引論：我們?yōu)槟砹?3篇虛擬仿真施工技術(shù)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
（一）工程概況
全國組織干部學(xué)院E區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，采用型鋼混凝土框架-剪力墻混合結(jié)構(gòu)、鋼桁架結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力懸索鋼結(jié)構(gòu)和穹頂鋼結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)形式。
1屋面穹頂鋼結(jié)構(gòu)采用全隱框玻璃幕墻，共約3000 m2，幕墻玻璃采用8+1.52PVB+8mm和10+1.52PVB+10mm兩種鋼化夾膠玻璃，穹頂最頂部水平位置采用10+1.52PVB+10mm玻璃，共計32塊；開啟扇玻璃共3排，即第8排、第9排和最底部1排，共計144塊；其它玻璃共計476塊，合計穹頂夾膠玻璃為652塊，每塊玻璃面積約4.0m2至5.3 m2不等，玻璃自重約250/塊。
2 屋面穹頂高42.3m，施工中設(shè)計圖紙變更，在E區(qū)鋼桁架層與屋面穹頂之間增加一層懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)層，即多功能廳（二層）上增加屋面花園平臺（五層）。
懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)平臺（圖4中紅色虛線部分）整體形狀為圓環(huán)形，由24榀鋼桁架以15°角度成放射狀均勻布置，圓環(huán)直徑28.90m，內(nèi)圓環(huán)鏤空，直徑7.30m，桁架高1.80m，上下弦為焊接H型鋼，中間為三根無縫鋼管與之焊接相連，每榀重量為6.1t，長10.7m。結(jié)構(gòu)的下層由環(huán)向拉索和徑向拉索組成，構(gòu)成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)受力體系。
3、E區(qū)屋面造型獨特，穹頂鋼結(jié)構(gòu)及玻璃幕墻、懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)層施工復(fù)雜，需利用虛擬仿真施工技術(shù)，對其施工及各階段受力情況、安裝精度、構(gòu)件尺寸等進行詳細的分析研究，并優(yōu)化設(shè)計、施工方案，以達到最好的工程效果。
3.1 為達到屋面穹頂完美的半球體效果，利用仿真技術(shù)，通過建立三維模型，確定玻璃幕墻空間分格尺寸，逐一確定每塊玻璃的具體加工、安裝尺寸；
3.2 施工前，為確保懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠，對空間張弦結(jié)構(gòu)施工進行仿真計算，模擬懸索預(yù)應(yīng)力張拉，確保整個鋼平臺的施工萬無一失；
3.3 為確保原竣工日期的實現(xiàn)，項目部成立QC小組進行現(xiàn)場攻關(guān)，利用虛擬仿真施工技術(shù)，對比模擬鋼桁架層、懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)平臺層、屋面穹頂施工工序，比選、優(yōu)化施工方案，從而確保了最終竣工工期目標(biāo)的實現(xiàn)。
（二）施工難點
1 本工程E區(qū)復(fù)雜的建筑造型和鋼結(jié)構(gòu)大跨度空間的設(shè)計，給穹頂玻璃幕墻的施工帶來很大難度。
1.1 屋面穹頂半球體造型，采用平面幕墻玻璃達到曲面圓弧效果，確定空間分格位置、大小難度大。
1.2 玻璃規(guī)格形狀多樣，加工難度大。
穹頂全部為鋼結(jié)構(gòu)，弧形鋼梁放射性設(shè)計致使幕墻玻璃成梯形規(guī)格，玻璃尺寸由上至下逐層遞變。同時，考慮鋼結(jié)構(gòu)施工偏差，幕墻玻璃無法提前批量加工，必須在鋼構(gòu)件焊接完對每個位置的玻璃尺寸現(xiàn)場實量、定位編號，加工周期長。
1.3 幕墻玻璃吊裝難度大
本工程穹頂位于建筑物的中心位置，且幕墻玻璃單片面積最大的為5.3m2，施工時既要考慮汽車吊吊臂傾斜角度，又要保證玻璃本身不被損壞。同時，汽車吊無法覆蓋的區(qū)域還要由人工進行二次倒運。
1.4 穹頂打膠質(zhì)量要求高
五層屋面花園平臺位于穹頂以內(nèi)，雨水和積雪會完全淋灑在穹頂上，所以玻璃縫隙及遮陽鋁板打膠質(zhì)量要求高，任何一點質(zhì)量隱患都會造成穹頂漏水。
2 模擬仿真受力計算多。
本工程懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)造型新穎獨特、受力復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)的拼裝，到預(yù)應(yīng)力張拉完成以及最后支撐架的拆除，其間經(jīng)歷很多受力狀態(tài)，為了保證工程質(zhì)量能夠符合設(shè)計要求，必須進行大量的施工模擬計算。
3 工程量大，工期緊張
3.1 本工程穹頂豎向弧梁為放射形布置，需高空拼裝焊接，對接角度、位置確定困難，吊裝、定位、焊接完成一榀完整的豎向弧梁需要6個小時，24榀共需15天時間；支撐體系及吊裝焊接操作平臺構(gòu)造復(fù)雜，搭設(shè)困難，搭設(shè)架體至少需要15天時間，嚴(yán)重影響施工速度。
3.2 鋼桁架層標(biāo)高為13.05m，共有大小桁架梁112榀，從單榀重量從0.304t至9.691t不等，長度超過10m的鋼桁架梁，單段重量最大達到5.017t，需分成兩至三段運送至進場。桁架梁采用分段吊裝，起吊次數(shù)多，嚴(yán)重制約施工速度。
（三）虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用
1 空間張弦結(jié)構(gòu)施工仿真計算
施工過程會使結(jié)構(gòu)經(jīng)歷不同的初始幾何態(tài)和預(yù)應(yīng)力態(tài)，兩個狀態(tài)的分析理論和方法都不同的，加載方式、加載次序及加載量級都對結(jié)構(gòu)受力具有很大影響，因此，施工仿真計算是預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)施工方案中極其重要的工作。實際施工過程必須和結(jié)構(gòu)設(shè)計初衷吻合，施工中必須嚴(yán)格組織施工順序，確定加載、提升方式，準(zhǔn)確實施加載量、提升量等。施工仿真具體項目如下：
（1）驗證張拉方案的可行性，確保張拉過程的安全；
（2）給出每張拉步鋼索張拉力的大小，為實際張拉時的張拉力值的確定提供理論依據(jù)；
（3）給出每張拉步結(jié)構(gòu)的變形及應(yīng)力分布，為張拉過程中變形及應(yīng)力監(jiān)測提供理論依據(jù)；
（4）根據(jù)計算出來的張拉力的大小，選擇合適的張拉機具、設(shè)備，并設(shè)計合理的張拉工裝；
（5）確定合理的張拉順序，具體張拉步驟如下所示：
第1步：結(jié)構(gòu)全部安裝完成后
第2步：第1批拉索張拉到設(shè)計初張力的30％
第3步：第2批拉索張拉到設(shè)計初張力的30％
第4步：第3批拉索張拉到設(shè)計初張力的30％
第5步：第4批拉索張拉到設(shè)計初張力的30％
第6步：第4批拉索張拉到設(shè)計初張力的70％
第7步：第3批拉索張拉到設(shè)計初張力的70％
第8步：第2批拉索張拉到設(shè)計初張力的70％
第9步：第1批拉索張拉到設(shè)計初張力的70％
第10步：支撐塔架拆除后
第11步：第1批拉索張拉到設(shè)計初張力的100％
第12步：第2批拉索張拉到設(shè)計初張力的100％
第13步：第3批拉索張拉到設(shè)計初張力的100％
第14步：第4批拉索張拉到設(shè)計初張力的100％
2 虛擬仿真優(yōu)化施工工序
方案經(jīng)優(yōu)化后，懸索預(yù)應(yīng)力平臺層與穹頂鋼構(gòu)兩大施工區(qū)域間，由原來的順序施工，改為平行立體穿插施工，大大縮短了E區(qū)鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵線路的總用時，大大縮短了工期。
我們運用虛擬仿真技術(shù)，融合了計算機圖形學(xué)、多媒體工業(yè)建筑技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)等高新技術(shù)，對懸索平臺層、屋面穹頂施工過程建立仿真模型，虛擬、對比原方案施工過程及優(yōu)化方案，利用計算機硬件、軟件及各種傳感器創(chuàng)造出一個四維空間虛擬環(huán)境， 使所需解決的問題得到清晰和直觀的認(rèn)識。
（四）實施效益
篇2
我國在將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在房建施工方面，有許多成功的案例，比如中央電視臺新址、上海的環(huán)球金融中心以及廣州珠江新城西塔等等。在房建施工中，應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)具有很多的優(yōu)勢，可以對其進行推廣和應(yīng)用。
1、虛擬仿真技術(shù)
虛擬仿真技術(shù)指的是人們借助于計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)以及多媒體技術(shù)等，來研究外界環(huán)境感知模型。以往的系統(tǒng)仿真技術(shù)很少涉及到這個領(lǐng)域，因此，可以說虛擬仿真技術(shù)是一項重大的科技突破。
2、虛擬仿真技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用
虛擬施工技術(shù)的應(yīng)用研究：從理論層面上來講，依據(jù)相關(guān)的要求來將施工設(shè)計圖具體的實施，是非常簡單的過程，但是，在實際的施工中，這個過程卻是十分困難的。因為，在具體的施工中，會遇到各種各樣的地質(zhì)情況，會選擇各種各樣的施工方法，那么在施工的過程中，必然會遇到一些突發(fā)的事情。在以往，我們遇到困難的時候，總是依靠施工經(jīng)驗來進行解決，優(yōu)化施工方法和施工組織，但是施工經(jīng)驗會有一定的局限存在，那么在局限的經(jīng)驗下指導(dǎo)施工，就很可能出現(xiàn)一些失誤。特別是隨著建筑風(fēng)格和結(jié)構(gòu)的多樣化，這種全新的建筑是沒有經(jīng)驗可循的，如果依然走過去那種老路，就會產(chǎn)生很多的問題，施工的質(zhì)量和施工的安全得不到保證，此外，還會增加施工成本和能源資源消耗。
在建筑施工中應(yīng)用虛擬施工技術(shù)，就可以有效的解決這些問題；利用虛擬施工技術(shù)，可以依據(jù)相關(guān)的工程情況來建立幾何模型，有著高度的仿真性和交互性。工作人員可以依據(jù)相關(guān)的要求來進行模擬施工，在施工中尋找最為合適的方法和手段。相對于傳統(tǒng)的方法，這種方法可以有效的降低施工成本，縮短工期，并且還可以有效的提升施工質(zhì)量。目前，很多的企業(yè)都開始應(yīng)用虛擬施工技術(shù)，他們只需要建立一個三維模型，可視化模擬施工的全過程，在實際施工之前，就可以對各種構(gòu)件的關(guān)系和位置進行準(zhǔn)確的把握，這樣施工安全控制參數(shù)就可以依據(jù)比對來有效地的出來。
仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究：在建筑施工中應(yīng)用仿真技術(shù)，主要的作用就是讓虛擬的建筑物更加的真實。應(yīng)用仿真技術(shù)，可以讓建筑物周圍環(huán)境的外景十分逼真。只需要按照設(shè)計圖紙的樣本來進行建筑物的施工，就可以建模渲染建筑物和周圍的各種元素，比如周圍的建筑、場景和道路等等。在仿真場景中，任何一個物體的高度都和現(xiàn)實中一樣，并且有靜有動，有著十分強烈的真實感，讓人仿佛身臨其境。設(shè)計人員要想體驗其中，只需要從多個角度來觀察仿真環(huán)境即可。目前，在很多的建筑中都應(yīng)用了這種仿真技術(shù)，并且取得了不錯的效果。
虛擬仿真技術(shù)在復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用：現(xiàn)代建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工十分常見，它非常重要，并且十分復(fù)雜；它的復(fù)雜性指的是鋼結(jié)構(gòu)并不是一下子完成的，需要一個部分一個部分來進行，在不同的施工階段，會有著不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)、受力特性、邊界條件和負載情況，那么下一個環(huán)節(jié)施工的時候，平衡狀況可能就達不到相應(yīng)的要求。并且，再接著進行下一個階段的施工時，新的平衡又會產(chǎn)生。也就是說，接下來的每一個階段都需要重新尋找平衡。要想保證這么復(fù)雜的工程質(zhì)量，就需要在實施的過程中認(rèn)真的把握每一個微小細節(jié)，對所有的因素進行綜合的考慮。鋼結(jié)構(gòu)工程對建筑整體十分的重要，如果在這個工程的施工分析中出現(xiàn)了問題，那么就不能有效的指導(dǎo)具體的施工，從而增加資源浪費和施工成本，還有可能導(dǎo)致一些重大安全事故的發(fā)生。如果依然采用的是傳統(tǒng)的施工方法和經(jīng)驗，那么就不能保證這個工程的質(zhì)量，針對這種情況，就可以采用虛擬仿真技術(shù)；通過實踐研究證明，在工程施工中采用虛擬仿真技術(shù)，可以全程跟蹤分析復(fù)雜的空間鋼結(jié)構(gòu)施工，這樣比較危險的階段就可以及時的找出來，從而采取一系列的措施來進行控制和防范，降低事故發(fā)生的幾率。
虛擬仿真的三維動畫在施工中的應(yīng)用：在以往，分析研究工程進度的時候，依據(jù)的是主觀的判斷和經(jīng)驗，這樣研究出來的結(jié)果也不具備指導(dǎo)意義，因為它沒有足夠的科學(xué)性。而在建筑施工中應(yīng)用了虛擬仿真技術(shù)中的三維動畫，就可以科學(xué)合理的分析施工的全過程。采用虛擬仿真技術(shù)的三維動畫，可以詳細的表現(xiàn)出施工過程中的每一個細節(jié)；那么設(shè)計員、業(yè)主和專家就可以迅速的找到工程施工中的一些重難點、關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及注意事項等等；并且依據(jù)具體的需要來及時的調(diào)整和修改施工方案。虛擬仿真技術(shù)不需要投入大量的資金，也沒有很大的難度，因此，可以進行積極的推廣和應(yīng)用。
虛擬仿真技術(shù)在施工安全方面的應(yīng)用：主要體現(xiàn)在兩個方面，一是可以實現(xiàn)施工安全控制方案的最優(yōu)化；如果采用傳統(tǒng)的模式，很可能會遺漏一些安全隱患；而采用虛擬仿真技術(shù)就不會出現(xiàn)這個問題，因為它可以模擬演練各種各樣的施工安全管理方案，對演練效果進行分析，采用科學(xué)的手段來綜合比較施工中不安全的人、物以及可能存在的一些安全隱患等等，制定出合理的施工方案，既能夠減小安全事故發(fā)生幾率，又可以保證工程施工的質(zhì)量。二是可以實現(xiàn)安全預(yù)防和演練的最優(yōu)化，首先依據(jù)虛擬仿真模擬，工程師就可以及時發(fā)現(xiàn)一些可能存在安全隱患的環(huán)節(jié)和部位，并且，三維動態(tài)仿真模型的建立，也可以起到協(xié)助的作用，總結(jié)本次現(xiàn)場模擬的分析和演示結(jié)果，避免日后發(fā)生類似的事故；其次，緊急逃生可以用三維動態(tài)仿真模型來進行有效的模擬，現(xiàn)場人員可以依據(jù)在模型中出現(xiàn)的建筑物事故模型，來充分的了解并且有效的選擇事故發(fā)生現(xiàn)場的應(yīng)急措施、自救方式以及逃生路線，從而在很大程度上降低事故所造成的損失。
3、結(jié)語
通過大量的實踐研究表明，在建筑施工中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，可以有效的控制施工成本和安全風(fēng)險，提高施工質(zhì)量。隨著時代的發(fā)展和社會經(jīng)濟的進步，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范圍將會越來越廣。本文簡要分析了虛擬仿真技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用，希望可以提供一些有價值的參考意見。
參考文獻：
[1]嚴(yán)勇.建筑施工中虛擬仿真技術(shù)的實踐應(yīng)用探究[J].建筑與文化，2012,2（3）：123-125.
