机械工程中的计算机仿真技术
AMESim+Fluent仿真
计算机仿真技术不仅可以在设计中预测系 统性能，缩短设计，周期降低成本，还可以通 过仿真对所涉及的系统进行整体分析和评估， 从而达到优化设计，提高系统稳定性及可靠性 的目的。
为什么要用AMESim仿真
仿真首要任务就是建立数学模型，重点和难点 也是进行建模，然后才可能进行计算机仿真研究， 而建模是一件相当复杂的工作。 常用的建模方法有传递函数法、状态空间法、 功率键合图法等。模型建立的好坏直接关系到仿真 的结果，不恰当的模型有可能得出相反的结论。 目前绝大多数软件采用状态方程建模，这些对 一般的液压工作者来说，要求较高有相当的难度。
（1）AMESim--图形化工程系统建模、仿真 和动态性能分析工具
AMESim是一个图形化的开发环境，用于工 程系统建模、仿真和动态性能分析。使用者完 全可以应用集成的一整套AMESim应用库来设 计一个系统，所有的模型都经过严格的测试和 实验验证。 AMESim不仅可以令使用者迅速达到建模仿 真的最终目标，而且还可以分析和优化设计。 AMESim使得工程师从繁琐的数学建模中解放 出来，从而专注于物理系统本身的设计，不需 要书写程序代码。
流体动力学仿真软件-----Fluent
前处理软件 gambit
流体动力学仿真软件-----Fluent
只要执行机构的输出位移与 给定的位移存在偏差，系 统就可以自动调节输出位 移，直到误差为零。
工作原理
用分段线性信号源2来模拟执行机构(液压缸)驱 动的负载阻力，期望位移信号由左端的分段线性信 号源1来给定。
1 建模--子模型模式(sub model) 系统模型搭建 完成之后，在子 模型模式(sub model)中，根据实 际需要为每个元 件选择一个数学 模型即子模型， 在这里为简便起 见均选择最简子 模型。
计算机仿真技术在提升汽车理论课程工程实践能力方面的应用
摘 要：汽车理论课程理论性强，与工程实践结合紧密，学习难度较高。
将教学内容与计算机仿真技术有机结合起来，可以提高学生的学习兴趣和教学效果，培养学生应用现代工具解决车辆工程领域复杂工程问题的实践能力，提高教学质量。
以余志生老师主编的《汽车理论》第六版中的几个代表性章节为例，探讨了汽车理论内容与计算机仿真技术相结合，以提升学生工程实践能力的具体实施。
关键词：计算机仿真技术；汽车理论；工程实践能力中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：2095-9214（2020）23-0035-02 DOI：10.12240/j.issn.2095-9214.2020.23.016汽车理论是我国高校汽车类本科专业的核心课程，主要学习汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性和通过性等基本性能、评价方法和计算方法，通过研究汽车行驶规律和动力学特性，分析使用特性与结构参数之间的内在联系，掌握汽车主要使用性能及其影响因素以及相关参数基本匹配方法，从而提供合理设计和正确使用汽车的理论依据。
汽车理论课程内容是汽车设计、汽车试验学等应用类型课程的基础，在整个专业课程体系中起到重要的承上启下的作用，也是学生在行业内可持续发展的关键课程。
汽车理论课程知识面广、理论性强，涉及大量数学公式推导，本科生在学习过程中往往感觉比较抽象，难以理解。
同时理论与实践联系紧密，采用传统教学，不仅课堂教学效果欠佳，学生跟不上教学进度，课堂互动开展不深，更难以进一步地对知识进行应用。
教学中合理采用计算机仿真技术，不仅能提高学生的学习兴趣和教学效果，更能提高学生的工程实践能力。
汽车理论课程的主要内容是通过分析汽车动力学规律、性能参数对汽车性能进行评价，课程的实践能力培养主要指学生对汽车动力学性能模型的建立、解算，性能参数的获取及分析，因此学生实践能力的培养主要体现在计算机仿真技术的应用上。
本文以清华大学余志生老师主编的《汽车理论》第六版为例，通过“汽车动力性”“汽车动力装置参数选定”和“汽车操纵稳定性”三个代表性章节的内容，介绍汽车理论内容与计算机仿真技术相结合培养学生工程实践能力的具体实施。
机械CADCAM基础习题解答
华中科技大学出版社习题解答1、简述CAD/CAM集成的基本概念。
答：集成是指将基于信息技术的资源及应用聚集成一个协同工作的整体，集成包含功能交互、信息共享以及数据通信三个方面的管理与控制。
1、定义术言“有限元”。
