前言：中文期刊网精心挑选了计算机模拟仿真技术范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
计算机模拟仿真技术范文1
关键词：计算机网络；实践教学；Packet Tracer
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）30-7316-03
计算机网络技术专业涉及课程较多，要求不一，但总的目标就是培养学生的网络专业知识和专业技能。对于高职院校来说，培养的是社会需要的专门型人才，因此对于学生的动手能力要求更为严格。为保证培养质量，学校针对网络方面的实验室建设力度要加大。由于网络设备种类较多，设备商较多，因此在网络实验室建设时要充分考虑。通过实践教学，能够让学生更容易掌握所学知识，通过实践操作，加深知识的消化，提高动手能力。然而，由于多种原因，各个学校在网络实验室建设方面都不能达到理想要求，导致相应网络实践实践课程不能完全开展。原因有：（1）实验室场地小及实验设备台套数不足。以思科网络实验室为例，实验室应包括计算机、路由器、交换机（二层与三层）、防火墙等设备，由于网络设备价格相对较高，而且更新换代很快，导致学校的实验室硬件条件都不达标。（2）网络专业实践课程较多，实验室的硬件设备在频繁的使用中损耗很大，实验室管理和运行成本较大。（3） 网络设备在操作时如果没人指导，操作起来比较麻烦而且耗时，因此教师准备实验的工作量大，实验过程比较复杂，教师实验课上指导效果不理想。（4） 开放网络实验室可以为学生提供锻炼机会，但由于设备贵重，学生在操作时需要有专人监管，安排起来比较困难。基于上述原因，为保障网络实践教学的顺利开展，在网络实验室的计算机时安装思科模拟器Packet Tracer（版本以最新为佳。另外市面上路由与交换方面的模拟器较多，可根据需要自行选择，本文以思科网络实验室为例，故选择思科专门模拟器Packet Tracer），通过在教学中应用网络模拟器来搭建虚拟网络实验环境，进行计算机网络实践教学，来弥补现实实验条件的不足。
1 思科模拟器Packet Tracer简介
Packet Tracer 是由美国思科公司的一个路由与交换学习工具，可以为设计、配置、测试网络故障等操作提供网络模拟环境。学生可在软件界面上直接通过拖曳方法建立网络拓扑图，软件中可直接加载相关网络设备，等同于真实设备操作；同时可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。
将Packet Tracer软件用于计算机网络实践教学之中，根据实验要求和目的，学生可以在仿真实验环境中自由选择所需要的路由器、交换机、计算机和各种线缆等实验设备，然后对设备进行配置，完成后进行性能模拟测试。重要的是学生可以很方便地重复每一个实验过程，从而达到学习目标。
Packet Tracer目前网络上提供的流行版本是Packet Tracer5.3.3，随着版本的不断升级，各版本的功能也在不断增强，可模拟的设备也在增加，基本上能够满足教学需要。
2 基于Packet Tracer搭建虚拟网络实验环境
下面以“VLAN间通信”实验为例，介绍Packet Tracer的具体操作。
2.1 实验拓扑设计
详见如图1拓扑图，各端口及设备名称如图1所示，完成下面配置要求：
配置要求：PC4、PC5、PC7属于VLAN2，PC6、PC8、PC9在同一VLAN3中，VLAN2的网段地址为192.168.50.0/24，网关地址为：192.168.50.1，VLAN3的网段是192.168.60.0/24，网关地址为：192.168.60.1，各网段内主机均采用静态IP地址分配方式。 PC4、PC5和PC7的IP地址为：192.168.50.2、192.168.50.3、192.168.50.4；PC6、PC8、PC8的IP地址为：192.168.60.2、192.168.60.3、192.168.50.4，然后PING网段内的主机和其他网段的主机，以检查能否实现网内和网段间的相互通信。
2.2 配置步骤
1）通过Packet Tracer实现拓扑图的制作与连接（过程省略，主要是拖曳和线缆连接操作）。
2）配置SW3560交换机：
最后通过ping命令进行VLAN之间连通性的测试。结果PC4、PC5与PC7之间能相互ping通，PC6、PC8与PC9之间也能相互ping通，其它不能通信，如果要实现VLAN2、VLAN3相互通信，必须启用路由协议。本实验主要设备是交换机，如果实验室没有三层交换机，完成可以通过模拟器完成交换机相关实验。
本文仅仅给了一个实验来说明思科模拟器Packet Tracer的应用，在实际应用过程中，Packet Tracer可以满足绝大多数的路由与交换方面的模拟实验，同时通过软件的不断升级，相关最新设备的不断加入，思科模拟器完成能够胜任网络方面的实践教学需要。该模拟器操作简单，实验效果逼真，极大地激发了学生的学习兴趣，教学效果良好。通过本文可以看出，在有限的教学条件中尝试仿真模拟软件，既能降低网络设备的投资成本，又能提高学生做实验的效率，能够更好地将理论教学和实践教学结合起来。
参考文献：
[1] 王胜，苗晓锋.基于模拟仿真软件的数控专业实践教学研究[J].陕西广播电视大学学报，2010（3）.
[2] 唐灯平.利用Packet Tracer组建三层网络架构的研究[J].实验室科学，2010（3）.
