有学者认为,虚拟技术是指以网络技术、多媒体技术等具有物理实体特征的信息技术为物质基础,建构虚拟技术场域的技术中介手段。这种分析比较明确地表述了虚拟技术实体不是虚拟的,作为存在于现实空间的技术表现形态,下面是小编为大家整理的2023年度虚拟样机技术论文【五篇】【优秀范文】,供大家参考。
虚拟样机技术论文范文第1篇
[关键词] 虚拟现实技术
有学者认为,虚拟技术是指以网络技术、多媒体技术等具有物理实体特征的信息技术为物质基础,建构虚拟技术场域的技术中介手段。这种分析比较明确地表述了虚拟技术实体不是虚拟的,作为存在于现实空间的技术表现形态,它是具有物理特征的技术,虚拟技术的“虚拟”性在于是建构虚拟技术场域,即网络虚拟空间的技术中介手段。虚拟技术实现了波普尔所描述的世界1、世界2和世界3的高度契合与统一,在理论上具有同构性,从这个意义上说虚拟技术是具有革命性的技术形态。也有学者认为,所谓虚拟现实技术,是指在计算机软硬件及各种传感器(如高性能计算机、图形图像生成系统,以及特制服装、特制手套、特制眼镜等)的支持下,生成一个逼真的、三维的、具有一定的视、听、触、嗅等感知能力的环境,使用户在这些软硬件设备的支持下,能以简捷、自然的方法与这一由计算机所生成的“虚拟”世界中的对象进行交互作用。
从词源看,“虚拟”一词是由英文virtual reality(虚拟现实,又译虚拟实在)派生出来的。在英文中,表示“虚拟的”词语并非unreal(不真实的)、visional(虚幻的)、pretended(虚假的)或fictitious(编造的),而是virtualiter,意为“具有可产生某种效果的内在力的”,源于拉丁语“virtus”、“virtualis”。中世纪神学家兼逻辑学家邓?司各脱曾赋予这个词最初的哲学含义。他从唯史论的基本观点出发,认为事物的概念不是以形式的方式,而是以产生某种效果的内在力量或者能力的方式涵盖其经验性的内容,从而构成形式上统一的现实。因此,事物的概念就是一种虚拟的现实。他试图用“虚拟的”这个词来沟通形式上统一的实在与人们杂乱无章的经验之间的鸿沟,他把虚拟实在赋予事物或过程经验的某些方面,把经验等同于实在。从这个意义上来说,人类思维、意识的发展过程,人类运用概念、符号进行抽象思维来认识自然的过程,就是一个不断虚拟化的过程。人的历史和经验,要依靠文字虚拟过程来传递、保存。印刷文字和图像的物理持性中,包含了虚拟化了的人类经验,使得人不必亲身经历,便可以继承祖先的历史和经验。显然,这种借助意识、概念和符号的虚拟是现实在人脑中的表现形式,同时也是人认识现实世界的方式。
牛津大学出版社出版的《牛律辞典》(1989)对目前计算机及通信等科技领域里经常使用的“virtual”解释是:“Not physically exiting as such but made by software to appear to do so from the point view of the program or the user。”可以翻译为:一种由软件生成的非物理存在,但从程序和用户角度来看像真的一样。虚拟特指用0、1数字方式去表达和构成事物及其关系。商务印书馆出版的《牛津高级英语学习词典》(OALD)中对“虚拟的”(virtual)一词的解释是:实质上的,但尚未在名义上或正式获得承认。《美国传统辞典》对virtual的解释是:“Existing or resulting in essence or effect though not in actual fact,form,or name”,意为“虽然没有实际的事实、形式或名义,但在实际上或效果上存在和产生的”。
“虚拟”一词的当代用法,来自计算机技术和软件工程。在计算机技术中的虚拟存储器、虚拟服务器和企业管理中的虚拟组织等语汇中,“虚拟的”意味着“虽然是无形或非正式的,但在功能上相当于……”。因此具体地说,虚拟就是用数字方式去构成这一事物,或者用数字方式去表达这种关系,从而形成一个与现实不同但又具有现实特点的数字空间。
