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三維仿真論文范文第1篇

1評(píng)定對(duì)象

國(guó)內(nèi)高校在校全日制研究生（包括碩士研究生和博士研究生），獎(jiǎng)學(xué)金面向國(guó)內(nèi)高校的全部對(duì)口專業(yè)，平等對(duì)待.

2獎(jiǎng)學(xué)金額度

在全國(guó)高校評(píng)選出使用LMS Imagine.Lab AMESim一維仿真平臺(tái)和LMS Virtual.Lab三維仿真平臺(tái)進(jìn)行課題研究的優(yōu)秀在讀研究生各5名，給予每人5 000元的獎(jiǎng)學(xué)金資助.

3評(píng)定條件

（1）必須是國(guó)內(nèi)高校在校全日制研究生（包括碩士研究生和博士研究生），在讀期間的學(xué)年平均成績(jī)優(yōu)秀，無(wú)不及格科目.

（2）使用LMS Imagine.Lab AMESim一維仿真平臺(tái)或LMS Virtual.Lab三維仿真平臺(tái)進(jìn)行研究生畢業(yè)論文相關(guān)的課題研究，且課題內(nèi)容具有實(shí)際工程背景支持，最好結(jié)合實(shí)際橫向項(xiàng)目的合作課題.

（3）論文命題能推動(dòng)行業(yè)核心技術(shù)進(jìn)步或具有明顯創(chuàng)新研究?jī)r(jià)值.

（4）應(yīng)用領(lǐng)域包含但不限于汽車、航空航天、船舶、兵器、交通、能源、通信、電子、化工、工程機(jī)械、家用電器、輕工業(yè)、醫(yī)藥和IT等.

（5）論文完成后應(yīng)署名LMS高校獎(jiǎng)學(xué)金資助支持，并共享論文電子版.

（6）優(yōu)先考慮LMS Imagine.Lab AMESim或LMS Virtual.Lab軟件的高校正式用戶.

4申請(qǐng)流程

（1）對(duì)符合評(píng)審條件的申請(qǐng)人，根據(jù)申報(bào)項(xiàng)目填寫“LMS仿真解決方案高校獎(jiǎng)學(xué)金申請(qǐng)表”，并必須經(jīng)負(fù)責(zé)導(dǎo)師簽字確認(rèn)和學(xué)校認(rèn)可.

（2）LMS會(huì)盡快與申請(qǐng)人確認(rèn)，并根據(jù)書面資料組織評(píng)審.

（3）按照評(píng)審程序的規(guī)定公布評(píng)審結(jié)果并發(fā)放獎(jiǎng)學(xué)金.

5評(píng)審程序

（1）具體評(píng)定工作由LMS負(fù)責(zé)，組織LMS公司專業(yè)技術(shù)人員和行業(yè)專家組成動(dòng)態(tài)評(píng)定小組，進(jìn)行綜合評(píng)審.

（2）評(píng)審結(jié)果將在LMS官方網(wǎng)站公布，并于每年的LMS用戶大會(huì)統(tǒng)一發(fā)放該獎(jiǎng)學(xué)金.2013年LMS用戶大會(huì)將于6月24-25日在青島舉行.

（3）針對(duì)碩士研究生和博士研究生的論文差異進(jìn)行適度把握，原則上碩士5篇、博士5篇，但暫不做硬性區(qū)分，即名額之間可適度調(diào)劑.

（4）對(duì)所有入選的在讀學(xué)生，LMS將采用租或借等形式給予最新版本LMS Imagine.Lab AMESim或LMS Virtual.Lab軟件的友情贊助支持，并歡迎獲獎(jiǎng)?wù)弋厴I(yè)后加入LMS公司.

6申請(qǐng)截止時(shí)間

本年度申請(qǐng)截止時(shí)間為2013年5月31日.

