了教学效果。在未来的专业教学中，根据现实条件将虚拟教学与传统教学有机地融合在一起，可使虚拟教学不断克服专业教学中的难题，最大限度地利用教学资源，达到与传统教学的良好兼容。

参考文献：

第8篇：虚拟仿真技术方案范文

关键词 电子仿真技术；电工维修

中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0171-01

随着电子电工技术以及计算机软件技术的迅猛发展，电子仿真技术不断渗透到电子电工技术的各个领域。电工维修作为电子电工技术中重要的一部分，十分需要电子仿真技术应用推广到该领域。我们可以利用电子仿真软件进行电路的相关设计，有效地锻炼电工的电子设计能力和开发能力。也就是通过实际的设计电路，电工维修工作者才会更加熟悉电路，更有利于进行维护工作。另外，作为电子仿真技术的特色之处就是其能够充分调动使用者的主动性，让使用者自己动手去搭建，能够提高使用者实际动手能力。它能够多方面地调动使用者的积极性，激发使用者学习兴趣和欲望，提高使用者掌握的效率。例如在电子仿真软件焊接操作的五个步骤，就是提供给你视频教学和实用的场景，教你一步一步去实现焊接的过程。下面我们重点讨论如下两个电子仿真技术在电工维修中的应用。

1 电子仿真软件ELECTRONICS WORKBENCH在电工维修中的应用

在电工维修中，利用ELECTRONICS WORKBENCH软件作为电路设计，能够有效地锻炼了电工维修工作者的电子设计能力和开发能力，不仅使使用者的能力得到提升，另一方面还节约了成本代价。在实际使用电子仿真软件进行电路设计时，首先是搭建电路，寻找电路中的各个元件，然后将各个元件进行连接，设定相应的参数，最后运用示波器观察各个点的输出波形的结果。如果不采用这种电子仿真软件，则对于接触示波器比较少的使用者在使用真实的示波器时，可能由于陌生或紧张造成示波器的损坏，这样就会大大增加电工维修工作者的成本，浪费了大量时间。而使用电子仿真软件中的示波器，就不会出现这种问题，可以很清晰地得到波形结果。由于电子仿真软件中的示波器外观和真实示波器类似，因此，熟悉了电子仿真软件中的示波器，上手真实的示波器是很容易的。这样就会避免对实际设备的损坏，即节省时间，又节省了成本，更有利于电工维修工作者的自我成长和创新精神的培养。

在实际的电路设计过程中，电路维修工作者主要面临的问题是电源故障，主要包括：直流电和交流电错位、直流电源的正负极反接等；对于由于元器件短路带来的故障，例如在实际的操作过程中，电工维修工作者很不小心可能会把三极管的两个管脚短路，导致三极管烧坏的现象。这些问题可以利用电子仿真软件先事先操作一遍，在进一步提高正确率的情况下，再进行实际操作，进一步减少设备损坏，有效节约设备

成本。

2 电子仿真软件网络虚拟实验室在电工维修中的应用

作为当前的一项热门技术，虚拟技术拥有广阔的应用前景，现在已经在军事与航空技术、机器人领域、通信行业、医疗等相关领域应用广泛。当然，虚拟技术在电工维修领域也有应用的地方，即虚拟实验室。所谓虚拟实验室，就是可以借助一些新兴技术，例如：多媒体技术、电子仿真技术以及现实虚拟技术等，来实现电工维修工作者实际的软硬件的工作环境。这样对于一些高危环境的工作，具有很大的意义。因为这种虚拟的环境和实际的环境相近，这样就可以提前熟悉工作内容和预知环境所产生的状况等。目前，国外的网络虚拟技术应用已渐渐成熟，成立许多网络虚拟实验室，而国内在网络虚拟技术的研究正处于起步发展的阶段，需要进一步研究分析。从国内外地对网络虚拟实验室的相关研究来看，我们可以把它主要分成如下两类。

1）软件仿真形式的网络虚拟实验室。这种实验室是完全依托于软件的，以仿真软件为基础，为电工维修工作者提供虚拟的工作环境，让其通过网络的途径进入实验室进行学习和共享资源，在其中可以利用上述讲的电子仿真软件ELECTRONICS WORKBENCH进行电子电路设