计算机科学家用“虚拟内存”来代表计算机以这种方式设置的RAM(随机存取存贮器)。虚拟内存技术不添加硬件即可扩展计算机的数据存储,例如,在个人计算机上,虚拟内存可以是RAM的一部分,仿佛它就是硬盘存储空间。这种虚拟磁盘可以像硬盘那样来用,但却不用受实际的机械磁盘的物理限制。随着计算机和信息技术等的发展,虚拟的意义有了扩展。正如美国学者迈克尔?海姆(Michael Heim)所指认:“‘虚拟’一词的涵义后来变成了任何一种计算机现象,从计算机网络上的虚拟邮件到虚拟工作组,到虚拟图书馆甚至虚拟大学,可谓应有尽有。在每种情况下,这个形容词所指的是一种不是正式的、真正的实在。当我们把网络空间称为虚拟空间时,我们的意思是说这不是一种十分真实的空间,而是某种与真实的硬件空间相对比而存在的东西,但其动作则好像是真实空间似的。”从数字化虚拟技术的实践应用来看,虚拟技术在电子计算机领域已经获得了非常广泛的应用。“虚拟内存”(Virtual Memory)、”虚拟存储器”(Virtual Storage),“虚拟主机”(Virtual Host/Virtual Server)、“虚拟光驱”、“虚拟终端”(VPC)、“虚拟专用网”(VPN)成为经常被使用的电子计算机术语。
这些计算机专用术语基本上可以解释为:以电子计算机硬件技术为技术基础,以软件技术为技术解决方案,在计算机或网络上建构出来的具有真实硬件功能的虚拟的技术存在方式。这些技术存在方式是建构虚拟世界的技术基础。我们可以发现,虚拟技术既包括硬件技术也包括软件技术,是硬件技术与软件技术高度契合的数字化关系表达方式。今天软件工程师们一般是在一种不是正式的、不是真实的但又是实际的意义上来使用这个术语,也就是说相对于自然的、物理的存在来说,虚拟实在让主体在感觉层面上产生具有效果上的等同性。同时软件工程师们也没有把虚拟实在所构成的空间环境简单地称为可能世界,因为在现实世界中许多不可能发生的现象在计算机系统中能够发生,虚拟蕴含着比可能更宽泛的哲学内容。
从认识论的角度来理解,“虚”是一种主观存在,特指大脑对“实”的感知、认知和加工以及在此基础上形成的意象和意境。意识是大脑的本能,意识运动的机制形成人类大脑的思维。人类通过思维形成对“实”的意象和意境。从本质上来看,“虚”是存在于大脑之中的东西。“虚”的主体或精髓――意识或思维――不能以外在的形式精确再现。但却可以通过语言、动作、表情、文学艺术等形式对其进行描述,我们可以广义地称其为“虚拟”。
正如尼葛洛庞帝(Nicholas Negroponte)在《数字化生存》中所说:“虚拟现实能使人造事物像真实事物一样逼真,甚至比真实事物还要逼真。”
参考文献:
[1]刘友红:人在电脑网络社会里的”拟生存”[J].哲学动态,2000.1:15
虚拟样机技术论文范文第2篇
【关键词】CORS系统;
国土测绘;
应用
中图分类号:P2文献标识码:
A
一、前言
虚拟样机技术对泥浆泵仿真有着重要的作用。虽然我国在此方面取得了一定的成绩,但依然存在一些问题和不足需要改进,在科学技术突飞猛进的新时期,加强虚拟样机技术的进一步研究,对我国国泥浆泵仿真的发展有着重要意义。
二、虚拟样机技术概述
机械工程中的虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程(CAE)技术,是当前设计制造领域的一门新技术。该技术以机械系统运动学、动力学和控制理论为核心,加上成熟的三维计算机图形技术和基于图形的用户界面技术,将分散的零部件设计和分析技术集成在一起,提供一个全新的研发产品的设计方法。它利用软件建立机械系统的三维实体模型和力学模型,分析评估系统性能,从而为物理样机的设计和制造提供参数依据。
传统的设计方式是由下到上:从部件设计到整机设计。这种设计的弊端是往往把注意力集中在细节而忽略了整体性能。这种情况在国内经常发生。借助于虚拟样机技术,传统设计过程被逆转了。设计过程先从整机开始,按照“由上到下”的顺序进行,这样可以避免在系统设计方面的失误。
虚拟样机技术在设计的初级阶段――概念设计阶段就可以对整个系统进行完整的分析,可以观察并试验各个组成部件的相互运动情况。使用系统仿真软件在各种虚拟环境中真实的模拟系统的运动,它可以在计算机上方便的修改设计缺陷,仿真试验不同的设计方案,对整个系统不断改进,直至获得最优设计方案,再做出物理样机。运用虚拟样机技术,可以大大简化机械产品的设计开发过程,大幅度缩短产品开发周期,大量减少产品开发费用和成本,明显提高产品质量,获得最优化和创新的设计产品。
