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仿真物理实验室范文1
物理学是一门以实验为基础的自然学科。在新课标理念的指导下，物理学的教学目标不仅是学生的知识与技能的目标、还有过程与方法的掌握以及各种情感态度和价值观的培养。让学生在仿真的物理实验室的情景下理解所学科学知识，掌握物理学常用的科学方法和技能，并且培养学生的热爱生活、热爱科学、善于发现生活中的物理知识的态度。是当前物理教学的主要研究方向和目标。
一、仿真物理实验室
仿真物理实验室是一款最新的教学软件，能通过设置理想的物理实验的情景，为物理实验提供准确的数据和演示的过程，可以节省教学所花费的时间，提高学生学习的积极性和教学的效果效率。
主要的功能：
（1）打开和运行已经存在的实验。
（2）新建新的实验：通过软件的界面，打开文件菜单下的新建，设置模拟实验，在设置按钮下，下拉菜单下进行基本的参数设置，再创建所想要的实验环境，最后对运动对象进行创建，是的整个的实验以动画的方式呈现。
二、在高中物理教学中的应用策略
整个的策略可以概括为回顾——讲解新课——演示实验——练习——反馈评价——巩固。这样，不仅提高了课堂的学习效率，使得原本要花两堂课的时间教的内容在一堂课就完成，还提高了学生学习的趣味性和积极性，加深了对知识的掌握程度。具体的教学过程展开如下：
（1）通过对上堂课的回顾分析，承上启下，引导学生学习新的知识，实现知识之间的过渡和衔接。
（2）教师再讲解本堂课的相关基本的物理规律和定理，让学生基本的了解本堂课的知识目标、技能目标和情感态度目标，吸引学生的注意力，引导学生对物理知识进行探讨。
（3）利用仿真物理实验室的平台，使用其中已有的实验或者是在指引学生自己新建实验的基础上，新建一个与本堂课相关的实验，对各种参数进行设置、调整实验元件，修改参数。
（4）通过演示实验，增加学生的感性认识，在具体的通过仿真实验室的软件的演示下，对有关的即时数据进行输出，让学生从具体认识到抽象的理性认识过渡，避免因为转变太快而使学生产生厌学和不满的情绪。
（5）同时，演示过后，要求学生对数据进行计算，利用规律来解决相关的题目和难点。
（6）输出实验的数据曲线，与学生的数据进行对比，让学生对自己的计算结果进行反馈和评价，找出计算错误的原因，纠正同学的认知错误，帮助建立新的认知，使学生更好的理解所学的知识。
（7）通过再次的练习和作业的布置，让学生自己动手进行试验的设置和数据以及图表的输出。再次的巩固所学的知识，为后面的学习打下坚实的基础。
三、仿真物理实验室的优势
因为物理是一门实验性很强的学科，受到各种客观条件的限制，很难使实验在理想的情况下运行，而仿真的物理实验室却能解决这些难题，模拟理想情况下的实验结果和过程，加深同学的感性认识、加深对知识的掌握，提高学习的积极性和效率。由于各种技术原因，仿真的物理实验也存在一些的不足，希望有关的技术人员可以对该软件进行完善。比如软件中的动态显示高级设置，对运动对象的把握就不到位。运动对象在运动的情况下，没有以运动对象为坐标原点的自然坐标系作为参考，使得学生容易对学习的方向产生迷航，应该努力的进行修复和完善。
四、结语
仿真物理实验平台用于高中的物理教学，可以很好的提高学生学习的积极性，是物理教师的得力助手，整个的教学过程是：教师先讲解相关的物理定律，之后演示一个相关的实验，通过感性直观提高物理课堂的生动性和有趣性并且加深学生对物理定理的理解。作为学生的一个学习工具，仿真实验室可以让学生在课后自主的进行学习，亲自动手进行实验。感性认识可以帮助理性抽象的深入，使得学生进一步的把握物理定律和科学知识。
参考文献：
[1] 朱明光，陈晓红.中学物理仿真实验室[J].沈阳师范学院学报自然科学版.2010（09）
[2] 王凯.电脑，助我们学习更好！——仿真物理实验室[J]. 电脑爱好者. 2002（18）
[3] 黄东海.浅谈探索式实验教学法[J]. 漳州师范学院学报（自然科学版）. 2012（02）
