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计算机仿真技术及应用范文1
1前言
21世纪是科技的时代，在各个行业领域中都有计算机技术的应用，所谓计算机仿真技术是基于计算机硬件设备与操作系统的一种仿真环境，对不同的物体与信息进行分析与加工，同时仿真技术也能将真实的事物变为虚拟的环境，帮助用户更好的感受到听觉、视觉的效果，在仿真环境中用户可以同计算机进行虚拟的互动，真正实现身临其境的效果，计算机仿真技术最为重要的一个特点就是构想性，能够通过仿真技术让人们更好的理解抽象的东西，并将这些东西以三维立体的形式表现出来。为了更好的适应市场的需求，提高生产系统规划设计，减少投资风险，就需要让企业的生产系统高效的、可靠的运行与生产。从目前来看，生产系统设计与管理中还存在很多的问题，由于系统自身具有一定的复杂性在调度的时候也比较困难，因此利用计算机仿真技术是最有效、简单的方法，本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行具体的分析。
2计算机仿真技术在生产系统中的应用
2．1生产系统的计算机仿真技术
生产系统计算机仿真是一种系统建模与实验分析的方式，它能将生产资源、工艺路线、库存与管理等信息都结合起来，根据系统的活动过程来代替数学方式进行描述，在理解上也更加容易理解，全面的反映出生产系统的特征与过程，近年来，仿真技术在我国制造业已经得到广泛应用，主要用于解决以下方面的问题:(1)生产系统的改造与重组。通过生产系统的流程进行仿真的分析，然后将各个部分的关系进行量化。(2)在制造单元分析问题上建立起仿真模型，确保相关资源的配置情况以及系统的合理性，估算出系统生产能力以及设备故障对系统的影响，从这些方面来确定出方案。(3)在生产系统仿真模型建立完成之后，生产管理人员就可以对生产系统的策略进行调整，根据模型可能造成的结果来做出最科学的管理措施。计算机仿真技术在生产系统中的这些功能，让计算机仿真技术在制造业中获得更大的发展。在生产系统计算机仿真的分析过程中，包括三个方面的内容:第一是根据调查研究来确定系统需要解决的问题，然后建立起概念模型并对相应的系统规则、变量、元件等进行论证，在此过程中除了设计人员之外，相关企业管理人员也要参与进来进行论证。第二是根据生产系统仿真的问题提供相应的数据，然后对仿真模型进行初始化将这些数据进行输入，同时输出最后的仿真结果。第三是对仿真的结果进行分析从而提供更多的决策依据。
2．2生产系统计算机仿真实例
用于生产系统的计算机仿真工具主要有三种类型:第一是计算机算法语言例如C语言、C++、Fortrun等，第二种类型是通用的仿真程序语言，第三种是计算机仿真软件。计算机算法语言与通用的仿真程序语言都需要设计人员具备很好的编程能力，这两种工具的运用相对困难一些，计算机仿真软件就没有这些缺点，它有着简单、易掌握的特点，同时所有的数据都可以在一个图形界面中完成是目前使用最广泛的应用，在国外很多的企业都开发了这种软件，例如Automod、Witness等，在进行实际操作的时候要建立起一个系统规划模型，在这个车间中应该包括两台数控车床、一台清洗机、一套检测设备，如果加工作业到达车间的时间为20分钟，那么就应该按照1:1的比例来分配工作量，车间需要有一位技术人员来复杂加工与检验入库的工作，同时为了扩大车间的生产能力提高设备使用率，应该适当的对现有系统进行完善与改造，如果车间需要雇佣3个技术人员，那么加工过程中的搬运时间就为2分钟，并且加工中的搬运时间就由设备的长度与速度来决定的，每条输送装置的长度为50m，速度为40m/min，通过对生产系统的仿真可以看出，利用仿真可以对生产系统进行简单的描述，这也是为提高生产系统的效率提供依据，这只是一个比较简单的实例过程，对于比较复杂的生产系统来说只依靠人的能力是远远不够的，要想仔细的对这些因素进行分析与预测就应该采用更加先进的办法，将计算机仿真技术加以完善对管理人员的帮助也就更加明显了。