三、制造虚拟样机的基本过程
制造虚拟样机的过程就是上述各种先进技术相互支持、相互融合的过程。
首先是进行机械设计,设计的原始数据来自设计要求、应改进的缺陷、干涉尺寸、装配环境等。当方案制定后,设计师开始构造复杂的几何形状和工程关系。在设计的早期阶段,要求设计师给定全约束、全尺寸是不可能、不现实的,重要的是建立一些方程和规则,以体现一些最重要的工程数据,使零件在设计准则下可自动修改。在完整、安全的网络环境下,设计小组成员不必操心数据的完整性,他们能够共享数据,并能主动控制修改和更新。
零件最终的形状和尺寸来自各个方面的综合考虑,如装配、应力、加工等,在制定设计文件时,工程技术人员要决定如何描述最后的零件和装配。生成图纸时,设计尺寸要转换成工艺尺寸以体现加工、检测的要求。这张图纸和其他技术文件(如应力分析、振动、热分析等)构成设计的最主要部分。
最后是对最终的设计产品进行仿真。仿真能预测产品在实际环境中的性能,它包含了一系列步骤,从力学分析、建模、施加负载和约束,到预测其在真实工况下的响应。仿真的真正用意不是得到几个数据,而是评估产品的性能和优化产品的结构,进而指导设计,改进设计。
在产品设计和仿真阶段,需要使用一些应用软件(如三维产品设计软件、有限元分析软件等)。根据设计尺寸并利用这些软件,便可以在计算机上构造产品的虚拟样机,为最终投产做好准备。
四、虚拟样机开发技术的特点
虚拟样机开发技术与传统产品设计技术相比,具有如下特点:
(1)面向系统级设计的观点。强调在系统的层次上模拟产品的外观、功能和在特定环境下的行为;
(2)涉及产品全生命周期。虚拟样机可应用于产品开发的全生命周期,并随着产品生命周期的演进而不断丰富和完善;
(3)支持分布式协同设计。虚拟产品开发技术将产品的模型定义在计算机上利用计算机网络通讯技术,使处于异地的产品设计人员也可方便地进行交流,协同进行产品的开发。支持不同领域人员从不同角度对同一虚拟产品并行地进行测试、分析与评估活动。
虚拟样机技术是一门综合多学科的技术。虚拟样机技术的发展历程正如物理样机设计制造技术发展过程中从CAX向集成优化的现代集成制造系统(CIMS)的发展历程一样,复杂产品虚拟样机开发已成为一个系统工程――复杂产品虚拟样机工程。虚拟样机技术的出现,不仅仅是一种新技术的应用,而是设计思想的变革,将对制造业产生深远的影响。
五、虚拟样机技术的基础
虚拟样机技术的发展有赖于以下几项技术的发展和进步。
(1)智能设计技术。
CAD技术的出现是产品设计历史上的一个里程碑,它在很大程度上缩短了产品设计的周期,减少了设计人员的工作量。但现有的CAD技术注重于外形细节设计行为,却忽略了产品概念信息的描述。实际上,设计人员总是先考虑产品的功能,然后才设计出产品的外形。因此,对虚拟样机技术来说,产品描述应是超越几何性的。
由于虚拟样机技术对概念设计的要求,智能设计技术需要将用于概念设计的分析工具(如有限元分析、快速原型等)、计算机辅助概念设计和CAD技术有机地集成起来,支持产品几何定形前的功能规划和计算。通过分析这种幕后的功能计算,虚拟样机系统指导设计者怎样将几何形状转化为易于装配的、满足功能要求的、具有合适工艺的设计图形。
(2)并行工程。
并行工程是集成各种技术,并行设计产品及相关过程的一种系统方法,同步实现设计、分析评估、制造、装配、核算和管理。它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品整个生命周期的所有因素(质量、成本、工艺、结构、性能等),且要求实现计算机网络环境下的协同工作。要实现同步的目标,其实质就是整个工作都要在一个共享的数据库下进行信息交互。
(3)仿真工程。
对于虚拟样机系统来说,必须有一套能有效支持可制造性分析的产品、工艺和生产系统模型。产品模型必须能够管理与制造加工有关的数据(如形位公差等);工艺模型包括统计分析、计算机工艺仿真、制造数据库和制造规则库等;生产系统模型包括系统生产能力和生产特性的描述及系统动态行为和状态的描述。虚拟样机系统需要对上述模型进行数字化仿真和可视化,以对产品设计、工艺设计进行评估和优化。
(4)网络技术。
