讲座多物理场耦合模拟及

讲座多物理场耦合模拟及

【讲座】多物理场耦合模拟及COMSOL Multiphysics软件

时间:2009年1月5日上午9:30-11:30

地点:中山大学南校区物理科学与工程学院讲学厅二楼

主讲人:周少林(中仿科技高级应用工程师)

内容简介:

1. 有限元与计算机仿真技术

2.多物理场耦合模拟及COMSOL Multiphysics软件

3.COMSOL介绍及BENCHMARKS

随着计算机技术的迅速发展,在科学研究及工程分析领域中,有限元分析(FEA)越来越多地用于仿真模拟,求解真实的科学与工程问题。这些年来,越来越多的物理学家、工程师和应用数学家已经证明这种采用求解偏微分方程(PDE)的方法可以求解许多物理现象,这些偏微分方程可以用来描述流动、电磁场以及结构力学等等。

早期的有限元主要关注于某个专业领域,比如应力或疲劳,但是,一般来说,物理现象都不是单独存在的。例如,只要运动就会产生热,而热反过来又影响一些材料属性,如电导率、化学反应速率、流体的粘性等等。这种物理系统的耦合就是我们所说的多物理场,分析起来比我们单独去分析一个物理场要复杂得多。由于计算机资源的缺乏,早期的多物理场模拟仅仅停留在理论阶段,很明显,我们现在需要一个多物理场分析工具。

COMSOL Multiphysics是一款大型的有限元仿真软件,广泛应用于各个领域的科学研究以及工程分析,被当今世界科学家称为“第一款真正的任意多物理场直接耦合分析软件”。模拟科学和工程领域的各种物理过程,COMSOL Multiphysics以高效的计算性能和杰出的多场双向直接耦合分析能力,实现了高度精确的计算机仿真。

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同步虚拟仿真实验室简介(20200524210215)

同步虚拟仿真实验室简介 ●同步实验室是广州市同实网络科技有限公司精心打造的,与初高中化学、物理、生物教材相对应的虚拟仿真实验平台。它把计算机应用技术和交互动画Flash技术应用到中学化学、物理、生物实验课程中,以高度仿真技术提供与实际实验操作一模一样的模拟实 验,实现完全动手仿真。实验模式分为《化学实验室》、《物理实验室》、《生物实验室》 三个部分。 ●同步实验系统是与新课改大纲和教材完全相对应的虚拟仿真实验,由近百位国内知 名理化特级教师,耗时近3年时间,精心设计校准实验内容,制作成100%真实模拟实验室环境和各实验器材的效果。老师和学生只需要动动电脑鼠标,就可以完成化学、物理、生 物课本上所有的实验,而且对实验的规范操作进行严格要求,即方便让学生掌握知识,又 培养学生规范操作实验的技能。让老师在实验课教学中、学生在实验课学习中再也不用受 场地、实验器材和时间上的限制,在课堂上就可以和同学一起互动进行实验操作。实验平 台的实验内容是根据新课程标准(实验)要求,配合教科书的内容制作而成的通用实验平 台。是老师教学的必备工具,是学生理化课学习的必备利器。 ●化学仿真实验

●物理仿真实验

●生物仿真实验

功能及优势 ●高度仿真 改变传统仿真实验用鼠标操作的不真实感,全过程用手操作,仿佛学生老师在用自己的双手在做实验一样逼真 ●寓教于乐 动漫的表现形式,配合各种特效声效,寓教于乐,极大的提高了学生兴趣 ●对应新课程标准 内容涵盖新课改后教材及大纲要求的全部实验。必修选修一网打尽 ●数字化优势 使一些难开展的实验、耗时长的时间、反应不明显的实验得到呈现。并且可以突破时间及空间的束缚,灵活地放大或缩小场景,对实验进行细微的观察 ●重点突出 根据大纲要求,再精选出重点实验。有限节约学生时间 ●实验测评 完成实验操作后有专门针对章节的理论测评,有效考察章节掌握情况 ●重复性强 根据预习、学习、复习的不同需要,可有目的针对性学习和操作而不需消耗耗材使用示范 ●使用示范 1