[3] 丁美荣.虚拟实验与真实实验整合的计算机网络研究性实验教学探究[J].实验技术与管理，2011（5）.
计算机模拟仿真技术范文2
关键词：虚拟仿真;专业综合实验;材料成型与控制;实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）46-0226-02
一、前言
随着人类社会的发展和科学技术的进步，传统的单一专业的技术型人才已经不能满足社会发展的需要，而需要具备材料成型加工工艺及模具、成型加工设备及自动控制等知识和能力的应用型综合人才。加快材料科学与工程教育的改革，培养能够适应社会快速发展，并能持久地为我国材料技术和经济发展服务的创造性人才已迫在眉睫[1-2]。实验教学是教学活动中的关键环节之一，它不仅是对理论教学的验证、补充和拓展，而且还是培养学生的创新能力、实践动手能力和发现并解决实际问题能力的重要途径，已经越来越受到人们的关注。传统的材料成型与控制专业教学中实验教学和实践环节严重滞后，为此西南石油大学材料科学与工程学院调整教学计划，让学生基本完成了专业基础理论课程的学习和专业方向课程实验的基础上进行专业综合实验，通过专业综合实验的开展，加深了学生对材料成型与控制专业理论知识的理解与掌握，更为重要的是可以使学生将已学的各门课程的知识联系起来，并加以综合运用。
二、材料成型与控制专业综合实验的实施
根据专业培养目标要求，我校材料成型与控制专业建立了符合工程教育规律的教学体系，构建了材料成型各专业方向所需知识和技能平台实验教学体系，即专业课程基础实验、专业综合实验、研究与创新实验三层次的实验教学体系。其中专业综合实验是将专业基础理论及实验方法有效地融合后开设的实验，学生在开展综合实验过程中不再孤立地进行各专业模块操作，而是将专业模块有机地结合起来，使材料成型与控制工程专业的学生具备进行合成制备工艺的初步设计、工艺与性能关系、结构与性能关系的综合训练[3]。
三、虚拟仿真技术在材控专业综合实验中的应用
1.虚拟仿真技术应用的目的。随着近年来材料工业的不断发展，材料成型及控制专业也已经远远超出传统热加工的范畴，已经形成了一个从材料加工的基础理论知识开始，进而对材料成型的形状控制、组织结构控制、性能控制和生产过程控制，能够完成模具计算机设计及制造、材料成型计算机仿真与控制、新材料、新产品工艺的开发等的完整体系。材料成型与控制专业是一个连接材料科学与实际工业应用的桥梁。正是由于这种“桥梁”的特点，要求该专业的学生特别注重理论和实践相结合，能够在学习的过程中做到多动脑，多动手，细体会。在专业综合实验教学中，由于材料成形过程是极其复杂的高温、动态和瞬时过程，难以直接观察，材料成型与控制专业的虚拟仿真实验可以开展高危、高成本、极端条件下的材料制备、分析及加工的虚拟仿真实验，可以使学生直观明了地了解材料成形的全过程，形象具体，相似度高，起到理论联系实践的学习效果引导学生兴趣，这样就比单纯理论和实验研究做得更深刻、更全面、更细致，甚至还可以进行一些理论和实验目前暂时还做不到的研究。
2.虚拟仿真技术应用的条件。在当今计算机技术的快速发展及大范围推广应用的条件下，学生日常生活、学习、科研工作中越来越离不开计算机这个重要的工具。为了让学生能够更充分有效地利用计算机，近年来，西南石油大学材料科学与工程学院逐步开设了有限元理论和数值模拟类课程，使学生理解虚拟仿真解决问题的基本思想，购买了大型有限元软件DEFORM、JSCAST和SYSWELD等软件，形成了完善的教学体系，取得了很好的教学效果。针对材料学科特点材料成型与控制专业开设了计算机相关教学内容：
（1）计算机辅助工程。随着计算机技术及应用的迅速发展，使计算机图形学、计算机辅助设计与计算机辅助制造等新技术得以十分迅猛地发展。计算机辅助工程可以包括工程和制造业信息化的所有方面，对材料成型加工过程进行模拟，能及早发现工艺及模具的设计缺陷，并能对加工产品运行的可靠性进行模拟及评估。开设的计算机辅助工程的相关实验，把CAD与CAE技术结合起来，通过这些实验，让学生亲身体会到计算机在工程实际中的应用，学生可以完成相关材料成型工艺设计，并通过有限元分析等手段校核设计结果，并通过结果分析进而进行工艺及模具的优化设计。
（2）材料加工过程的数值模拟。通过上机模拟实验，学生利用掌握的有限元理论进行对材料加工过程进行相关物理场的分析计算。