在网络上进行分布式设计与制造是虚拟企业的生产方式。利用分布式设计与制造,可以实时地决定合作厂家,实现异地产品设计和制造,不仅节约了时间,而且由于分布节点之间的关系建立在一种全面合作和开放式体系的基础上,所以有利于设计、规划和处理问题。
六、虚拟样机技术在泥浆泵仿真中的应用
泥浆泵是在钻井过程中,将泥浆加压后携带出井底的岩屑和供给井底动力钻具的动力,向井底输送和循环钻井液的泵。泥浆泵在石油工业和工程领域应用广泛。现代工业的小断发展对泥浆泵提出了更多更新的要求,使得钻井泵结构的介理性、工作性能的优越性和可靠性成为设计时的重要指标。然而,传统的设计与制造过程,需要经过概念设计、产品设计和制造样机进行试验等,这一过程无法缩短设计周期,对市场的灵活性小。因此,为了提高市场竞争力,各企业必须小断缩短新产品的研发周期,提高产品质量、性能,降低开发成本。
随着计算机仿真技术的发展,虚拟样机技术日益广泛地应用在各个领域。它从分析解决产品整体性能及其相关问题的角度出发,解决了传统的设计与制造过程的弊端。极大地增加了效率,降低了成本。因而,利用计算机仿真对石油钻井中常用的泥浆泵进行分析具有现实意义。
1、泥浆泵的结构及参数
石油矿场所用的泥浆泵一般是山柴油驱动的卧式的双缸双作用泵或三缸单作用的活塞泵。泥浆泵一般由驱动部分(底座、传动轴、齿轮、偏心轮、连杆、十字头等)和水力部分(泵缸、活塞、吸入阀、排出阀等)组成。其工作性能主要体现在排量、压力、冲数以及功率上。对NB8-600型泥浆泵,其最大传动功率为600马力,活塞冲程400mm,最大冲数65冲/min。
2、基于虚拟样机技术的泥浆泵运动学、动力学仿真
(1)仿真三维模型的建立
利用机械参数化三维仿真软件Pro/E建立了NB8-600泥浆泵部分系统的三维有限元模型,并进行模型干涉检验、修改、图2是简化后的总装配图模型。
(2)仿真过程
采用ADAMS12.0进行仿真分析.流程图如图3所示:
(3)仿真结果
通过仿真分析可以得到设计时所需要的各种重要曲线和参数,如主轴、连杆、十字头、拉杆、活塞等运动部件的位移、速度、加速度大小、运动规律和受力情况等。分析这些曲线和数据可以知道在运动过程中,各构件的受力是否满足应力许可值,以及是否能达到强度要求,如果不能满足设计要求则需要修改模型。本文经过几次仿真分析和对模型的修改后得到了能够满足工况的设计理论模型,为系统设计提供了依据。
3、结论
虚拟样机技术作为一种新型的、基于集成化产品和过程开发策略的新的产品设计、开发、评估手段,在各个行业正越来越受到重视,在产品研发中起到了显著的作用。根据虚拟样机技术的基本理论,结介泥浆泵的相关资料,利用机械设计自动化软件Pro/E建立了NB8-600型泥浆泵三维模型,并使用虚拟仿真分析软件ADAMS12.0进行了模型的运动学、动力学分析和局部优化设计,得到了系统模型的运行规律和小同驱动力下的运动、受力情况,为改进结构设计、节约设计周期和成本提供了理论依据和方法
七、结束语
虚拟样机技术是泥浆泵仿真的核心。因此,在泥浆泵仿真的后续发展中,要加强虚拟样机技术的运用与思考,确保虚拟样机技术水平的提高。
参考文献
[1]陈小川等.虚拟制造技术研究概况综述[J].机械制造,2009(12):8-10.
[2]王国强,张进平,马若丁.虚拟样机技术及其在ADAMS上的实践[J].西安:西北工业大学出版社,2012(9):78-80.
虚拟样机技术论文范文第3篇
关键词:虚拟机技术;
系统安装与调试;
实验;
应用
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)17-0128-02
计算机已经成为大学生学习中必不可少的工具之一,计算机组装与维护课程除了作为计算机专业必修的基础课以外,也作为高等职业类学校公选课之一,受到广大学生的欢迎。计算机系统安装与调试是《计算机组装与维护》课程中的一项重要的实验项目,该实验是理论与实践的有机结合,重视培养与提高学生的实践能力、动手能力,掌握该技术后,学生能自己安装与调试计算机系统,方便了日常应用,同时还会对学生的未来就业产生一定的影响。
1 虚拟机技术
1.1简述虚拟机技术