计等。

2）直接操作远程试验的网络虚拟实验室。这种实验室并不是完全依托于软件的，它控制的对象是实实在在的实验设备。也就说电工维修工作者可以利用该电子仿真软件接收来自客户端的故障问题和参数设置，然后利用相关的电子仿真软件进行仿真分析，最后将分析得到的故障解决方案和新的参数设置通过实验室传送给客户端，甚至电工维修工作者可以对实际的实验设备的参数进行一边调整，一边看真实的运行过程以及输出结果。这种仿真技术，利用了有限的资源，提高了电工维修工作者的工作效率，是目前虚拟网络实验室研究的一个重要方向。

3 总结

由于电子仿真软件具有强大的电路设计、电路绘图、设备虚拟、对故障设备分析处理等功能，其可操作性强，作为电工维修的训练和学习的有效手段，其在电工维修领域起到越来越重要的作用。电子仿真技术不但能够提高电工维修工作者的业务知识水平，更能开阔电工维修工作者的视野和工作的积极性，促进电工维修行业的发展和进步。

参考文献

第9篇：虚拟仿真技术方案范文

关键词：机械设计；仿真技术；应用

仿真技术的应用，主要就是对计算机技术下加以实现的，通过多种学科理论作为基础，在计算机的软件工具支持下，发挥着重要作用。在早期的计算机仿真技术的应用，是随机数通过实验求解随机问题方法的应用，在近些年的科学技术迅速发展下，和工业领域的发展有着紧密的结合，这样就对工业发展起到了很大促进作用。通过从理论上对仿真技术的应用研究，就能为实际机械设计制造发展提供理论支持。

1机械设计制造中仿真技术的应用重要性和应用流程

1.1机械设计制造中仿真技术的应用重要性分析

机械设计制造产业在我国的经济发展中起着重要促进作用，从上世纪七十年代以来，在全球化的竞争发展方面愈来愈激烈，产品消费结构也在向着个性化以及多元化的方向发展。仿真技术的出现，对机械设计制造产业就有着很大推动，而在收到经济水平的因素影响，在实际操作系统的应用上费用相对比较高。仿真技术的应用，在设计人员将计算机技术作为载体下，通过运用相应的软件以及构建数据模型等，这样就能对参数详细准确的分析，在机械设计制造当中应用，就能有效提高设计的效率[1]。机械设计制造中仿真技术的应用，只需要设计人员结合不用方案在仿真软件当中进行构建虚拟机，从而就能有效完成不同假设性虚拟实验，对最优化的方案进行选择。仿真技术的应用对计算的精度可有效保证，对研发的质量也能有效提高，节约了大量的研发资金，这对机械设计制造行业的可持续发展就有着积极促进作用。

1.2机械设计制造中仿真技术的应用流程分析

机械设计制造领域的发展，需要从多方面加强重视，在机械设计制造过程中仿真技术的应用，主要是在电脑数学模型以及仿真模式的建立基础上应用的。仿真技术的应用涉及到图形学以及几何造型学等，在对系统实质抽象数学模型的处理过程中，要按照相应的程序进行实施。首先就是对模型进行建立，仿真技术应用中先要能抽象出能达到仿真目的的可靠系统，然后加上边界以及约束条件[2]。接着就要对相应学科知识的应用，把这一系统在数学表达的方式下进行阐述。主要的内容就是数学模型，模型的构建过程中，就要结合时间关系进行划分。在模型的构建类型上有动静两种模型类型，在动态模型方面又分为连续时间以及离散时间和混合时间几种。机械设计制造过程中的仿真技术应用流程中，在模型的变换层面就比较关键。这一环节主要是将抽象的数学表达进行转换成计算机处理形式。然后通过适当的算法以及计算机语言，就能对仿真模型进行分析，这就需要对计算机研发新的系统，或者是通过仿真软件加以应用，都能够达到模型变换的目的[3]。接着就是模型的实验环节。也就是把创建仿真模型输入到计算机当中，通过仿真模型的运行就能获得仿真结果。在进行仿真实验中是通过先期设计实验方案进行运行的，这样就比较的简单。对于仿真实验的结果的衡量标准问题，就要先对仿真实验的结果进行辨析，对其结果的可靠性进行检验可通过反正过程反向验证法以及置信通道方法加以应用。通过这一系列的程序实施，就能有助于仿真技术的积极作用发挥。