篇3
Keywords: building engineering; The construction; Virtual simulation technology; Application development
中圖分類號：TU74文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
在21實際科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時代，計算機技術(shù)的普及，在推動社會發(fā)展的同時，還極大的改變了人們的日常生活。計算機智能系統(tǒng)在建筑工程施工中的運用，能夠有效的規(guī)范工程施工技術(shù)，提高工程的管理水平，為建筑工程的施工質(zhì)量提供有效的保障。在當(dāng)前我國建筑工程施工領(lǐng)域中，常用的軟件系統(tǒng)主要包括專家系統(tǒng)、 智能管理系統(tǒng)、 辦公自動化系統(tǒng)等幾個方面，這些計算機技術(shù)的應(yīng)用，在原有的基礎(chǔ)上彌補了傳統(tǒng)施工方法及理論上的不足，避免了工程施工中不必要的麻煩。在此，本文從虛擬仿真技術(shù)、虛擬仿真系統(tǒng)在建筑施工中的應(yīng)用以及虛擬仿真技術(shù)在工程施工中的研究和應(yīng)用展望等三個方面出發(fā)，針對虛擬仿真技術(shù)在工程施工中存在的問題及完善途徑，做以下簡要分析：
一．虛擬仿真技術(shù)
在當(dāng)前工程施工建設(shè)中，虛擬仿真技術(shù)是指通過計算機圖形技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)等多種學(xué)科的優(yōu)勢，為人機 對話提供了更直接和更真實的三維界面，并能在多維信息空間上創(chuàng)建一個虛擬信息環(huán)境，使用戶身臨其境。在虛擬技術(shù)使用的過程中，除了能夠?qū)χ贫夹g(shù)進行虛擬模仿外，還能通過真實逼真的環(huán)境，為技術(shù)的實提供相應(yīng)的環(huán)境支持，在當(dāng)前社會發(fā)展的過程中，虛擬仿真技術(shù)在多個領(lǐng)域中得到了飛速發(fā)展。而虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中的運用，其核心在于通過同虛擬仿真技術(shù)，真實的再現(xiàn)工程施工中的各個環(huán)節(jié)，確保施工程序的規(guī)范化、科學(xué)化，在保障施工質(zhì)量的同時，還能發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題，以便在實際施工中能夠?qū)⑵湓斐傻膿p失降到最低。由此可見，虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中有著極其重要的作用。
二．虛擬仿真系統(tǒng)在建筑施工中的應(yīng)用
在當(dāng)前人們的日常生活中，虛擬仿真技術(shù)作為一門新興的學(xué)科，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)中，而虛擬建造在形成使用的過程中，至今仍沒有形成統(tǒng)一完善的體系，其中既包括技術(shù)原有，也在一定程度上存在著較大的資金投入。在當(dāng)前我國虛擬建造理論形成的過程中，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，通過對建筑理論的研究，將建筑理論融入到虛擬建造中，為其下一步的施工環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)。其次，在虛擬仿真技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域的運用，能夠憑借自身的可視化仿真優(yōu)勢，將施工過程中的整體施工體系，清晰的反映出來，以便在實際施工中能夠及時的彌補施工過程中存在的不足，確保施工活動的順利進行，在節(jié)省大量施工成本的同時，還能為其下一步的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。最后，虛擬仿真技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用，其核心在于計算機軟件研制與系統(tǒng)開發(fā)。
三．虛擬仿真技術(shù)在工程施工中的研究和展望
隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，建筑行業(yè)也在原有的基礎(chǔ)上取得了進步，而虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工領(lǐng)域中的運用，不是一朝一夕就能形成的，而是需要長時間的積累與發(fā)展。且在其具體實施的過程中，其核心取決于計算機硬件和仿真軟件本身的發(fā)展。在當(dāng)前虛擬仿真技術(shù)實施的過程中，其存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
首先，在虛擬仿真系統(tǒng)開發(fā)實施的過程中，對計算機的硬件平臺提出了較高的要求，且在研究開發(fā)的同時，需要在專業(yè)的工作站及實驗室中進行。由此不難看出，企業(yè)在進行虛擬系統(tǒng)研究開發(fā)的過程中，需要投入大量的資金建造實驗室，同時還要購買國外先進的設(shè)備與軟件，這些，都在一定程度上限制了虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用。
其次，虛擬仿真技術(shù)在建造工程施工運用的過程中，需要借助國外進口的軟件平臺。然而在其實際實施的過程中，結(jié)合著我國當(dāng)前社會的發(fā)展現(xiàn)狀，在施工企業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)的集中型軟件幾乎不存在，再加上建造工程本身施工周期長、規(guī)模大、施工程序多等影響因素，對項目開發(fā)的成本及技術(shù)都提出了較高的要求，而這些，都是當(dāng)前從事虛擬仿真技術(shù)研究人員應(yīng)解決的。
最后，在虛擬仿真技術(shù)研究開發(fā)的過程中，人才作為其研究的主體，不僅關(guān)系著虛擬仿真技術(shù)的研制開發(fā)，還在一定程度上關(guān)系著建造企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。由此就需要建造企業(yè)在實施虛擬仿真技術(shù)的過程中，其核心基礎(chǔ)自愛與培養(yǎng)自己的開發(fā)骨干，確保在軟硬設(shè)施具備的前提下，能夠全方面的開展虛擬仿真技術(shù)的研究。
面對當(dāng)前社會經(jīng)濟的發(fā)展形式，虛擬仿真技術(shù)在建造工程施工中的運用，已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然形式，同時也是科技發(fā)展的必然結(jié)果。在我國一些大型施工企業(yè)，其工程技術(shù)人員具備高水平的軟件研發(fā)能力，且在研究的過程中，加上計算機的輔助，能夠結(jié)合著建造工程的實際狀況，將虛擬仿真技術(shù)運用進去，真實的再現(xiàn)建筑施工中的每一個施工環(huán)節(jié)，通過逼真的環(huán)境渲染，能夠使施工管理人員第一時間發(fā)現(xiàn)施工活動中存在的問題，并及時的采取措施進行避免，在減少建筑工程成本投入的同時，還能保障工程的施工質(zhì)量，為其今后的投入使用奠定基礎(chǔ)。
仿真技術(shù)的應(yīng)用使仿真軟件取得了飛速發(fā)展，新的并行計算方法、 新的仿真平臺和編程技術(shù)使其具有更好的可擴展性。實行校企 （研） 聯(lián)合是加快建筑業(yè)科技進步， 推進施工現(xiàn)代化的一個重要捷徑。建筑企業(yè)采用與專門科研院所合作的方式， 充分利用高等院校的科研實力和人才優(yōu)勢， 建立起長期的合作伙伴關(guān)系， 積極開發(fā)和應(yīng)用虛擬仿真系統(tǒng)。
總結(jié)：
綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中的運用，能夠及時的發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題，通過相應(yīng)的措施將其避免；同時能夠在原有的基礎(chǔ)上規(guī)范施工程序，完善工程的施工管理，在確保工程施工質(zhì)量的同時，還能在原有的基礎(chǔ)上促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展，為我國社會的發(fā)展做出杰出的貢獻。
參考文獻：
[1]禹祿君.探究虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的新模式[J].長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，(04) .