仿真物理实验室范文2
关键词：力学仿真实验；大学物理；问题；作用
高校理工科专业所开设的课程中，不乏实验教学的内容，但随着高校学生数量的逐年增加，实验室的使用比较紧张，难以满足现如今实际教学需求。传统实验室的开设需要经费、场地、实验仪器和实验人员的支持，而理工科专业学生的增加以及学生对实验课程的热情和兴趣，使得传统实验室的不足逐渐明显。通过计算机对大学物理力学实验进行仿真模拟教学，能够解决实验室在场地、实验仪器以及实验人员上的不足。计算机仿真教学这一新兴的科技手段为现今的教学工作带来极大便利。
一、传统的物理力学实验教学存在的问题
（一）实验内容不够丰富和创新
在大学物理力学实验教学上，教学内容与理论课相得益彰，但同时也受到了相应的限制，使得物理力学的实验内容比较单一、陈旧。通过动手操作，理工科专业的学生虽然也能够提高一些操作技能，但在对待实验课程的态度上，却较为敷衍，不利于学生对这门课程知识的掌握。
（二）教学方式陈旧
在大学物理力学实验教学的方式上，以往的经验是指导教师在现场对学生进行理论讲解后，再亲手将实验的流程操作一遍，演示给学生看，学生将教师的操作对照课本重复操作。这种传统的实验教学方式，在一定程度上能够提高学生的动手能力。但长此以往，学生实验的积极性和自主学习能力得不到提升，特别是学生在预习的过程中，对实验中涉及的教学仪器不够熟悉，对实验理论的理解不够深刻，这样在实际的操作中就会产生操作失误的现象，不利于学生科学素养的培养。
（三）实验设备缺乏
大学物理力学实验课程在面对学生开放的同时，不得不考虑随着学生人数逐年增加致使学生不能很好地使用教学仪器的问题。学校在实验室和实验仪器的数量上都有限制，在实验教学上的投入力度已经跟不上实际的需求，这给实验教学带来了一定的困难。
二、力学仿真实验教学的作用
（一）节约了物理实验室的投资成本
在大学物理力学实验室的建设上，学校要负担的经费较重，特别是在对实验仪器的更新换代和实验项目的建设上，投入相当大。而计算机力学仿真实验的开设，使学校在实验场地、设备、仪器等方面的资金问题得到解决。学生可以利用学校的机房进行仿真实验操作，或者在宿舍等地方进行联网操作。
（二）提高学生在力学实验课程上的兴趣
在大学物理力学实验教学上，引入计算机仿真技术，对力学实验教学产生了革命性的影响。对于理工科的学生来说，使他们摆脱了课本的单调乏味所产生的负面情绪。运用现在的科技手段对实验课程推陈出新，不仅能让学生对该课程产生兴趣，而且在对力学仿真实验的学习过程中，也能让学生们对实验课程有一个系统直观的认识，使实验过程更加立体、丰富。仿真实验能够增加学生的注意力，培养学生独立自主的探究精神和学习精神。既能满足学生对实验的好奇心，也能够保护实验仪器不受损害。
（三）降低实验过程中的危险性
在实际的实验操作中，往往伴随一定的危险性。这种危险因素通常是由学生的操作不当、实验仪器陈旧等引起的。也正是由于这些危险隐患的存在，使得部分学生不敢动手操作实验，从心理上对力学实验课程产生了排斥，扼杀了学生的创造力。通过力学仿真实验，不仅可以消除学生的畏惧心理，在计算机的操作中，也不会带来实际实验中可能产生的危险。
（四）实验内容得以及时更新
在采用高科技进行教学的过程中，实验教学的内容不会受课本内容的限制。传统的实验教学方案和内容不能满足学生的需求，而计算机仿真实验的实验内容更新及时，拓宽实验视野，使学生得到更多的接触新鲜事物的机会。通过模拟实验的搭建，学生还可以自主创新实验项目，提出多种设想并在仿真实验平台上进行验证。这将对学生的自主创新能力的提高起着积极的作用。
三、结语
在科学技术不断发展的今天，教育教学也在与时俱进，跟上时展的脚步。大学物理力学仿真实验的开设无论是在资金投入上，还是在教学效果上，都比传统的教学方式更胜一筹。
参考文献：
[1]蔡青.仿真实验的应用与大学物理实验的教学改革[J].成都信息工程学院学报,2006,21(1):113-115.