虚拟机,也就是虚拟计算机,指的是在一台物理计算机的基础上虚拟出来的逻辑计算机。虚拟机技术指的是利用计算机软件来模拟硬件的技术,通过利用虚拟机技术,可以在一台物理计算机的基础上虚拟出来一台、多台虚拟计算机,进行操作系统与应用软件安装、硬盘分区、CMOS设置、格式化以及应用测试,而且每一台虚拟计算机都可以独立运行,就像真正的计算机一样,且每一台虚拟计算机的操作系统之间也不会互相干扰。因此,在实际对虚拟机进行操作的过程中,可以对其进行操作系统安装、磁盘分区、格式化等,甚至虚拟机的系统崩溃,也不会对其他虚拟机系统、主机产生影响。基于虚拟计算机的这个特点,其非常适合学生进行计算机系统安装与调试实验,即便是操作失误,也不会对主机软件资源、硬件造成破坏,便于维护、管理。
1.2常用虚拟机软件
就目前来说,较为常用的虚拟机软件主要有三种:①Microsoft Virtual PC;
②Virtual Box;
③VM ware。通过对比分析这三种虚拟机软件发现,与其他两种相比,VM ware的功能更加出色,且综合稳定性也更好,更能满足产品研发以及教学科研的要求。因此,本研究中以VM ware为例,探讨虚拟机技术在计算机系统安装与调试实验中的应用。
1.3虚拟机的运行原理
在主机的操作系统上,VM ware是作为一个软件进行直接运行的,VM ware软件在主机操作系统上为虚拟机系统提供了一虚拟操作平台,而虚拟机的功能则主要通过这一虚拟操作平台实现(如图1)。从根本性质上来讲,虚拟机就是一个软件,其与一般的应用软件一样,只能依靠主机才可以完成操作。就功能方面上看,主机、虚拟计算机之间的差别并不是很大,也就是说虚拟计算机有主机所具备的所有功能,唯一的一个不同点就是虚拟计算机的运算速度相比较于主机来说比较慢。
1.4虚拟机的主要特点
以VM ware软件为例,探讨虚拟机的特点发现,其主要有以下几个特点:第一,可以同时运行多个操作系统。虽然VM ware软件仅仅是对一个虚拟机进行模仿,但与计算机相同的是其也具备BIOS,还可以修改和设置BIOS参数,从而能够在一个计算机上同时运行多个虚拟操作系统,还可以实现虚拟系统、主机系统之间的切换,此外,主机系统也可以参与虚拟机的任务,从而有效避免了由于主机系统受到损坏而导致的虚拟机程序数据损坏的问题;
第二,虚拟机操作系统之间相对独立。由于虚拟机系统是独立的,且有着自己的网址,同时有主机所具备的所有功能,因此,在多台虚拟机系统同时运行的过程中,如果其中一台虚拟机出现问题或故障,其他的虚拟机系统也不会受到影响;
第三,能够兼容多个版本。虚拟机能够兼容多个版本,那么在虚拟机的同一操作系统上安装不同版本的时候,就无需重新进行硬盘分区。例如,在“Red Hat Linux”目录下安装“Turbo Li flux”的时候,就无需重新进行硬盘分区。
2 计算机系统安装与调试实验项目的内容和特点
计算机系统安装与调试实验重视培养与提高学生的实践能力、动手能力,本文讨论的虚拟机技术应用主要针对的是计算机软件系统模块,包括CMOS和BISO设置、硬盘分区与初始化、操作系统安装、驱动程序安装、系统的维护、工具软件安装与卸载等等。
计算机系统安装与调试实验项目的主要特点有:第一、知识更新速度较快。新的时代背景下,科学技术更新换代的速度不断加快,在计算机领域表现得尤为突出,无论是计算机软件、还是计算机硬件,更新的速度均比较快,往往学生还没有掌握好现有的技术、产品,而新技术、新产品又迅速出现,为适应社会需要,教学内容也要不断更新;
第二,技能要求比较高。计算机系统安装与调试实验,重视技能培养,注重培养与提高学生的动手能力、实用技能,其目的是使学生通过实验,掌握计算机主板设置方法,并且对计算机软件、操作系统进行安装与维护,能够处理、解决实际问题。
3 虚拟机技术在计算机系统安装与调试实验中的应用
3.1设置虚拟光驱
考虑到系统的安装与调试,需要各种安装光盘,而在实际的实验操作环境下,安装光盘的使用会有很多不利因素,如读盘速度、光盘磨损、光盘的管理。利用成熟的“光盘映像文件制作/ 编辑/转换工具”将相关的光盘制作成ISO 格式的文件,形成ISO 镜像库进行统一的管理。通过应用虚拟机技术,可以把ISO文件当作虚拟光驱,也可以利用真实光驱设置虚拟光驱。在使用光驱时,就可以直接通过网络下载ISO镜像文件,这样不仅在很大程度上节约了教学经费,节省了学校的开支,还大大减少了实验准备的时间,有利于提高教学效率。
3.2设置CMOS与BIOS