三維仿真論文范文第2篇

關(guān)鍵詞：三維建模，分形理論，山體，仿真

 

0.引言

隨著信息技術(shù)的逐步發(fā)展和社會(huì)要求的逐步提高，虛擬現(xiàn)實(shí)的研究領(lǐng)域開(kāi)始轉(zhuǎn)向山體、水域等不規(guī)則形態(tài)的實(shí)體。而由于計(jì)算機(jī)處理能力有限，地形數(shù)據(jù)獲取困難，可視化處理復(fù)雜，三維顯示效果缺乏真實(shí)感等問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)。本文以山體為例就不規(guī)則形體的可視化過(guò)程進(jìn)行研究，探討一種不需要實(shí)體數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)與數(shù)學(xué)分形理論相結(jié)合的三維地形可視化的處理方法。

虛擬地形的可視化具有隨機(jī)性和復(fù)雜性，在對(duì)山體的三維建模過(guò)程中，首先對(duì)山體的實(shí)際形態(tài)進(jìn)行研究，針對(duì)虛擬地形數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和紋理映射，利用計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)，創(chuàng)造性的融入分形技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)山體的建模。同時(shí)利用分形理論實(shí)現(xiàn)山體表面樹(shù)木的覆蓋，達(dá)到仿真的效果。

本文探討的山體的三維建模方式，是基于筆者題為《連云港地區(qū)虛擬現(xiàn)實(shí)研究》的基礎(chǔ)上的，在對(duì)其虛擬現(xiàn)實(shí)的研究過(guò)程中對(duì)山體的建模采用的是3Ds MAX與VRML相結(jié)合的方式進(jìn)行的。

1.分形理論概述

隨著社會(huì)科技的進(jìn)步，分形理論從最初的研究自然界和非線性系統(tǒng)中的不光滑和不規(guī)則的幾何形體逐漸發(fā)展為研究人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中存在大量的現(xiàn)象。分形理論著重研究自然界和社會(huì)活動(dòng)中普遍存在的無(wú)規(guī)則而具有自相似性或統(tǒng)計(jì)自相似性的系統(tǒng)或現(xiàn)象，如彎彎曲曲的海岸線，起伏不平的山脈，粗糙不堪的斷面等。這類客體不具備特征尺度，用不同倍數(shù)的放大鏡去觀察它們，其相貌是相似的，并且這個(gè)性質(zhì)不隨觀察位置的變化而變化。自相似性普遍存在物質(zhì)系統(tǒng)的多個(gè)層次上，物體或幾何圖形的維數(shù)的變化可以是連續(xù)的，即其維數(shù)可以不是整數(shù)[2]。

而以山體、河流等不規(guī)則幾何形體為主要內(nèi)容的地球系統(tǒng)，其時(shí)空展布具有分形的特點(diǎn)。普通的數(shù)理理論中的均勻、連續(xù)及光滑邊界條件下的問(wèn)題求解方法遠(yuǎn)不能滿足地學(xué)問(wèn)題的研究需要，分形理論的出現(xiàn)為研究類似地球系統(tǒng)這樣的復(fù)雜系統(tǒng)提供了一種新的研究方法。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)三維山體建模方法初探

在對(duì)山體進(jìn)行三維建模時(shí)可以使用強(qiáng)大的三維建模工具3Ds MAX或是虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言（VRML）進(jìn)行。對(duì)于地形數(shù)據(jù)，還可以借助VRMAP進(jìn)行拉伸從而實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體的可視化仿真。

筆者在進(jìn)行《連云港地區(qū)虛擬現(xiàn)實(shí)研究》時(shí)考慮采用強(qiáng)大的三維建模工具和虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言相結(jié)合的方式進(jìn)行，所收結(jié)果不盡如人意（如圖1所示）。為此，探索更加符合地形數(shù)據(jù)特征的三維建模方式有助于更加清晰地對(duì)地理實(shí)體進(jìn)行分析研究，從而真正實(shí)現(xiàn)地形數(shù)據(jù)的三維可視化。在可視化的基礎(chǔ)上借助虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言VRML強(qiáng)大的擴(kuò)展性能，結(jié)合JavaScript腳本實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體的放大、縮小、漫游、查詢等人機(jī)交互功能。