仿真物理实验室范文3
仿真实验利用计算机软件把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合起来，能够模拟实验室环境和物理现象，为学生提供直观的学习环境，并以声音、图像等丰富的表现力帮助学生进行多感官的学习，增强学生的学习兴趣，激发学生的学习热情和创造力．仿真实验能够实时显示测量结果，并能提供多种实验方法和设计平台，有利于培养学生的设计思考能力和比较判断能力，可以达到操作实验难以实现的效果［1］．随着教学改革的不断深入，仿真实验被应用到很多高校的物理实验教学当中［2～5］．早于1999年，中国地质大学（北京）实验物理中心（以下简称“中心”）就引进了仿真实验教学软件，并且面向全校理工科大二学生开设仿真实验，将其作为“中心”开放式教学平台的一个重要组成部分，近年来，“中心”又尝试将仿真实验应用于物理实验课程的考核中．本文将介绍仿真实验在我们“中心”实验物理课程教学中的应用以及“中心”在教学过程中取得的实践经验．
2仿真实验在实验物理教学中的应用
中国地质大学（北京）实验物理教学中心自2005年成立以来，一直坚持“以学生为本”的改革思路，树立了“能力与素质协调发展，实践与创新全面提高”的教学理念，并形成了自主开放的物理实验教学体系．其中，仿真实验既是“中心”实验物理教学的重要组成部分，同时也是“中心”进行开放式教学以及考核方式改革的一个重要途径［6，7］．
2．1实验教学
“中心”使用的仿真实验系统是由中国科学技术大学开发设计的软件［8］，该软件可以提供从力学、热学、电学、光学、近代物理实验等内容丰富的实验题目，学生也可以根据实验要求自己搭建实验平台进行探索实验．我们通过实践教学发现仿真实验可以解决很多操作实验不能解决的问题，是实验物理教学有益的补充．仿真实验可以解决学生在实验教学中的“黑匣子”困惑．在实验物理教学中，由于有些实验题目涉及精密仪器，学生只能看到仪器的外观，对于内部构造的了解只能通过老师的讲述或者图片来实现，很容易给学生造成“黑匣子”困惑．仿真实验就可以解决这一问题，通过仿真平台能够让学生很直观地看到仪器的组成部件，让他们更加了解仪器的内部结构，激发他们的学习兴趣；仿真实验应用于实验教学的另一个优点在于它不会造成实验仪器的损坏，因此能够鼓励学生进行大胆实践，反复调试，从而有利于学生深入理解实验原理，进行探索性研究．另外，仿真实验由于不受仪器的限制，比较容易更新实验题目，这样就有利于学生接触学科前沿，开阔视野．通过我们这几年的教学，发现很多学生对于仿真实验表现出很浓烈的兴趣，课后反应非常好，在有些同学的实验小结里，他们认为“仿真实验是一种全新的实验手法，打破了传统的实验教学模式，更加强调实验的设计思想和实验方法，能够让实验者主动学习，通过仿真实验，虽然未接触仪器，但让我对物理思想、方法、仪器结构和设计原理的认识，都较之前的实际实验有了很大的提高，而且避免了对贵重仪器的损害，总之，收获颇多”，“我个人认为仿真实验更加增添了我对研究物理实验的兴趣，因为在实验过程中我们必须认真考虑每一个细节，从实验准备到数据处理”．除了学生外，很多教育界前辈也对仿真实验给予很高的评价，认为仿真实验能够在相当程度上弥补由于实验仪器复杂、精密昂贵，不能允许学生进行反复调试的缺陷，值得大力推广．瑞典乌普萨拉大学副校长，诺贝尔物理委员会主席在参观我们“中心”的仿真实验室时，也表现出了极大的兴趣．
2．2开放平台