3结语
综上所述，本文主要对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行说明，可以看出，随着我国制造业进程的不断深入，计算机仿真技术已经投入使用并得到了广泛的好评，它能够解决制造业系统中的复杂问题，还可以应用于自动制造系统的研究，可以说有着很好的发展前景，在计算机不断普及的今天，相关专业技术人员在该领域做出了很多的讨论与尝试，利用计算机仿真技术对生产系统进行分析也是最经济、有效的方式，相信未来我国的计算机系统会得到更加广泛的应用，迈上新的历史阶段。
参考文献:
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计算机仿真技术及应用范文2
论文摘要： 在分析专用数字仿真计算机的特点的基础上提出半实物仿真对仿真计算机和实时网络的需求，并且介绍相关技术的新进展。实践证明仿真工作站和实时网络方案是完全可以满足仿真发展需求的。
作为信息技术核心的计算机技术自其诞生之日起经历了50多年的发展，以广泛应用于国民经济和社会生活中。而作为计算机技术重要组成部分的计算机三维视景仿真技术，因其有效性、经济性、安全性、直观性等特点而受到广泛的应用。它是在计算机图形学基础上发展起来的一种仿真应用技术。
据最新统计资料表明，计算机仿真技术是当前应用最广泛的实用技术之一，虚拟现实（VR，Virtual Reality）是计算机世界最热门的一个词汇。视景仿真技术是计算机仿真技术的重要分支，是计算机技术、图形图像处理与生成技术、多媒体技术、信息合成技术、显示技术等诸多高新技术的综合运用。
1 专用数字仿真计算机的特点
1.1 仿真计算机的用途和发展
围绕着对仿真计算机的计算速度、内存容量、接口等基本特性要求，在半实物仿真系统中先后采用了模拟计算机、数模混合计算机、专用数字仿真计算机等类型的仿真计算机。尤其是以AD100及国产YF-2为代表的专用数字仿真计算机在国内、外的一些制导武器半实物仿真系统中得到了广泛的应用。
1.2 专用数字仿真计算机的优点
以AD100及国产YF-2为代表的专用数字仿真计算机主要优点有：
① 采用异构同步并行多处理机、广播式数据总线方案解决了计算速度和存储容量问题；② 设计专用仿真语言，该语言简洁、编程方便，而且还集成了常用的数值积分算法模块，方便使用，同时还能够实现精确仿真计算帧时的定时；③ 提供高速A/D、D/A接口，开关量输入输出接口及数字量（DPM）等接口形式，实现仿真计算机同仿真系统的连接。
1.3 专用仿真计算机存在的不足
① 数字接口能力不足：该型仿真计算机虽然提供了较全面的接口形式，但主要还是以模拟量接口为主，数字接口仅能适用几种非主流总线形式（Q-bus等），而且在传输距离、传输速度等方面性能不佳，数字接口能力不足；② 维护性不方便：这类专用数字仿真计算机采用专用设计结构，与通用计算机有着较大的差别，硬件维护和软件管理需要配置专人，而且出现故障不象通用计算机那样容易替换，易影响试验进度。从人力资源配置和快速维护性上看有不足之处。
1.4 仿真计算机的新要求
随着仿真系统间的信息交换已开始转入以数字信号为主，专用数字仿真计算机在数字接口方面能力的不足就显示出来了。仿真设备控制、管理使用的计算机都是通用型的微机（含工控机），应用广泛且有着丰富的应用软件和接口形式，各种高速数字接口各具特色。因此系统应用的关键是迫切需要找到一个仿真计算机的新方案，既能保持专用数字仿真计算机的优点又能满足高速实时数字接口的需求。这个需求就是对航空制导武器半实物仿真系统中仿真计算机的新要求。
2 仿真计算机和实时网络技术的新发展
2.1 实时网络技术
高速数字接口的形式虽然很多，但在仿真系统中的应用还要考虑到系统中信息的共用性，即多个设备共用某些信息。如对目标信息来说，目标特征信号生成装置、目标运动仿真器、数据链传输仿真设备都要用。这是因为系统本身复杂，信息交换多和相应仿真系统设备规模大，耦合多。