功能强大的多物理场耦合分析软件

功能强大的多物理场耦合分析软件 COMSOL Multiphysics(原FEMLAB) COMSOL Multiphysics是一个专业有限元数值分析软件包,是对基于偏微分方程的多物理场模型进行建模和仿真计算的交互式开发环境系统。它为所有科学和工程领域内物理过程的建模和仿真提供了一种崭新的技术! CAE软件。 COMSOL Multiphysics是专为描述和模拟各种物理现象而开发的基于有限元分析的软件包,它使得建立各种物理现象的数学模型并进行数值模拟计算变得更为容易和可能。在使用COMSOL Multiphysics软件的过程中,您可以自己建立普通的偏微分方程形式,也可以使用COMSOL Multiphysics提供的特定的物理应用模型。这些特定的物理应用模型包括预先设定好的模块和在一些特殊应用领域内已经通过微分方程和变量建立起来的用户界面。此外,COMSOL Multiphysics软件通过把任意数目的这种物理应用模块整合成对一个单一问题的描述,使得建立耦合问题变得更为容易。 模型库是整个COMSOL Multiphysics软件包的最特色部分,它囊括了各种工程领域内的所有模型。每一个模型都包含了非常完善的相关文档如工程技术背景、结果讨论和一步一步建立模型的每个过程描述。由于这些模型文件都已经包括了网格划分和运行计算的信息,所以您可以自己打开这些文件并试着进行相应的各种后处理操作和显示。另外,您可以应用、扩充或者修改这些工程模型使它们符合您的个人需求。因此,进入这些模型库就给您提供了建立自己模型的基础和起点。而事实上,这些模型库也会给您建立自己的模型提供宝贵的参考。 能够独立于MATLAB运算的COMSOL Multiphysics软件系统为进一步改进软件提供了一个很好的基础和平台。COMSOL Multiphysics提供了与市场上主流的CAD软件进行接口的直接界面。在已有的三角形、四面体网格划分模型基础上,又新增加了四边形、六面体和棱柱体网格模型。为了更好地进行自动求解运算,COMSOL Multiphysics 还提供了强大的运算求解能力。 COMSOL Multiphysics软件系统具备了在Linux、Solaris和HP-UX等系统下的64位处理能力,尤其是可以在AMD64/Linux平台上进行64位计算。在一个系统上加入64位处理能力意味着COMSOL Multiphysics所能处理问题的规模比原来提高了至少10到100倍。 通过COMSOL Multiphysics的多物理场功能,您可以选择不同的模块,同时模拟任意物理场组合进行耦合分析;通过使用相应模块直接定义物理参数创建模型; 使用基于偏微分方程的模型可以自由定义用户自己的方程;

建筑工程学院虚拟仿真实验室建设方案要求

建筑工程学院虚拟仿真实验室建设方案要求 一、硬件设备及功能要求 在针对BIM设计/办公场景评估并实现能够替代PC电脑/工作站方案,降低学校设备运维成本,优化使用体验,提升设计/教学效率和效果。结合目前学校现状、需求及挑战,建设一个完善的软件定义的BIM云平台,最终将达到以下目标: 1、统一的BIM云平台 根据BIM业务需要建设统一的基础设施云平台(IaaS),整合计算、存储、GPU和网络资源,将业务应用整合,云化部署迁移到数据中心的云计算平台,在实现数据统一的基础上通过统一的云平台管理界面进行资源的调度和管理。通过集中管理的桌面云提供随时随地的桌面访问、灵活的教育教学和统一的后端运维管理,同时实现更高的安全性、控制能力并节省IT运维费用。 2、资源全面池化 将计算、存储、GPU、网络资源整合成为可以统一管理、弹性调度、灵活分配的资源池,每个应用系统不再占用独立的物理服务器、存储和网络资源,而是与其他应用系统一起,共享基础平台的资源,以虚拟机的形式独占其中部分逻辑资源。 3、提供标准化的资源服务 合理划分计算存储网络等资源,针对各类业务需求提供标准化且可按需调整的支撑资源配置,进行自动化部署和维护,快速提供标准、安全和稳定的资源服务。统一管理各种资源,并根据业务系统对计算能力、存储I/O、网络带宽等需求,提供不同级别的资源服务。 4、随需分配和回收资源 未来新建应用系统或扩容、迁移应用系统,只需根据需求从资源池中直接获取资源即可快速完成,而不必额外申请购买硬件设备。在业务系统生命周期完结后,也可释放资源回到资源池。这样既提升了业务部署效率,又提升了资源利用率,降低了运维复杂度,从而降低了总体拥有成本。

虚拟仿真(虚拟现实)实验室解决方案设计

数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决 方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟,人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值,它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师,在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性! 下面请跟随数虎图像一起,让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】: 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键,而要建立一个完整的虚拟现实系统,首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征,并结合多年的虚拟现实实验室建设经验,最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成:

虚拟现实开发平台: 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台,一般包括两个部分,一是硬件开发平台,即高性能图像生成及处理系统,通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站;另一部分为软件开发平台,即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分,负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台,同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转,与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此,虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少,而且至关重要。 虚拟现实显示系统: ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中,通常有多种显示系统或设备,比如:大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统,

多物理场耦合技术的研究进展与发展趋势10页

多物理场耦合技术的研究进展与发展趋势 一、数值计算概述 现代科学技术问题通常有三种研究方法:理论推导、科学实验和科学计算。科学技术可以帮助科学家揭示用物质实验手段尚不能表现的科学奥秘和 科学规律,同时,它也是工程科学家的研究成果——理论、方法和科学数据的归总,成为推动工程和社会进步的最新生产力。数值计算方法则是科学计算核心。 数值计算技术诞生于上个世纪五十年代初,Bruce, G. H.和Peaceman, D. W.模拟了一维气相不稳定径向和线形流。受当时计算机能力及解法限制,数值计算技术只是初步应用于求解一维问题。随着计算机技术和计算方法的发展,复杂的工程问题也可以采用离散化的数值计算方法并借助计算机得到满足工程要求的数值解。 数值计算可理解为用计算机来做实验,比如某一特定LED(发光二极管)工作过程中内部电流密度、温度及热应力问题,通过计算并显示其计算结果。我们可以看到LED 内部电流密度是否存在拥挤现象,内部温度分布的各个细节,以及由于温度的变化引起的应力集中是否存在,它的位置、大小及其随时间的变化等。 我们可以将数值计算分为以下几个步骤:

首先要建立反映问题本质的数学模型。具体说就是要建立反映问题中各物理量之间的偏微分方程及其相应的定解条件,这是数值计算的出发点。比如牛顿型流体流动的数学模型就是著名的纳维—斯托克斯方程及其相应的定解条件。 数学模型建立之后,接下来就是求解这个模型。需要寻求高效、高准确度的计算方法。求解科学问题就是求解偏微分方程。 在确定了计算方法后,就可以开始编制程序并进行计算。实践表明这一部分工作是整个工作的主体,会占据整个工程的绝大部分时间。随着软件技术的发展,出现了应用于各领域的商业软件,运用这些软件使得这部分工作得到大大简化,缩短了模拟过程的周期。这样,科研人员能够将自己的时间和精力更多的投入到自己研究的问题上,而不是编写计算代码。 通过上述描述,用数值计算方法解决科学计算问题的一般过程可以用如下流程来形象地描述: 实际问题→数学模型→计算方法→计算程序→计算机计算→结果分析 在计算工作完成后,需要处理大量的计算结果数据。计算结果的图形后处理也是一项十分重要的工作。现在很多模拟工具已经能将图形编辑成连贯动画进行播放。 数值计算具有很多优点,但是它也有自己的局限性:

物流实验室建设方案

河南经贸职业学院物流专业实验室建设方案随着物流管理专业在众多高职院校的先后设立,招生规模的不断扩大,物流实验室建设已成为高职院校近几年的热门话题,也成为各高职院校近几年实验室建设的重大投资项目之一。参考有关兄弟院校的物流实验室情况,结合我校实际情况做出以下规划: 1 物流实验室的类型 据调查了解,高职院校物流实验室的类型主要有以下几种: (1)物流管理软件实验室。 这是指以物流模拟教学软件、第三方物流管理教学软件等为主的,兼有电子商务贸易流程、国际贸易实务软件、运输、仓储管理软件等的物流管理软件模拟实验室。此类实验室在高职院校现有的物流实验室中约占75?80%。实验室的主要功能是通过软件来模拟第三方物流企业或企业物流部门商品流转的整个操作流程。通过上机操作,学生对物流流程、物流概念有了一定的了解。但是,由于毕竟是模拟操作,学生对物流过程中的技术操作,特别是现代物流技术的操作仍然是纸上谈兵。高职院校要培养的人才是具有一定操作水平的 高技能人才,而非管理人才,如果学生缺乏动手能力,那就无法成为高技能人才。 (2)物流设备实验室这是指以仓储中心或配送中心的物流设备为主的物流设备实验室。此类实验室在现有的高职院校物流实验室中约占20%。主要的硬件设备有货架、条码打印机、条码阅读器、条码检测仪、无线手持数据采集终端、叉车、物流箱、输送机等;实验室的主要功能是模拟配送中心货物流转、装箱理货、入库操作、出库操作、半自动分拣、人工补货、包装、贴条码标签、叉车使用等。学生们通过直接动手操作,对物流设备概念就有了感性认识,也学会了简单物流设备的使用。但是,由于资金的限制,高职院校物流设备的先进性、自动程度无法与大型物流企业或物流配送中心比拟,所以学生们无法在学校真正学到先进的物流技术。 (3)物流综合实验室这是指完全按现代物流企业的模式建立的物流综合实验室。此类实验室在高职院校所占的比例较小。实验室功能齐全,能够全面培养物流专业学生所需的职业能力。但是,实验室需要近千万元资金的投入,因此大部份高职院校都望而却步。同时,此类实验室由于完全按照物流企业的模式建立,其可操作性问题得不到充分解决。 在学院进行物流实验室建设时,要根据我们自己的实际情况,形成符合自己情况的建设思路与方案。 2 高职物流管理专业实验室的建设原则物流实验室建设应当坚持以下原则: (1)先进性原则在实验室建设理念上要强调先进性,追踪现代物流技术和实验教学手段的最新发展动态,将计 算机网络技术、多媒体技术、模拟仿真技术、自动识别技术、数码监控技术、信息管理与决策技术等多种新技术手段进行综合运用,保证实验室建设的先进性。 (2)教学性原则物流管理专业设置四个专业方向,每一个专业方向的核心课程约有10门,每一门课程都要加强实训环节,争取实训比重达40%左右。物流实验室建设要满足教学课程实训的需要,把满足教学需要作为实验室建设的目标之一。 (3)系统化原则物流实验室建设要强调系统性,模拟物流作业全过程,其物流系统要根据大型物流项目实施的 背景,在此基础上提炼总结出相对标准的作业流程。要以通用的、相对标准的、先进的物流业务流程为核心,结合条码技术、信息采集技术、自动化控制系统等物流技术,让学生在实训 场所完成一系列物流操作,从而得到全方位的训练。 (4)开放式原则物流实验室可以面向学生开放,实现教学资源的最大化利用,通过网络教学、实验室开放等措施,建立起开放式的教学环境。 (5)经济性原则 物流实验室的配置要量力而行,注重节约,在系统和设备的采购上要考虑性价比高的对象,特