2机械设计制造中仿真技术的应用特征及实际应用

2.1仿真技术应用的特征体现分析

第一，应用范围大特征。仿真技术在机械设计制造当中的应用，有着鲜明的特征体现，从产品设计到制造和测试维护的整个过程中，仿真技术都能贯穿始终。在机械产品的概念设计以及详细设计和加工制造等环节，仿真技术都能发挥积极的作用。在仿真技术的实际应用中，在范围上得到了迅速扩大化，仿真对象和目的上从研究制造对象动力学以及运动学特性，已经向着研究制造系统设计运行方向发展，在库存管理以及产品开发过程组织等层面都有着涉及。第二，集成化特征。机械设计制造过程中的仿真技术应用，在集成化的特征层面表现的比较突出，也就是对仿真技术的综合性应用，从而就能有效形成可运行的产品开发以及制造环境。在仿真的类型上是多样化的，有着面向产品以及制造工艺和生产管理等部分的仿真[4]。这些部分对仿真技术的应用都得到了综合性体现。第三，分布性特征。仿真技术的应用在和网络技术的结合下，对仿真的分布性特征上就比较显著。这是通过制造分布所决定，其中就有着敏捷制造以及虚拟网络的支持实现的。仿真技术的应用和传感器以及图形技术的结合应用特征也比较突出，这就对仿真技术的交互性得到了加强。

2.2机械设计制造中仿真技术应用

仿真技术在机械设计制造中多个环节都能进行应用，其中在复杂的数值计算分析中的应用作用比较突出。仿真技术应用对机械设计制造中的大量复杂化数据分析计算能力比较强，能将数据分析简单化以及层次性的实现，这样就大大的提高了工作效率，对低水平重复劳动的问题也能避免。机械产品的研发设计中，运用仿真技术就能在计算分析上准确快速的实现，直到满足实际的要求标准，对机械产品材料的浪费以及耗时的问题也得到了解决。机械产品的动力学模型的分析下，对机械产品的结构强度等都能得到有效保障，对机械设备的刚度应变以及动态特性的参数分析能力也比较强。仿真技术在机械结构的设计中应用，也能优化设计的质量。机械产品是通过大量结构组装的工艺动作。对新机械产品的研发过程中，结构的正确设定，和结构间的运动得当与否等，都和产品的实际应用效果有着直接的应用。这就需要在仿真技术的应用下，通过三维机械设计软件的应用进行仿真设计，从而有效的检查机械结构设计的质量。将仿真技术在机械设计制造当中的齿轮设计中加以应用，能有效提高齿轮设计的质量。机械装备当中的齿轮是比较关键的零件，对其设计的精度有着高要求，实际设计过程中就要充分注重对仿真技术的应用。具体应用中对visuallisp语言的应用，就能在齿轮端面实施模型的构建以及仿真，能从多个角度实施评估[5]。仿真技术的运用下能对圆弧针齿轮星传动研究分析，以及对影响正交齿轮齿轮传动接触点的参数实施研究，这样就大大的提高了对齿轮设计的精确度。

3结束语

综上所述，机械设计制造产业的发展过程中，随着新技术的广泛应用，对整体的机械设计制造产业的发展也有着促进作用。仿真技术和机械设计制造的结合，为我国的机械制造产业带来了生机，为促进机械制造产业的可持续发展以及科学性发展打下了基础，希望此次研究有助于实际机械设计制造产业的发展。

作者:杨磊 单位:郑州飞机装备有限责任公司

参考文献:

[1]潘庭海，张石磊.机械设计制造及其自动化专业课程实践性分析[J].电子制作，2014（02）.

[2]贾志欣，楼应侯，张学昌，等.机械设计制造及其自动化专业网络化平台建设[J].实验科学与技术，2013（04）.

[3]张宝坤，王淑霞，王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2014（04）.