考虑到仿真系统信息共用性特点，那些点对点的接口形式不易采用，而网络式、广播式的接口形式更容易满足要求。同时半实物仿真系统信息交换还要求各信息节点的信息要同步更新，换句话说，就是信息传输延迟要小。
经过综合比较分析，光纤反射内存影射式实时网络（RT-net）比较符合半实物仿真系统的技术要求。它们的共同特点是利用映射式的信息传送方法，某一节点的内容自动映射到所有节点， 这种映射是由硬件完成的，系统延迟小。高速、延迟小和信息更新同步的特点适合仿真的需要。这种网络一般有两种拓扑结构，一种是环行网，另一种是通过实时HUB连接的星型网。
理论上，HUB结构的网络数据到达各个节点的时间没有延迟，能做到信息同步更新。而且一个节点故障只影响本节点，不影响整个网络。这一特性对进行系统局部联试时非常有用，不必所有设备均开机。
RTnet的运行机制很简单，分布式计算机系统内，每台结点机上插一块 RTnet卡，卡上有双端口读写内存，通过驱动软件可以读写这些内存，当数据被写入一台机器的内存中后，RTnet卡自动地通过光纤传输到其他连在网络上的 RTnet卡的内存里，通常只需几百纳秒的时间延迟，所有RTnet卡上的内存将写入同样的内容。各成员在访问数据时，只要访问本地的RTnet卡内存即可。
RTnet适应的计算机总线形式一般都有PCI、MultiBus、VME等，在常用的操作系统，如DOS、WindowsXP、Windows2000环境下都可正常工作。
2.2 综合应用
仿真工作站替代专用数字仿真计算机本身难度不大，二者的软件内核基本一致，经过软件移植，几乎所有先前做过的工作都可以继承下来。仿真系统集成的关键是实时网络在系统中的配置和二次应用开发。有这样几方面的工作要做：
① 仿真工作站同实时网络的接口检查：虽然仿真工作站是基于通用工作站基础上设计的，但这种通用工作站与通用微机之间还会有些微小的差别。② 各仿真设备控制计算机的适应性修改：仿真设备功能各异，研制情况不同，其控制计算机的操作系统不统一，有DOS、WindowsXP、Windows2000等版本，因此相应的设备驱动板卡等不相同。为了保证网络系统稳定运行，简化应用开发工作，有必要对能够升级的设备控制计算机进行统一配置，还要对相应设备驱动卡、驱动程序进行更改。③ 共享内存分配表的建立：由于是共享内存机制，所以应对数据存储地址的统一分配，明确各个信息的读写地址。对系统中注册信息、节点状态标志、同步时钟等信息使用的地址也要进行规定。
总之，随着分布式计算机仿真系统、虚拟样机分布仿真系统的广泛开发和应用，实时网络技术做为一种快速的信息交换手段会得到更广泛的应用。
参考文献：
计算机仿真技术及应用范文3
【关键词】计算机仿真技术 应用型本科 数控仿真系统 数控技术
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889（2015）06C-0077-02
应用型人才主要是在一定的理论规范指导下，从事非学术研究性工作，其任务是将抽象的理论符号转换成具体操作构思或产品构型，将知识应用于实践。也就是说，应用型本科的教育是保证培养的人才具有一定的理论知识，主要是能够将所学习的理论知识应用于实践。应用型人才的核心是“用”，本质是学以致用，“用”的基础是掌握知识与能力，“用”的对象是社会实践，“用”的目的是满足社会需求，推动社会进步。
数控技术类课程是应用型本科机械设计制造及其自动化、机电一体化专业、数控技术专业的主干课程，在数控技术类课程的教学过程中一般采用理论和实际结合的方式进行。理论部分主要讲解数控加工工艺、数控加工刀具、数控编程基础等；实际操作部分主要是结合理论知识进行实际机床的操作和典型零件的加工。传统的理论部分教学主要通过教师PPT演示，在演示过程中插入文字、动画、图片对理论知识进行讲解，传统的实践环节教学主要通过老师带领学生到实训车间，通过具体演示零件的加工来完成。随着计算机技术的发展，数控仿真技术逐渐融入到数控技术的教学和应用中，成为数控技术教学的重要辅助手段。根据桂林航天工业学院在实际教学过程中传统教学方式方法和数控仿真技术辅助教学的实际情况做如下分析总结。