某电机多物理场耦合分析

某电机多物理场耦合分析 1、概述 为了验证ANSYS耦合场分析功能在电机设计中的应用,采用ANSYS的多物理场耦合分析功能,对某机车牵引电机(包括定子、转子)的耦合场分析作了如下工作: 1建立起电机用于电磁、流体、热、结构分析的统一的几何模型和有限元计算模型; 2首先进行电机磁场分析,计算获取了电机设计中所关心的磁场和磁密分布、矩角特性、电感等参数,并获得电机的电磁发热、电磁力和电磁力矩分布; 3利用电机磁场分析得到的热生成,进行电机的流体-热耦合分析,考核电机的通风冷却性能,得到电机的温度分布; 4使用电机磁场分析得到的电磁力和电磁力矩分布、以及温度分布,进行结构分析,得到考虑温度和电磁影响下的电机的应力和变形情况。同时对电机定子、以及定转子耦合情况进行振动模态分析。 所有分析相互间的载荷和边界条件的传递均由程序自动完成。 2、引言 众所周知,在电机设计与研究中,要涉及到电磁、绝缘、发热、通风冷却和力学等多种多样的问题,是一个典型的综合性研究学科,各学科之间是相互关联、相互影响的,是典型的多场耦合问题学科。由于多场耦合问题的研究十分复杂和困难,传统的电机分析研究方法,是把这些相互关联的问题分离,按各学科分类进行独立的研究。ANSYS是世界上唯一真正能够在同一个界面下,使用统一的数据库进行完善的电磁场、流场、温度场、结构(应力场)耦合分析的商业软件。应用ANSYS的这种多场耦合能力可以很方便地研究电机的多场耦合问题。 为了实际考核ANSYS的电磁、热、流体(通风冷却)、结构这些多物理场及其耦合分析在电机设计和研究中的应用能力,ANSYS公司成都办事处对某牵引电机进行了多物理场耦合研究分析。研究分析的内容为: 运用ANSYS软件建立起电机(包括定子和转子)用于电磁、流体、热、结构分析的统一的几何模型和有限元计算模型;首先进行电机磁场分析,计算获取电机设计中所关心的磁场和磁密分布、矩角特性、电感等参数,并获得电机的电

虚拟仿真实验教学中心平台建设方案

湖北警官学院虚拟仿真实验教学建设方案 一、方案背景 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)精神,根据《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。 目前,大多数高校都有针对课程使用实验教学软件,但由于每个专业或课程的情况不同,购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性,各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系,各自为政,形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题:? 管理混乱,各种实验教学软件缺乏统一的集中管理。 ? 使用不规范,缺乏统一的操作模式和管理方式; ? 可扩展性差,无法支持课程和相应实验的扩展; ? 各系统的数据无法共享,容易形成“信息孤岛”; ? 缺乏足够的开放性; ? 软件部署复杂,不同的软件不能运行在同一台服务器上; 二、方案目标 该方案的目标就是高效管理实验教学资源,实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享,满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的,通过系统间的无缝连接,使之达到一个整体的实验效果,学校通过该平台的部署,不仅可以促进系统的耦合度,解决信息孤岛的问题,还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。 平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能,包括:门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效

有限元的未来是多物理场耦合分析

有限元的未来是多物理场耦合分析 早期的有限元主要关注于某个专业领域,比如应力或疲劳,这与当时计算机的计算能力相对应。但是,一般来说,物理现象都不是单独存在的。例如,只要运动就会产生热,而热反过来又影响一些材料属性,如电导率、化学反应速率、流体的粘性等等。这种物理系统的耦合就是我们所说的多物理场,分析起来比我们单独去分析一个物理场要复杂得多。常见的耦合问题有流-固耦合、电-热耦合、热-结构耦合、热-电-结构耦合、声-结构耦合、流体-反应耦合、流体-热耦合等。使用基于单元库的模拟软件,对上述各种耦合问题进行模拟,必须推导出相对应的耦合方程,其难度将是巨大的。 物理系统中每增加一个耦合的物理场,意味着数值计算的时候增加一个或多个未知的物理变量,同样的离散条件下,计算的自由度数将会扩大。在上个世纪90年代以前,由于计算机资源的缺乏,多物理场模拟仅仅停留在理论阶段,有限元建模也局限于对单个物理场的模拟,最常见的也就是对力学、传热、流体以及电磁场的模拟。看起来有限元仿真的命运好像也就是对单个物理场的模拟。 现在这种情况已经开始改变。经过数十年的努力,计算科学的发展为我们提供了更灵巧、更简洁而又更快速的算法,强劲的硬件配置,使得对多物理场的有限元模拟成为可能。新兴的有限元方法为多物理场分析提供了一个新的机遇,满足了工程师对真实物理系统的求解需要。 以流-固耦合来说,它是流体力学与固体力学两者之间相互作用产生的,其研究对象是固体在流场作用下的各种行为以及固体变形或运动对流场的影响。流-固耦合的重

要特征是两相介质之间的相互作用:固体在流体动载荷的作用下产生变形或运动,而固体的变形或运动反过来又会影响到流场,从而改变流场的分布。 压电扩音器(Piezoacoustic transducer)可以将电流转换为声学压力场,或者反过来将声场转换为电场,这里涉及三个不同的物理场:结构场、电场和流体中的声场。这种装置一般用在空气或者液体中的声源装置上,比如相控阵麦克风、超声生物成像仪、声纳传感器和声学生物治疗仪等,也可用于一些机械装置比如喷墨机和压电马达等。 科学家已经证明采用偏微分方程组(PDEs)的方法可以求解多物理场现象。这些偏微分方程可以描述热量传递、电磁场和结构力学等各种物理过程。可以这样认定,多物理场的本质是偏微分方程组。随着计算机和计算技术的迅速发展,使得工程师可以轻松地用偏微分方程组描述现实中的多物理场问题。如果有一种算法或者软件能直接对这些偏微分方程组进行求解,对科学研究与工程计算进程的推进将是巨大的。 而多物理场问题的求解,其难度也是巨大的。在实际求解多物理场耦合问题时,需要考虑不同的耦合关系。根据耦合的相互作用关系,可以把耦合关系分为双向耦合和单向耦合。物理场A通过边界条件或源项对物理场B产生作用,而物理场B对A不产生作用,或其影响可被忽略,称这种耦合是单向耦合。比如在热应力问题中,温度场会产生明显的热应力,但是由于变形而导致的温度场的性质变化并不显著,这种问题可以简化为单向耦合问题。 如果物理场B也对A产生影响,则称这种耦合为双向耦合。比如电阻应变片上当电流改变时会产生热量,热量导致电阻率的改变,从而影响了电流的改变。