篇4
一、虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要結(jié)合了計算機方針技術(shù)、計算機圖形技術(shù)以及現(xiàn)實技術(shù)等多種學(xué)科的優(yōu)勢于一身，使人機交互對話成為了可能，為其提供了更加真實、直接的三維界面，同時還在多維的信息空間中搭建虛擬的信息環(huán)境，用戶在使用時會產(chǎn)生一種身臨其境的感覺。虛擬現(xiàn)實技術(shù)一方面結(jié)合了仿真技術(shù)的優(yōu)點，另一方面為用戶提供更加真實的環(huán)境效果，在很多領(lǐng)域中都有非常廣泛的應(yīng)用。
仿真技術(shù)是基于系統(tǒng)動態(tài)模型的一種實驗方式，具有經(jīng)濟性與安全性的優(yōu)勢，在很多領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用，例如航空航天、電力、交通等等，此外，在煤炭、化工等領(lǐng)域中也有很好的應(yīng)用。
二、虛擬仿真系統(tǒng)在建筑施工中應(yīng)用的意義
虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要指在工程施工過程中對施工進行模擬，首先需要在施工之前掌握各種構(gòu)建在結(jié)構(gòu)中的相互關(guān)系即相對位置，在實驗中通過多種方法，對工況應(yīng)力進行計算，使方案得到優(yōu)化，其產(chǎn)生的意義主要可以從以下幾方面進行探討。
（一）優(yōu)化施工方案
在建筑工程施工過程中，施工組織、施工方法的選擇都要建立在一定的施工經(jīng)驗基礎(chǔ)上，從這一方面來說具有一定的局限性。與此同時，現(xiàn)代建筑都具有鮮明的個性，所以施工就不能完全重復(fù)，虛擬仿真技術(shù)的使用可以在方案中將施工組織與施工方法科學(xué)、直觀的展示出來，并將方案的對比定量完成，這對于方案的優(yōu)化是非常有利的，促進了最有施工的真正實現(xiàn)。
（二）引入新的施工技術(shù)
虛擬仿真技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用可以最大限度的降低技術(shù)人員對施工工藝進行試驗的成本，幫助施工人員革新思路，同時還可以將新技術(shù)的成效完美的展示出來，大大縮短新技術(shù)的引入與推廣時間。
（三）施工管理更加便利
施工仿真技術(shù)可以對施工全過程進行事先的模擬，在模擬的過程中就可以將施工管理中容易出現(xiàn)的安全、質(zhì)量等隱患及時找出來，并采取相應(yīng)的措施對這些隱患區(qū)域進行強化，使施工現(xiàn)場的管理效果及施工質(zhì)量得到明顯提高。
（四）便于進行安全生產(chǎn)培訓(xùn)
施工虛擬仿真技術(shù)可以將施工過程情況直觀的顯示出來，有了這種技術(shù)的幫助，操作人員就可以更加全面的來哦接操作流程，做到優(yōu)質(zhì)的完成工程施工任務(wù)。
（五）大型工程設(shè)計
施工虛擬仿真技術(shù)可以對設(shè)計是否合理進行考察，從而可以更好的修改擬改進部位，獲得的設(shè)計效果將會更加令人滿意。同時，設(shè)計的方針對設(shè)計單位與施工單位以及業(yè)主之間進行設(shè)計交底也是非常有利的。
（六）建筑市場管理
在招標(biāo)過程中，施工虛擬技術(shù)可以直觀的對比各方的成效，評標(biāo)的公正性與透明度因此得到增加，這對建筑市場的規(guī)范性管理是非常重要的。
（七）其它方面
施工虛擬仿真技術(shù)的開發(fā)一定會帶動虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用，應(yīng)用到建筑業(yè)的其它方面，并充分帶動城市規(guī)劃的優(yōu)化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展。
三、建筑施工中虛擬仿真系統(tǒng)的研究與應(yīng)用前景展望
（一）應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)階段虛擬現(xiàn)實始終作為一門新興科學(xué)而存在，虛擬建造直到現(xiàn)在也沒有得到一個十分明確的提法，現(xiàn)階段的研究主要集中的理論、研究以及系統(tǒng)的層面上。
（二）應(yīng)用展望
仿真技術(shù)是否可以在建筑施工領(lǐng)域中得到廣泛引用，主要取決于仿真軟件及計算機硬件的發(fā)展，現(xiàn)在虛擬仿真技術(shù)在工程施工中存在的問題主要有：1）虛擬仿真系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用對硬件的要求比較高，而且要在專用的實驗室或工作站中進行，進行系統(tǒng)開發(fā)時需要投入大量的人力和資金，同時演示過程中還會受到設(shè)備的限制，移動起來也不是很方便。2）在開發(fā)單項工程時，需要用到從國外進口的VR軟件平臺。因為現(xiàn)在工程施工中幾乎沒有成型的虛擬仿真系統(tǒng)軟件，所以需要開發(fā)一個新項目，這需要較高的成本，開發(fā)出的系統(tǒng)應(yīng)該是專用的集成型的軟件系統(tǒng)，從而為單項工程的開發(fā)奠定堅實的基礎(chǔ)。3）現(xiàn)階段我國的一些建筑集團已經(jīng)建立了屬于自己的設(shè)計研究院，這無疑為施工企業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)創(chuàng)造了有利條件。
目前我國一些施工企業(yè)洪的技術(shù)人員已經(jīng)具有非常高的技術(shù)研發(fā)能力，很多建筑施工集團已經(jīng)成為施工軟件研發(fā)的主力軍。另外，一些高校和科研機構(gòu)也開始極力開發(fā)工程施工中涉及的技術(shù)軟件，在工程實踐等方面對集成控制等技術(shù)進行積極的探索與引用。真?zhèn)€工程施工領(lǐng)域中的計算機輔助軟件正在逐步形成，并為人工智能理論與方法的推廣奠定了基礎(chǔ)。
隨著仿真技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛，相關(guān)軟件也取得了突飛猛進的發(fā)展，同時新的仿真平平臺、計算方法以及編程技術(shù)將會體現(xiàn)出更好的可擴展性，并在多種領(lǐng)域中得到應(yīng)用。此外，對仿真系統(tǒng)進行的微機化探索在在不斷發(fā)展之中，并已經(jīng)取得了一定的成效，這為虛擬現(xiàn)實在微機上的應(yīng)用成為了可能。通過對集成型、通用性施工軟件的開發(fā)，一定會加快軟件的普及速度，并使單項工程的開發(fā)成本得到降低。
結(jié)語：
綜上所述，目前高新技術(shù)已經(jīng)開始日益發(fā)展，建筑也一定要勇于創(chuàng)造，積極吸納新技術(shù)，從而促進工程施工技術(shù)的不斷發(fā)展，為現(xiàn)代化的實現(xiàn)創(chuàng)造條件，這成為建筑工程施工企業(yè)適應(yīng)激烈的市場競爭的重要途徑。
參考文獻：
[1]杜曉剛. 虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用分析[J]. 中華民居，2011，（6）.
篇5
中圖分類號：G421 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（a）-0153-02
高校工科類專業(yè)中，操作實踐是教學(xué)中重要的組成部分，我國大部分院校都設(shè)立了工科類的專業(yè)操作實驗室，為學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的提高創(chuàng)造條件。在傳統(tǒng)的機械工程實驗教學(xué)中，使用儀器設(shè)備的密集程度非常的高，使得實驗的復(fù)雜程度大大增加。很多儀器設(shè)備的價值昂貴，體積結(jié)構(gòu)為實驗的操作帶來極大不便。學(xué)生只能在教材知識的基礎(chǔ)上刻板地進行實驗的操作，在這種情況下學(xué)生的創(chuàng)新能力和主觀能動性就不能得到發(fā)揮。眾多高校在實驗室的更新建設(shè)中，因為受到資金的限制，會繼續(xù)使用舊的儀器設(shè)備，這些設(shè)備在長期的使用過程中出現(xiàn)機能老化，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前機械工程實驗教學(xué)的需要。在計算機技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用成為現(xiàn)在機械工程實驗教學(xué)中普遍的教學(xué)手段。
1 機械工程實驗室的虛擬實驗改進
現(xiàn)在高校實驗教學(xué)中的問題越來越突出，制約著教學(xué)效率和質(zhì)量，突出體現(xiàn)在很多院校的實驗基地和實驗單位的建設(shè)能力非常有限，不能滿足學(xué)生自己動手操作要求，不能實現(xiàn)對學(xué)生進行基礎(chǔ)理論知識深化和了解。很多院校為了節(jié)省資金，減少出現(xiàn)實驗設(shè)備的安全問題等，在進行實驗教學(xué)的時候，主要是以參觀和講座的形式進行實踐培訓(xùn)，學(xué)生基本沒有實踐動手的機會。在這種情況下，就會造成學(xué)生畢業(yè)后，參加相關(guān)工作沒有機械設(shè)備操作的經(jīng)驗，無法獨立完成工作的內(nèi)容。尤其在是實驗教學(xué)的過程中，學(xué)生會逐漸失去對實驗知識的學(xué)習(xí)動力和興趣，對學(xué)生長遠發(fā)展造成負面影響。所以在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，機械工程該實驗室教學(xué)要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用先進的科學(xué)技術(shù)更新教學(xué)理念和教學(xué)手段，實現(xiàn)實驗教學(xué)方法和教學(xué)的完善。在院校的機械教學(xué)中，實驗教學(xué)是學(xué)生進行知識學(xué)習(xí)和鞏固的重要手段，是學(xué)生實踐操作能力培養(yǎng)的根本方法，是當(dāng)今院校機械制造專業(yè)教學(xué)中最為重要的環(huán)節(jié)，是現(xiàn)代化機械人才培養(yǎng)的基本途徑。通過現(xiàn)代化的教學(xué)方式可以最大程度提高學(xué)生實踐動手能力，保證學(xué)生在實驗動手操作的基礎(chǔ)上對基本理論知識進行理解和完善。通過這樣的實踐實驗教學(xué)，可以使學(xué)生合理將基礎(chǔ)知識理論與實踐內(nèi)容相結(jié)合，在動手實踐過程中逐漸形成獨特的自我知識技能認(rèn)知能力?，F(xiàn)在大多數(shù)院校利用的是CAD機房，然后在此硬件設(shè)施的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)部分實驗室教學(xué)方式的改革。并且引進虛擬仿真技術(shù)對現(xiàn)有的實驗設(shè)備進行更新和改進。在機械工程實驗室教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，不但可以避免在實驗教學(xué)過程中出現(xiàn)設(shè)備的故障隱患，還能最大程度提高學(xué)生的實踐動手能力，為學(xué)生專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)提供科學(xué)實踐依據(jù)。對實驗室部分設(shè)備裝置進行傳動性能實驗、數(shù)控加工仿真實驗和減速器裝配實驗，最大程度提高了機械工程實驗教學(xué)的效率和質(zhì)量。
2 虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學(xué)中的典型應(yīng)用
2.1 帶傳動性能測試實驗
帶傳動性能測試實驗是機械工程專業(yè)實驗室教學(xué)中的一個重要組成部分，其主要是讓學(xué)生能夠直觀地觀察帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象，還能有效地對實驗中的相關(guān)機電設(shè)備的承載能力進行分析，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)參數(shù)實現(xiàn)對帶動問題的控制。進行傳動性能測試實驗的時候，需要利用的機械設(shè)備有力傳感器、電動機、轉(zhuǎn)矩力測桿、光電測速裝置、發(fā)電機等。這些實驗機械設(shè)備主要通過人工實現(xiàn)傳動性能測試，這樣的測試方式主要的特點是人工費用會高于設(shè)備使用的費用。在虛擬仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上，進行帶傳動性能測試系統(tǒng)的設(shè)計可以最大程度提升機械工程實驗教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。
2.2 數(shù)控加工仿真實驗
數(shù)字加工技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)中一個核心的技術(shù)，在現(xiàn)代制造業(yè)的進步和發(fā)展過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。數(shù)字加工技術(shù)是綜合計算機應(yīng)用技術(shù)中的微電子技術(shù)和機械加工技術(shù)?，F(xiàn)在眾多院校的機械自動化成為一門重要的專業(yè)，這門專業(yè)的核心內(nèi)容是在數(shù)控機床的操作中利用數(shù)控加工技術(shù)。但是數(shù)控機床的價格非常高，設(shè)備運作形式單一，并且運行程序的設(shè)置相當(dāng)復(fù)雜，不能實現(xiàn)對每一位學(xué)生實驗操作需求的滿足，這種復(fù)雜性的實驗操作，只能滿足極少部分學(xué)生的需求，嚴(yán)重制約了機械工程實驗教學(xué)的效率。虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用，可以實現(xiàn)讓每一位學(xué)生加入到具體的機械工程實驗中來，對機械機床加工環(huán)境和流程才形成一個系統(tǒng)認(rèn)知。
2.3 減速器裝配實驗
機械設(shè)計的一個基礎(chǔ)項目是減速器在機械設(shè)備中的使用。在傳統(tǒng)的減速器實驗教學(xué)中，都會利用實物代替減速器的教學(xué)方法。虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用，實現(xiàn)了通過實物模擬模型的拆卸，進行減速器的構(gòu)成結(jié)構(gòu)的直觀講解。
3 虛擬實驗室建設(shè)的構(gòu)想
在進行虛擬實驗室建設(shè)思路設(shè)計的時候，首先，可以不考慮實驗室應(yīng)用設(shè)備的操作性，也就是保證實驗室需要操作實踐的目標(biāo)和任務(wù)與相關(guān)機械工程專業(yè)知識系統(tǒng)相統(tǒng)一，然后再研究實驗設(shè)備的穩(wěn)定性。其次，要構(gòu)思虛擬仿真平臺的建設(shè)，例如：機械操作平臺中的仿真器、ECU和虛擬演示平臺等。在整個虛擬仿真系統(tǒng)框架的設(shè)計中，主要是滿足院校機械工程類專業(yè)學(xué)生實驗操作的需要，所以一定要保證虛擬仿真實驗結(jié)果的精確性，才能確保學(xué)生對理論知識的掌握和鞏固。一般構(gòu)建虛擬實驗室要進行仿真計算，觀察相關(guān)系數(shù)，觀察預(yù)先系數(shù)與實際操作系統(tǒng)是否統(tǒng)一。再次，仿真器的構(gòu)建設(shè)計，隨著計算機軟件技術(shù)在機械工程實驗中的應(yīng)用，虛擬仿真器代替了原來操作實驗中的實物操作，最大程度簡化了實驗步驟。并且仿真器可以利用USB實現(xiàn)與虛擬演示平臺的鏈接，在實驗的過程中可以保證虛擬演示平臺及時接收到虛擬實驗仿真信號，通過PWM模塊實現(xiàn)向ECU傳輸一定頻率的方波，在多媒體上模擬機械設(shè)備的工作原理，在虛擬實驗進行的時候仿真器利用USB將仿真實驗得到的數(shù)據(jù)傳送到模擬演示平臺，實現(xiàn)學(xué)生實驗操作的參數(shù)需要。最后，建立虛擬仿真系統(tǒng)，利用相關(guān)的計算機應(yīng)用軟件，編輯建立應(yīng)用模塊，結(jié)合相關(guān)的3Dmax建模工具建立虛擬演示平臺中的技術(shù)模塊，將模塊中的內(nèi)容以特定的文件格式導(dǎo)入虛擬演示平臺中，最終讓學(xué)生在虛擬演示平臺中進行相關(guān)機械工程實驗操作。
4 結(jié)語
綜上所述，虛擬仿真技術(shù)在現(xiàn)代院校機械工程專業(yè)實驗教學(xué)中的應(yīng)用，可以克服傳統(tǒng)實驗中的眾多實驗問題，保證學(xué)生能夠主動參與到實驗操作中來，提高機械工程實驗教學(xué)的質(zhì)量。所以，院校應(yīng)該重視對機械工程實驗室的虛擬實驗改進，以及虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學(xué)中的具體應(yīng)用手段和方法，對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)進行更新和補充。虛擬實驗要緊密結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和先進的計算機應(yīng)用技術(shù)，滿足機械工程專業(yè)學(xué)生實驗操作要求的同時，適應(yīng)院校實驗室敬愛教學(xué)的改革和發(fā)展。
參考文獻
[1] 蔡衛(wèi)國.虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理，2011（8）：76-78，82.