液态金属充型过程的计算机模拟：液态成形过程的计算机模拟已由形状尺寸的宏观模拟进入微观模拟阶段。通过对液态金属凝固过程的建模与分析，可以模拟得出凝固组织相形态、凝固过程中晶粒度的变化、凝固过程中微观缺陷的种类及出现的位置，最终可以依据这些内容对铸造工艺进行优化设计。铸造仿真软件JSCAST可进行几乎所有的铸造工艺过程模拟，包括：压铸、重力砂铸、金属型铸造、半固态铸造等。可以对铸件成形过程中流场、温度场进行模拟，并能够预测铸造过程中的缺陷;从而对铸造过程中所涉及的工艺参数和工艺方案等做出评价和优化，达到降低试生产次数、减少模具费用，提高批量生产的产品品质和成品率，最大可能地节省能源、降低成本。
塑性成形的计算机模拟：金属塑性加工的变形过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程。对金属塑性变形过程中金属流动特点、组织转变规律、缺陷的种类及产生部位的判断往往是依据工程师经验的积累，因而一些复杂的产品的成型加工质量难以保证。随着金属塑性成形技术的日益发展，人们意识到金属材料的塑性变形规律、模具与工件之间的摩擦现象、材料中温度的变化和微观组织的变化对产品质量都有很大影响，人们对金属塑性成形过程中的变形规律、变形力学的分析越来越重视。塑性成形过程的计算机模拟是利用计算机技术上对金属塑性成形过程进行多物理场的分析，并通过计算机图形系统将求解的各物理场结果进行演示，如图1所示。用塑性加工过程模拟可以实现的功能很多，例如揭示塑性加工过程，建立变形、力学参数和温度等的函数关系，制定最佳工艺过程及制度，设计最佳设备结构和参数，用于求解金属变形过程中各物理场的分布规律，进行模具受力分析及寿命预测，预测金属的成形缺陷类型及产生部位。
焊接过程的计算机模拟：焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程，该过程是涉及传热传质及力学等的复杂过程，实际生产过程的影响因素也非常多，单纯进行理论分析很难准确地解决生产实际问题。通过焊接过程计算机模拟技术，可以定量分析焊接过程中各因素对焊接质量的影响规律。通过焊接过程的计算机模拟可以分析焊接热传导、焊接熔池中的流体动力学、焊接电弧的传热传质过程、焊接变形和残余应力的预测分析等。焊接模拟软件SYSWELD完全实现了机械、热传导和金属冶金的耦合计算，考虑晶相转变及同一时间晶相转变潜热和晶相组织对温度的影响。
四、效果
通过将虚拟仿真技术应用到专业综合实验中，使学生对本专业的专业技能、加工设备及工艺等方面的情况有较为全面的了解，能将课堂所学的理论知识付之实践中，取得了良好的效果。
1.综合素质得到提升。不仅锻炼了学生的观察能力、分析能力、动手能力，提高了综合应用知识的能力，而且让学生领会了分工合作的团队精神和锻炼了协调处理技术问题和人际关系的能力，使学生得到了真正意义上的综合锻炼。
2.积极性和主动性得到加强。综合实验增强了他们吃苦耐劳的精神、克服困难的勇气和对专业的兴趣和自信心。
3.教学相长。学生在实验中会遇到各种各样的问题，有些问题需要教师深入思考来解决。因此，这使得教学与实践更紧密地结合，促进教师专业知识的提高。
五、结论
将虚拟仿真技术用于材料成型与控制专业的综合实验中，可以很好地解决实验教学、科研项目方面的一些问题，使材料成型与控制专业的学生在学习相关专业理论知识的基础上，将工业生产实际与理论很好地结合起来，使学生在综合应用基础理论知识、独立解决工程问题和提高自身创新等能力方面得到系统训练和提高，通过近几年的教学实践证明，实验教学特色、实验教学成果和效果、学生第二课堂活动等方面取得了丰硕的成果。利用计算机虚拟仿真技术为材料成型与控制专业实验教学服务是今后各个高校研究的重要课题。
参考文献：
[1]贾俐俐，孔凡新.材料成型及控制工程专业教学改革的探索与实践[J].南京工程学院学报：社会科学版，2007，4（7）：50-55.
计算机模拟仿真技术范文3
【关键词】计算机；仿真技术；发展；应用
1计算机仿真技术简介
随着计算机技术的发展，计算机仿真成为可能，使用专门的软件，借助多媒体技术可以给人身临其境的感觉。仿真技术的发展，很大程度上得益于控制工程技术的发展，在控制工程中需要使用计算机进行仿真实验。计算机仿真技术的应用能够加快产品开发周期，提高产品质量，提高工作效率，减少经费开支。
2计算机仿真技术原理
通常情况下，计算机不能够对外界信息进行认知，因此需要建立相应的数学模型来反映事物的本质特点。通过数学模型能够清楚地反映出研究对象的特点，通过模型转换，使用计算机算法等将数学模型转化成计算机能够处理的形式，也即建立仿真模型。仿真模型是计算机仿真的关键，再进行仿真实验，通过仿真实验对之前设置好的模型进行模拟，获得仿真结果。对仿真实验的结果进行评价通常采用反向验证和置信通道法。
3计算机仿真技术应用
随着信息技术的发展，计算机仿真技术得到了广泛的应用，改变着传统的生产生活方式。计算机仿真在交通工程、制造领域、教育领域等都得到了较好的应用。