讲座多物理场耦合模拟及

【讲座】多物理场耦合模拟及COMSOL Multiphysics软件 时间:2009年1月5日上午9:30-11:30 地点:中山大学南校区物理科学与工程学院讲学厅二楼 主讲人:周少林(中仿科技高级应用工程师) 内容简介: 1. 有限元与计算机仿真技术 2.多物理场耦合模拟及COMSOL Multiphysics软件 3.COMSOL介绍及BENCHMARKS 随着计算机技术的迅速发展,在科学研究及工程分析领域中,有限元分析(FEA)越来越多地用于仿真模拟,求解真实的科学与工程问题。这些年来,越来越多的物理学家、工程师和应用数学家已经证明这种采用求解偏微分方程(PDE)的方法可以求解许多物理现象,这些偏微分方程可以用来描述流动、电磁场以及结构力学等等。 早期的有限元主要关注于某个专业领域,比如应力或疲劳,但是,一般来说,物理现象都不是单独存在的。例如,只要运动就会产生热,而热反过来又影响一些材料属性,如电导率、化学反应速率、流体的粘性等等。这种物理系统的耦合就是我们所说的多物理场,分析起来比我们单独去分析一个物理场要复杂得多。由于计算机资源的缺乏,早期的多物理场模拟仅仅停留在理论阶段,很明显,我们现在需要一个多物理场分析工具。 COMSOL Multiphysics是一款大型的有限元仿真软件,广泛应用于各个领域的科学研究以及工程分析,被当今世界科学家称为“第一款真正的任意多物理场直接耦合分析软件”。模拟科学和工程领域的各种物理过程,COMSOL Multiphysics以高效的计算性能和杰出的多场双向直接耦合分析能力,实现了高度精确的计算机仿真。 在线报名注册网址:https://www.360docs.net/doc/504061675.html,/market/2008-12/ZSU.html

虚拟仿真实训室建设方案

一、概述 (一)建设意义 1、现有实训条件分析 机电技术应用专业现有基础实验室、专业实训室共计9个,可开设《维修电工》、《电工电子技术与技能》、《电气及PLC控制技术》、《车工工艺》等课程的相关实训项目。为满足机电专业人才培养目标和社会培训的需要,需进一步加强专业建设,拓展专业领域,增加实训开出项目,提升实习实训教学环境条件。 2、必要性和可行性 (1)必要性 通过对多家电气自动化企业及IT企业进行了职业群与岗位群调研,确定其培养目标:从事机电一体化产品及自动生产系统的设计制造与开发,从事处理重要数据、熟练应用各种专业设计软件。并根据对机电技术专业岗位群的职业能力和知识技能要求的分析,构建了“阶梯递进式工学交替”的人才培养模式,搭建了基于工作过程导向的“模块化”专业课程体系,增加《虚拟仿真》课程。这就需要新建虚拟仿真实训室,使其具备在虚拟终端对自动化设备及生产线调试与维护、维修电工等虚拟实训项目的条件,所以需采购虚拟化服务器1台,虚拟化桌面终端48台,虚拟化软件CitriR48套,满足一个班的实训需求。 (2)可行性 天津市基础能力建设校内实训基地投资中的部分资金将用于虚拟仿真实训室的建设,建设后的实训室集教、学、做为一体,新增虚拟仿真终端实训设备,可以满足56人的《虚拟仿真》课程的实训教学的需求。实现了学生专业基本能力、专业核心能力和职业行为能力的提升。 3、建设依据 依据确定的“阶梯递进式工学交替”的人才培养模式,校内实训应贴近企业的实际生产,有助于提升学生的专业基本能力、专业核心能力和职业行为能力,便于学生在校学习与企业岗位实践能够顺利衔接。 (二)建设思路和建设目标 1、建设思路 虚拟仿真实训室的建设本着建成集“教、学、做”为一体的教学环境和专业综合性实训基地的理念,从演示实践教学、基本技能实训教学和项目综合实训教学三个层面,为《虚拟仿真》课程的实践教学