“中心”自成立后一直面向全校学生开放，其中仿真实验是我们“中心”开放式平台的一个重要组成部分，在“中心”的网站上，学生可以自由下载仿真实验软件，随时进行预习和进行实验．我们在实践中体会到，仿真实验本身的特点决定了它是开放式学习最有利的工具．首先，仿真实验用于开放平台可以解决实验室开放所需要考虑的开放时间和值班人员工作量问题；另外，由于实验教学设备需要的资金投入很多，很多学校的教学资源并不能满足学生成才的需求，仿真实验在相当程度上可以弥补这方面的缺陷，使学生的学习不再受课堂、课时以及仪器的限制，使得大面积的学生都能够接触到有较高水平的开放性、设计性实验．另外，由于网络的普及，现在的学生很多课余时间都花在网络上，打游戏，聊天都成为他们上网的主要活动，仿真实验在一定程度上可以让一种非常积极正面的探索活动占用学生的网络时间．这样既可以使物理实验在空间上和时间上得到延伸，又解决了学生课余进行科学研究与探索的需求．
2．3实验物理考试
考核方式对于学生的学习具有导向性作用，没有合理的考核方式，就很难激励学生的主动性和积极性．大学物理实验毕竟是一门实验课程，是以培养学生的实践能力为主要目标的，如果在考核中不强调实际操作，就很难实现这一目标．但是实现真正意义上的操作考试，在操作层面上有一定的难度．我们“中心”曾经尝试将操作考试引入到大学物理实验课的考试当中．这样的操作考试问题也很突出，首先由于是学生自主操作，很容易造成仪器的损坏；即使不考虑仪器的损坏率，由于实验仪器数目的限制，可供学生参加考试的题目有限，又不可能让所有的学生都能同时参加操作考试，难免会出现题目泄露的现象，虽然我们会定期改变试卷和改变操作内容，但是由于每次参加考试的学生人数有限，安排考试的次数过多，不可能做到每次的内容都完全不同，从而出现不公平的现象．于是，将仿真实验应用到实验物理考试成为“中心”进行实验课考核方式改革的重要内容之一．首先，仿真实验可以实现对大批量的学生同时进行考核，不再受仪器数目的限制；可供选择的题目增加；而且不用担心由于没有老师的指导而造成实验仪器的损坏．其次，由于仿真实验的模拟性，仿真实验可以较好地考查学生对实验原理的理解程度和他们的实践操作能力．另外，仿真实验中计算机对于实验数据的实时存储可以减少同学之间互相抄袭数据，让考试变得更加公平、公正．我们通过实践之后认为仿真实验除了可以用于实验物理课程的考试外，还可以用于大面积的地区性或者全国性的大学实验物理竞赛的初试选拔．
仿真物理实验室范文4
关键词 初中物理；虚拟仿真技术；实验教学
中图分类号：G633.7 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）05-0159-02
1 前言
随着现代科技的快速发展，计算机和互联网等技术在教育领域里得到广泛推广、普及和应用，这为传统的初中物理实验教学注入新鲜的血液，增强了实验教学的效果。虚拟仿真实验技术是当前科学前沿技术在初中物理实验教学中运用的具体体现，可以突破实验仪器和设备不足等教学限制，帮助学生直观、形象地模拟各种物理实验的操作过程，有利于促使学生积极投入实验教学中来，不断提升实验教学效率。
2 虚拟仿真实验技术软件分析
仿真物理实验室 仿真物理实验室是一款针对中学物理课堂开放性而设计的专业物理学习软件，可以为学生提供完善的综合实验室，更好地实现各种物理演示实验，有利于学生更好地验证自己的实验猜想。比如可以为学生提供一个包括平面角、凹凸透镜和棱镜等物理模型在内的光学实验室，使师生按照自己制订的实验方案来自行构建各种实验模型，探究有关的物理规律。学生可以借助光学实验室来合理构建凸透镜成像模型，以发现和归纳出凸透镜成像的具体规律。另外，该种虚拟软件具有较高的集成度，并且易于操作，可以使学生便捷地进行各种物理实验，真实性比较强。
MATLAB仿真软件 MATLAB仿真软件是一款用于数据可视化、分析与计算的计算机软件，广泛应用于工程计算以及图像、通信与信号处理等领域中，并且主要包括MATLAB和Simulink两个部分。与仿真物理实验室这款仿真软件相比，MATLAB仿真软件具有比较强的灵活性，更加有利于构建有关的实验模型，同时其界面比较简洁，有利于编程，另外还有集成度高、数据处理能力强等优点，是一款功能非常强大的仿真软件。