考慮到地形數(shù)據(jù)的復(fù)雜性及其獲取的難度，在進(jìn)行山體的三維建模時(shí)還可以采用三維建模軟件SketchUp對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行三維建模，使用遙感圖作為底圖，在底圖的基礎(chǔ)上對(duì)相應(yīng)的山體進(jìn)行拔高，利用等高線形成基于現(xiàn)實(shí)的虛擬場(chǎng)景圖（如圖2所示），在SketchUp軟件中可同樣對(duì)所選場(chǎng)景進(jìn)行放大縮小漫游等操作，但是實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景僅能對(duì)山體底部的輪廓相對(duì)應(yīng)，與山體實(shí)際自相似的“層次”結(jié)構(gòu)不相吻合。科技論文。

三維仿真論文范文第3篇

關(guān)鍵詞：電磁場(chǎng)；波導(dǎo)；有限元；HFSS

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）35-0043-02

1 引言

電磁場(chǎng)的教學(xué)向來(lái)是高校電子類專業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在電磁場(chǎng)理論中，波導(dǎo)的特性和模式分布是重要的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生們普遍認(rèn)為學(xué)習(xí)難度較大。特別是很多高校不具備實(shí)驗(yàn)條件，學(xué)習(xí)波導(dǎo)理論就顯得非常抽象。這嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為了解決這些矛盾，筆者使用有限元分析軟件HFSS進(jìn)行形象化教學(xué)，取得了較好的教學(xué)成果。

HFSS（High Frequency Structure Simulator）是原美國(guó)Ansoft公司開(kāi)發(fā)并推出的三維電磁仿真軟件，2008年7月被ANSYS公司收購(gòu)，是世界上第一個(gè)商業(yè)化的三維結(jié)構(gòu)電磁場(chǎng)仿真軟件[1]。HFSS提供了簡(jiǎn)潔直觀的用戶設(shè)計(jì)界面、精確自適應(yīng)的場(chǎng)解器，并擁有空前電性能分析能力的功能強(qiáng)大后處理器，能計(jì)算任意形狀三維無(wú)源結(jié)構(gòu)的S參數(shù)和全波電磁場(chǎng)[2]。HFSS軟件采用的是有限元法（Finite Element Method，F(xiàn)EM），計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠，是業(yè)界公認(rèn)的三維電磁場(chǎng)設(shè)計(jì)和分析的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2 基本教學(xué)問(wèn)題描述

2.1 基本波導(dǎo)理論

2.1.1 矩形波導(dǎo)簡(jiǎn)介

通常將由金屬材料制成的、矩形截面的、內(nèi)充空氣介質(zhì)的規(guī)則金屬波導(dǎo)稱為矩形波導(dǎo)，它在電磁兼容測(cè)試[3]和微波技術(shù)[4]中最常用的傳輸系統(tǒng)之一。

由于矩形波導(dǎo)不僅具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)，而且由于它是封閉結(jié)構(gòu)，可以避免外界干擾和輻射損耗；因?yàn)樗鼰o(wú)內(nèi)導(dǎo)體，所以導(dǎo)體損耗低，而功率容量大。在目前大中功率的微波系統(tǒng)中常采用矩形波導(dǎo)作為傳輸線和構(gòu)成微波元器件。利用麥克斯韋方程和矢量恒等式，可得到波導(dǎo)中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的波動(dòng)方程如下所示：

方程式中E和H不僅有橫向分量，還有縱向（z方向）分量，而且E和H不僅是z的函數(shù)（e-rz），還是x和y的函數(shù)。Kc為矩形波導(dǎo)TM波的截止波數(shù)，顯然它與波導(dǎo)尺寸、傳輸波型有關(guān)，其表達(dá)式如下：

m是電、磁場(chǎng)量沿x軸[0，a]出現(xiàn)的半周期（半個(gè)純駐波）的數(shù)目，n是電、磁場(chǎng)量沿y軸[0，b]出現(xiàn)的半周期的數(shù)目。對(duì)于TE波，m和n中任意一個(gè)可以為0，但是不可以同時(shí)為0；而對(duì)于TM波中任一個(gè)都不可以為0，否則全為0。在波導(dǎo)內(nèi)壁處電力線垂直于邊壁，且波導(dǎo)壁的內(nèi)表面上只能存在磁場(chǎng)的切向分量，法向分量為零，電力線與磁力線相互正交[5]。