篇6
在服裝教學(xué)上體現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)的特點主要有教學(xué)方法的形象化、教學(xué)情境的仿真性以及教學(xué)內(nèi)容比較實用。1.教學(xué)方式的形象化，在服裝工藝虛擬仿真教學(xué)的特色就是教學(xué)方式的形象化。在服裝企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)順序，以及服裝工藝教學(xué)通過虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生可以直面地了解以及學(xué)習(xí)。這樣可以進一步加強學(xué)生對該專業(yè)的技能及知識的學(xué)習(xí)與了解，最終掌握相應(yīng)技術(shù)，在很大程度上降低了教師在教學(xué)中的工作量，而且也最大限度地實現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)。2.教學(xué)情境的仿真性，這是服裝工藝虛擬仿真教學(xué)的關(guān)鍵所在，可以將服裝企業(yè)的生產(chǎn)狀況采用虛擬技術(shù)進行模擬，學(xué)生可以直觀地看到服裝生產(chǎn)場景，利于學(xué)生的學(xué)習(xí)與思考。通過虛擬仿真服裝生產(chǎn)場景，可以使學(xué)生在虛擬仿真情景學(xué)習(xí)中能夠感受到服裝企業(yè)生產(chǎn)場景以及其他問題，這樣可以進一步提高學(xué)生技術(shù)的實踐能力。3.教學(xué)內(nèi)容實用性，在服裝工藝虛擬仿真教學(xué)中的基礎(chǔ)是教學(xué)內(nèi)容的實用性。在進行服裝工藝學(xué)科教學(xué)中，它的實踐性以及技術(shù)性都比較強，所以教師在服裝工藝技能教學(xué)過程中，應(yīng)該對現(xiàn)代英語技術(shù)的實用性進行充分考慮，在服裝工藝?yán)碚摻虒W(xué)過程中，也要注意加強服裝工藝技術(shù)理論知識。只有充分發(fā)揮服裝工藝?yán)碚摻虒W(xué)的實用性，才能不讓虛擬仿真技術(shù)在對服裝工藝教學(xué)內(nèi)容中失去本身意義，才能更有效地培養(yǎng)現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)型人才。
二、服裝工藝教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用
篇7
近年來，我國加工制造業(yè)得到了空前發(fā)展，高端數(shù)控設(shè)備的使用已經(jīng)成為制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。五軸數(shù)控機床作為高端設(shè)備的代表，在我國制造業(yè)得到了廣泛使用。然而，能夠操作五軸數(shù)控設(shè)備的技A術(shù)人員卻嚴(yán)重短缺。培養(yǎng)技術(shù)人員的職業(yè)院校在五軸加工課程建設(shè)方面的不科學(xué)，是造成技術(shù)人員短缺的主要原因。當(dāng)然，許多職業(yè)院校的教育工作者亦發(fā)現(xiàn)了此問題，并進行了相關(guān)改革和研究。但目前大多數(shù)與五軸加工教學(xué)模式相關(guān)的研究都僅適用于各學(xué)校自身，推廣性和復(fù)制性不強。因此，建立一種適用于大多數(shù)職業(yè)院校的五軸加工實訓(xùn)教學(xué)模式具有重大意義。
一、五軸加工實訓(xùn)課程的特點
實訓(xùn)的最終目的是全面提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，最終達到學(xué)生滿意就業(yè)，企業(yè)滿意用人。然而，五軸加工實訓(xùn)教學(xué)對硬件配置的要求較高，開展此類高新技術(shù)領(lǐng)域的實訓(xùn)課程一般很難模擬實際工作環(huán)境，配置昂貴的實訓(xùn)設(shè)備。因此，五軸加工實訓(xùn)課程具有設(shè)備昂貴，不易實現(xiàn)大范圍教學(xué)；課程難度大，技術(shù)不易掌握；涉及知識面廣，不易入門等特點。這使得開展五軸加工實訓(xùn)課程必須首先解決這些問題。
一般數(shù)字制造類實訓(xùn)課程由編程和操作加工兩大部分組成，由于五軸機床價格昂貴，學(xué)校配置數(shù)量很少，因此，課程教學(xué)中與機床依賴關(guān)系較弱的“編程訓(xùn)練環(huán)節(jié)”可在課堂上完成，以減少對機床的需求。首先，數(shù)控編程分為手工編程和自動編程兩部分，由于五軸機床軸數(shù)較多，其中自動編程CAM技術(shù)為主要訓(xùn)練環(huán)節(jié)，手工編程為基礎(chǔ)訓(xùn)練環(huán)節(jié)，因此，手工編程與自動編程CAM技術(shù)宜分開進行訓(xùn)練。其次，五軸加工分“定向加工”和“聯(lián)動加工”兩大類，無論是哪一類加工方式，都容易產(chǎn)生機床的碰撞和干涉問題。因此，五軸加工程序在執(zhí)行前，需要脫離機床進行仿真，以驗證加工程序的正確性，避免由于程序錯誤造成機床碰撞，所以需要設(shè)置加工仿真環(huán)節(jié)。
二、五軸加工實訓(xùn)教學(xué)模式的建立
（一）虛擬仿真系統(tǒng)與教學(xué)模式的建立
由于五軸機床的體積大，購置、維護及運行成本都很高，且與其他數(shù)控設(shè)備相比，危險程度高，一旦不能正確操作，輕則損壞刀具、刀柄，重則損壞機床，甚至發(fā)生人身事故。虛擬仿真技術(shù)在五軸加工實訓(xùn)中的合理采用，在一定程度上可以解決設(shè)備數(shù)量短缺問題，并避免安全事故的發(fā)生。然而，單一仿真軟件教學(xué)與實際機床操作不符，且完全依靠計算機操作，也不能有效地訓(xùn)練學(xué)生的操作和編程能力。因此，需要將虛擬仿真技術(shù)與五軸機床的操作加工進行合理整合，構(gòu)建一套科學(xué)的實訓(xùn)教學(xué)模式。
五軸加工虛擬仿真系統(tǒng)由三部分組成，如圖1所示，分別是海德漢iTNC530系統(tǒng)編程仿真工作站，CAD/CAM編程與加工軟件及Vericut加工仿真工作站。在仿真系統(tǒng)中，這三個部分之間可以進行NC程序的交互驗證和切削仿真訓(xùn)練。其中，基礎(chǔ)教學(xué)可采用海德漢iTNC530系統(tǒng)編程仿真工作站完成仿真訓(xùn)練。高級教學(xué)由于程序和加工內(nèi)容的難度較高，需要增加另外兩部分內(nèi)容進行仿真訓(xùn)練，首先，可在CAD/CAM軟件內(nèi)進行編程及仿真訓(xùn)練，然后，將編輯的程序傳入Vericut加工仿真工作站進行仿真訓(xùn)練。其次，每一個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置都有其目的和意義，iTNC530系統(tǒng)編程仿真工作站為基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)主要完成手工程序編輯訓(xùn)練，當(dāng)手工編程訓(xùn)練完成后，學(xué)生可以進行五軸機床操作及加工訓(xùn)練，從而完成基礎(chǔ)教學(xué)。如果學(xué)生需要進行高級學(xué)習(xí)，則需要在虛擬仿真系統(tǒng)中完成CAD/CAM編程及Vericut仿真的訓(xùn)練，具體教學(xué)流程如圖2所示。
（二）課程內(nèi)容的構(gòu)建
以虛擬仿真系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將虛擬仿真系統(tǒng)與五軸機床操作進行合理整合，可在不增加機床數(shù)量和課程開設(shè)成本的前提下，最大限度地提升學(xué)生對五軸加工技術(shù)的理解和熟練程度。以此為課程內(nèi)容構(gòu)建目標(biāo)，可建立如圖3所示的五軸加工實訓(xùn)課程內(nèi)容。
五軸加工實訓(xùn)課程的內(nèi)容，包括理論知識與編程、五軸加工仿真、五軸操作與加工三個部分，與教學(xué)模式流程相對應(yīng)?；A(chǔ)教學(xué)需要進行理論知識與編程和五軸操作與加工兩部分知識的學(xué)習(xí)，高級教學(xué)在此基礎(chǔ)上進行手工編程、CAM軟件、五軸加工仿真、五軸操作幾個部分的學(xué)習(xí)。
（三）教學(xué)模式有效性的對比
為驗證新教學(xué)模式的有效性，可開展實驗性教學(xué)。實驗教學(xué)設(shè)置A、B兩個組，每組15名學(xué)生，A組教學(xué)按傳統(tǒng)模式，B組教學(xué)采用新模式。實驗要求A、B兩組的30名學(xué)生經(jīng)過基礎(chǔ)、綜合兩項測試進行選拔，這兩項測試主要對學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識及綜合能力進行判定，依照測試成績將30名學(xué)生進行分組，保證兩個組學(xué)生的基礎(chǔ)和能力基本一致。依照表1進行實驗準(zhǔn)備，表中設(shè)施為我校目前五軸加工實訓(xùn)教學(xué)設(shè)備的配備標(biāo)準(zhǔn)，該實驗強調(diào)在不增加實訓(xùn)設(shè)備的前提下改善五軸教學(xué)的效果并驗證新教學(xué)模式的有效性。
教學(xué)實驗通過對比學(xué)生的測試成績分析兩種教學(xué)模式的區(qū)別。由于學(xué)生人數(shù)較多，分別對比離散數(shù)據(jù)難度較大，因此，通過每科平均數(shù)和每人平均數(shù)對比的方式對實驗數(shù)據(jù)進行處理，以柱狀圖的形式得出對比結(jié)果。根據(jù)實驗源數(shù)據(jù)，得到處理后的平均數(shù)，分別包括每人平均數(shù)和每科平均數(shù)兩欄數(shù)值，最后，將兩欄數(shù)值進行柱狀比較和方差分析處理，見如圖4和下頁表2所示。
通過對比A、B兩組學(xué)生從選拔考試開始至學(xué)習(xí)結(jié)束整個過程中所有的測試成績可知，選拔基礎(chǔ)考試和選拔綜合考試A、B兩組學(xué)生的成績基本一致，從而說明學(xué)生開始學(xué)習(xí)課程前的基礎(chǔ)不存在大的差異。從第一次測試開始，B組的測試成績呈平緩上升的趨勢，且每次測試平均分?jǐn)?shù)均高于A組的平均分?jǐn)?shù)，另外，A組的平均分?jǐn)?shù)存在不規(guī)則突變，表明學(xué)生每次測試時表現(xiàn)很不穩(wěn)定，不是一個循序漸進的學(xué)習(xí)過程，受測試難易程度影響較大。
為檢驗A、B兩組教學(xué)效果之間的差異，采用方差齊性檢驗對兩個班每人的平均成績進行對比。方差齊性檢驗又稱作F檢驗法，是英國統(tǒng)計學(xué)家Fisher提出的，主要通過比較幾組數(shù)據(jù)的方差，以確定對檢驗對象檢驗的精密度是否有顯著性差異，從而可得出哪一組教學(xué)效果較優(yōu)。先將A、B兩組的平均分?jǐn)?shù)和樣本標(biāo)準(zhǔn)差求出（見表2），然后假設(shè)兩組教學(xué)效果無明顯差異，并進行F值檢驗，過程如下：
假設(shè)H0 ： ？滋A=？滋B
dfb=k-1=1
dfw=nA+nB-k=28
F=■=6.38
其中H0為條件假設(shè)，dfb、dfw為自由度，k為對象個數(shù)，nA、nB、nC為對象人數(shù)，SSb、SSw為方差估計值。
根據(jù)dfb=1，dfw=28，查F值表，找到F（1，28）0.05=4.2，由于F=6.38>F（1，28）0.05=4.2，則假設(shè)不成立，即A、B兩組教學(xué)效果存在較大差異，B組教學(xué)效果優(yōu)于A組教學(xué)效果。實驗結(jié)果表明，基于虛擬仿真系統(tǒng)的五軸課程內(nèi)容及教學(xué)模式更加有效。
建立基于虛擬仿真技術(shù)的實訓(xùn)教學(xué)仿真系統(tǒng)，將虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)用到實訓(xùn)課程中，構(gòu)建五軸加工實訓(xùn)教學(xué)模式，根據(jù)教學(xué)模式完善五軸課程內(nèi)容，并對課程內(nèi)容進行合理安排，最后開展教學(xué)對比實驗。實驗數(shù)據(jù)的分析結(jié)果表明，新教學(xué)模式在不增加五軸機床數(shù)量的前提下，有效地提高了教學(xué)效果。
參考文獻：
[1]陳玉文，楊偉雪.五軸銑削加工在《模具數(shù)控加工》教學(xué)中的應(yīng)用[J].模具制造，2014（3）：90-93.