3 虚拟仿真实验技术软件的具体应用
在测量型实验中的应用 测量型实验是初中物理中一种基本的实验类型，步骤比较简单，所用设备也比较容易获得；但是针对那些比较复杂的测量实验而言，无法使学生在真实的实验环境下进行。借助虚拟仿真实验技术软件的合理运用，可以帮助学生更好地观察有关的物理实验现象。
以“伏安法测小灯泡电阻”为例，就虚拟仿真技术软件在物理实验中的具体运用进行分析和探究，以帮助学生更好地掌握测量小灯泡电阻的方法。首先，在仿真实验开展之前，物理教师需要先让学生明确本次实验课程开展的主要目标，并要使学生掌握电流表和电压表测电阻的方法，以便学生可以借助欧姆定律的合理运用来测量有关的电阻值。而在具体的模拟仿真实验开展中，物理教师可以采用边讲解边进行虚拟实验的方法和手段，引导学生根据欧姆定律原理来连接软件中的各种实物电路图，接着要求学生通过鼠标滑动变阻器的划片来改变电阻数值，并要记录对应的电流和电压数值，最后引导学生绘制出小灯泡电阻的伏安特性图，从而使学生更好地发现和掌握有关的物理规律。
在探究型实验中的应用 探究型实验也是高中物理中一种常见的实验类型，其重在培养学生透过现象看本质的能力，以便让学生养成科学的探究精神和意识，有助于使学生更好地发现有关的物理实验规律。此外，探究型实验的开展也可以使学生针对具体的物理问题采用不同的实验来加以解决。在真实物理实验开展过程中，因各种外界因素的影响，物理实验方案有可能无法顺利实施，所以可以借助虚拟实验的引入来解决这一问题。教学实践表明，虚拟实验教学的效率更加有利于实验目标的完成。如在凸透镜成像规律的探究型试验中，光线的影响对于实验观察的效果具有较大的影响，而如果没有准确的实验结果，更谈不上实验规律的有效总结。此时可以在实验开展过程中应用虚拟仿真实验技术软件，确保探究实验开展的质量。
下面以凸透镜成像规律的探究为例，就虚拟仿真实验技术软件在探究型物理实验中的运用进行分析和探究[1]。
首先，物理教师可以引导学生观察在实际生活中存在的各种与凸透镜有关的现象，并提出有关的探究性问题，比如物距大小是否会对成像产生影响？具体特点是什么？接着物理教师需要引导学生结合自己的猜想来设计有关的探究性实验。然后，物理教师鼓励学生将自己的实验思想借助仿真软件来进行检验，并记录试验中的各种数据结果。最后，物理教师让学生根据分析所得到的各种数据来帮助学生更好地归纳出凸透镜成像的规律。另外，通过虚拟仿真实验技术软件运用，为学生排除其他影响实验结果的客观因素，比如室内光照情况等，从而可以使学生全身心地去探究有关的实验结论[2]。
在演示型实验中的应用 演示型实验也是一种比较常见的物理实验形式，其可以帮助学生更好地理解有关的物理知识、规律和原理，深化学生对于这些知识的理解和认识。但是在当前的初中物理教学过程中，因班级人数过多，部分学生可能因距离过远而无法清晰地观察教师所做的各种物理实验，部分甚至可能会因为观察不清楚而发牢骚或在课堂上公然睡觉等。虚拟仿真实验技术软件可以有效地解决上述学生观察不清、缺乏学习物理知识兴趣的问题，也可以解决那些受外界环境因素影响大的演示型实验效果不理想的问题，增强学习的效果。
如针对光的反射实验，物理教师可以借助光的反射演示实验来帮助学生更好地了解和掌握反射定律。但是影响自然光的反射实验效果的因素比较多，物理教师开展演示实验的效果不是非常理想。虚拟仿真实验技术软件在其中的运用则可以有效克服这个问题。首先，物理教师可以引导学生借助仿真软件平台来演示光反射现象，激发学习物理知识的兴趣，帮助学生根据有关的现象来自行设计实验去总结和验证反射定律，从而提高课堂演示实验的应用质量。