虚拟实验室建设方案

电子信息技术虚拟实验室建设实施方案 虚拟实验室是一种基于Web技术、VR虚拟现实技术构建的开放式网络化的虚拟实验教学系统,是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化。虚拟实验室由虚拟仿真平台、虚拟实验平台、虚拟仪器和开放式实验室管理系统组成。虚拟仿真平台可提供学生进行实验电路的虚拟仿真,实验原理预习;虚拟实验平台和虚拟仪器与真实实验设备类似,自己动手配置、连接、调节和使用实验仪器设备;开放式实验管理系统提供教师编辑、设计实验任务和内容、设置学生各种权限、解答学生提问、提交实验报告。 虚拟实验室为开设各种电子信息实验课程提供了全新的教学环境,使教师上课的更生动、实验设备利用率更高、学生自主实验的内容和时间更灵活。 一、系统总体框架 网络服务器 客户端实验箱 网络 如上图,整个系统主要有客户端、服务器和实验平台构成。 客户端主要有两类:管理员(教师)终端和学生终端,管理员能设置实验室开放时间、实验内容设定、学生访问权限,上传实验课件,布置实验任务等。学生端通过浏览器登陆虚拟实验室平台,自主选择实验项目,进行课前预习、实验操作、仪表选择、仿真数据测量、实验报告提交等工作,也可进行机位预定、虚拟仪表预定、实体数据的采集和测量等工作。 服务器提供整套基于B/S架构的实验室管理软件和虚拟远程实验操作平台软件;虚拟实验形式包括纯虚拟的仿真实验、虚拟实体操作实验、远程控制的实体操作实验。使用者既可以通过网络登录服务器完成纯虚拟的仿真实验,也可以通过网络远程控制基础实验箱的实验电路,改变电路器件参数,采集实际的测试数据,进行远程测试和数据分析。也可通过网络远程动态加载开发例程,完成设计性开发性实验。具体功能如下: 1、在线学习功能:可通过登陆虚拟实验平台进行在线课前预习、原理学习等工作; 2、虚拟仿真功能:基于浏览器和Multisim与Labview软件,搭建真实的实验电路进行仿真。无源器 件电阻、电感、电容能实时调节,电路响应可通过虚拟示波器和虚拟频谱仪示波。 3、虚拟实体仿真:学生能在PC机上操作虚拟实体实验平台和Tektronix TDS2024四通道虚拟示波器, 完成信号种类设置、信号频率设置、信号幅度设置、实验电路搭试、波形测试等实验过程,多通道示波器能同时显示4个测试点波形,使实验过程的展示更形象生动。

虚拟仿真实训室建设方案

虚拟仿真实训室建 设方案

一、概述 (一)建设意义 1、现有实训条件分析 机电技术应用专业现有基础实验室、专业实训室共计9个,可开设《维修电工》、《电工电子技术与技能》、《电气及PLC 控制技术》、《车工工艺》等课程的相关实训项目。为满足机电专业人才培养目标和社会培训的需要,需进一步加强专业建设,拓展专业领域,增加实训开出项目,提升实习实训教学环境条件。 2、必要性和可行性 (1)必要性 经过对多家电气自动化企业及IT企业进行了职业群与岗位群调研,确定其培养目标:从事机电一体化产品及自动生产系统的设计制造与开发,从事处理重要数据、熟练应用各种专业设计软件。并根据对机电技术专业岗位群的职业能力和知识技能要求的分析,构建了“阶梯递进式工学交替”的人才培养模式,搭建了基于工作过程导向的“模块化”专业课程体系,增加《虚拟仿真》课程。这就需要新建虚拟仿真实训室,使其具备在虚拟终端对自动化设备及生产线调试与维护、维修电工等虚拟实训项目的条件,因此需采购虚拟化服务器1台,虚拟化桌面终端48台,虚拟化软件Citrix48套,满足一个班的实训需求。 (2)可行性

天津市基础能力建设校内实训基地投资中的部分资金将用于虚拟仿真实训室的建设,建设后的实训室集教、学、做为一体,新增虚拟仿真终端实训设备,能够满足56人的《虚拟仿真》课程的实训教学的需求。实现了学生专业基本能力、专业核心能力和职业行为能力的提升。 3、建设依据 依据确定的“阶梯递进式工学交替”的人才培养模式,校内实训应贴近企业的实际生产,有助于提升学生的专业基本能力、专业核心能力和职业行为能力,便于学生在校学习与企业岗位实践能够顺利衔接。 (二)建设思路和建设目标 1、建设思路 虚拟仿真实训室的建设本着建成集“教、学、做”为一体的教学环境和专业综合性实训基地的理念,从演示实践教学、基本技能实训教学和项目综合实训教学三个层面,为《虚拟仿真》课程的实践教学提供保障。 虚拟仿真实训室需要符合以下要求: (1)满足于综合性实践教学的要求 建成后的实训室能够实现四种形式的教学与培训方式,极大丰富了教学内容和教法。“实物模拟仿真设备培训方式”,“实物虚拟操作培训方式”,“软件及仿真软件培训方法”和“新产品新技术展示与介绍的培训方式”,这四种培训方式的

活动方案之仿真实验室建设方案

仿真实验室建设方案 【篇一:开放式proteus仿真与创新实验室的建设方案】开放式proteus仿真与创新实验室 建设方案 广州市风标电子技术有限公司 目录 1. 引 言 ....................................................................................................... . (3) 2. 现有实验室存在的问 题 ....................................................................................................... .. (3) 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 不利于管理及维 护 ....................................................................................................... .............. 3 不利于保持实验室的先进性,也不利于保护前期的投 资 ...................................................... 3 不利于提高实验效 果 ....................................................................................................... .......... 3 实验内容彼此孤立,不利于培养学生“从概念到产品“认识的 形成 .................................. 3 不利于开展创新性研 究 ....................................................................................................... ...... 4 不利于培养学生的实验兴趣及创新思维能 力 (4) 3. proteus实验室建设的必要 性 ....................................................................................................... 4 3.1 3.2 3.3 proteus实验室概 念 ....................................................................................................... ........... 4 proteus仿真软件简