[2]董子源，沈春根，陳煒，等.數(shù)控五軸加工葉輪的實驗教學(xué)探索[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2014，12（2）：99-103.
[3]孟獻軍.五軸數(shù)控加工技術(shù)研究與應(yīng)用[D].天津：天津大學(xué)，2008.
[4]高常青，陳偉，密善民，等.基于TRIZ的技術(shù)預(yù)測方法研究與應(yīng)用[J].機械設(shè)計，2014，31（8）：1-4.
[5]嚴(yán)慧萍.虛擬仿真在中職實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].福州：福建師范大學(xué)，2014.
[6]段雷.基于虛擬仿真系統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)研究[J].機械管理開發(fā)，2013（2）：169-172.
[7]張成軍.實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.
Research on the Teaching Mode of Five-Axis Machining based on Virtual Simulation Technology
LI Jie，TAN Ji-ming
篇8
1.1 教學(xué)內(nèi)容多且廣泛
環(huán)境工程學(xué)包含廢水污染控制、大氣污染控制、固體廢物處理以及噪聲控制等，內(nèi)容多而雜，容易造成學(xué)生對知識的掌握廣而不深，學(xué)而不精。對應(yīng)的專業(yè)教材知識更新慢；理論課程課時過多，實踐課程課時少，專業(yè)技能訓(xùn)練難以保證[1]。
1.2 實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)效果差
環(huán)境工程課程實習(xí)實訓(xùn)都是集中將學(xué)生帶到某個與專業(yè)相關(guān)的單位比如污水處理廠，學(xué)生只能參觀某些處理單元，不得隨便操作任何設(shè)備、儀器，對于如何控制管理水處理工藝的運行、如何解決運行問題等，仍然得不到學(xué)習(xí)和鍛煉。實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)場通常比較嘈雜，學(xué)生對參觀的內(nèi)容往往是“走馬觀花”，不能達到實習(xí)實訓(xùn)的目的。
1.3 實驗項目偏少且單一
環(huán)境工程實驗作為環(huán)境工程學(xué)理論課程的后續(xù)實驗課程，該課程不僅能加深、鞏固學(xué)生對環(huán)境工程基本理論的理解，同時還可增強分析問題和進行科學(xué)實驗的獨立工作能力；有利于掌握有關(guān)環(huán)境工程實驗研究方法和實驗技巧，培養(yǎng)整理、分析數(shù)據(jù)能力，提高環(huán)境工藝、工程方面的科研思維能力和創(chuàng)新意識。但是目前環(huán)境工程實驗教學(xué)僅限于幾個固定實驗，比如：活性污泥實驗、大氣除塵演示實驗、氧傳遞系數(shù)測定實驗等，實驗項目偏少。教學(xué)方式大多是在教師講解之后，學(xué)生“依樣畫葫蘆”進行實驗，學(xué)生對實驗?zāi)康暮筒襟E理解得不夠透徹，在整個實驗過程中處于一種被動的地位。另外，學(xué)生對實驗設(shè)備缺乏感性認(rèn)識，即使把實驗指導(dǎo)書中對設(shè)備的基本構(gòu)造、使用方法和注意事項看了多遍，仍不得要領(lǐng)，甚至不能正確地操作設(shè)備。另外，某些實驗項目受到設(shè)備數(shù)量、品種、成本等方面的限制而無法開展。
2 虛擬仿真技術(shù)在環(huán)境工程學(xué)理論及實驗教學(xué)中的應(yīng)用
虛擬仿真教學(xué)是指利用實物和計算機軟件共同模擬出真實的情境，讓學(xué)生在模擬的情境下進行探究和學(xué)習(xí)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)越來越廣泛地被應(yīng)用于各領(lǐng)域的專業(yè)教學(xué)，如自動化[2]、水電機組監(jiān)測與故障診斷等[3]。虛擬仿真教學(xué)可以根據(jù)教學(xué)的實際需要和效果，對教學(xué)內(nèi)容進行動態(tài)的組織和修改，具有很強的針對性和互動性，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主動思維[4]。
2.1 虛擬仿真技術(shù)水污染控制的運用
虛擬仿真技術(shù)教學(xué)可以提升學(xué)生對城市生活廢水、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的認(rèn)識，提高教學(xué)效果。在仿真系統(tǒng)中，學(xué)生按照時間操作規(guī)程的要求對各個工藝參數(shù)進行調(diào)整，最終確定處理后的廢水與污泥能否與實際設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求相符[5]。學(xué)生可根據(jù)提示熟悉虛擬水廠構(gòu)筑物分布和水廠概況，查看主要動力設(shè)備的知識點，了解水廠主要動設(shè)備能耗和藥劑成本，了解污水處理廠的相關(guān)工作規(guī)定和安全章程等。比如：虛擬仿真水廠包含巡檢項目和事故預(yù)案工況等，分別是正常工況巡檢、出水總氮超標(biāo)、出水總磷超標(biāo)、出水COD超標(biāo)、反應(yīng)池曝氣量調(diào)節(jié)、初沉池排泥撇渣、內(nèi)回流的調(diào)節(jié)、SVI調(diào)節(jié)，從而掌握污水處理廠常見事故的應(yīng)急處理預(yù)案和解決措施。
篇9
一、建設(shè)的任務(wù)和原則
《電力電子技術(shù)》虛擬仿真實驗教學(xué)中心的建設(shè)任務(wù)是實現(xiàn)真實實驗不具備或難以完成的教學(xué)功能，在涉及高?；驑O端的環(huán)境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓(xùn)練以及現(xiàn)有實驗條件不足或?qū)W生自主開展實驗與訓(xùn)練等情況時，提供可靠、安全和經(jīng)濟的實驗項目。《電力電子技術(shù)》虛擬仿真實驗教學(xué)中心的建設(shè)必須充分體現(xiàn)虛實結(jié)合、相互補充、能實不虛的原則。
二、建設(shè)的內(nèi)容
《電力電子技術(shù)》虛擬仿真實驗教學(xué)中心的建設(shè)內(nèi)容為：
1.虛擬仿真實驗教學(xué)資源。發(fā)揮學(xué)院的電氣工程學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢，積極利用企業(yè)的開發(fā)實力和支持服務(wù)能力，充分整合信息化實驗教學(xué)資源，以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計和創(chuàng)新能力為出發(fā)點，創(chuàng)造性地建設(shè)與應(yīng)用高水平實驗教學(xué)資源（包括軟件共享虛擬實驗、儀器共享虛擬實驗和遠程控制虛擬實驗等），提高實驗教學(xué)能力，拓展實驗領(lǐng)域，豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，降低成本和風(fēng)險，開展綠色實驗教學(xué)。
2.虛擬仿真實驗教學(xué)的管理和共享平臺。建設(shè)具有擴展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平臺，高效管理實驗教學(xué)資源，實現(xiàn)校內(nèi)外、本地區(qū)及更廣范圍內(nèi)的實驗教學(xué)資源共享，滿足多地區(qū)、多學(xué)校和多專業(yè)的虛擬仿真實驗教學(xué)的需求。探索學(xué)校和企事業(yè)單位（包括企業(yè)、科研機構(gòu)、政府機構(gòu)等）共建共管的新模式和新途徑，建立可持續(xù)發(fā)展的虛擬仿真實驗教學(xué)服務(wù)支撐體系。
3.虛擬仿真實驗教學(xué)和管理隊伍。建設(shè)教學(xué)、科研、技術(shù)人員結(jié)合，核心骨干人員相對穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)合理的虛擬仿真實驗教學(xué)團隊，形成一支教育理念先進、學(xué)術(shù)水平高、教學(xué)科研能力強、實踐經(jīng)驗豐富、勇于創(chuàng)新的虛擬仿真實驗教學(xué)和管理隊伍。
4.虛擬仿真實驗教學(xué)中心的管理體系。以虛擬仿真實驗教學(xué)資源的開放共享和充分使用為目標(biāo)，系統(tǒng)制定并有效實施保障虛擬仿真實驗教學(xué)的教師工作績效考核、經(jīng)費使用管理、實驗教學(xué)中心維護與可持續(xù)發(fā)展等政策措施，建立有利于激勵學(xué)生學(xué)習(xí)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)效果考核、評價和反饋機制。
三、建設(shè)的辦法
為了確保《電力電子技術(shù)》虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作的順利開展，需要采取切實可行的辦法：
首先，學(xué)院制定出臺相關(guān)政策措施、中心建設(shè)與管理的各項規(guī)章制度等文件，并責(zé)成相關(guān)人員出具中心建設(shè)規(guī)劃與實施方案。
其次，中心開發(fā)教學(xué)軟件、多媒體課件、在線網(wǎng)絡(luò)課程、教學(xué)視頻等數(shù)字教學(xué)資源，且課件要求可在瀏覽器環(huán)境播放。
再有，虛擬仿真實驗教學(xué)中心的視頻材料包含實驗教學(xué)中心環(huán)境全貌、設(shè)備全貌、實驗項目操作界面和功能界面等內(nèi)容，反映虛擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)、應(yīng)用和共享的基本情況。
篇10
虛擬施工技術(shù)是一種在虛擬環(huán)境中建模、模擬、分析建筑設(shè)計與與施工過程的數(shù)字化、可視化技術(shù)。 虛擬施工技術(shù)的主導(dǎo)思想是“先試后建”，即基于一個虛擬平臺，在真實工程開工之前，對建筑項目的設(shè)計方案進行檢測分析，對項目施工方案進行模擬、分析與優(yōu)化，以便提前發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，直至獲得最佳的設(shè)計和施工方案，從而指導(dǎo)真實的施工。這一理念的實施，將大大降低返工成本和管理成本。
目前，國內(nèi)外對虛擬施工技術(shù)的研究仍處于初期階段，香港理工大學(xué)建筑虛擬模型實驗室則是這方面研究的先驅(qū)者，其技術(shù)水平一直處于世界領(lǐng)先地位。虛擬施工技術(shù)是對建造過程中的各個環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一建模，形成一個可運行的虛擬建造環(huán)境，以軟件技術(shù)為支撐，借助于高性能的硬件，在計算機局網(wǎng)絡(luò)上，生成數(shù)字化產(chǎn)品，實現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計、性能分析、施工方案決策和質(zhì)量檢驗、管理。它是數(shù)字化形式的廣義建造系統(tǒng)，是對實際施工過程的動態(tài)模擬?；旧喜幌馁Y源和能源，也不生產(chǎn)實際產(chǎn)品，而是產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)與實現(xiàn)過程在計算機上的本質(zhì)體現(xiàn)，強調(diào)的是建造系統(tǒng)運行過程的計算機化。
二、虛擬施工技術(shù)內(nèi)容
1、技術(shù)內(nèi)容
工程施工過程是一項將設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)化為實際建筑的復(fù)雜工作，利用計算機，擇適當(dāng)?shù)能浖脚_，采用參數(shù)化的方式建立建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件及機械設(shè)備的虛擬模型，對不需要模擬施工過程的部位，則將單個的模型靜態(tài)地組裝起來；對那些需要模擬的施工過程，則采用正、反運動鏈的定義，通過編程，實現(xiàn)了施工過程的運動模擬。將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜工程施工的結(jié)構(gòu)、方案設(shè)計，通過三維圖形的形式動態(tài)實時地顯示施工方案實施的全過程，讓方案設(shè)計人員置身在虛擬的環(huán)境中，隨時調(diào)整、優(yōu)化施工方案，對實際建造施工過程進行全面的仿真再現(xiàn)，對結(jié)構(gòu)施工過程的各個環(huán)節(jié)進行跟蹤模擬，從而實現(xiàn)施工中的事前控制和動態(tài)管理.