虚拟仿真实验技术软件除了应用于测量型、探究型和演示型等物理实验中，还可以应用于设计型和操作型等类型的物理实验中，并均取得良好的教学效果。因此，在平时的初中物理实验中，物理教师需要以身作则，不断提升自己的专业能力，尤其应用虚拟仿真实验技术软件开展实验教学的能力。还要明确虚拟仿真实验技术软件在实验教学中存在的缺陷和不足，以更好地发挥其教学优势。另外，学校也应该积极进行相关虚拟仿真实验技术软件的引进，满足初中物理实验教学需求。但是为了确保软件设计的科学性，希望有关设计人员必须要加强与一线教师的沟通和交流，从而充分发挥虚拟仿真实验技术软件与传统物理实验教学摸式二者的优势，不断提升软件的应用功能和质量。
总之，虚拟仿真实验技术软件在初中物理实验教学中的运用可以为学生创设一个虚拟的“真实”实验操作情境，有利于激发学生参与实验学习的积极性，调动学生的热情，同时也有助于实验的顺利开展，免受客观因素的影响。因此，在初中物理实验教学过程中，物理教师必须合理运用虚拟仿真实验技术软件来开展教学，还要兼顾传统物理实验教学，从而不断提升实验教学的质量。
参考文献
仿真物理实验室范文5
在我国振兴物流业发展的大背景下，如何培养适应现代物流业需求的人才是发展物流业的重要内容。以往的教学，我们更加注重理论知识的传授，旨在培养学拥有良好的认知能力，实践教学的开展多以授予学生技能为主，管理专业的实践课程更容易流于形式。现代物流管理人才除了要具备物流管理的基础知识，还要通晓企业运作的管理方法，如人力、财务、法律法规等相关知识做支撑，同时需要一定的信息技术知识与操纵技能。培养学生具备出色的实践能力是物流管理专业教学过程中的主要目标。
2实践能力的组成结构
实践能力是能力的一种，是个体通过形成实践观念、顺利完成某活动来解决实际问题所必需的心理和生理特征的总和。实践能力的形成需要个体具备一定的知识，即一定的认识能力，从而发现问题，并对问题进行分析;同时需要一定技能，来协调身体完成实践活动。［1］［2］由此可见，实践能力的培养需要个体掌握一定理论知识与操作技能［3］。对于实际问题而进行的知识和技能的广泛应用和迁移，分析形成问题的驱动因素，发现问题对象之间的内在联系，在认知逻辑中表达出来，并给出解决问题的策略，或将问题解决，这些活动则是实践能力的具体体现。能力的构成要素庞杂、抽象，专业课程的教学不可能对所有能力要素实现发展。国外学者提出关键能力的概念。本文认为物流管理岗位从业人员也应该需具备相应的关键能力，即物流管理从业人员所应具备的能力，并具有迁移特性，不会因物流管理岗位的变换而消失，最终会融合发展成为物流管理从业人员的基本素质。［1］根据物流管理职业的基本要求，结合仿真课程的特点，这里确定该门课程实践能力培养的关键要素:物流系统的运作能力、信息能力、数学应用能力、资源统筹能力、团队协作能力。这样形成了以物流专业知识和操作技能为基础，关键能力为主要内容的实践能力的基本结构。从而为本门课程的教学培养工作指明了方向。
3以flexsim为例的仿真软件课程设计
这里以Flexsim仿真软件为例，探讨如何设计基于能力的仿真软件课程。
3.1专业知识和技能的培养
根据实践能力的构成要素，专业知识和仿真软件操作技能的教授是这门课的基础内容。那么，在课程学时分配上，要有一定的理论课时是必要的，让学生对系统仿真有一个基本的认知，包括flexsim软件的基本概念。
3.2关键能力的培养
Flexsim的使用要在计算机实验室完成，因此实验性课程占主要学时。
3.2.1教学形式以案例式教学为主要内容，引入企业项目管理的方法，将学生分成若干项目小组，并要求项目小组内部建立完整的项目组织，并要求学生将分工情况反馈给老师。这种形式摒弃了传统软件实验课程中，学生单纯的模仿教学内容。在提高学习效率的同时，提高了学生学习的主动性，同时有助于对学生团队合作能力的培养。