在启动虚拟机系统时,与启动普通计算机的过程一样,先进行自检之后,通过DEL进入BIOS,设置参数。这一实验地主要目的是练习开机启动顺序、计算机日期与时间、USB控制、CPU频率以及BIOS密码开机密码的设置等。每一台虚拟机均具备独立BIOS,也可以通过BIOS实现上述实验目的,在设置BIOS时,可以把光驱放在第一启动顺序中,从可以为之后的操作系统安装提供良好的基础。
3.3硬盘分区与初始化
在通用的学生上机机房中,硬盘分区与初始化这一实验是显然是不允许进行的,因此,教师可以利用虚拟机技术指导学生完成这项实验。不管是硬盘分区,还是硬盘初始化,不仅可以利用工具软件实现,也可以通过在DOS环境下用命令实现,但大多数情况下是利用工具软件实现的。具体的做法如下所示:通过镜像文件、物理光驱,引导虚拟机系统启动DOS环境,之后使用分区软件或者命令进行硬盘分区、硬盘初始化,这些操作均是处于虚拟机系统中,因此不会破坏硬盘数据。
3.4安装操作系统
由于通用机房中配备了还原保护措施,因此,在通用机房中无法进行安装操作系统的实验,因此,教师可以利用虚拟机技术指导学生完成这项实验。虚拟机中安装操作系统,与普通计算机安装操作系统相同,均是利用光盘或ISO镜像文件安装的,安装方式、安装流程也与普通计算机一样。
3.5 ghost备份
在计算机组装、维护时,克隆软件是一种应用比较频繁的软件,在计算机出现故障或问题,且通过还原不能使其恢复正常,这时就可以利用ghost恢复系统,为此,需要进行克隆,并在系统恢复时取代损坏的系统。为节约学生时间,计算机实验室可以向实验学生提供需要安装或恢复的系统备份,在日常的实验课中,保存不同实验环境下形成的镜像文件或GHO 文件,以待日后使用。
3.6病毒测试
随着计算机技术的迅速发展,病毒查杀的重要性日趋凸现出来,成为计算机操作的一项主要内容,因此,在计算机系统安装与调试实验项目教学过程中,也要重视病毒测试方面的内容。利用虚拟机技术开展实验,通过进行CPU虚拟以及硬件端口、寄存器的虚拟,并用调试程序把病毒程序调入到虚拟机系统中来,就可以使学生清楚地看到病毒执行的过程。需要注意的是做病毒测试时,建议关闭虚拟机与主机的共享和文件互通功能,虚拟机若不需要网络,关闭虚拟机网卡,这样可以避免对宿主计算机和网络产生影响。
4 结束语
综上所述,虚拟机技术在计算机系统安装与调试实验项目教学过程的科学、合理、有效应用,不仅可以良好地保护硬件,大大降低了实验教学的成本,还丰富了教学环境,最佳程度上提供了真实的模拟环境,从而可以为学生提供更多的实验机会,有利于教学效率、教学效果的提高。
参考文献:
[1] 敦毫.虚拟机技术在计算机组装与维护教学中的应用研究[J].电脑知识与技术,2013(09):2182-2184.
[2]谢瑞杰.虚拟机技术在高职计算机组装与维护课程中的应用研究[J].电脑知识与技术,2013(15):3572-3574.
[3] 吴言.虚拟现实与仿真技术在计算机组装与维护实验教学中的应用[J].信息与电脑(理论版),2013(04):201-202.
[4] 阳树铭.虚拟机技术在中职计算机组装与维护课程教学中的作用[J].新课程研究(中旬刊),2014(05):99-100.
[5]王志勇.虚拟技术在计算机组装与维护实验教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014(12):256-257.
虚拟样机技术论文范文第4篇
关键词:虚拟样机技术;
工程机械;
产品设计
目前大多数工程设计都进行了新技术改革,并且也取得了一定的进步和发展,在实现产品设计现代化和提高工作效率上,有一定的成效。在虚拟样机技术使用于工程机械领域的过程中,许多产品设计实现了非物质化依赖化,主要依靠虚拟样机技术便可以实现产品设计的整个流程,有利于新产品设计技术的不断开发利用,实现新科技环境下的新技术开发。
1虚拟样机技术的特征