（1）建模技術(shù)
虛擬產(chǎn)品建模特別強調(diào)產(chǎn)品在計算機上的本質(zhì)實現(xiàn)，施工模型要將工藝參數(shù)與影響施工的屬性聯(lián)系起來，以反應(yīng)施工模型與設(shè)計模型之聞的交互作用，施工模型要具有可重用性，因此必須建立產(chǎn)品主模型描述框架，隨著產(chǎn)品開發(fā)的推進，模型描述日益詳細，但應(yīng)保持模型的一致性及模型信息的可繼承性，實現(xiàn)虛擬施工過程各階段和各方面的有效集成。
（2）仿真技術(shù)
計算機仿真是應(yīng)用計算機對復(fù)雜的現(xiàn)實系統(tǒng)經(jīng)過抽象和簡化形成系統(tǒng)模型，然后在分析的基礎(chǔ)上運行此模型，從而得到系統(tǒng)一系列的統(tǒng)計性能。仿真的基本步驟為；研究系統(tǒng)——收集數(shù)據(jù)——建立系統(tǒng)模型——確定仿真算法一建立仿真模型——運行仿真模型——輸出結(jié)果，包括數(shù)值仿真、可視化仿真和虛擬現(xiàn)實。
（3）優(yōu)化技術(shù)
優(yōu)化技術(shù)將現(xiàn)實的物理模型經(jīng)過仿真過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型以后，通過設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)和運算方法，在制定的約束條件下，使目標(biāo)函數(shù)達到最優(yōu)，從而為決策者提供科學(xué)的、定量的依據(jù)。它使用的方法包括：線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、運籌學(xué)、決策論和對策論等等。
（4）虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬建造是在虛擬環(huán)境下實現(xiàn)的，虛擬現(xiàn)實技術(shù)當(dāng)然是虛擬建造系統(tǒng)的核心技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)則是一門融合了人工智能、計算機圖形學(xué)、人機接口技術(shù)、多媒體工業(yè)建筑技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、機械技術(shù)等高新技術(shù)的綜合信息技術(shù)。目的是利用計算機硬件、軟件以及各種傳感器創(chuàng)造出一個融合視覺、聽覺、觸覺甚至嗅覺，讓人身臨其境的虛擬環(huán)境。操作者沉浸其中并與之交互作用，通過多種媒體對感官的刺激，獲得對所需解決問題的清晰和直觀的認(rèn)識。
2. 適用范圍
大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑工程、大型土木工程。
三、虛擬施工技術(shù)的作用
“先試后建”是虛擬施工技術(shù)實施的指導(dǎo)思想，也是虛擬施工技術(shù)作用的集中體現(xiàn)，其可對建筑工程中的任何需要進行檢測、模擬和分析。下面針對建筑項目的不同階段，對虛擬施工技術(shù)的作用進行分析，即優(yōu)化建筑項目設(shè)計、優(yōu)化施過程、優(yōu)化施工管理活動等。
1、優(yōu)化建筑項目設(shè)計
完善的設(shè)計方案是建筑項目順利實施的前提和保證。建筑項目設(shè)計由建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑設(shè)備設(shè)計等組成。通常，這三方面由多個設(shè)計方完成。在施工過程中，這些設(shè)計將轉(zhuǎn)變?yōu)榧稍谝黄鸬慕ㄖ?gòu)件，結(jié)果碰撞或沖突時常出現(xiàn)，如建筑設(shè)備與結(jié)構(gòu)之間的沖突等。這不僅會增加設(shè)計、施工返工成本，浪費資源，還會影響施工的進度。這也是建筑工程經(jīng)常出現(xiàn)工期延遲的主要原因之一。另外，設(shè)計的不可施工性是項目設(shè)計的另一個主要問題。特別是對于復(fù)雜的建筑項目，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計的可施工性不強或不可行等問題。這同樣增加返工量，影響施工進度。究其主要原因，就是缺乏一個有效的協(xié)同工作及檢測平臺，即設(shè)計方、施工方在設(shè)計階段不能有效地溝通與協(xié)作，同時在二維（2D）環(huán)境下不能對設(shè)計方案進行檢測與分析。虛擬施工技術(shù)為此提供了一個有效的平臺，用于設(shè)計沖突、可施工性的檢測，及多方溝通。
采用虛擬施工技術(shù)優(yōu)化設(shè)計，首先要建立相關(guān)3D模型，包括建筑、結(jié)構(gòu)及建筑設(shè)備等?；诮?D模型，可進行設(shè)計檢測、協(xié)同修改。設(shè)計檢測可根據(jù)需要設(shè)定相關(guān)參數(shù)，確定檢測范圍，從而檢測設(shè)計沖突問題、可施工性問題。設(shè)計檢測在設(shè)計之初已經(jīng)開始是一個“設(shè)計-檢測-設(shè)計”的循環(huán)過程，直至在施工之前解決所有設(shè)計問題，盡而消除返工成本、減少施工時間。盡管檢測跟蹤時間較長，但檢測、修改過程可以自動化操作，因此設(shè)計優(yōu)化過程非常方便。同時，可行的設(shè)計方案是施工過程優(yōu)化的前提，否則施工優(yōu)化無從談起。
2、優(yōu)化施工過程
篇11
1土木工程專業(yè)的實驗教學(xué)特點
土木工程專業(yè)的實驗與實踐教學(xué)具有行業(yè)的特殊性。
(1)空間體量巨大。土木工程的服務(wù)對象是建筑物、橋梁、隧道，一般體量巨大?，F(xiàn)在世界最高的建筑物高度超過800m，橋梁的最大跨度達1991m，超高層建筑物的單根柱子、單根樁基的承載能力上萬噸。進行這些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實體實驗幾乎是不可能的，即使是縮尺實驗，也存在實驗構(gòu)件及加載設(shè)備體量大、實驗環(huán)境惡劣、實驗費用高的問題，限制了學(xué)生的參與。
(2)施工周期長。土木工程的建設(shè)周期一般比較長，世界最高建筑物———迪拜塔的建設(shè)歷時6年，通常一幢普通的住宅樓施工工期也需要1年以上。由于時間的限制，學(xué)生的認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)無法得到工程建設(shè)全過程的體驗。
(3)工程參與方多。土木工程存在不同的建設(shè)參與方(建設(shè)方、設(shè)計方、施工方、監(jiān)理方等)，在學(xué)生認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)過程中，往往只能體驗其中某一方的工作，無法從不同參與方的視角去感受和經(jīng)歷工程。
(4)危險性高。土木工程實驗很多是破壞性試驗，并且是脆性破壞，具有一定的突然性，學(xué)生在實驗過程中的安全問題十分突出。同時，由于施工現(xiàn)場工序復(fù)雜、人員眾多，而很多學(xué)生又缺乏施工經(jīng)驗和對危險源的判別能力，這使得很多施工單位在安排學(xué)生的認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)時存在顧慮。
(5)實驗難度大。在土木工程的實驗中，災(zāi)害環(huán)境(如臺風(fēng)、火災(zāi)、地震、滑坡和泥石流等)的模擬設(shè)備造價高(大型地震模擬振動臺的造價上億元、大型風(fēng)洞的造價幾千萬元)。災(zāi)害環(huán)境實驗難度大、危險性大、費用高。
為解決土木工程傳統(tǒng)理論教學(xué)與學(xué)生工程化培養(yǎng)之間的矛盾，拓展實驗及實踐教學(xué)的深度和廣度，提高實驗教學(xué)的實效，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的緊密結(jié)合，特別是進行災(zāi)害環(huán)境對土木工程影響的分析、解決重大工程的防災(zāi)問題，盡可能減少實驗成本和潛在危害，東南大學(xué)在課堂理論教學(xué)、原有實體實驗、認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上，利用專業(yè)的仿真軟件，采用多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信平臺，構(gòu)建了具有高度真實感、直觀性和精確性的虛擬仿真實驗教學(xué)平臺，作為實體實驗及實踐教學(xué)的有益補充和創(chuàng)新［1－5］。
2實驗教學(xué)資源建設(shè)
早在2005年“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”與2006年“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”國家精品課程建設(shè)期間，東南大學(xué)就開始組建土木工程計算機輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗室，此后結(jié)合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”及“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”幾門國家精品課程和其他相關(guān)課程的建設(shè)，又相繼成立了土木工程施工虛擬仿真實驗室、土木工程管理信息化等實驗室。2013年通過資源整合，依托國家級土木工程實驗教學(xué)示范中心，成立了東南大學(xué)土木工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心。
中心面向土木工程、建筑學(xué)、交通工程及其他相關(guān)專業(yè)，形成了“三層次、四模塊、五結(jié)合”的教學(xué)體系。
(1)三層次：按照人才培養(yǎng)需求與教學(xué)規(guī)律，將實驗教學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)訓(xùn)練、提高訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練；
(2)四模塊：按專業(yè)知識體系與工程實踐規(guī)律，搭建土木工程設(shè)計、施工、管理、創(chuàng)新實踐4個虛擬仿真實驗平臺；
(3)五結(jié)合：與理論課程相結(jié)合、與實體實驗相結(jié)合、與科研項目相結(jié)合、與實際工程相結(jié)合、與企業(yè)實踐相結(jié)合。
其中，四模塊的18門實驗課程支撐8門專業(yè)主干課程與12門實體實驗實踐課程，輻射其他16門專業(yè)課程，基本覆蓋了土木工程專業(yè)的主要專業(yè)課。
2.1土木工程結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計虛擬仿真模塊
模塊主要包括：(1)基本構(gòu)件虛擬仿真、樓蓋設(shè)計虛擬仿真及單層工業(yè)廠房設(shè)計虛擬仿真等基礎(chǔ)訓(xùn)練層次的虛擬仿真實驗項目；(2)建筑結(jié)構(gòu)抗震虛擬仿真、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計虛擬仿真、大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計虛擬仿真及橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計虛擬仿真等提高訓(xùn)練層次的虛擬仿真實驗項目；(3)復(fù)雜結(jié)構(gòu)虛擬仿真、基于MTS混合實驗、大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真、結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火虛擬仿真等創(chuàng)新訓(xùn)練層次的虛擬仿真實驗項目，是“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”、“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”與“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”這3門國家級精品資源共享課的重要建設(shè)內(nèi)容。
結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計虛擬仿真實驗項目充分體現(xiàn)了CDIO(conceive-design-implement-operate)的工程教育理念［6－7］，是從工程的構(gòu)思到概念設(shè)計，再進行仿真分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對概念設(shè)計進行優(yōu)化調(diào)整，最后按優(yōu)化后結(jié)構(gòu)進行施工圖設(shè)計的全過程虛擬仿真實驗，實現(xiàn)虛實結(jié)合的實踐教學(xué)。
以特色實驗項目“基于MTS系統(tǒng)混合模擬實驗平臺”為例，傳統(tǒng)的建筑物抗震防災(zāi)實驗大多數(shù)是對整個結(jié)構(gòu)進行的，由于整體實驗成本較高且實驗項目較多，導(dǎo)致實驗場地和實驗時間安排緊張。為了提高實驗項目的實際效果和設(shè)備的有效利用，將結(jié)構(gòu)的大部分替換為數(shù)值子結(jié)構(gòu)并采用計算機進行仿真，而只有小部分結(jié)構(gòu)在實驗室進行足尺實驗(見圖1)。仿真實驗具有參數(shù)可調(diào)、實驗方案可擴展、不存在硬件損耗的特點，能夠加深學(xué)生對實驗的理解；實體實驗具有真實可靠、直觀性強的特點，能夠提高學(xué)生的動手能力和觀察能力。采用計算機仿真實驗與實體實驗相結(jié)合的手段，可以有效提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力。同時，實時混合實驗作為目前最先進的抗震防災(zāi)實驗手段之一，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)術(shù)水平。
2.2土木工程施工虛擬仿真模塊