3.2.2实验设计从教学的角度考虑，实验分为三大类:基础型实验、综合性实验、设计性实验。三种实验逐级展开，由浅入深的提高学生的应用flexsim仿真的能力。①基础型实验设计这种类型实验主要帮助学生掌握flexsim的使用方法，加强认知与操作的能力。如案例1的设计:案例1:一个处理设备在处理完每个产品后，需要等待20秒，才能继续处理后面的产品，使用closeinput和senddelayedmessage函数实现此功能，并建立该模型。问题:如果此处理器工作台最多可以同时实现处理两个产品，每次处理完一批产品后需要等待，如何实现?这样的实验案例可以让学生加深对消息触发及命令的认识，提高应用能力。②设计型实验设计型实验采取创造性项目的特点来设计实验内容。通过设计好的实验环境，给定问题需求，让学生以项目小组的形式给出合理的解决方案。如案例2的设计:可以利用experiment工具案例2:一个工作车间有5个工作站，工作站之间有转运区，要求人员从工作站搬运产品到转运区，并操作机台加工产品，人员数量1－8，工作站加工时间对数正态分布(0，10.5，1)。请给出最佳人员数量。利用experiment工具设计仿真实验变量及仿真时间，并根据统计结果，选择合理的人员应用方案。这类实验旨在锻炼学生的物流系统运作能力，根据给定的题目环境，利用相关工具监测系统的运行状态，设计实验进行过程，并最终给出优化的方案。③综合性实验项目的任务类型可分为确定性项目和创造性项目，确定性项目是指项目的工作目的和方法明确，且提前给出明确的任务结果。［3］这里将综合性实验定义为类似于确定性项目的形式的，明确任务的实验。综合性确定任务实验要求学生在既定任务目标下综合应用flexsim实体、命令、函数等，以及物流管理及物流操作等知识完成实验任务。这类实验可以帮助学生提高信息能力，在充分获取实验内容的信息基础上，应用数学知识，建立函数模型，并建立仿真模型。如案例3的设计:案例3:请根据如下材料及示意图，建立配送中心的仿真模型［4］。图1配送中心平面布局图学生首先根据给出的数据，利用flexsim的Optquest统计工具，拟合出入库的时间间隔函数，并根据出入库数据，计算配送中心各个区域所需面积，及需要的设备数量及规格，将所需的实体拖入到模型视图内;然后，设计配送中心的业务流程，包括入库、检验、存储、包装、分拣等，并根据流程连接相应实体;最后，根据物流作业活动的需要合理设置实体的属性以及应用的策略。模型建好后，可以统计入库暂存区、叉车等搬运设备等的指标来衡量比较模型的中的不合理环节与配置，最终优化模型，给出完整的设计方案。
仿真物理实验室范文6
关键词：汽车 物理仿真 摇摆试验台 设计 研究
1、引言
从汽车物理仿真摇摆试验台的功能和性能指标、工作指标出发，对设计中存在的难于解决的问题作深入、细致的分析和研究，制定符合工作条件的设计方案，并进行可行性分析，最终通过实验验证和确定设计方案，为今后的类似系统设计和结构设计提出建设性建议和经验参考。
2、汽车物理仿真摇摆试验台的结构方案
2.1汽车物理仿真摇摆试验台的性能指标
汽车物理仿真摇摆试验台可以模拟纵、横向、偏航三个自由度的摇摆运动；可以精确测量，并实时向控制系统反馈其工作状态。
三自由度重型摇摆试验台主要功能：
1）.在要求的工作范围内和动态满载条件下实现偏航、纵摇、横摇三个转动自由度的单轴摇摆运动和复合摇摆运动。
2）.在静态满载情况下，运动到其工作范围内的任意角度并静止。
3）.在动态条件下，可以以任意角度为零点，在工作范围内做正弦摇摆运动。
4）.具有完善的自检功能和多重安全保护装置。
5）.长时间不使用时，台体可以锁定。
6）.应具有足够的强度和刚度，布局合理，结构紧凑。
7）.应具有良好的传动性能、工作要可靠、维护要方便。
汽车物理仿真摇摆试验台在满足上述功能的同时，还有具体的性能指标和工作指标，如表1-1、1-2所示。