(1)概念的新颖性。虚拟样机技术在工程领域有着颇为成功的运用,其特征之一在于设计概念的新颖性,是一种全新的机械产品设计理念。传统的仿真机主要是对于单个子系统的模仿,人们已经逐渐意识到这种仿真机即使针对整个系统的性能都进行了优化,但并非这种简单的将已经得到优化的子系统进行叠加就可以使得整体系统得到优化。虚拟样机技术而是强调整体优化大于机械式的叠加优化,使得虚拟整机与虚拟环境进行不断的耦合,对于各种产品设计方案进行检测、评价,不断改进产品的设计方案以达到最优化,实现整体最优而不是局部优化。(2)设计的系统性。通过整机结构、液压系统、控制系统等的独立设计,实现局部优化促进整体优化是传统的产品设计方法惯用的套路。在虚拟样机技术中,注重各个子系统之间的动态交互与协调求解,改善了传统产品设计中,因设计考虑不周,在产品开发之后发现不足导致的浪费现象。通过虚拟样机技术,逐渐建立起各个子系统之间的多体动力学虚拟样机,实现产品的协同设计,及时的发现设计中存在的问题,解决问题,以系统的测试分析来驱动整个产品设计过程。
2虚拟样机技术的实际应用
(1)虚拟样机技术在国外的运用。早在美国最早研制出无图纸研发飞机波音777时,虚拟样机技术就已经在飞机研发的设计、装配、性能评价以及分析评估上发挥了重大作用,这项技术的应用不仅使得波音777飞机的研制成本大大降低至75%,而且使得制造周期大大缩短一半,并且确保了产品最终一次性成功装接,实现了飞机制造的一次伟大成功。著名的生产工程机械商JohnDeere公司在解决工程机械在高速行驶时的蛇行现象以及重载下自己震动问题时,积极地采用虚拟样机技术进行原因查找,并且大胆的进行方案改进,虚拟样机技术大大提高了产品的高速行驶性能与重载作业性能,解决了传统方式无法查找原因的问题。还有类似福特公司等美国的汽车制造公司也都相继采用了虚拟样机技术来进行样图的设计和产品检测、评估,其目的之一就是降低开开产品的成本,减少在研发使用的过程中存在的风险,从而改进产品的质量,并且获得较好的经济效益,由此来达到自己生产产品的目的。(2)虚拟样机技术在国内的运用。虚拟样机技术在国内的主要应用体现在对于虚拟样机技术的技术内涵、组成运行模式进行进一步的探讨,深入的研究虚拟样机技术在自主研发平台上的发展前景以及在科技高速发展过程中的环境支持。多领域研究虚拟样机技术有助与对于该技术的深入开发,实现虚拟样机技术在于各个行业内的广泛应用。在国内的虚拟样机技术应用实例比较多,在许多科学研究中广泛应用虚拟样机技术进行深入的开发,获得了较好的成果,这项技术为国内制造业创新发展带来了无限可能。研究员也纷纷将虚拟样机技术分散应用于汽车制造业、工程机械业等等各个行业,国防工业以及航天航空业等进行更加广泛的应用,不断的促进虚拟样机技术的完善和发展,增强我国的企业产品开发能力。
3虚拟样机技术在工程机械上的应用以及前景
(1)虚拟样机技术在工程机械上的使用流程。虚拟样机技术在工程机械上的应用优势主要体现在能够保证产品设计的美观性、舒适性。安全性、可靠性、制造的简便性以及可维护性等等。由于虚拟样机技术具备其他技术所没有的可视性特点,因此可以再计算机虚拟现实环境中进行技术设计、产品组装以及性能优化等,并且综合考虑产品的外观设计在虚拟的环境中进行进一步的尺寸模型分析,利用可以被直接操纵和修改的生成模型进行产品的不断完善。市场上一些成熟的软件,如:CAD、CAE等都可以进行虚拟工程机械设计,虚拟样机技术主要是利用图1流程进行产品的开发利用。上述流程借助商业上的三围CAD软件进行构图设计分析,进一步实现虚拟样机技术在工程机械设计上的有效利用。(2)虚拟样机技术在工程机械上的发展情况。虚拟样机技术的广泛应用能够实现产品设计的低成本、高效益,并且摆脱产品设计的物质依赖性,是一种全新的开发模式,将会给工程机械设计带来重大影响。主要的发展前景体现在:加快产品更新换代、引发一轮虚拟产品的销售潮,企业引发新的竞争点和增长点、促进企业间联盟、加快技术人员的技术提高,优胜劣汰速度。如此一来,将有利于产品的研发和企业的发展,以及人员素质的不断提高,可见,在新时代虚拟样机技术将成为工程机械产品开发的主流,引发全球经济新挑战。
4结语
文章讨论了虚拟样机技术在工程机械上的应用,探讨了虚拟样机技术的特征以及该技术在国内外的应用情况,大胆的畅想了新技术在工程机械上的开发利用情况,虚拟样机技术的发展将有助于新产品设计开发,同时促进工程机械流程的不断改革完善,促进我国工程机械设计实现高效、资源节约、发展迅速、人员配置合理的高效设计系统。
参考文献
[1]李寒杰.虚拟样机技术及其在工程机械领域的应用[J].装备制造技术,2012,(6):302-304.