該模塊主要包含基本施工技術(shù)虛擬仿真、復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真及關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析3部分。基本施工技術(shù)虛擬仿真主要包括土方、樁基礎(chǔ)、模板、鋼筋工程等施工過程的虛擬仿真，是模塊的基礎(chǔ)訓(xùn)練部分；復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真主要是針對超高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)、大跨橋梁結(jié)構(gòu)等典型工程施工全過程的虛擬仿真，向?qū)W生介紹最新的施工技術(shù)和復(fù)雜工程的施工組織，它是模塊的提高訓(xùn)練部分；關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析部分主要針對全新的施工技術(shù)，通過對施工過程中關(guān)鍵部分的仿真分析，確保施工的順利和安全，它是模塊的創(chuàng)新訓(xùn)練部分。
以典型實驗項目“大跨橋梁結(jié)構(gòu)施工虛擬仿真”為例，該實驗項目以銅陵長江大橋工程為案例，與中鐵大橋局集團和柳州歐維姆機械股份有限公司合作完成。對該工程的施工全過程進行了虛擬仿真，包含樁基礎(chǔ)施工、沉井施工、主塔施工、鋼桁梁吊裝施工、斜拉索施工等子系統(tǒng)(見圖2)。通過該項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解大跨斜拉橋施工的主要步驟、施工工藝、技術(shù)措施等。
2.3土木工程管理虛擬仿真模塊
該模塊包含工程項目管理、工程造價管理、工程合同管理和工程管理BIM綜合4個部分。傳統(tǒng)的信息技術(shù)類課程教學(xué)模式比較注重信息系統(tǒng)管理知識的介紹和基礎(chǔ)軟件操作，但是存在信息技術(shù)類知識體系在不同部分之間的割裂問題，使學(xué)生難以形成結(jié)構(gòu)化、模塊化的專業(yè)信息技術(shù)能力和素質(zhì)。土木工程管理虛擬仿真實驗平臺對傳統(tǒng)課程設(shè)置模式進行了改革，根據(jù)多學(xué)科對信息技術(shù)的應(yīng)用需求，注重學(xué)生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)，形成信息技術(shù)類實驗課程平臺。
以典型實驗項目“工程管理BIM綜合虛擬仿真”為例，該項目根據(jù)給定的工程項目設(shè)計(包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等)方案、相應(yīng)的城市規(guī)劃條件以及有關(guān)的地理環(huán)境數(shù)據(jù)，從施工單位、設(shè)計單位或咨詢單位的角度進行項目建筑設(shè)計方案的多維可視化仿真(見圖3)，并利用BIM模型進行輔助施工管理，包括項目的日照分析、建筑能耗分析、綠色建筑評價、建筑體量計算等。
2.4土木工程創(chuàng)新實踐虛擬仿真模塊
本模塊主要分為基于創(chuàng)新訓(xùn)練計劃的虛擬仿真和基于學(xué)生參加科技競賽的虛擬仿真兩部分，以滿足學(xué)生課外研學(xué)課程的需要，在實驗項目的設(shè)計上充分體現(xiàn)CDIO的工程教育理念。學(xué)生根據(jù)項目的要求，利用已學(xué)的專業(yè)知識，對結(jié)構(gòu)進行概念設(shè)計，然后運用仿真分析軟件進行模型計算分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對模型設(shè)計進行優(yōu)化，完成實體模型的制作，將制作好的模型進行加載或讓其完成特定功能。通過本模塊實驗項目的訓(xùn)練，可以加深學(xué)生對各類結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計分析的理解和認(rèn)識，使學(xué)生在知識運用能力、創(chuàng)新能力、動手能力、團隊協(xié)作精神等方面得到全面提升［8－9］。
以典型實驗項目“創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系虛擬仿真實驗”為例(見圖4)，要求學(xué)生設(shè)計并制作創(chuàng)新結(jié)構(gòu)模型，以反映學(xué)生的力學(xué)概念、結(jié)構(gòu)概念和創(chuàng)新思維。實驗項目鼓勵節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟的創(chuàng)新思路，旨在通過指導(dǎo)學(xué)生對結(jié)構(gòu)概念設(shè)計、基本構(gòu)件受力狀態(tài)、空間結(jié)構(gòu)體系及特點、典型工程案例分析等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生勤于觀察與思考，并動手制作結(jié)構(gòu)模型的能力，使學(xué)生能夠從結(jié)構(gòu)整體上把握建筑物的結(jié)構(gòu)體系及受力特點，并通過學(xué)習(xí)報告、制作模型及加載體驗的方式提高學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新意識。
3教學(xué)特色
3.1依托優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)虛擬仿真實驗平臺
土木工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心長期堅持實體實驗項目建設(shè)和虛擬仿真項目建設(shè)相結(jié)合，通過國家級教學(xué)團隊的規(guī)劃，完善了實驗教學(xué)體系，并將學(xué)生實驗訓(xùn)練的學(xué)時數(shù)比例由總學(xué)時的19%增加到25%。中心依托國家級土木工程實驗教學(xué)示范中心，與理論教學(xué)緊密結(jié)合，進行虛實結(jié)合的實驗教學(xué)資源建設(shè)，有力地支撐了6門國家精品課程、5門國家級精品資源共享課程和1門國家級視頻公開課的建設(shè)，提升了課程建設(shè)和專業(yè)建設(shè)的水平。2013年，土木工程專業(yè)以優(yōu)秀成績第4次通過住建部高等教育土木工程專業(yè)評估委員會的評估，在2012年的全國學(xué)科評估中，東南大學(xué)土木工程學(xué)科名列全國第三。
3.2來源于科研項目，面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)
中心依托“國家預(yù)應(yīng)力工程技術(shù)中心”、“混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土教育部重點實驗室”等國家和部省級科研基地，不斷地將最新科研成果轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實驗項目。通過把科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容，把科研方法融入實驗教學(xué)活動，向?qū)W生傳授科研理念、科研文化、科研價值，使學(xué)生了解科技最新發(fā)展和學(xué)術(shù)前沿動態(tài)，激發(fā)科研興趣，啟發(fā)科研思維，培養(yǎng)科研道德，提升學(xué)生科學(xué)研究和科技創(chuàng)新能力。
3.3來源于工程實踐，面向工程實踐能力培養(yǎng)
中心的大量虛擬仿真實驗項目來自于真實的工程實例，是以實際工程為背景，解決工程實際問題為目標(biāo)的“實戰(zhàn)型”項目。通過真實項目的演練，指導(dǎo)學(xué)生綜合運用專業(yè)知識，進一步培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和實踐能力，為社會輸送合格的“來之能戰(zhàn)”的畢業(yè)生。
已將典型重大工程轉(zhuǎn)化為實驗項目的實例有：
(1)山東博物館屋蓋薄壁箱型結(jié)構(gòu)虛擬仿真；
(2)廣州南站大跨空間結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力虛擬仿真；
(3)廣州白云機場復(fù)雜鑄鋼節(jié)點虛擬仿真；
(4)潤揚長江大橋大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真；
(5)深圳大運會體育館鋼結(jié)構(gòu)安裝施工虛擬仿真；
(6)滬通長江大橋橋梁沉井施工全過程虛擬仿真。
3.4面向防災(zāi)減災(zāi)，開展災(zāi)害虛擬仿真
篇12
目前我國的輸配電線路施工技術(shù)參與人員數(shù)量較多，但是這些人員的能力水平都是各不相同的，操作人員的各方面知識水平和素質(zhì)也需要提升。對于輸配電線路施工操作人員的培訓(xùn)如果僅僅停留在理論的層面，就難以替身操作人員的實踐能力，參加培訓(xùn)的人員因為實踐比較少，所以技能就比較差，正是這種原因使得人們對于輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)的需求也更加迫切。
二、輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)狀
（一）輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)概況
輸配電線路施工技術(shù)仿真是對現(xiàn)實配電線路施工技術(shù)系統(tǒng)的抽象屬性的模仿。人們利用這樣的模型進行試驗，從中得到輸配電線路施工技術(shù)所需的信息，然后幫助實踐者對現(xiàn)實世界的輸配電線路施工技術(shù)的問題做出決策。輸配電線路施工技術(shù)仿真是一個相對概念，任何逼真的仿真都只能是對真實系統(tǒng)某些屬性的逼近然而仿真是有層次的，既要針對所欲處理的客觀系統(tǒng)的問題，又要針對提出處理者的需求層次，否則很難評價一個仿真系統(tǒng)的優(yōu)劣。
輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)一種先進的實施培訓(xùn)手段，提高培訓(xùn)的效率，強化培訓(xùn)效果。輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)的設(shè)計是在計算機的基礎(chǔ)上開發(fā)，通過internet 軟件平臺及面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，綜合設(shè)定，使得輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)具有實用性和可維護控制性。
輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)的開發(fā)，主要是首先起源于國外對于計算機仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，尤其是西方國家如英國、美國等大型企業(yè)開發(fā)計算機仿真系統(tǒng)，并取得了顯著的效果，這樣參加培訓(xùn)的人員可以在很短的時間內(nèi)獲得具體輸配電線路施工技術(shù)作業(yè)經(jīng)驗，其技能可以與在現(xiàn)場工作2年的人員比，因此很多國家都看到了計算機仿真技術(shù)的優(yōu)越性，計算機仿真系統(tǒng)也越來越多的應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。目前我國對于仿真系統(tǒng)的應(yīng)用也是在一些危險性較大的領(lǐng)域，例如大型的鍋爐裝置、化學(xué)化工及變電站的應(yīng)用中，后來有人提出在輸配電線路施工技術(shù)作業(yè)中應(yīng)用，但是目前仿真系統(tǒng)在輸配電線路施工技術(shù)作業(yè)中應(yīng)用僅僅停留在提出的階段，還沒有完全開發(fā)出完善的輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)。
（二）輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)功能設(shè)計
目前關(guān)于輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)的設(shè)計的思想越來越統(tǒng)一，即輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)必須能夠便于施工技術(shù)模型的調(diào)試和輸配電線路畫面的構(gòu)造，輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)還應(yīng)采取先進的運行軟件和保證運行數(shù)據(jù)相分離的一種設(shè)計思路。
關(guān)于輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)功能設(shè)計應(yīng)該分成培訓(xùn)師和受培訓(xùn)者兩個方面的功能，對于輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)培訓(xùn)師功能應(yīng)該是輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)的集成操作，其主要功能是可以控制受培訓(xùn)者的機器，包括受培訓(xùn)者機器的開始暫停關(guān)機等功能，另外可以準(zhǔn)確知道受培訓(xùn)者機器是否有事故及分析事故產(chǎn)生源，輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)培訓(xùn)師機器功能還應(yīng)是控制受培訓(xùn)人員考核的現(xiàn)場等具體狀況。輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)學(xué)員機器功能設(shè)計，首先要依附于輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)培訓(xùn)師機的功能下，即能夠受到輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)培訓(xùn)師機器的監(jiān)管控制。在這種模式的輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)受培訓(xùn)人員的機器可以提供參家培訓(xùn)人員的操作畫面，主要包括操作的流程圖、、控制組、趨勢圖及操作記錄等具體的監(jiān)控畫面。
輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)將電網(wǎng)仿真系統(tǒng)和輸配電線路仿真及配電站系統(tǒng)仿真等有機結(jié)合進行設(shè)計，該系統(tǒng)應(yīng)該具有的特點是確保在硬件使用上采用了以局域網(wǎng)應(yīng)用為核心，利用工作站、開放式系統(tǒng)及微機構(gòu)成的分布式，以便于以后輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)的擴充和升級。此外，在輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)軟件上采用了軟件相互支持系統(tǒng)技術(shù)，這樣使輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)系統(tǒng)更加便于修改和維護。再者，在功能上要更加完善，即充分考慮了仿真電網(wǎng)和輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)及仿真變電站之間的相互影響，使輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)更加具有真實性。最后，還應(yīng)通過采用了輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)多媒體技術(shù)，逐步實現(xiàn)輸配電線路施工技術(shù)的圖像化和可視化，比較完整的反映出輸配電線路施工技術(shù)作業(yè)情況，同時也使仿真的對象更加便于更改和進一步擴充，這樣輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)就會具有更高的性價比。
通過輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)為輸配電線路施工技術(shù)作業(yè)人員提供了一種較為先進的培訓(xùn)手段，同時也徹底改變了傳統(tǒng)的培訓(xùn)模式，它的設(shè)計及應(yīng)用可以提高整體的輸配電線路施工作業(yè)技術(shù)，進一步確保電網(wǎng)安全，同樣也大大提高了作業(yè)者的勞動生產(chǎn)率，為創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益發(fā)揮著顯著的作用。
三、結(jié)論
輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)仿在不斷的發(fā)展和完善中，供電有限公司每年都會投入很大的資金和時間等用于施工技術(shù)人員的培訓(xùn)及考核，著力開發(fā)完善的輸配電線路施工技術(shù)的仿真系統(tǒng)，使得輸配電線路施工技術(shù)的仿真系統(tǒng)能自由安排培訓(xùn)項目，并且允許人員在培訓(xùn)中發(fā)生各種錯誤，同時演示出因為操作錯誤造成的種種后果且不帶來任何實際危害，不受其他客觀條件的限制，此外還可以人為制造各種故障來綜合培訓(xùn)操作人員處理操作中故障的能力。輸配電線路施工作業(yè)人員進行重復(fù)性集中培訓(xùn)，從而使的操作人員在短期內(nèi)接受較多的培訓(xùn)項目，縮短總的培訓(xùn)周期?？晒?jié)約大量的培訓(xùn)時間與經(jīng)費。所介紹的輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)目前已經(jīng)投入運行，實際應(yīng)用表明該系統(tǒng)能極大地提高培訓(xùn)的質(zhì)量，在短時間內(nèi)提高施工技術(shù)人員的技術(shù)水平，對電力系統(tǒng)的建設(shè)起到了重大的推動作用。目前很多設(shè)計成果效果較為顯著，但是為了進一步提高輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)的應(yīng)用水平，還需要更好的完善輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)，爭取達到創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻：
[1] 楊永生,郝小欣.分布交互式仿真技術(shù)在變電站仿真中的應(yīng)用[j]. 電網(wǎng)技術(shù).2000(9)
[2] 湯曉青,周林,栗秋華.輸配電線路施工技術(shù)仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[j]. 四川電力技術(shù).2007(2)
[3]姜芳芳,來文青,龔慶武.虛擬現(xiàn)實在變電站仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用[j].高電壓技術(shù).2005(7)
篇13
引言
時代的變遷讓我國國民的經(jīng)濟建設(shè)飛速發(fā)展，建筑施工技術(shù)工程也是日新月異。趨勢很好的建筑行業(yè)，讓越來越多的有遠見的成功人士加盟到其中，企業(yè)的互相競爭也是必不可免的，這也有利于建筑企業(yè)為了競爭不得不提高技術(shù)水平的創(chuàng)新。建筑施工技術(shù)的管理是一項建筑工程的基礎(chǔ)措施，做好建筑工程的施工技術(shù)管理，可以提高建筑工程的修建效率，降低施工時的人力物力成本，并且還可以提高建筑工程的整體質(zhì)量。
一、關(guān)于建筑施工技術(shù)管理優(yōu)化的重要性
隨著國民收入的穩(wěn)定增長，社會各行業(yè)的全面進步，我國的各個地區(qū)對于基礎(chǔ)設(shè)施的使用建設(shè)也在全面的遞增，特別是建筑業(yè)建設(shè)取得我國房地產(chǎn)的突飛的發(fā)展。不過，建筑行業(yè)也讓建筑施工企業(yè)的數(shù)量增多。但是，對于目前的建筑行業(yè)，雖然有管理部門的監(jiān)督，相關(guān)質(zhì)量的要求還是不太全面而且還偏低，所以建筑各個企業(yè)的施工技術(shù)也不一樣，這也是導(dǎo)致建筑質(zhì)量不合格，頻繁出現(xiàn)的主要原因。通過建筑企業(yè)互相競爭的情勢下，可以要求提高建筑質(zhì)量的施工技術(shù)。只有完善了施工技術(shù)的管理要求，才有利于施工建設(shè)中修建的效率，提高工程的管理水平，降低建筑工程的建設(shè)成本，所以建筑施工技術(shù)監(jiān)督管理的優(yōu)化非常重要。
二、我國建筑施工技術(shù)的進步
1、建筑裝飾施工技術(shù)
隨著改革開放的政策剛剛開始，我國建筑裝飾行業(yè)慢慢興起，并且成為持續(xù)了20年之久高速發(fā)展的行業(yè)，建筑裝飾行業(yè)的施工技術(shù)到現(xiàn)在已經(jīng)有很大都進不了，尤其幕墻專業(yè)已緊跟國際水平，稍稍落后。但是有的工種已經(jīng)有了翻天覆地的變化，各種電工工具已經(jīng)普及在了全行業(yè)。有的企業(yè)已經(jīng)把生產(chǎn)的矛頭轉(zhuǎn)向了裝飾配件，生產(chǎn)工廠化，現(xiàn)場施工裝配化的路子了，是當(dāng)前施工比較良好的一個狀態(tài)。
2、信息化管理技術(shù)
自我國進人wTO，國際建筑業(yè)的投資也自然加大了，所以建筑市場競爭非常的激烈，對于安裝企業(yè)本身的管理技術(shù)的要求也日趨增高，這時候現(xiàn)代管理手段，有助于提高企業(yè)的競爭力。大型施工企業(yè)的改造主要在于公司和股份，以辦公自動話為基礎(chǔ)也可以有效的推進企業(yè)管理信息化的建設(shè)，還有以工程項目管理信息化也可以改善和提高企業(yè)信息化的建設(shè)水平。
3、低碳建筑中的施工技術(shù)
低碳建筑是指在建筑材料與設(shè)備制造、施工建造和建筑物使用的整個生命周期內(nèi)，減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量。目前低碳建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢?！暗吞冀ㄖ钡吞冀ㄖ捎媒Y(jié)構(gòu)體系、地能熱泵系統(tǒng)、智能布線配電系統(tǒng)、太陽能綜合利用、節(jié)能門窗、雨水收集中水利用及其他低碳使用技術(shù)。低碳建筑技術(shù)不僅可以大幅度降低能耗，同時可使建筑碳排放水平降低50%左右。
4、建筑防水技術(shù)
最近幾年以來，我國建筑防水材料的應(yīng)用慢慢發(fā)展，并且步步高升，尤其是新型防水的材料增長的更為迅速。根據(jù)市場的需求，以及大致的走勢，SBS/APP改性瀝青防水仍然需要大量生產(chǎn)投人市場的。EPDM用VC這兩種產(chǎn)品成為高分子防水卷材的要發(fā)展的重點，并且對TPO產(chǎn)品的研究會加大力度。防水涂料好的前景是聚氨醋、丙烯酸醋類的防水涂料。硅酮是密封材料的重點，并且努力的研發(fā)防水保溫性能的材料。
三、建筑施工技術(shù)的發(fā)展方向展望
1、計算機、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在施工管理中的作用
信息技術(shù)在施工界也占有相當(dāng)重要的位置，因此需要復(fù)雜項目的管理人員也要具備現(xiàn)代管理信息技術(shù)知識，這樣才能有效提高國內(nèi)的建筑市場，利于以后在國際上的競爭。
（1）提高管理水平的重要性。目前我國的施工企業(yè)之間的競爭普遍進入白熱化狀態(tài)，而承接建筑工程的可以稱為國內(nèi)施工企業(yè)經(jīng)營的決定性因素，由于接到建筑工程任務(wù)就能掙錢的思想在很多企業(yè)中根深蒂固，所以導(dǎo)致很多施工企業(yè)對建筑工程項目管理不是很重視。因此就需要搞好管理，降低成本，提高營利能力，提高企業(yè)的競爭力，對施工企業(yè)來講是很重要的。
（2）利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，大輻度提高管理效率目前很多項目參與各方的工作協(xié)調(diào)和信息交流的方式相對還是較為傳統(tǒng)的，就導(dǎo)致速度和效率都比較低。造成這些的原因就是懂得項目管理和熟練計算機的項目管理人員很少。尤其是私企的老板對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)了解少之又少，所以一定程度上影響企業(yè)的發(fā)展。項目管理的科學(xué)化是大勢所趨，因此就需要各大企業(yè)都要引進先進的科學(xué)技術(shù)，以此來加強我們的施工項目的管理，提高工作效率，從而帶動施工企業(yè)整體的核心競爭力。
2、預(yù)拌混凝土以及混凝土輸送、使用技術(shù)的創(chuàng)新
混凝土是現(xiàn)代建筑施工的主要原料，混凝土的質(zhì)量直接決定了建筑施工的質(zhì)量。預(yù)拌混凝土技術(shù)采用先進技術(shù)，將混凝土在施工前攪拌好，一是減少了施工工序，極大減少了人、物資源的浪費，并在客觀上縮短了施工工期；二是標(biāo)準(zhǔn)化的混凝土能避免人工配比、拌料時的誤差，保證了混凝土的質(zhì)量。另外，通過創(chuàng)新技術(shù)，采用泵送混凝土輸送技術(shù)，保證了混凝土在輸送過程中的質(zhì)量穩(wěn)定。在混凝土的現(xiàn)場施工方面，通過采用預(yù)防混凝土堿集料反應(yīng)的措施來進一步的保障混凝土施工質(zhì)量，例如，盡量使用低堿水泥、砂石料、低堿活性料等。同時，通過預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，采用低松弛高強度鋼絞線以及新型預(yù)應(yīng)力錨夾具結(jié)合起來，有效減少混凝土板厚、高度，從而達到減輕建筑物自重、提升建筑物性能的效果。
3、鋼筋加工技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用
鋼筋-混凝土結(jié)構(gòu)是大多數(shù)建筑物的首選，鋼筋加工質(zhì)量對建筑施工質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。在鋼筋的焊接方面，電渣壓力焊由于不受鋼筋化學(xué)成分、可焊性以及天氣的影響，并且操作過程中沒有明火、安全又簡單，在鋼筋加工中越來越普及，特別適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中豎向或斜向（傾斜度在4：1范圍內(nèi)）鋼筋的連接，特別是對于高層建筑的柱、墻鋼筋，應(yīng)用尤為廣泛。
在鋼筋連接技術(shù)方面，鋼筋剝肋滾壓直螺紋技術(shù)通過滾絲機將待連接鋼筋端部的縱肋和橫肋直接滾壓成普通螺紋，并用特制的直螺紋套筒連接。采用直螺紋連接技術(shù)可以大大加強鋼筋接頭強度，100%發(fā)揮鋼筋抗拉，并且操作簡單高效，施工現(xiàn)場就可以快速進行加工。
4、建筑施工虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用
通過建筑施工的虛擬仿真應(yīng)用可以直觀、科學(xué)地展現(xiàn)不同施工方案的真實效果，定量地完成方案的對比，有助于施工方案的選擇和優(yōu)化，提前發(fā)現(xiàn)和解決問題，真正實現(xiàn)最優(yōu)施工。為實現(xiàn)建筑施工的虛擬仿真，需要借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、優(yōu)化與建模技術(shù)等，建立復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析模型，針對廣域分布的數(shù)據(jù)資源和計算資源進行研究、分析、實驗或修正，并提供直接真實的人機交互對話三維界面，計算規(guī)模龐大。云計算平臺的集成計算引擎賦予支持系統(tǒng)強大的計算處理能力，能夠滿足建筑施工虛擬仿真應(yīng)用中的海量數(shù)據(jù)存儲與分析處理，是新一代信息技術(shù)在建筑工程行業(yè)的典型應(yīng)用。
目前，建筑施工虛擬仿真應(yīng)用在國內(nèi)建筑工程行業(yè)的還處于發(fā)展階段，相關(guān)工程實踐不多。未來，可通過增加軟硬件及人員投入、提升施工技術(shù)人員的軟件研發(fā)與應(yīng)用水平等途徑，基于云計算推廣虛擬方針應(yīng)用，對施工活動中的人、財和物的信息流動過程中出現(xiàn)的仿真，為了避免施工中出現(xiàn)問題，就要增強施工過程中的決策、優(yōu)化和控制能力。
結(jié)束語
綜上所述，隨著建筑工程施工技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，在促進我國建筑施工質(zhì)量不斷提升的同時，也使得人們的觀念在發(fā)生著越來越大的變化。未來建筑施工技術(shù)的發(fā)展，需要科學(xué)的人文觀、環(huán)境觀、資源觀的保障，只有具備這樣的施工技術(shù)應(yīng)用觀念，才能夠更好地促進我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。
參考文獻