从设计技术要求可以看出，汽车物理仿真摇摆试验台是一种技术要求高，测量数据精确，承受载荷大的“高、精、大”试验设备。为实现其技术要求，必须充分考虑和研究该试验台各个环节的设计。
3、汽车物理仿真摇摆试验台的基本组成
汽车物理仿真摇摆试验台主要由机械台体、动力系统、电控系统、测量系统和安全保护系统等组成。
机械台体 机械台体是汽车物理仿真摇摆试验台的本体结构，机械台体起到承载被测试件，实现纵、横向、偏航三个自由度的摇摆运动功能。机械本体结构的设计也是本文的工作重点。
动力系统 理论上三自由度并联摇摆试验台的驱动方式可以有多种，对于小负载、低频响的摇摆台，采用电机驱动方案较佳；而对那些大负载、高频响的仿真摇摆台，采用液压驱动为宜。由于汽车物理仿真摇摆试验台的负载重量大且精度高，故采用液压系统作为动力源。摇摆台的液压系统主要包括泵站、液压缸、伺服阀、油路、供油环等组成。
电控系统 电控系统主要是通过计算机根据设定的工作曲线及油缸的输出位移和速度，计算出PWM控制信号，经功率放大后，驱动伺服液压阀，实现对液压缸的速度控制及位置控制。它属于汽车物理仿真摇摆试验台的控制环节，本文不作具体研究。
测量系统 主要是对摇摆台在工作时，对三个自由度的位移、转角等姿态进行实时跟踪检测。
安全保护系统包括：在选型上注重质量、在软件和硬件上增加安全措施等。
4、汽车物理仿真摇摆试验台总体设计
从实现摇摆台的三个自由度来考虑，可以将汽车物理仿真摇摆试验台设计成大平台的结构形式，但是这种结构也存在一些缺点。由于载荷质量大，完全采用液压缸来支撑对液压缸的刚度要求较高；通过改变不同液压缸行程的组合来实现三个自由度使得控制实现较为困难；另外，这种结构不能直接测量各自由度的角度变化。因此考虑摇摆试验台的每个自由度由单独液压缸驱动来实现，并且采用双层并联式结构。
汽车物理仿真摇摆试验台的机械本体包括上、下台面、钢丝球轴承、十字轴、支座、底座等组成。具体的设计依据是：当汽车物理仿真摇摆台按照最大参数运动时，其重心的运动轨迹投影将完全包含在液压缸支撑点构成的四边形内。这种结构可以保证该汽车物理仿真摇摆试验台整体结构的稳定行，从而使摇摆台的刚度符合运行条件。
5、汽车物理仿真摇摆试验台功能实现
被测试件固定在上台面上，这样只要使上台面进行三自由度摆动就可以带动试件进行摆动了。上台面通过钢丝球轴承与下台面连接并可以相对转动，偏航液压缸的缸体、缸杆分别连接在上、下台面上，这样通过缸杆的伸缩运动就可以带动上台面相对下台面进行转动，从而实现上台面的偏航运动。上、下台面之间只有相对转动，故只要推动下台面进行横摇和纵摇摆动，上台面就会随着下台面一同摆动。根据摇摆台的功能要求，下台面要实现单轴方向摆动和横摇、纵摇的复合运动，采用十字轴的连接支撑方式。由于横摇、纵摇两个自由度位置关系的限制，十字轴设计成两轴不同长度的形式，长轴端通过轴承与下台面连接，短轴端通过轴承与支座连接。下台面的四个支点与液压缸的缸杆通过关节轴承连接[27]，缸体通过关节轴承与底座连接，四个液压缸两两对称放置。与长轴端在一直线的两个液压缸一推一拉驱动下台面绕短轴线摆动，实现纵摇运动；同理，与短轴端在一直线的两个液压缸一推一拉驱动下台面绕长轴线摆动，实现横摇运动；十字轴回转中心与四个关节轴承的回转中心在同一个平面内，这样在几何关系上保证了驱动横摇、纵摇的两两液压缸能够同步工作，并且四个液压缸可以实现联动，最终实现汽车物理仿真摇摆试验台的性能要求。
6、结论
根据汽车物理仿真摇摆试验台的功能和技术要求，对汽车物理仿真摇摆试验台进行总体方案设计。对汽车物理仿真摇摆试验台机械本体进行具体设计和研究，提出合理的设计方案。
参考文献
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