虚拟样机技术论文范文第5篇
【关键词】机械设计;
虚拟样机技术;
有效应用
随着科技的不断进步,虚拟样机技术已然成为一种机械设计中必要的技术,不仅是计算机技术在机械工程领域的成功应用,更是一种全新的机械产品设计理念。虚拟样机技术是一种在建造物理样机前,设计师先通过利用计算机技术建立机械系统的数字化模型,简化复杂机械系统设计,能够有效缩短产品开发周期,降低研发成本,提高产品设计质量等方面有重要突破。一方面,它可以通过对虚拟样机的测试,从产品多种设计方案中评估出最优方案,并不断改进设计方案,直到获得最优的整机性能。另一方面,运用虚拟样机技术可以实现产品的并行设计,即可以快速地建立包括控制系统、液压系统、气动系统在内的多体动力学虚拟样机,并在产品设计初期发现问题、解决问题。通过仿真分析,用图形的方式显示出该系统在实践过程中所具有的各种特性和缺陷,修改设计并得到最优设计方案的技术。这不仅降低了研发成本,而且也无需浪费大量的人力、物力来生产出具有缺陷的样机,有效的促进了产品设计的设计效率和设计质量。
1.虚拟样机技术简介
1.1虚拟样机技术概述
随着科学技术的发展,试验手段的加强,以及新兴学科和技术的不断涌现,乃至学科之间的交叉与综合,使得原有的生产方法适应不了当今瞬息万变的时展大潮。机械设计是机械产品研发过程中的一个重要组成部分,是机械生产的第一步,同时还是决定机械性能的最主要因素。与传统的开发物理样机的设计方法相比,利用虚拟样机技术开发虚拟产品具有很大的优越性。虚拟样机在对产品进行创新设计、测试和评估等方面可以代替物理样机,由此,不仅可以缩短开发周期,改进产品设计质量,还能节约研发成本。机械工程中的虚拟样机技术又可以称为机械系统动态。
仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程(CAE)技术。机械工程师在计算机上设计样机模型,并对模型进行各种动态性能分析,用数字化形式代替传统的实物样机试验,然后改进样机性能欠缺的地方,优化设计方案,进而生产出最优的机械产品。
1.2虚拟样机技术的优越性
本质上,虚拟样机技术是一种模拟仿真技术,涉及到多体系统运动学、动力学建模理论及其技术实现等方面,是在先进的建模技术、信息管理技术、多领域仿真技术、交互式用户界面介绍和虚拟现实技术的基础上的综合应用技术。虚拟样机其实就是实际产品在计算机上显现出的模型,又称为数字化样机。虚拟样机的智能性是实现人机交互的一种机械设计技术,是计算机辅助工程师进行设计,而不是完全由计算机程式化的进行产品设计分析。虚拟样机并不会因其虚拟性而在功能方面与物力样机存在差距,而是在一定程度上拥有与物力样机相似的功能,其检测的真实度具有可信性。利用相关分析软件,结合机械设计等方面知识,可通过分析产品虚拟模型,预测产品性能,包括运动学特性、动力学特性、强度分析、疲劳寿命等,为优化产品提供依据。
2.虚拟样机技术相关软件
2.1 Pro/Engineer(Pro/E)
三维建模工具的出现和应用改变了传统的设计方法和过程。相比二维绘图软件,三维建模工具所独具的优点使得其正越来越多地得到应用。就目前市场上存在的三维建模软件来说,Pro/E软件,尤其是第三代产品Pro/E wildfire版本,其所具有的强大的参数化特征造型功能(现代CAD技术的一个主要发展方向)而受到企业界的一致认同。通过Pro/E 设计出来的与物理样机完全相同的虚拟样机,其零部件之间的装配和嵌合一目了然,而且通过它的运动仿真分析功能可以把设计错误消灭在设计的初始阶段,还可以简化复杂的设计工作,把设计人员从繁琐的工作中解放出来,使设计人员把精力放在机械产品的结构优化和创新上。
2.2 ADAMS
虚拟样机技术的典型应用软件是ADAMS软件。ADAMS是美国Mechanical Dynamics Inc公司开发的虚拟样机分析软件,使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,输出移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件,用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。另外,又是虚拟样机分析开发工具,其开放性的程序结构和多种接口,可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。
3.机械设计过程中虚拟样机的应用
设计初期直接在计算机环境中创建虚拟样机,并进行各项仿真实验和分析,如此不仅可以使机械的结构和功能得到模拟,还能检测出机械产品的缺陷,使缺陷在最初的设计阶段就能及时发现并加以改进,实现设计与完善同步进行。虚拟样机技术的兴起,不仅使复杂的机械设计工序简单化,也为机械设计提供了全新的设计理念。本文将以机械中的减速器为例阐述虚拟样机给机械设计带来的巨大作用。减速器主要涉及到ADAMS和Pro/Engineer两种软件。设计者可以使用虚拟样机技术,通过三维建模、动力学仿真分析和优化设计等三个过程,研究零部件参数对减速器性能的影响并对测试结果进行分析,依照分析结果优化设计,实现最优设计。在建模过程中,设计者首先应用Pro/E软件建立减速器的带有质量、转动惯量等物理特征的各个部件,并装配好零部件。减速器Pro/E模型建立以后,利用IGES接口输到入实体模型ADAMS软件中,添加相应的约束与驱动后,设置仿真平台相应的输入输出参数,即可进行减速器动力学性能参数的分析与求解。在仿真的基础上就可以得到相关的数据,分析后进一步对所设计的机构进行结构参数优化,进而得到更为完善的减速器。由以上分析可以看出,ADAMS和Pro/Engineer软件可以图形的方式在计算机上显示出减速器,很方便的帮助设计者评估出产品设计方案的优劣,并能把虚拟样机中存在的缺陷及时发现并优化。有了这些参数,我们就可以快速、准确为完成物理样机设计奠定基础。