3.1交通领域
人和车辆是交通的主要组成部分，要考虑安全的前提下，提高交通效果。交通安全仿真通过虚拟技术，增加各种诱发因素，进而对某一路段的交通安全情况进行评价。计算机仿真可以有效地对交通安全进性评价。仿真过程能够实现可视化操作，能够更加直观地进行分析，不同于传统的数值仿真。比如，对某路段进行交通安全评价时，传统的绝对数和事故率方法可以进行评价，还可以在虚拟环境中设置不同的交通工具，考虑人的行为感知的情况下，进行评价。
3.2制造领域
制造业是国家的第二产业，对各行各业影响深远，汽车制造是制造业的重要组成部分。实验课题难度大，成本高。计算机仿真可以很好地解决这个问题，比如对碰撞试验来说，通过建立相应的数学模型，可以对实验过程进行模拟。
3.3教育领域
使用计算机进行模拟仿真分析已经成为当前重要的研究方法，在教学模拟实验中，采用多媒体可以很好地提高教学水平。计算机模拟实验能够在相关实验设计思想和方法的指导下，改变传统教与学、理论与实践的关系，发挥研究人员的主动性。计算机仿真模拟可以加深对相关理论的理解，提高实验水平。
3.4计算机仿真技术在其他领域的应用
计算机不仅仅在交通、制造、教育领域得到大量应用，在军事领域、消防、音乐等领域均有较广泛的应用。通过计算机仿真，可以使用模拟驾驶器进行模拟，从而降低战机、战车、燃油的损耗，在进行军事武器研发时，可以缩短研发周期，降低研发成本。计算机仿真在消防中的应用，可以对现场的温度、空气流动速度、火荷载、逃生路线等进行模拟，从而提高应对突发事件的能力，提高设计科学性。
4计算机仿真技术的发展方向和趋势
4.1计算机仿真技术发展方向
网络化仿真。仿真系统开发兼容性不强、开始周期长，费用昂贵，难以实现信息共享，随着计算机技术和网络技术的发展，计算机仿真技术取得了较大水平的提高。利用网络技术的优势，可以实现仿真系统共享。系统的网络共享能够提高资源的利用效率，避免不必要的重复开发，减少科研经费。虚拟制造技术。虚拟制造技术发挥计算机仿真技术的虚拟现实技术的优势，使用计算机完成对产品的管理和控制，虚拟制造技术已经成为计算机仿真技术发展的重要方向。
4.2计算机仿真技术发展趋势
随着计算机技术和仿真技术的发展，仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题，很大程度上提高了工作效率，更加形象直观地进行仿真实验，节约了产品开发周期，降低了开发成本，提高了产品质量。计算机软硬件性能得到了较大水平的提高，进一步促进了仿真技术的发展。仿真技术主要朝着面向对象的仿真建模、分布式仿真、智能仿真等方向发展。
4.2.1面向对象仿真建模发挥计算机的符号处理能力，可以提高人们对仿真对象的认知速度，与传统的人工建模有着较大的进步。面向对象的仿真建模，可以最大程度提高系统的建模能力。此外，面向对象的仿真建模操作难度小，更容易使用，可以发挥仿真技术的优势。
4.2.2分布式仿真分布式仿真将不同分布位置的计算机通过网络进行连接，形成时间空间相互祸合虚拟仿真环境。分布式仿真系统由几个子模型组成。部分是仿真系统中，主要有动态、静态数据分割技术、功能分割技术等。
4.2.3智能仿真在仿真的不同阶段引入知识表达和处理技术，可以缩短仿真建模时间，提高模型效率，帮助用户做出最优决策，及时修正模型，界面更加智能化，增加仿真系统的寻优能力。
4.2.4其他仿真一些仿真可以实现高度的可视化，对仿真过程进行形象展示，便于研究人员真实地对仿真过程进行分析，易于理解。动画仿真能够将声音、视图等元素加入其中，交互性更强。
5结语
计算机仿真伴随着其他学科的发展而快速发展，随着计算机技术的快速发展，计算机仿真技术很好滴解决了其他学科的问题。计算机仿真经历了从简单的原型到物理模型，再到今天的动态显示仿真过程，并可实现可视化操作。多媒体技术、人工智能、可视化等技术同仿真技术的结合，仿真技术的发展和应用将更加广泛。在不远的将来，计算机仿真技术在生产生活中会发挥更大的作用，促进社会经济的发展。
参考文献
[1]王莉.计算机仿真技术在自动化物流系统中的应用[J].自动化与仪器仪表,2015(04):51-52+55.
[2]周杰.档案高仿真复制技术——档案馆应用传统手工复制和计算机高仿真技术的研究[J].档案学研究,2013(05):54-57.
[3]胡媛,吴正一,胡小峰,戴星.计算机仿真技术在优化就医序列中的应用研究[J].中国医院管理,2013(06):33-35.
[4]李剑虹,涂赣峰,戚喜全,毛继红,吕定雄,冯乃祥.我国铝电解槽计算机仿真技术的研究发展及现状[J].材料与冶金学报,2010(03):173-179.