答：有限元法是用有限数量的单元将作为分析对象的结构连续体进行网格离散化，并通过这些单元的位移、应变和应力的近似求解来分析结构连续体的整体位移、应变和应力的一种数值方法。
2、如何理解有限元法中的“离散”概念？答：有限元法是基于固体流动的变分原理，以数学上平衡微分方程、几何上变形协调方程和物理上的本构方程作为基本的理论方程，结合圣维南原理和虚位移原理作为解决问题的手段，通过求解离散单元在给定边界条件、载荷和材料特性下所形成的线形或非线形微分方程组，从而得到结构连续体的位移、应力、应变和内力等的结果。
其描述的准确性依赖于单元细分的程度(即几何相似性)、载荷的真实性、材料力学参数的可信度、边界条件处理的正确程度(即力学相似性)等。
简言之，有限元法就是一个基于下列基本假设上的“化整为零”的分析方法和“积零为整”的研究方法。
3、列出有限元法的5种优点。
答：连续性、均匀性、同向性、线弹性和小变形。
4、列举和简要说明有限元法的一般步骤。
答：有限元法求解问题的基本步骤为：1、问题及求解域定义；2、求解域离散化；3、确定状态变量及控制方法；4、单元推导；5、总装求解；6、联立方程组求解和结果解释。
6、如何理解优化设计方法与传统设计方法的异同点，以及优化设计方法较传统设计方法有何优势。
答：传统设计所遵循的“原始方案→计算和校核→调整方案→再计算和校核→…”的设计流程，是以牺牲设计效率和质量为代价的相对繁琐和耗时的设计方法，随着设计越来越系统化，设计规模越来越大型化，该方法已经越来越不能满足设计的时效和精度要求。
代之而起的优化设计方法则采用数学方法和计算机的“自动探索”，来代替传统设计所遵循的设计流程。
17、建立系统模型的意义何在？模型建立的一般步骤是什么？答：我们所面对的系统大多数并不具备真实试验的可行性，这时就需要按照实际系统建立出系统相关抽象的模拟模型即系统模型并对之进行研究，然后依据这个系统模型的分析结果来推断实际系统的各种可能的工作状况。
计算机仿真(第4章 计算机仿真模型)
2
x
2
dt
• 如果物体速度不大，空气阻力很小，可以忽略不 如果物体速度不大，空气阻力很小， 这个模型还是比较精确的。 计，这个模型还是比较精确的。
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
数学模型
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• 若速度较大，就必须考虑空气阻力，由于粘性阻 若速度大，就必须考虑空气阻力， 尼的摩擦力与速度的平方成正比， 尼的摩擦力与速度的平方成正比，所以数学模型 为：
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
模型分类
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直接模拟模型 直接模拟模型 模拟模型 模拟模型 具体模型 缩尺模型 缩尺模型 模型 数学模型 数学模型 数字模型 数字模型 图形模型 图形模型 间接模拟模型 间接模拟模型
r
• 一个系统是按一定的方式相互连接起来的元素的 集合。确定系统的范围，取决于我们研究的范围、 集合。确定系统的范围，取决于我们研究的范围、 目的、任务。一般把不属于系统的部分称为环境， 目的、任务。一般把不属于系统的部分称为环境， 从环境向该系统流动的信息称为输入，反之，从 从环境向该系统流动的信息称为输入，反之， 系统向环境流动的信息称为输出。 系统向环境流动的信息称为输出。 • 建立一个系统的数学模型，就是建立系统的输入 建立一个系统的数学模型， 输出之间的关系。 输出之间的关系。
d 2 F = ( mv ) + k v dt
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3．数学模型的分类 ．
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基于RobotStudio机器人毕业仿真设计
附件：毕业论文（设计）封面格式学生毕业论文(设计)基于RobotStudio工业机器人电机装配工作站虚拟仿真设计教学系(部)：XXXXXXX专业.年级： XXXXX_学号：_XXXXXXX学生姓名：XXXXX成绩：_____87____________指导教师：_XXX年月日目录1 设计背景1.1 设计背景1.2 设计意义1.3 设计的主要内容2.设计要求3.机器人选型与工作站布局3.1 设计流程图3.2 机器人选型3.3 总体框架3.2 机器⼈模型选择与使用的模块4 仿真系统的设计4.1 I/O板与机器人信号4.2 Smart 组件设计4.3 示教器程序编写4.4 总流程程序编写5 总结展望5.1 总结5.2 展望参考⼈献基于RobotStudio工业机器人电机装配工作站虚拟仿真设计摘要：在制造企业产品设计和制造的过程中，计算机仿真一直是不可或缺的工具，它在各种电器，汽车配件生产，工厂加工等方面发挥了巨大作用。