一、师资投入
桂林航天工业学院现有机械类学生中学习数控类课程的约2000人，相关教师18人，按照教学计划的安排，每周约有700名学生参加288学时的数控理论和实践教学活动，平均到每位相关教师约每周16学时的教学，参加每位教师课程的学习人数约40人。在教师每周8学时理论部分教学中，采用40名学生的课堂教学，按照传统的PPT课件插入文字、动画、图片进行演示性教学几乎没有实际的困难，但教学效果往往欠佳；但每周约8学时实践教学，按照传统模式进行就比较困难，每2～4位同学一台机床，1位教师进行指导几乎无法实现；一次课两个学时90分钟，实际操作前利用1～2台数控机床讲解约20分钟，约40个学生围在周围观看，很多学生会无法看清楚，而且剩下的时间每台机床分配不到2分钟时间，难度和效果可想而知。同时，由于机床的生产厂家和型号非常多，如果只是针对某种机床或者某些型号进行讲解，很难让学生适应实际企业生产中众多的机床厂家和机床型号。即使是桂林航天工业学院这样的全国性质的数控实训中心，虽然各种机床有60台，总价值达到3000多万元，仍然只能选择非常有限的几个厂家和型号的机床。总体上来讲，受到场地、经济的制约，不可能让学生全面地操作实际生产中众多厂家、型号、操作系统的机床。
如果采用计算机仿真技术进行教学，在理论部分和实践部分可以完全相结合，并且由于采用虚拟仿真方式，可以调用任何厂家、型号和操作系统的机床，让学生在结合理论知识编程的过程中，输入不同的数控机床，体验和理解由于数控机床的不同引起的编程格式、编程代码的差异，以适应实际生产过程中的型号、厂家和数控系统的差异，充分达到应用型本科主要实际操作应用的能力。例如在桂林航天工业学院教学中使用的南京斯沃数控仿真系统，开机时的数控系统选择界面包括了FAUNC、SINUMERIK、EZmotion、华中数控、北京凯恩帝、大连大森、南京华兴等70种；同时在选择FANUC 0i-M操作系统后，可以选择的机床操作面板包括汉川机床、南通机床、南京二机、济南机床、友嘉机床、托普机床、Duoleng、北京机床、大连机床、南京迈顺、纵横国际、南京东恒杰必克、台中精机、沈阳机床、韩国Doosan、巴西Romi、韩国WIA等28家中外机床厂家的操作面板。以不同的操作系统选择不同机床企业的操作面板，可供选用的机床几乎覆盖整个加工行业所使用的各种数控机床。
二、教学安全
对于教学安全主要是针对实践操作部分，机床作为机械结构，一旦出现事故，轻则机器损坏，重则出现伤亡事件，这样的事件已经给了我们血的教训。例如，某高校机械专业学生在企业实习期间由于操作失误，直接导致手臂被机械结构严重损伤，最终不得不截肢。如何避免机械事故发生是学生在实践操作部分最需要注意的问题，因此很多学校非常强调安全问题。
传统教学中，由于学生在上机床实际操作之前并没有对机床的运动情况有很清楚的了解，很容易导致事故的发生，因此很多院校在进行数控实训操作的时候，多是恐惧危险的发生而走走形式，真正实际进行操作，并能够加工出零件的比较少，除非是学校为了让学生参加比赛而培训数量比较少的学生，难以达到教学计划中关于实践教学部分的实际要求。而采用计算机仿真技术的数控教学，可以在实际操作之前充分了解数控机床面板的操作和数控机床的运动运行规律，某种意义上说就是真正的数控机床操作的演习，为实习实训部分做好充分的准备工作，即使在仿真中出现操作错误或者操作失误，既不会导致机床的损坏，更不会导致人员的伤亡。
三、教学效果和效率
数控程序编写是数控类课程的主要教学内容之一，如何正确地编写数控程序也是数控类课程的重要任务。在传统课堂上，教师主要利用PPT课间插入动画、图片、文字等内容进行讲解，虽然利用了一些多媒体资源，但是并没有充分发挥多媒体最大的功用。在讲解过程中往往比较枯燥乏味，难以更加形象具体地表述数控代码控制刀具、机床主轴的运动情况。特别是对于一些比较复杂的循环指令只是通过这样的讲解方式往往很难准确地表达。虽然目前有些教师可以采用一些三维软件、动画软件制作一些比较详细的动画，但是这种动画往往就是固定设置好的动作，缺乏参数的变化，不能通过修改参数来观察刀具运动的变化。