计算机模拟仿真技术范文4
关键词：计算机技术；汽车工程；研究分析
引言
科技的不断变化与发展，使得计算机信息技术不断地应用于各个领域之中，并获得了长久的发展与提升。计算机仿真技术，顾名思义就是利用计算机特有的功能，将汽车零部件以及整辆汽车的运行数据，建模方式通过计算机模拟程序进行简单的实验研究。将这种模拟技术应用于汽车工程制造之中，可以大大提高其工作效率，通过计算机可以对汽车的任意程序进行技术跟踪，实验测试，维护管理，故障检修等一系列各个阶段，缩短产品的开发周期，降低了生产成本，但与此同时，也加速了产品的更新换代，提高了产品的竞争力。
1 基于数值模拟方法的仿真分析
1.1 汽车结构方面的应用
对汽车的整车和部件进行强度分析、刚度分析、运动校核、疲劳耐久性分析及 NVH（Noise，Vibration andHarshness） 分析等。主要使用基于有限元方法、边界元方法、统计能量分析方法和计算流体力学等开发的软件。
有限元软件的开发与利用，不仅仅是因为其计算精准，而是它独有的适应能力，能够适应各种复杂的计算程序，特别是对低频结构的振动模拟与分析。可以结合不同的功能进行静力学分析，动态学分析，振动等。就目前而言，是比较常见的一种模拟方式，因此被广泛的运动到汽车结构设计当中，对于汽车工程设计的发展起着至关重要的作用。
SYSNOISE 软件就是运用有限元方法和边界元方法进行声学建模和声振建模。统计能量分析在预测和分析车内空气噪声方面侧重于应用，而预测和分析车内结构噪声方面却侧重于研究，如用统计能量分析方法进行驾驶室模型的动态响应预测。
通过数值模拟方法的分析可以达到提高优化整车及零部件的结构、提高承载能力、延长使用寿命、降低车辆噪声和减少重量的目的，从而改善整车的动力性、舒适性和经济性等性能。
1.2 汽车被动安全方面的应用
被动安全主要是指汽车在不可避免的情况下所发生的交通事故，能够在事故发生时保护车内的驾驶人员以及其他人员的安全，或者将伤害降低到最小，此时，就需要反复的进行计算机试验研究才能将损害降低最低，达到最大的优化利益。由于这种试验相对成本较高，所以不能经常性的做实车碰撞试验，只能根据计算机的方式进行测试，当试验到一定阶段的时候才能进行实车碰撞试验，这在很大程度上就降低了成本。实车碰撞结果产生的问题，计算机会自动根据实际情况进行安全设计改良与革新，最终将导致研发周期的延长。为此，计算机模拟技术在汽车被动安全中是十分重要的。
2 基于 MATLAB/Simulink 的仿真分析
MATLAB/Simulink 是对动态系统进行建模、仿真和分析的一个软件包，也可以称之为一体化仿真环境。它支持线性和非线性系统、连续时间系统、离散时间系统及连续和离散混合系统，而且系统可以是多进程的。
在 MATLAB/Simulink 环境下，系统模型可以根据实际结构搭建，调整方便，结果输出直观。Advisor 不仅可以对传统汽车（ 包括轻型车和重型车） 进行仿真，而且对电动汽车（包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车） 也可以进行仿真分析，可以预测多种循环工况下的车辆性能、能量消耗、排放、控制策略实施情况以及零部件的效率。
3 硬件在环仿真分析
硬件在环仿真，最初应用在结构复杂、价格昂贵的系统的开发和测试上，是将被仿真系统的一部分用数学模型描述，并把它转化为仿真计算模型，其他部分以实物（或物理模型） 方式引入仿真回路，可以对虚拟运行环境中的设备进行逼真的模拟，其特点是实时性。这种定义比较早的“半实物仿真”定义更准确。
通常硬件在环仿真的输入和输出是连续的或模拟的，在这种情况下，连续的输入必须使用 A/D 转换器转换为数字的形式。这种仿真可以充分发挥物理仿真和数学仿真的优越性，避免各自缺点。硬件在环仿真环境实现了物理硬件和软件模型的互换，从而可以在原型车不存在的情况下进行部件或整车的仿真，也可以对潜在的部件及其组合方案进行评价、筛选，直到确定最优方案。
功能强大的高逼真度 HIL 实时仿真不仅可以缩短开发周期，加快了产品上市速度，而且由于测试期间无需使用实际硬件而降低了设备成本以及相关的维护成本。HIL 仿真最显著的优点是可以对实际情况进行模拟，而不会产生实际危险。
4 虚拟现实技术
虚拟现实技术是二十世纪八十年代末开始新型的一种实用技术，采用计算机技术进行视听觉融为一体的，在某种特定环境下，进行的一种虚拟环境试验，这种试验就如同亲临现场般一样真实。随着科学技术的不断进步与发展，这种技术不断地被应用于汽车工程建设之中，并推动了汽车工程建设的发展。利用虚拟技术可以将汽车进行数字化，然后将其模拟的环境结合起来，用真实的驾驶员进行一种仿真模拟驾驶，驾驶员可以真实感受到汽车的振动，噪音等就如同在现实生活中一样，同时，可以进行各种危险技术的模拟实验，所有这一系列的数据参数以及结果都将在虚拟技术中得以体现，这样不仅仅实现了虚拟技术的现代化，更加节省了投资，可以反复的使用，测试，并不存在任何的风险。
5 高层体系结构技术
高层体系结构技术是美国在1995年提出来的一种构件计算机仿真技术的建模技术，最显著的特征就是可以通过应用层将与环境分离，最大限度的利用新技术进行标准的服务功能，该系统也有较强的适应能力，这种技术在汽车工程中得到了广泛的使用，随着不断变化发展与完善，并逐渐应用于航空航天等事业。无人驾驶飞机就是在该系统的基础上发展起来的。这种虚拟训练与交通工程仿真技术不断的结合，并越来越完善。
6 结束语
随着科学技术的不断进步与发展，人们生活水平的不断提高，对于各种计算机技术的应用越来越广泛，虚拟技术将不断的应用于汽车工程建设中，并将作为主要的发展动力推动其向前不断的变化发展，从某种程度上而言，高层建筑结构体系结构系统太过复杂，为此在汽车工程上还不能广泛的被使用，但在整个交通系统中却得到了广泛的使用与推广。在汽车工程中不断的运用计算机仿真技术，可以大大提高汽车工程工作效率，就目前而言，汽车零部件与系统的开发已经成为现代汽车行业竞争的主要两大元素之一，汽车要想立于竞争的不败之地，必须提升其硬件技术的水平，将驾驶员与主观评价等训练技能相结合在一起，进一步完善与加强虚拟技术的训练，相信在不久的将来一定会推动汽车行业的发展。
参考文献
[1]张林波.有限元疲劳分析法在汽车工程中的应用[J].计算机辅助工程，2006.