2.1.2 矩形波導(dǎo)的傳輸特性

（1）截止波數(shù)、截止波長(zhǎng)、截止頻率。

如前所述，矩形波導(dǎo)TEmn和TMmn模的截止波數(shù)均為：

對(duì)應(yīng)的截至波長(zhǎng)和截至頻率為：

在導(dǎo)行波中截止波長(zhǎng)λc最長(zhǎng)的導(dǎo)行模稱為該導(dǎo)波系統(tǒng)的主模，波導(dǎo)能夠進(jìn)行主模的單模傳輸。

（2）波導(dǎo)波長(zhǎng)和相移常數(shù)。

矩形波導(dǎo)TEmn和TMmn模的波導(dǎo)波長(zhǎng)和相移常數(shù)表達(dá)式相同，式中？姿是工作波長(zhǎng)：

（3）相速和群速。

矩形波導(dǎo)TEmn和TMmn模的相速和群速表達(dá)式相同：

（4）波形阻抗。

矩形波導(dǎo)TEmn和TMmn模的波形阻抗表達(dá)式分別為：

2.2 HFSS數(shù)值求解

在HFSS中建立如下圖1所示矩形波導(dǎo)，其在x、y和z軸尺寸分別為4in、0.8in和0.5in。結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

按照已知參數(shù)，帶入（6）式可計(jì)算出此波導(dǎo)模型的截止頻率fc約為7.3GHz。下面利用HFSS仿真計(jì)算此矩形波導(dǎo)的截止頻率，仿真結(jié)果如圖2所示。可以看出，矩形波導(dǎo)的S21參數(shù)在7.35GHz，與理論計(jì)算誤差不到1%，說(shuō)明HFSS在仿真矩形波導(dǎo)的教學(xué)中具有很高的可靠性。

在日常教學(xué)中電磁波是怎么樣在矩形波導(dǎo)中傳輸?shù)模碚撝R(shí)不易理解，這里我們可以結(jié)合HFSS軟件來(lái)仿真電磁波在矩形波導(dǎo)中的傳輸，尤其是在HFSS中我們還可以看到動(dòng)態(tài)的電磁波傳輸過(guò)程[6]，并且HFSS中的仿真數(shù)據(jù)還可以和Matlab兼容，互相可以導(dǎo)入。

由矩形波導(dǎo)的截至頻率fc定義可知：當(dāng)入射波的頻率小于矩形波導(dǎo)的截止頻率時(shí)，電磁波是不能夠通過(guò)矩形波導(dǎo)來(lái)傳輸?shù)模划?dāng)入射波的頻率大于矩形波導(dǎo)的截止頻率時(shí)，電磁波是完全能夠通過(guò)矩形波導(dǎo)傳輸?shù)摹?/p>

下面我們就通過(guò)HFSS仿真演示入射波頻率分別小于和大于矩形波導(dǎo)截至頻率時(shí)，電磁波在矩形波導(dǎo)中的傳輸過(guò)程。在HFSS中，上述所建模型截至頻率為fc=7.35GHz，這里我們分別設(shè)定入射波頻率為7GHz和9GHz，仿真結(jié)果如圖3和圖4所示。

由圖3和圖4可知，當(dāng)入射波的頻率為7GHz（7.35GHz）時(shí)，電磁波是完全能夠以其特有的傳輸方式不斷向前傳輸?shù)讲▽?dǎo)的另一端。