目前大多数计算机数控仿真数控系统都是模拟实际的数控机床操作，几乎完全和实际的数控机床操作相同。教师在授课过程中可以编写实际的数控程序，再输入到数控仿真系统中进行验证，在验证的过程中，可以随时改变数控程序中的参数，来讲解数控指令中参数控制刀具的运动规律，也可以改变数控程序中的程序指令，来讲解不同指令刀具的运行轨迹；这样就可以更加清楚形象地讲解数控编程中的各种程序指令和指令中各个参数的含义。在斯沃数控仿真系统模拟加工零件过程中，在操作界面的左侧显示编写的数控程序，仿真操作过程中根据刀具的运行轨迹，自动跳转相应的程序段，帮助学生理解程序中控制对象的运行情况，并且利用不同的颜色来展示不同刀具的运动轨迹，在直观地展示运动轨迹的同时也可以随时更改数控程序或程序中的参数来获取不同的轨迹。
四、数控工艺部分体现
在实际的加工过程中，数控工艺主要体现在刀具、装夹、进给量、主轴转速、背吃刀量、加工工序等。由于这部分内容比较抽象，需要根据实际加工的材料、技术要求、零件现状等具体情况进行讲解。传统授课方式只是通过语言的描述、图片的展示来完成内容的讲解，学生很难理解。
在采用数控仿真系统进行教学过程中，可以根据加工零件结构的不同，按照工序要求讲解各种刀具的结构、刀具的尺寸参数；并且几乎不受任何限制，在斯沃数控仿真系统的数控车刀包括了14种车刀刀杆、各种形状的刀刃，并可以根据加工需求输入刀杆、刀刃的参数和材料，也可以根据实际机床的结构选择四方刀架、八方刀架、十六方刀架，或者选择前置刀架和后置刀架，满足数控车床在加工各种零件的需求；在数控加工中心包括15种各种类型的刀具，同样可以根据需求输入刀杆、刀刃的参数和材料，选择各种形式的刀库，满足数控铣削和加工中心加工各类零件的需求。
同时也可以根据零件的结构特征选择适合的装夹方式，也可以设计自己的专用夹具以满足不同工艺装夹的需求，使学生可以根据装夹的情况，正确理解程序编写过程中避开装夹，防止车削或者铣削到夹具的零件，满足工艺讲解过程中关于工件装夹的要求。斯沃数控仿真系统为数控铣床和加工中心工件提供了三种可选择的装夹方式，包括直接装夹、工艺板装夹和平口钳装夹，以满足不同零件加工关于装夹的要求，数控车床根据板料或管料的需求提供外圆装夹方式和内孔装夹方式，以满足车削零件加工的需求。
综上所述，利用数控仿真系统于应用型本科的数控技术类课程的教学中可以适应不同专业方向关于数控知识技能的学习，在减少师资投入的情况下学生可以尽可能多地了解和模拟操作时间生产中众多厂家、型号和操作系统的机床，以适应未来走向工作岗位进行数控编程或者操作机床的需求；同时从教师实际教学的角度，在理论教学方面，可以结合数控仿真软件，实时地通过仿真操作来帮助学生理解数控编程和数控工艺的基本知识，同时也可以模拟不同机床的实际操作，大大减少事故率，保证教学过程以及学生参加工作后实际操作机床的危险。经过桂林航天工业学院多名教师近年来采用传统教学方式和计算机仿真技术相结合的方式进行教学证明，学生在学习数控技能的时候，一方面学习兴趣大大提高，学习数控技术的激情比简单枯燥的传统课堂教学具有明显的差异，另一个方面学生学习的效果也明显提升，实际掌握数控知识和数控操作的能力明显提高。
【参考文献】
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计算机仿真技术及应用范文4
[关键词]计算机仿真系统数控技术实习教学特点现状应用
中图分类号:G43文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120191-01