物流实验室建设方案

河南经贸职业学院物流专业实验室建设方案 随着物流管理专业在众多高职院校的先后设立,招生规模的不断扩大,物流实验室建设已成为高职院校近几年的热门话题,也成为各高职院校近几年实验室建设的重大投资项目之一。参考有关兄弟院校的物流实验室情况,结合我校实际情况做出以下规划: 1 物流实验室的类型 据调查了解,高职院校物流实验室的类型主要有以下几种: (1)物流管理软件实验室。 这是指以物流模拟教学软件、第三方物流管理教学软件等为主的,兼有电子商务贸易流程、国际贸易实务软件、运输、仓储管理软件等的物流管理软件模拟实验室。此类实验室在高职院校现有的物流实验室中约占75 ~80%。实验室的主要功能是通过软件来模拟第三方物流企业或企业物流部门商品流转的整个操作流程。通过上机操作,学生对物流流程、物流概念有了一定的了解。但是,由于毕竟是模拟操作,学生对物流过程中的技术操作,特别是现代物流技术的操作仍然是纸上谈兵。高职院校要培养的人才是具有一定操作水平的高技能人才,而非管理人才,如果学生缺乏动手能力,那就无法成为高技能人才。 (2)物流设备实验室 这是指以仓储中心或配送中心的物流设备为主的物流设备实验室。此类实验室在现有的高职院校物流实验室中约占2O%。主要的硬件设备有货架、条码打印机、条码阅读器、条码检测仪、无线手持数据采集终端、叉车、物流箱、输送机等;实验室的主要功能是模拟配送中心货物流转、装箱理货、入库操作、出库操作、半自动分拣、人工补货、包装、贴条码标签、叉车使用等。学生们通过直接动手操作,对物流设备概念就有了感性认识,也学会了简单物流设备的使用。但是,由于资金的限制,高职院校物流设备的先进性、自动程度无法与大型物流企业或物流配送中心比拟,所以学生们无法在学校真正学到先进的物流技术。 (3)物流综合实验室 这是指完全按现代物流企业的模式建立的物流综合实验室。此类实验室在高职院校所占的比例较小。实验室功能齐全,能够全面培养物流专业学生所需的

虚拟仿真实验室硬件设备搭建整体解决方案

虚拟仿真实验室硬件设备搭建整体 解决方案

虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟,人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值,它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。**图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师,在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性! 下面请跟随**图像一起,让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】: 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键,而要建立一个完整的虚拟现实系统,首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 **图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征,并结合多年的虚拟现实实验室建设经验,最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成:

虚拟现实开发平台: 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台,一般包括两个部分,一是硬件开发平台,即高性能图像生成及处理系统,通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站;另一部分为软件开发平台,即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分,负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台,同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转,与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此,虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少,而且至关重要。 虚拟现实显示系统:

·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中,通常有多种显示系统或设备,比如:大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统,而虚拟三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统,因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性,而在这些所有的显示系统或设备中,虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统,因此,该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和方式,也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。这些高度逼真三维显示系统的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。

旅游系实验室建设三年规划

合肥学院旅游系实验室建设三年规划(2014—2016) 实验室是实践教学的主要载体,是理论向实践转化的主要途径,是服务经济社会的重要基地,承担着培养学生实践能力、创新能力、实施素质教育的重要任务。实验室的建设和管理水平是衡量学校办学条件、教学水平的重要标志之一,是培养高素质应用型人才必不可少的手段。 一、规划背景 现有实验室满足不了实践教学的需要。旅游系现有实验室建成于十多年前,不仅在数量上难以跟上不断扩大的招生数量,而且设施设备严重老化、损坏,无法正常使用。 新专业的开设客观上要求新建实验室。旅游系原来只有两个本科专业,2013年,酒店管理本科专业通过教育部审批并于当年开始招生。旅游系本科专业增加到三个,专业结构日趋合理。新专业的开设客观上要求有相应配套的实践教学设备。 实验室建设是专业发展的必然要求。2014年,旅游管理本科专业获批成为省级特色专业,要想在三年建设期内真正实现特色专业建设的目标和要求,实验室建设是必不可少的一个环节。 二、指导思想 面向社会、面向未来,努力探索新形势下实验室建设与管理的新机制,创建有利于培养学生创新能力和提高学生综合素质的实验教学新模式,着力构建综合型、应用型的实验室体系,完善实验室的规章

制度与管理措施,进一步提高实验室人员的专业素质与实践技能,努力创建仪器先进、设备齐全、管理规范、技术一流、特色鲜明,在省内具有一定影响力的实验室,不断改善办学条件,实现专业发展的奋斗目标。 三、建设目标和任务 1、实验室建设 根据旅游企业发展趋势以及工作岗位群的需要,结合我系专业设置特点,到2016年,基本建成满足专业需求和人才培养目标的实验室体系,包括旅游管理教学实训中心、酒店管理教学实训中心、资源环境综合实验室,具体情况如表1所示。实验室建设年度计划如表2所示。 表1 旅游系实验室建设项目一览表