制造业竞争的日趋激烈，人们对机器人的设计提出更高的要求：用仿真设计出框架，实现直接装备。
从发展的历程来看，机器人是仿真技术在制造业中应用的新趋势。
本篇主要论述机器人对工作站三个完整工件的装配，需要用到I/O信号、Smart 组件、机器人示教器等；并在仿真设计中提高自己对软件的使用能力，增加专业知识，提高逻辑能力。
1 设计背景与意义1.1 设计背景在许多从事机器人研究的部门都装备有功能较强的机器人仿真软件系统，它们为机器人的研究提供了灵活和方便的工具。
例如，美国Cornell 大学开发了一个通用的交互式机器人图形仿真系统INEFFABELLE，它不是针对某个具体机器人，而是利用它可以很容易建立所需要的机器人及环境的模型，并且具有图形显示和运动的功能。
西德Saarlandes大学开发了一个机器人仿真系统R0BSIM，它能进行机器人系统的分析、综合及离线编程，。
MIT开发了一个机器人CAD软件包OPTARMⅡ，它可用于时间最优轨迹规划的研究。
第一讲 机电系统建模与仿真
问题——输入/输出特性。 用数学的方法对输入/输出特性进行描述，亦即数学模
型。
第一讲：机电系统概述
2. 控制系统 控制：使系统产生我
们所预想的行为。 控制论——控制方法学 控制系统的构成：开
环与闭环（反馈）控制 控制系统的设计问题：
特点为成本低、效率高，但适应的产品单一。一旦产品换型， 生产线就要更换。 “柔性”自动化系统，主要指通过编程可改变操作的机器，产 品换型时，只需通过改变相应程序，便可适应新产品。机器人 属于典型的具有柔性的设备。 随着市场经济的快速发展，企业的产品从单一品种大批量生产 变为多品种小批量，要求生产线具有更大的柔性。所以机器人 在生产中的应用越来越广泛。
• 机电系统仿真的任务 在理论分析阶段通过对系统运行状态的模拟来分析和验证
设计方案的正确性和合理性。 在样机制作阶段和试验阶段，检验控制模型的优劣。 对于仿真的要求：简单性与精确性的矛盾，分析成本与模
型有效性的矛盾；数学模型是对于实际物理系统的近似数学描述， 而非物理系统本身，重要的是数学模型要能够满足设计需要。
如何判断一个机械设备是否是机器人？
机器人三大特征：（做为判断标准） 1. 拟人功能 2. 可编程 3. 通用性
串联机器人
工业机械手末端执行器 （1）机械夹持器
（2）特种末端执行器 ① 真空吸附手
② 电磁吸附手
③ 灵巧手
平台式并联机器人
第一章 建模及仿真在机电系统设计开发中的 作用
1.2 建模及仿真在机电系统设计与开 发中的作用
受控对象的输入/输出 特性+控制器(律)设计 →系统输入/输出特性分 析
互联网时代计算机在机械制造自动化系统中的应用
互联网时代计算机在机械制造自动化系统中的应用摘要：机械设计和自动化行业是一个非常复杂的行业。
随着科学技术的不断变化，对机械设计、制造和自动化的要求越来越严格。
计算机技术作为一种先进的高新技术，可以克服机械设计、制造及其自动化领域的许多技术难题，极大地推动了机械设计、制造及其自动化的发展。
目前我国的机械设计及自动化行业还存在许多问题，为此，要认识到计算机在机械设计制造及其自动化中应用的重要性，从而为今后解决机械设计制造及自动化领域的问题提供科学依据，从而促进该领域的发展。
关键词：互联网时代计算机；机械制造自动化系统；应用引言随着社会经济的发展，自动化技术在机械制造业中的应用是企业发展的重要趋势。
计算机技术可以提高工作效率，更好地将自动化技术应用到计算机设计中，有必要将自动化技术应用到在校学生学习中，从而提高学生对其的认识。
1机械制造自动化技术特点分析制造自动化是各种先进技术在机械上的设计和应用，可以全面实现机械制造的自动化，促进我国的经济发展。
通过不断吸收各种高科技成果，结合各种先进技术，机械自动化技术已经成为一个具有物质流、能量流和信息流的系统工程。
现代机械制造在传统的基础上引入了更先进的数字技术、信息技术和自动化技术，因此实现了对机械的工艺进行设计、检测和维修的一体化，通过信息技术等对机械进行加工，解放了工人们双手，降低了人力成本，缩短了工作时间，提高了工作效率。