计算机模拟仿真技术范文5
【关键词】计算机；仿真；发展
1引言
自改革开放以来，计算机技术发展不断加快，信息处理技术也得到了进一步的提升，让仿真技术拥有更为广阔的应用控制。为了更好地做出全面的运行行为分析，需要做好计算机仿真的应用与研究，最终满足提高计算机仿真技术的目的，使其在各个领域的作用都可以得到良好发挥。
2计算机仿真的发展
随着图形图像技术与计算机技术的发展，计算机仿真技术也有所提高，纵观历史发展之河，计算机仿真主要发展分为几个阶段。第一，模型试验。这属于一种古老的方式，是基于物理模型的一种试验，不仅费时费力，还浪费材料。第二，数字化仿真。通过计算机技术做好相应的分析，但是计算机分析的结果却存在局限性，无法作辅导直观的表达。第三，图像化仿真。通过三维图形技术的利用，将计算结果表达出来，具备重复使用以及科学性的优势。第四，虚拟现实技术。不但可以利用图形图像技术来对仿真结果进行表达；另外，通过触摸仪器的利用，也可以为人们传递逼真的现实环境，让人们愿意沉浸其中。
3计算机仿真技术特点
第一，根据实际的需求，可以对模型参数进行调整、修改以及补充。人们可以获取想要的结果，改善研究计划。相比传统的物理实验，仿真技术操作成本更低，不存在风险，而且更加灵活。第二，计算机模拟结果是一个极短时间的仿真，可以及时地提供生产实践指导。第三，仿真结果不仅准确，而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系统模式是科学合理的，其结果就一定是准确的。传统的模拟技术属于迭代的过程，在一定程度上，一个真正系统的性能，抽象的模型，在通过假设与实验之后，受试者阅读输出与验证模型，根据相关的参数以及模型的变化进行判断，不仅效率偏低，而且还会受到环境、安全等因素的影响，很难让仿真结果符合人们的意愿。计算机仿真技术以及科学技术是基于系统仿真结果而建立起来的，在动力模型试验的条件之下，不会受到过大的环境影响，其效率更高、安全性更高，能够对时间规模进行改变，进而成为设计、运行、评估、培训系统，特别是复杂系统的关键工具。
4计算机仿真的步骤及关键技术
开展计算机仿真的步骤。第一，建立出数学模型。通过专家经验以及观测数据表达的分析，利用各种手段做出考虑，然后建立一个数学模型。第二，将数据模型程序化，利用先进的自动编程软件，通过交互式的操作，就可以将数据模型程序化完成。第三，仿真实验。在进行仿真实验之前，需要设计一套实验方案，并按照实际要求运行仿真模型，以满足实验需求。在计算机仿真的计算中，包含几个关键技术。第一，智能化仿真。通过科学技术，在整个仿真过程中植入人类的思维行为，并以知识作为其核心，进行开发研究，通过仿真技术和人工智能的相互结合，就能够仿照出接近于现实的物体和景物，满足人们的实际需求。第二，仿真面向具体的对象。由于人们主观的意识，通过功能设计的研究与发展，对图片与动画进行整合，就能够实现对象对信息的获取，最终带动系统活动。第三，人机仿真和谐。站在多媒体、虚拟以及可视化的仿真角度，就可以将计算机仿真的实际作用反映出来。第四，分布交互仿真。通过现代化网络计算机技术的运用，可以实现仿真设备的互连，让空间与时间相互配合，这样就能够达到仿真环境的虚拟。
5计算机仿真技术的应用
5.1军事领域
在军事领域中运用计算机仿真技术，主要是贯穿武器装备的设计、研制、生产、使用和维护。设计阶段，需要针对设计的实物做好仿真模型的试验，这样可以将产品设计的风险降低；研制过程，通过仿真技术，可以完成项目的检测与调试，避免出现不必要的环节，同时，研制进度也能加快；生产阶段，通过仿真模型，可以实现武器装备的测试，以确定产品是否能够满足质量标准；维护阶段，通过仿真模型可以对产品性能进行综合化评估，并建立出预控方案。在军事领域中运用计算机仿真技术，就可以将研制武器装备的周期加快，这样也可以节约成本，降低风险，将产品的综合性能提高到新的高度。
5.2教育教学领域
在教育教学领域中运用计算机仿真技术，可以满足课堂教学质量与效率的要求。通过仿真模型的教学试验仿真与动态试验的相互结合，就可以将抽象化的内容实体化，如此就能让学生对仿真计算的方法以及网络模型有一个更深入的了解，最终满足教学所需。5.3工业领域随着工业的不断发展，工业领域涉及到的项目与系统等都具备一定的特殊性与复杂性，通过计算机仿真技术，就可以提高生产的经济性与安全性，也可以对工业项目生产的机理和规定有更进一步的了解，提供理论依据以支持工业产品的性能指标。一般来说，主要是在石油化工、设备仪器、电子产品和汽车等领域使用。