3 結(jié)論

本文利用HFSS的有限元求解法，以矩形波導(dǎo)為例，對(duì)矩形波導(dǎo)三維矢量靜電場(chǎng)問(wèn)題進(jìn)行了求解，并使用三維圖形進(jìn)行可視化，仿真矩形波導(dǎo)的參數(shù)。通過(guò)本文的工作，可以更加直觀地理解電磁波在矩形波導(dǎo)中的傳輸過(guò)程以及波導(dǎo)的各參數(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)解析學(xué)習(xí)方法而言，計(jì)算量大大減少且更直觀形象。本文對(duì)矩形波導(dǎo)三維矢量靜電場(chǎng)利用HFSS仿真求解的計(jì)算方法可以推廣應(yīng)用在天線仿真設(shè)計(jì)、大學(xué)電磁教學(xué)和低頻電磁干擾分析等領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王揚(yáng)智，等.基于HFSS新型寬頻帶微帶天線仿真設(shè)計(jì)[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2007，19（11）：2603-2606.

[3]郭丹丹，程健，魏學(xué)峰.HFSS天線仿真在電磁兼容預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].儀表技術(shù)，2011，（8）：50-53.

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[5]常宏宇.典型電磁現(xiàn)象的可視化實(shí)現(xiàn)[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2007，37（13）：52-56.

三維仿真論文范文第4篇

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)，CAD技術(shù)，應(yīng)用，發(fā)展趨勢(shì)

 

〔正文〕

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械類各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。同時(shí)，該課程也是工科類專業(yè)的基礎(chǔ)必修課。本課程在教學(xué)內(nèi)容方面，著重基本知識(shí)、基本理論和基本方法，在培養(yǎng)實(shí)踐能力方面，著重設(shè)計(jì)構(gòu)思和設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練。在本課程學(xué)習(xí)中，綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識(shí)和技能，結(jié)合各種教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)及課程設(shè)計(jì)的基本鍛煉，為順利地過(guò)渡到學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程及進(jìn)行專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)和近機(jī)類專業(yè)學(xué)生在學(xué)完機(jī)械設(shè)計(jì)及同類課程以后所設(shè)置的一個(gè)重要的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是學(xué)生第一次較全面、規(guī)范地進(jìn)行設(shè)計(jì)訓(xùn)練機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)能力，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展學(xué)生有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)；通過(guò)對(duì)通用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹(shù)立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力等；在課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖、數(shù)據(jù)處理和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等方面的能力等。

基于以上認(rèn)識(shí)，結(jié)合近年我校機(jī)械設(shè)計(jì)課程體系、課程內(nèi)容以及立體化教學(xué)模式的改革和重點(diǎn)課程建設(shè)，在學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，主要從機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法和手段的改進(jìn)等方面進(jìn)行了大膽的改革與實(shí)踐，逐步實(shí)施了從手工繪圖到二維AUTOCAD的應(yīng)用最終到三維 CAD的過(guò)渡，在提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和綜合素質(zhì)方面得到了較好的效果。

一. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐的現(xiàn)狀

幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人們用手工繪圖來(lái)表達(dá)自己的設(shè)計(jì)理念。圖紙作為工程師的語(yǔ)言，為工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員之間進(jìn)行有效的交流帶來(lái)極大方便。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，手工繪圖已不能滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的要求。現(xiàn)在，機(jī)械設(shè)計(jì)手段從20世紀(jì)70年代的手工繪圖轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)繪圖，大大提高了繪圖效率和繪圖質(zhì)量。

目前，CAD技術(shù)主要以二維繪圖軟件AUTOCAD為代表，在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐中只是教會(huì)學(xué)生操作和繪制簡(jiǎn)單的零件圖，而用AUTOCAD繪制裝配圖以及進(jìn)行有關(guān)的工程分析是非常不便的且很難實(shí)現(xiàn)。為此，為了能夠方便地繪制裝配圖，在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中逐步地采用了CAXA電子圖版、開(kāi)目CAD等二維繪圖軟件作為繪圖工具，輔助完成零部件設(shè)計(jì)。 當(dāng)前，我國(guó)制造業(yè)已全面完成甩圖板工程，二維CAD技術(shù)的普及結(jié)束了手工繪圖的歷史，對(duì)減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益起到了很明顯的作用。隨著技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)正從二維CAD向三維CAD過(guò)渡，有相當(dāng)一部分CAD應(yīng)用較早的企業(yè)已完成了從二維CAD向三維CAD轉(zhuǎn)換，并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。企業(yè)需要掌握三維CAD技術(shù)的專業(yè)人才，掌握三維CAD技術(shù)已成為工科院校畢業(yè)生最基本的要求。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中采用三維 CAD技術(shù)，已成為我們現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)改革的重要內(nèi)容和亟待解決的問(wèn)題。