只要工人设定好机械自动化系统，就可以按程序进行工作，避免了人工误差的发生，大大的提高了生产质量。
从生产过程来看，机械制造自动化技术就是将各种先进的技术和传统的制造技术进行结合的一种综合性技术。
各种技术不是单独存在的，他们之间存在一定的关系，共同完成设定的程序。
将传感技术、信息技术和计算机技术一起应用到机械制造中，能起到提升自动化、智能化和安全性能的作用。
机械制造自动化产品除了产品单技术、单功能外，还具有符合技术和复合功能，提高了产品的功能水平和自动化程度。
sw simulation虚拟壁接触用途
sw simulation虚拟壁接触用途【实用版】目录1.SW Simulation 虚拟壁接触的定义和作用2.SW Simulation 虚拟壁接触的应用场景3.SW Simulation 虚拟壁接触的优点和局限性4.SW Simulation 虚拟壁接触的未来发展前景正文SW Simulation 虚拟壁接触是指在计算机仿真中，模拟物体与虚拟壁之间的接触过程。
SW Simulation 是一款广泛应用于工程领域的计算机仿真软件，能够模拟各种复杂的工程问题，帮助工程师进行分析和设计。
虚拟壁接触是 SW Simulation 中的一个重要功能，可以模拟物体在虚拟壁上的反弹、摩擦、滚动等行为，为工程师提供准确的仿真结果。
SW Simulation 虚拟壁接触的应用场景非常广泛，可以应用于机械工程、材料科学、航空航天等领域。
例如，在机械工程中，工程师可以使用SW Simulation 虚拟壁接触功能来模拟机械部件的运动和受力情况，以便优化设计和提高性能。
在材料科学中，工程师可以利用 SW Simulation 虚拟壁接触功能来研究材料的摩擦性能和耐磨性。
在航空航天领域，SW Simulation 虚拟壁接触可以帮助工程师分析飞行器的气动性能和飞行稳定性。
SW Simulation 虚拟壁接触具有许多优点，例如模拟精度高、操作简便、可视化程度高等。
SW Simulation 采用了先进的计算方法和图形处理技术，可以提供非常准确的仿真结果。
同时，SW Simulation 的用户界面友好，操作简单，即使是初学者也可以快速上手。
此外，SW Simulation 还提供了丰富的可视化工具，可以方便地显示仿真过程中的各种参数和结果。
尽管 SW Simulation 虚拟壁接触具有很多优点，但仍然存在一些局限性。
例如，SW Simulation 虚拟壁接触的计算模型和参数设置可能不够灵活，无法满足一些特殊场景的需求。
计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用
183计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用张 宇（长江大学文理学院 湖北 荆州 434020）【摘要】随着经济的不断发展，我国越来越重视计算机技术的发展，机械设计制造自动化水平也随之升高。
为了保证机械设计和自动化技术在中国的发展，有必要在机械制造自动化中结合计算机技术。
计算机技术与机械自动化的结合可以促进我国机械工程及其自动化的健康发展。
【关键词】计算机技术；机械制造自动化；应用【中图分类号】TP3 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2021）04-0183-021 引言自动化技术在机械制业中的应用是企业随着社会经济发展的一个重要趋势。
计算机技术可以提高工作效率，更好地将自动化技术应用到计算机设计中，有必要将自动化技术应用到在校学生学习中，从而提高学生对其的认识。
2 机械自动化概述机械设计制造自动化是使用加工的机器和自动化设备相结合。
机械施工、生产和自动化主要涉及工业生产中的各种机械设备和零部件，在某些情况下还包括一些机械产品的施工和制造。
自动化制造技术与计算机技术的结合可以拓展我们的设计理念，帮助我们解决一些瓶颈。
同时机械自动化也可以帮助我们解决一些高难度的生产技术，这有利于自动化生产技术的发展[1]。
3 计算机技术概述随着我国科技的进步，计算机虚拟技术浮出水面，计算机虚拟技术可以直接对数据进行监视和观察，发现错误和缺陷。
提高产品的机械性能和实际应用，虚拟技术是对现实的模拟，是现代科学技术和人类思想在计算机和机械工程设计中的进步。
仿真技术提供了系统、物理和数学模型的可视化和具体表示，为机器制造提供了更可靠的依据。