6计算机仿真技术未来的发展
随着计算机科学技术的发展，计算机仿真技术发展也在不断完善。在新的发展空间、发展条件之下，计算机仿真技术发展集中在两个方面。
6.1网络化计算机仿真技术
由于当前计算机仿真系统所开发出来的并不兼容，也不能实现相互之间的转移，导致共享存在一定的难度。由于开发成本过高，并且需要耗费大量的时间，所以一直无法满足物尽其用的功能。为了将这一部分问题解决，实现网络化的计算机仿真技术，就能够达到资源共享的目的。在未来，这一趋势必定会拥有极为广阔的发展前景，并且也可以避免因为二次开发所造成的投资成本费用的大幅度增加。另外，在这一过程中，还可以得到一定共享费用的回收，带来一定的经济效益。
6.2虚拟制造技术
随着虚拟制造技术不断端深入，使得计算机仿真技术也拥有另一个重要的发展方向。在20世纪的末期，虚拟制造技术得以发展。在计算机上运用虚拟制造技术，主要是实现从产品的设计阶段到产品的出厂阶段以及企业各个级过程的控制与管理，都需要通过计算机仿真技术才能够将其实现。另外，通过虚拟制造，也使得制造技术不必再对原本的生产经验过于依赖，可以实现多维度的制造预测，这样就能够促进机械制造领域更好、更快的发展下去，让其拥有更为广阔的前景。
7结束语
随着计算机技术的不断发展，计算机仿真技术发展已经成为计算机领域的一大趋势，并且在未来的发展道路上也可以获得提高与完善。所以，以计算机为基础的仿真技术，再配合上通信技术与计算机技术，就可以促进信息化以及社会现代化的发展，再以此为基础，就可以推动仿真技术的发展。因此，我们可以清楚地了解到，不断地扩大计算机仿真技术应用领域，才能够将其应用效果扩大，让其拥有更为广阔的发展空间。
参考文献
[1]贺秀玲,姜运芳,施艳.计算机仿真技术与信息处理结合探究[J].煤炭技术,2013,07:224-225.
[2]徐庚保,曾莲芝.计算机仿真系统述评[J].计算机仿真,2012,04:1-5.
计算机模拟仿真技术范文6
关键词：建筑施工；虚拟仿真；应用
中图分类号：TU7文献标识码： A 文章编号：
引言：建筑施工行业是传统行业之一，在当前高新技术高速发展的背景下，其行业应接受高新技术带来的优势。在进行复杂大量的建筑施工时，为了保障不间断地有节奏工作，应使各个施工环节协同运作、步调一致，而要想达到这个目的就必须事先制定准确无误的组织计划和施工方案。而运用以往的工具和计算技术，早已难以保障准确地、及时地处理大量繁琐的施工技术资料。于是本文着重对虚拟仿真技术在建筑施工的运用进行了研究和探讨。
一、虚拟仿真技术的概念
虚拟施工技术（VC）是对实际施工过程的模拟。它运用结构仿真和虚拟现实等技术，在计算机等相关设备的支持下，对施工过程中的物品、人员、财产、施工过程进行逼真演练，以便事先发现施工中可能出现的问题，并采取相应的预防措施，在优化与控制能力、缩短工期、增强施工过程中的决策、减少风险和降低成本等方面均有显著作用。[1]
二、虚拟施工所需的技术支持
虚拟施工需要众多学科领域来提供技术支持，主要包括为虚拟现实技术、优化与建模技术、计算机仿真技术以及相关的软硬件技术。具体情况如下：
2.1虚拟现实技术。它综合了传感器技术、计算机图形技术、显示技术、计算机仿真技术等众多学科，它为人机对话提供了更直观和逼真的三维画面，而且还可以在多维空间上创建一个虚拟环境，以达到身临其境的感觉。
2.2建模与优化技术。应用此原理进行工程的设计、规划、管理、施工时可以综合全面地考虑在时间、经济和技术上的最佳方案，实现利益的最大化。优化方法也是虚拟施工中的一个重要技术。建模方法实际上是虚拟施工的另一种支撑技术。虚拟施工的模型包括：设计模型、基础模型和施工模型三大方面。其中施工模型与工艺参数联系在一起，以反映设计模型与施工模型间的交互作用。因此，施工模型必须具有以下几大功能：施工数据表、计算机工艺仿真、施工规划、物理和数学模型、统计模型等。
2.3计算机仿真技术。在土木工程中仿真技术主要运用在施工技术与管理和结构计算。计算机仿真技术是虚拟施工的最重要部分。在结构工程施工方面，内力仿真分析将直接给工程施工安全提供保障。[2]
2.4软硬件基础。虚拟施工技术是数据库技术、CAD技术与计算机仿真技术、计算机网络技术、虚拟现实技术、人工智能技术等多种学科技术结合而成的。只有当软件和硬件同时发挥作用才能使仿真技术得到充分利用。