晶圆制程的多尺度和多物理场仿真

晶圆制程的多尺度和多物理场仿真 中仿科技公司(简称CnTech)是多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics中国地区的独家代理商。本文基于东京电子股份有限公司(TEL)研发中心模拟晶圆制造工艺的成功故事,向大家介绍COMSOL Multiphysics强大的多物理场耦合计算功能。 半导体晶圆的制造牵涉到大量的工艺,涵盖从米到纳米量级的多尺度和多物理场,经过对能够综合各种模拟环境的工具的寻找,最终定位于COMSOL Multiphysics。 - by Jozef Brcka of the TEL Technology Center (Albany, NY) 简介 对半导体制造过程的最优化设计,是一项艰巨的任务,因为需考虑很多因数对整体的影响。首先,在复杂的等离子环境下处理并加工材料和薄膜;其次,在制造工艺过程中,必须处理好流场和反应气体混合物,这对于静态或高频电磁场,以及中间态介质的耦合而言,都必须得到全面的考虑。以晶圆加工为例,放置晶圆的反应器的特征尺度通常是大于一米,同时还必须考虑到发生于纳米级的分子运动。更进一步地,工艺工程师和设计者感兴趣的时间尺度可从千分之一秒至数个小时。 在过去,由于对基础物理与化学现象未得到彻底的了解,晶圆的制造和工艺设备的设计大部分需依赖经验公式。纵使在各种研究机构中开发出专门的方程来执行模拟,但通常需要使用者精通这些工具,才能顺利地操作,况且这些方程通常也是通过简化几何或经验公式推导出来的。在建模不当的情况,要处理复杂的化学环境、热或电磁场问题,并预测出对工艺过程实际出现的情况,只能不断从错误中尝试,这样不仅耗费了大量的金钱,即使得到原理性的结果也需要相当长的时间。如果能够在数值模拟软件中建立正确的模型,则仅仅需要几天时间即可测试几十个案例,以最快的速度让新工艺上线。 COMSOL Multiphysics是由瑞典的COMSOL公司开发的“全球第一款真正的多物理场耦合分析软件”,作为一个大型有限元计算仿真平台,它可以实现多尺度、多物理场的直接全耦合数值模拟。适用于模拟科学和工程领域的各种物理过程,对任意多物理场得到高度精确的数值仿真。在全球得到了日益广泛的应用,多次被NASA技术杂志评为“本年度最佳上榜产品”。在很多公司的技术革新中表现出强劲的实力。 本文以东京电子股份有限公司(TEL),在美国纽约州Albany的TEL研发中心利用COMSOL Multiphysics成功地仿真晶圆加工工艺来说明这款软件的建模理念和思路。

福建医科大学药学虚拟仿真实验室简介

附件2 关于《福建医学科技奖奖励办法》的说明 福建医学科技奖是福建省医学会设立的面向全省医药卫生行业的科学技术奖。省卫生和计划生育委员会、省医学会可从获得福建医学科技奖的项目中,择优推荐申报福建省科学技术奖或中华医学科技奖。 福建医学科技奖是授予科技工作者和单位的荣誉,授奖不决定科学技术成果的权属。 凡涉及保密的项目和已获得省级以上(含省级)科技奖励以及著作、软科学的项目,不得推荐福建医学科技奖。 在科学技术研究、开发中从事管理和辅助工作的人员或者单位不得作为主要完成人或主要完成单位。各级卫生行政部门一般不得作为主要完成单位。 福建省医学会在福建省境内享有依法开展医学科学技术奖励活动和在公开出版物、媒体上如实宣传报道及编辑、整理、印制汇编、光盘的权利,不受任何组织和个人非法干涉。未经省医学会授权的任何组织或个人不得开展任何涉及福建医学科技奖的宣传活动。 为做好福建医学科技奖的推荐工作,根据《福建医学科技奖奖励办法》做出以下说明。 一、奖励内容 福建医学科技奖授予在医学科学发现、技术发明和促进科学

技术进步等方面做出突出贡献的科技工作者和单位,包括自然科学、技术发明、科学技术进步等奖励内容(各单位在推荐时,无需明确分类)。 福建医学科技奖主要授予: 1、在医学基础研究、临床应用研究及疾病防治研究中有重 要发现、技术发明及其他有一定先进性、科学性和实用价值的科学技术成果的科技工作者和单位。 2、在健康教育、医学科学普及工作中做出突出贡献的科技 工作者和单位。 3、推广应用先进科学技术成果,在疾病防治等方面做出突出 贡献的科技工作者和单位。 4、运用科学技术知识研制出医药卫生方面的新产品、新工 艺、新材料等医学技术成果的发明者。 5、由专科分会主任委员和副主任委员共同推荐的福建省医学 会会员在国际著名杂志(SCI源期刊)上发表优秀论文作者。 (一)福建医学科技奖自然科学类 1、《奖励办法》第六条所称“重要发现”应具备下 列条件: (1)前人尚未发现或尚未阐明; (2)具有重要科学价值; (3)得到国内外医学界公认。 其中“前人尚未发现或尚未阐明”,是指该项自然科学发现为国内外首次提出,或者其科学理论在国内外首次阐明,且主要论著为国内外首次发表; “具有重要科学价值”,是指该发现在医学科学理论、学说上有创见,或者在研究方法、手段上有创新;在学术上处于国内领先或者先进水平,对于推动学科发展有重要意义,或者对于经济建设和社会发展具有重要影响; “得到国内外医学界公认”,是指主要论著已在省内期刊或国内外公开发行的核心期刊上发表或者作为学术专著出版一年以

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