4 计算机技术在机械设计制造及其自动化中的优势4.1 为提高生产质量和效率提供坚实的基础在计算机技术的帮助下，机械设计制造过程变得更加复杂，内容逐渐向细节发展，在实践中，可以清楚理解机械设备。
计算机技术在机械制造及自动化中的应用使得设计变得更加简单，大大提高了机械设计和制造的效率，保证了设备在规定的时间内交付。
机械仿真设计说明书
课课题学学称码目名号机械系统仿真课程设计机械系统仿真分析年级/专业/班学院（直属系）指导教言,,,,,,,,,,,,机械系统仿真概述机械工程自动化学院1.1现代机械系统设计概述....................................................................2 3 4 41.2系统仿真概述 (4)1.3机械系统仿真分析软件概述 (5)1.4 COSMOSMotion 软件概述 (6)课程设计说明书机械系统仿真课程设计2构仿^真^，””，””，””，”,””,，””，””，”，92.1平面四杆机构的仿真分析 (9)2.1.1、启动Solidworks2006SP0 软件。
(9)2.1.2、打开模型 (9)2.1.3、机构仿真 (10)2.1.4、定义可动的和固定的零件 (10)2.1.5、运动副定义和属性设置 (11)2.1.6、机构的运动定义 (12)2.1.7、机构运动仿真 (13)2.1.8、仿真后处理 (13)2.2凸轮机构运动仿真 (16)2.2.1、机构定义 (16)2.2.2、添加驱动 (17)2.2.3、曲线碰撞运动仿真 (17)2.2.4、3D碰撞接触状态仿真分析 (20)2.3齿轮机构运动仿真 (22)2.3.1、机构定义 (22)2.3.2、三维碰撞接触状态模拟 (24)2.3.3、耦合运动模拟 (25)3丿总、纟口26机械系统仿真课程设计本课程设计是 --- 机械仿真课程设计，所采用的软件技术是SolidWorks下的cosmos三维仿真模块。
随着时代的进步，社会的发展，机械仿真在工业上的运用越来越广泛，尤其是SolidWorks深受大家的喜爱，所以本次课程设计我要通过对平面四杆机构的仿真、凸轮机构的仿真以及齿轮的仿真来学习机械仿真软件的使用方法和技巧，用所学习到的知识来解释现实中的问题。
关键字：机械仿真SolidWorks 软件使用随着时代的进步，社会的发展，机械仿真分析在工业上的运用越来越广泛。
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机械工程中的计算机仿真技术引言
机械工程是一门关注物体运动和力学原理的学科，它涵盖了设计、制造、分析和维护各种机械系统的技术和方法。
在现代科技的推动下，计算机仿真技术在机械工程领域的应用越来越广泛。
本文将探讨机械工程中的计算机仿真技术的重要性和应用。
1. 仿真技术在机械设计中的应用
机械设计是机械工程的核心环节，而计算机仿真技术在机械设计中扮演着重要的角色。
通过使用计算机软件进行仿真，工程师可以在设计阶段预测和评估不同设计方案的性能和可行性。
例如，利用有限元分析软件，可以模拟和分析结构的应力分布和变形情况，从而优化设计并提高产品的强度和可靠性。
此外，计算机仿真技术还可以帮助设计师进行流体力学分析、热传导分析以及动力学分析等，为机械系统的设计提供全面的支持。
2. 仿真技术在机械制造中的应用
机械制造是将设计方案转化为实际产品的过程，而计算机仿真技术在机械制造中也发挥着重要的作用。
在数控机床加工过程中，通过利用计算机仿真软件，可以模拟和优化加工路径，提高加工效率和精度。
此外，仿真技术还可以用于机器人操作和自动化生产线的优化，帮助工程师预测和解决制造过程中可能出现的问题，提高生产效率和产品质量。
3. 仿真技术在机械系统分析中的应用
机械系统的分析是机械工程中的重要任务，而计算机仿真技术为工程师提供了一种有效的手段。
通过建立复杂的数学模型和使用仿真软件，工程师可以模拟和分析机械系统的运动、力学和动力学行为。
例如，在汽车工程中，工程师可以使用计
算机仿真技术来评估车辆的悬挂系统、刹车系统和转向系统等的性能，从而优化设计并提高驾驶安全性。
类似地，在航空航天工程中，仿真技术可以用于模拟飞机的飞行特性和结构强度，为设计和改进提供指导。
结论
计算机仿真技术在机械工程中的应用已经成为不可或缺的一部分。
它为机械设计、制造和分析提供了强大的工具和方法，帮助工程师更好地理解和解决问题。
随着计算机技术的不断发展和仿真软件的不断完善，相信机械工程中的计算机仿真技术将在未来发挥更加重要的作用，推动机械工程的创新和发展。