三、虚拟仿真技术在建筑施工中的应用与现实意义
在建筑施工中虚拟仿真技术的作用不言而喻：首先，它有助于相关管理制度的完善和建筑市场的管理。在招投标时，虚拟仿真技术可以直观地对投标各方的方法、成效和施工工艺进行比较，从而达到公开、透明、公正、公平的目的。这样就大幅度减少了不正当行为的出现，对规范建筑市场管理有不可估量的作用。同时，它还能帮助判断建筑设计的合理性，以便对不合理处进行及时修改，优化设计方案，这对一些重大工程极其重要。因为设计方案毕竟都有一定的局限性，它主要由设计者的知识水平和施工经验来决定，因此对于同一个施工项目不同的设计师有着不同的方案，这时就需要用到虚拟仿真技术来科学地、直观展现不同施工方法措施和施工组织的具体效果，以便定量地对各种方案进行对比，真正实现施工方案的优化。运用虚拟施工技术能对整个施工过程进行事先模拟，使技术人员能在施工前最大可能地了解到各个构件在实际工程中的相互关系和相对位置，对施工方案进行相应调整，计算其相应工况应力，对多种施工方法进行实验分析。这样对于下面几个方面将会产生重大的作用：（1）建筑工程施工方案的选择和优化，我们知道，现在的建筑物因为设计师的不同，所以，基本上每一个建筑都有它自身的风格，这就导致了我们不可能复制建筑工程的施工过程。但是，如果采用施工虚拟仿真技术，我们就可以解决因为在施工经验的基础上建立的对于施工组织的选择和优化以及施工的方法所产生的局限性的问题。同时还可以直接的看到每一种施工组织措施和施工方法相结合时产生的不同的效果。这样就可以让我们更直观的从不同的施工方案中选择出最适合的施工方法，从而更好的完成施工。（2）施工技术的革新和新技术的引入，对于施工技术人员来说，施工虚拟仿真技术不仅能让他们更好的发挥出他们的创造性而且还能在成本很低的情况下完成施工新工艺的试验。这样，我们不仅降低了其试验的风险，还能大大的缩短引入和推广的时间。（3）施工管理，施工管理过程中不可避免的会出现质量、安全等方面的隐患，而施工虚拟仿真技术在模拟施工的过程中就可以让我们很清楚的看到这些安全隐患，从而在施工过程中能有效的避免或者尽早提出解决方法。（4）安全、生产培训施工虚拟仿真技术具有实效性、全面性的技术优势，对操作人员了解操作流程起到了重要作用，保证了施工任务的安全性，同时有效提高施工质量。（5）考察建筑设计的合理性.则也需运用大型工程设计施工虚拟仿真技术，该项技术不仅方便了对需优化部位的修改，更对业主、施工单位、设计单位三方的沟通与设计交底提供了便捷准确的方法。 [3]
四、虚拟仿真技术在建筑施工中存在主要问题：
计算机硬件和仿真软件本身的发展是仿真技术能否在建筑工程施工领域得以推广和应用所遇到的主要瓶颈。目前应用虚拟仿真施工系统所面临的难题有：（1）由于虚拟仿真系统具有需要在较高的专用工作站或实验室上进行的特点，导致了开发和应用要求的硬件平台较高，从而导致了企业在自行开发系统的过程中必须投入大量的资金和人力在专用虚拟实验室的建造以及国外进口设备和软件的购买上，这势必影响着企业的资金和人力资源。另外，系统的演示受设备的限制，移动的不方便性都在企业的考虑范围内。（2）单项工程的开发需要一个方便的开发平台，这个平台的提供需要一套面向建筑工程施工的专用集成型软件系统。由于虚拟仿真系统在工程施工中几乎没有集成型软件，导致了在单项工程进行开发时，需要从国外进口相关软件平台作为支撑，再加上工程施工中影响因素较多，以上的种种因素成为了开发一个项目所需成本较高的客观因素。（3）目前，虽然我国一些大型建筑企业集团已成为开发和应用施工定额软件、施工管理软件的主力。他们通过建立自己的设计研究院，为施工企业的技术人才培养创造了条件，而且部分的工程技术人员已具有一定的软件研发能力和应用水平。但是，无论是施工企业要引进专业软件人才，还是培养自己的开发骨干，都会给施工企业的开支造成巨大的压力。[4]
五、总结：随着虚拟施工技术的进一步发展，虚拟技术在土木工程中的应用将更加深入、普遍，它能大大提高工程管理和施工的效率，保证进度的进展，节约成本，提高安全性，减少工程风险等。在虚拟现实系统的施工组织与管理下，通过建立虚拟模型和虚拟施工过程来实现工程事先模拟，这必定会成为传统的施工管理的新篇章。
参考文献
[1]杜晓刚.虚拟仿真技术在建筑施工中的应用分析[J] - 中华民居 - 2011(6)
[2]黄明.虚拟现实技术在建筑施工中的应用 [J] -硅谷2010(8)