二. 三維CAD關(guān)鍵技術(shù)

三維CAD造型技術(shù)也稱建模技術(shù)，它是CAD技術(shù)的核心。從20世紀(jì)60年代至今，三維建模技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了線框建模、曲面建模、實(shí)體建模、特征建模、參數(shù)化建模、變量化建模，以及當(dāng)今正在研究的產(chǎn)品集成建模、行為建模等發(fā)展過(guò)程。三維CAD以三維造型設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，只要形成了三維模型，各種二維視圖唾手可得。三維CAD技術(shù)在產(chǎn)品的三維造型、虛擬裝配、工程圖生成、動(dòng)態(tài)干涉檢驗(yàn)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)仿真、有限元分析等方面帶來(lái)了革命性得突破，提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。三維設(shè)計(jì)的真正意義不僅僅在于設(shè)計(jì)模型本身，而是設(shè)計(jì)出模型的后處理工作。

三維CAD技術(shù)主要包括以下內(nèi)容：三維造型/三維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析/仿真、裝配干涉檢驗(yàn)、三維轉(zhuǎn)二維、圖樣檔案管理等。科技論文。科技論文。利用這種全過(guò)程的三維CAD系統(tǒng)完成設(shè)計(jì)以后，不僅使設(shè)計(jì)對(duì)象的幾何形狀和性能滿足要求，而且使各方面的指標(biāo)（強(qiáng)度、剛度、重量和成本等）都達(dá)到最佳狀態(tài)，這是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助工程分析的根本目的。三維CAD符合設(shè)計(jì)者的思維習(xí)慣，可以充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者創(chuàng)造力和想象力。三維 CAD技術(shù)不僅解決了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程圖繪制的問(wèn)題，更重要的是利用三維CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)，所生產(chǎn)的三維零件可以直接與CAE/CAM/CAPP等CIMS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和銜接，是將來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)圖樣生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)虛擬制造的重要手段。掌握三維CAD技術(shù)的使用，已經(jīng)逐步同使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行文字處理一樣，成為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)人員的一種基本技能。

三、CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，網(wǎng)絡(luò)通訊的普及化、信息處理的智能化，CAD三維技術(shù)正向規(guī)范化、智能化、集成化的方向發(fā)展。

1. 規(guī)范化。ス娣痘(標(biāo)準(zhǔn)化)的趨勢(shì)體現(xiàn)在幾個(gè)方面：數(shù)據(jù)模型的規(guī)范化(標(biāo)準(zhǔn)化)、數(shù)據(jù)交換格式的標(biāo)準(zhǔn)化和CAD資源的規(guī)范化等。數(shù)據(jù)模型應(yīng)采用STEP標(biāo)準(zhǔn)體系。隨著STEP標(biāo)準(zhǔn)體系的逐步完善，它對(duì)于幾何數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)模型的思想將作為新一代CAD系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)指南。靠以前的一些標(biāo)準(zhǔn)接口已經(jīng)無(wú)法完全滿足CAD數(shù)據(jù)交換的要求。目前，參數(shù)化特征模型的傳輸還是一個(gè)世界難題，在STEP標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，相信這一點(diǎn)能有所突破。

2.智能化。ヌ卣髟煨禿筒問(wèn)設(shè)計(jì)的采用即是智能化方面的進(jìn)步。軟件不僅僅是提供一些繪制的工具由人們?nèi)ナ褂茫膊辉賹⒄季€面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一起，而忽略其內(nèi)在聯(lián)系。特征和參數(shù)的引入使得軟件似乎成為人類(用戶)一個(gè)更聰明的助手。科技論文。CAD軟件應(yīng)該更大限度地將工程數(shù)據(jù)概念集成到數(shù)據(jù)模型中，例如目前，CAD軟件的特征模型主要是解決零件幾何造型的問(wèn)題，而對(duì)于后續(xù)分析、CAPP和加工的需要還考慮得不夠。