实习教学是职业教育的主要内容,它体现学生对所学专业的技能训练掌握的程度,技能在职业学校教育中起主导作用,随着数控加工仿真系统的越来越完善,在数控技术实习教学中也发挥着越来越重要的作用。数控加工仿真系统是结合机床厂家实际加工制造经验与高校(含职业技术学院、中等专业学校、技工学校和职业学校)教学训
练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件,可以满足大批量学生教学需求。
一、计算机数控加工仿真系统的概念
计算机仿真就是借助计算机,利用系统模型对实际系统进行实验研究的过程,分析复杂的动态对象,仿真是一种有效的方法,可以减少风险,缩短设计和制造的周期,并节约投资。数控加工仿真利用计算机来模拟实际的加工过程,是验证数控加工程序的可靠性和预测切削过程的有力工具,以减少工件的试切,提高生产效率。它随着计算机技术的发展而迅速地发展,在仿真中占有越来越重要的地位。
二、计算机数控加工仿真系统的产生
数控机床加工零件是靠数控指令和程序控制完成的。为确保数控程序的正确性,防止加工过程中干涉和碰撞的发生,在实际生产中,常采用试切的方法进行检验,但这种方法费工费料,代价昂贵,使生产成本上升,增加了产品加工时间和生产周期。后来又采用轨迹显示法,即以划针或笔代替刀具,以着色板或纸代替工件来仿真刀具运动轨迹的二维图形,有相当大的局限性。对于工件的三维和多维加工,也有用易切削的材料代替工件(如,石蜡、木料、改性树脂和塑料等)来检验加工的切削轨迹。但是,试切要占用数控机床和加工现场。为此,这些方法都存在弊端,将其不断发展和完善,逐步找到一种能逐步代替试切的计算机仿真方法,并在试切环境的模型化、仿真计算和图形显示等方面取得了重要的进展,于是计算机数控加工仿真系统的出现成为必然。
三、计算机数控加工仿真系统的使用现状
数控机床的切削加工过程仿真属于几何仿真,既不考虑切削参数、切削力及其它物理因素的影响,只对机床操作全过程和加工运行全环境的仿真,以验证程序的正确性。它可以减少或消除因程序错误而导致的机床损伤、夹具
破坏或刀具折断、零件报废等问题;同时可以减少从产品设计到制造的时间,降低生产成本。
四、计算机数控加工仿真系统在数控实习教学中的应用
数控加工仿真系统已经成为国家职业资格鉴定考试中不可或缺的一部分,从中也可看出仿真系统在数控实习教学中的重要性和普遍性。
1.仿真系统界面完全模拟真实数控机床的控制面板和显示屏幕,真正实现虚拟状态下的真实场景。学生利用该仿真系统进行模拟真实机床的操作,同样会达到操作真实设备和代替实物操作训练的目的,并且安全可靠。由于大部分的实训活动可以在仿真系统中实现,使用仿真软件将大大减少在数控机床设备上的资金投入,从而可以加快当前紧缺数控加工操作技术人员的培训速度,也大大减少工件材料和能源的消耗,从而可以降低培训成本。同时,具备多媒体教学特点的动态仿真操作使教学形象生动、内容流畅易懂。互动教学功能使得教师既可以以广播的方式在每个学生的屏幕上演示其教学内容。教师也可以在自己屏幕上看到每个学生的操作情况,实时了解教学情况。
2.学生可以直观地观看工件的仿真加工过程,熟练掌握机床的操作步骤和加工流程,并能够实现直接测量和检验加工后的工件,完全实现了真实加工再现。
首先,在仿真系统上,可以实现机床的选择、刀具的安装、切削用量的确定及对刀等一系列操作,具备图形模拟演示功能,可以直观地观察刀具和工件的相对运动和加工情况。
同时,在机床运行和加工过程中,能够及时提供程序错误或超行程等报警信息,教师或学生能够根据报警信息进行分析,从而发现故障原因和作出相应的解决措施。
3.计算机数控加工仿真系统提供了一个采用虚拟机床替代真实机床进行实习训练的平台,在降低费用的同时保证实习效果,既讲经济又求实效。
总之,数控技术专业职业能力的培养,要求学生必须进行大量的动手操作训练,而数控设备价格相对昂贵,受资金等各方面条件制约,大部分职业院校很难真正做到满足实践教学的要求。在教学中引入数控加工仿真技术,为解决此类问题开辟了一条蹊径。
参考文献:
[1]宇龙数控仿真系统说明书.
[2]闫杰,《辽宁经济职业技术学院学报》,数控加工仿真系统在专业教学中的应用.
计算机仿真技术及应用范文5
1、交通领域： 交通是由人、车、路和环境构成的一个复杂人机系统，事故的诱发因素是多方面因素的综合。交通安全的评价，应该充分考虑人、车、路和环境诸方面因素的作用和影响。评价体系是通过建立虚拟环境，并在这个虚拟环境中设计各种事故诱发因素，并对某区域和某路段的交通安全水平进行全过程的跟踪和评价。 交通安全仿真及评价系统的核心部分就是计算机的仿真，它是一种可视化的仿真；
2、制造领域： 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
（来源：文章屋网 ）
计算机仿真技术及应用范文6
针对计算机网络课程实践教学中存在的问题，提出利用仿真技术对《计算机网络》课程实践教学改革建议。通过具体实验演示仿真技术在计算机网络课程实践教学中的应用，通过陕西国际商贸学院一年的教学实践，加深了学生对网络工作原理、复杂的技术概念的认识和理解，培养了学生解决实际计算机网络问题的综合能力，教学效果提升显著。同时仿真技术有效改善了计算机网络课程实践教学中存在的如资金短缺和设备更新较慢、实验效果差等问题。
【关键词】计算机网络 实践教学改革 仿真技术
cisco packet tracer是世界排名第一的网络设备制造商cisco公司的网络仿真软件，为学习网络原理与技术、网络项目设计和配置，以及网络故障排除等提供一个可视化可交互模拟环境，使用者可以在图形用户界面上直接使用拖拽的方法建立网络拓扑结构，并使用图形配置界面或命令行配置界面对网络设备进行配置和测试，也可以在软件提供的模拟模式下观察数据包在网络中行进的详细过程，进行协议分析等。其最大的优点是采用动画方式表现网络协议过程和数据封装，这对学生进一步理解网络的工作原理、复杂的技术概念和体系结构有很大帮助，使实验更直观、更灵活、更方便。cisco packet tracer也有利于教师进行教学设计，可以用来模拟多种网络环境，依据“计算机网络”课程实践教学的教学内容，用仿真软件虚拟实验中用到的实际设备，给学生呈现真实条件下的实验情景，按实验要求设计完成计算机网络实验。cisco packet tracer是免费软件，有良好的开放性和可扩展性。
2 仿真实现
以路由器静态路由的配置为例，来说明仿真软件cisco packet tracer在网络实践课程教学中的应用。某公司有4个部门，分别建立了4个局域网，要求建立4个IP网络，并通过3个路由器将这4个网络互连。要完成网络的互联只需要保证每个路由器有正确的路由表。
2.1 网络拓扑
规划网络拓扑结构及IP如图1所示。
2.2 参数配置
2.2.1 配置计算机
在每个网络里面选取一台计算机，单击“计算机图标”打开“配置窗口”选择“桌面”配置好IP地址、子网掩码、默认网关如图2所示。
2.2.2 配置路由器
静态路由配置
单击”路由器图标”打开“配置窗口”选择“命令行”如图3所示。
Router1命令如下：
Router>enable
Router#configure terminal
Router（config）#interface FastEthernet0/0
Router（config-if）#ip address 10.0.0.4 255.0.0.0
Router（config-if）#no shutdown
Router（config-if）#exit
Router（config）#interface FastEthernet0/1
Router（config-if）#ip address 20.0.0.7 255.0.0.0
Router（config-if）#no shutdown
Router（config-if）#exit
Router（config）#ip route 30.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.9