3.集成化。ゼ成化是當(dāng)今CAD技術(shù)發(fā)展的又一大趨勢(shì)。CAD技術(shù)不是孤立的。首先，它集成了計(jì)算機(jī)軟硬件、數(shù)據(jù)庫(kù)、外圍設(shè)備、圖形學(xué)、網(wǎng)絡(luò)及各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)。同時(shí)，它又不斷和CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)、CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝流程規(guī)劃)、MIS（管理信息系統(tǒng))、PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)以及MRP(制造資源管理)等系統(tǒng)相集成。由于Internet的發(fā)展，使得這些設(shè)想得以實(shí)現(xiàn)。如何構(gòu)造在Internet體系上的CAD/CAM集成化系統(tǒng)將會(huì)是人們追蹤的熱點(diǎn)。特別是在全球經(jīng)濟(jì)一體化的背景下，并行工程、異地設(shè)計(jì)制造等概念的發(fā)展和應(yīng)用，基于網(wǎng)絡(luò)、基于WEB的協(xié)同設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)大受青睞。現(xiàn)在已有一些標(biāo)準(zhǔn)，如解決異構(gòu)系統(tǒng)平臺(tái)的XML和XML-3D，以及解決三維圖形、圖像在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸共享的VRML標(biāo)準(zhǔn)相繼出臺(tái)，已經(jīng)為我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)的構(gòu)架下，建立協(xié)同設(shè)計(jì)和協(xié)同工作的環(huán)境打下了基礎(chǔ)。

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三維仿真論文范文第5篇

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，教研改革的不斷深化，形象生動(dòng)的教學(xué)方法有必要應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中。而焊接熔滴過(guò)的形式，一般都要通過(guò)高速攝影方法對(duì)熔滴的過(guò)渡情況進(jìn)行攝制，播放以后才能知道具體的熔滴過(guò)渡形式，所需的設(shè)備昂貴，攝制工藝相當(dāng)?shù)膹?fù)雜并難以做到。通過(guò)對(duì)本課題的研究，不但可以有利于教學(xué)改革，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還不需要昂貴的設(shè)備，降低成本。

本課題通過(guò)查閱資料，根據(jù)熔滴過(guò)渡的受力情況和熔滴過(guò)渡的主要形式和特點(diǎn)，應(yīng)用3DS MAX 4.0繪制三維動(dòng)畫，并且用Authorware制作演示界面。經(jīng)過(guò)對(duì)軟件的調(diào)試和修改，最終達(dá)到本課題的要求。

該軟件共制作了12個(gè)三維動(dòng)畫，即大滴滴落過(guò)渡、大滴排斥過(guò)渡、細(xì)顆粒過(guò)渡、短路過(guò)渡、爆炸過(guò)渡、射滴過(guò)渡、射流過(guò)渡1（表現(xiàn)其跳弧現(xiàn)象）、射流過(guò)渡2（表現(xiàn)其高速過(guò)渡現(xiàn)象）、旋轉(zhuǎn)射流過(guò)渡、亞射流過(guò)渡、沿熔渣渣殼過(guò)渡、沿套筒過(guò)渡。演示界面包括歡迎界面、動(dòng)畫選擇界面、退出界面、結(jié)束界面。在軟件制作期間，進(jìn)行了大量的調(diào)試工作，并且該軟件的各環(huán)節(jié)運(yùn)行正常。

結(jié)果表明，該軟件能夠?qū)附尤鄣芜^(guò)渡的過(guò)程提供很形象的模擬，并且與真實(shí)的熔滴過(guò)渡的過(guò)程相近。而且它在計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際工藝等方面具有一定的實(shí)際意義，為以后的計(jì)算機(jī)仿真作出了初步探索。

關(guān)鍵詞：熔滴過(guò)渡，三維動(dòng)畫，計(jì)算機(jī)仿真

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