Router（config）#ip route 40.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.9
Router2命令如下：
Router>enable
Router#configure terminal
Router（config）#interface FastEthernet0/0
Router（config-if）#ip address 20.0.0.9 255.0.0.0
Router（config-if）#no shutdown
Router（config-if）#exit
Router（config）#interface FastEthernet0/1
Router（config-if）#ip address 30.0.0.2 255.0.0.0
Router（config-if）#no shutdown
Router（config-if）#exit
Router（config）#ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.7
Router（config）#ip route 40.0.0.0 255.0.0.0 30.0.0.1
Router3命令如下：
Router>enable
Router#configure terminal
Router（config）#interface FastEthernet0/0
Router（config-if）#ip address 30.0.0.1 255.0.0.0
Router（config-if）#no shutdown
Router（config-if）#exit
Router（config）#interface FastEthernet0/1
Router（config-if）#ip address 40.0.0.4 255.0.0.0
Router（config-if）#no shutdown
Router（config-if）#exit
Router（config）#ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 30.0.0.2
Router（config）#ip route 20.0.0.0 255.0.0.0 30.0.0.2
2.2.3 验结果处理与分析
配置完成后，任意选取网络中的两台计算机，相互ping 对方的IP。如果可以ping 通如图4所示，则说明配置正确。如果ping不通如图5所示，则先查看路由表、RIP、OSPF配置等信息，找出问题，修正后重复ping测试过程。
仿真软件模拟出来的实验效果和真实的实验环境非常相似，计算机网络课程涉及的技术容更新很快，实验设备昂贵，很多院校达不到及时更新的条件，cisco packet tracer仿真软件中可选择的设备很多。
3 结束语
本文针对《计算机网络》课程教学中存在的理论抽象，实验设施更新不及时等不足，使用虚拟仿真软件进行该课程实践教学改革。分析了课程教学中使用仿真软件的优势，结合典型的路由器配置教学案例详细介绍了仿真软件在网络课程教学中实现，通过一年多的教学实践证明基于仿真技术的网络类课程实践教学改革有效的加深了学生对网络协议、网络工作原理、复杂的技术概念的认识和理解，培养了学生分析网络问题和解决实际计算机网络问题的综合能力，通过生动、直观的方式增强了学生学习网络课程的积极性和学习兴趣，教学效果提升显著，同时仿真技术有效改善了计算机网络课程实践教学中存在的如资金短缺和设备更新较慢、实验效果差等问题。
作者简介
郭静（1976-），陕西省西安市人。硕士学位。现为陕西国际商贸学院信息与工程学院讲师。主要研究方向为高等教育、网络应用。
袁春萍（1978-），陕西省渭南市人。硕士学位。现为陕西国际商贸学院信息与工程学院讲师。主要研究方向为高等教育、网站建设与网站管理。
