第一篇：反應塔冷卻系統設計中數值模擬的應用論文

0引言

閃速爐是一種冶煉設備，能夠高效處理一些粉狀硫化礦物。這種設備主要由精礦噴嘴、反應塔、沉淀池以及上升煙道四個部分組成。反應塔主要位于沉淀池的上方，其中進行熔煉反應。反應塔的長期環境都是高溫，受到煙氣與熔體的雙重沖涮，會受到比較嚴重的腐蝕。工作人員為了減少反應塔受到的損害，使用冷卻系統對反應塔進行降溫。現對反應塔冷卻系統設計中的數值模擬情況進行分析，并總結如下。

1數值模擬的建立

反應塔中的反應過程非常復雜，尤其是高溫煙氣與爐外空氣之間的熱傳遞，其中發生的反應是高溫煙氣與爐體內壁的對流，內部溫度的平衡，以及輻射換熱等。反應塔中這種反應，需要熱量的相互傳遞，還會受到內部材料熱量的影響。冷卻系統的作用，能夠實現冷卻水與冷卻元件之間的熱量置換[1]。這個過程具有結構和傳熱機理方面的對稱性，從實際上分析冷卻單元之間，并沒有熱量的轉換。工作人員要通過爐體冷卻單元進行建模，其三維模型要采用fluent軟件進行計算。在本次研究中，主要應用的模型是熱傳導模型，選取控制容積法進行運算。該模型的研究對象是反應塔爐體，要深入分析其對稱性，然后選取一半冷卻單元作為研究對象，分析需要求解的集合模型，對幾何模型網格劃分進行分析。

2計算結果與分析

工作人員要在實際生產中，選取常用的工藝參數冷卻水量2.5t/h(對應進水速度為1.5m/s)，進水溫度為25℃。基于此，要進行分析和計算，建立冷卻單元三維數值模型，分析求得Z=0面的溫度場分布。從計算結果進行分析，冷卻單元的冷卻效果良好，工作人員不僅能對冷卻元件進行局部設置，還能夠控制冷卻元件周圍的耐火材料區域溫度。針對冷卻元件和煙氣接觸面的溫度，冷卻元件具有較好的降溫效果，能夠促進內壁掛渣的形成。這是冷卻元件常使用的功能之一。在實踐中，低溫區域能夠延長耐火材料的壽命，并促進反應塔掛渣的形成，確保反應塔得到更好的保護。工作人員在數值的模擬計算中，還能得出冷卻水的出水溫度為31.4℃，溫升為6.4℃。根據這個冷卻水熱量，其釋放了8876W，冷卻單位損失的熱量為8900，冷卻水帶出熱量占總的熱損失量的99.73%。根據此，冷卻單元的熱量主要是被冷卻水帶走，很少會通過外壁散熱，所以在冷卻系統設計中，冷卻水帶出熱量的計算非常重要。在這個過程中，要促使鋼板維持在較高的溫度，不會影響反應塔的使用性能。冷卻水帶出的熱量，會因為冷卻水的進水速度的增大而增大。但是這種增加的情況比較微小，很難分辨。尤其在冷卻水進水速度將至0.525m/s以下，冷卻水帶出熱量一直恒定。由此可以得知，冷卻強度會隨著冷卻水量的變化保持不變，從Q=cmΔt可知，冷卻水的出水與進水溫差與冷卻水的進水量成反比。上圖的曲線，符合這種比例關系。工作人員在冷卻水的進水速度減少的情況下，要把握冷卻水進水溫差和出水溫差，避免水溫過高。所以在冷卻系統的設計中，不能將冷卻水量設計的太小[3]。冷卻水帶出熱量與冷卻水進水溫度的關系，工作人員能夠推測出，冷卻水進水溫度的增加，會降低冷卻水帶出熱量減小。如果減小的幅度比較小，或是溫度沒有變化，那么冷卻單元的冷卻強度會隨著冷卻水溫度的變化保持不變。

3結語

數值模擬在反應塔冷卻系統設計中，要進行建模計算，更加準確研究冷卻系統，主要的結果是冷卻單元的效果較好，能夠促進反應塔內壁掛渣的形成。冷卻水會帶走冷卻系統的散熱損失，關鍵是設計與計算冷卻單元冷卻水溫升帶出熱量。工作人員針對冷卻系統的總循環水量與溫升，以及冷卻單元的冷卻強度與冷卻水的進水溫度，都需要深入的分析，找準關系，增加冷卻強度。在本次研究中模型忽略了反應塔內壁掛渣的影響，掛渣的形成機理以及掛渣對反應塔冷卻系統的影響，所以在反應塔的冷卻系統研究中，要將其當作下一步工作。

第二篇：多媒體在模擬電子技術教學中的應用論文

多媒體在模擬電子技術教學中的應用

穆占彪寧夏西吉縣職中 電子

摘要：模擬電子技術是電類專業的一門重要的專業基礎課，其理論性和實踐性都很強，長期以來，就造成了學生感到入門很難,教師也抱怨該課程難講。隨著多媒體技術的普及，人們利用多媒體技術進行教學已經成為教學體系中的一個重要環節。下面我就將“多媒體在模擬電子技術教學中的應用”體會作一闡述，并且對多媒體技術在電子技術教學應用中存在的弊端與提出的幾點建議。

關鍵詞：電子技術；多媒體教學；傳統教學

模擬電子技術是電類專業的一門比較重要的專業基礎課，因為理論性和實踐操作性都很強，對于初次接觸的學生來說，該課程全新的知識體系肯定是陌生的，因此很難輕松的掌握嚴格的理論和實踐相結合的分析處理手段，從而產生畏懼心理，對于聽課但無法及時掌握知識的學生，容易處于急躁或迷茫的狀態，以致于學生學得索然無味，缺乏學習的積極性。而另一方面，傳統的教學方法使得老師們也感覺有些力不從心，很頭疼。隨著現代教育技術的進一步推廣以及素質教育的深入實施，多媒體技術已廣泛進入課堂。多媒體教學具有直觀形象、聲畫并茂、視聽結合、生動有趣的特點,能為學生創設良好的學習情境,并以境激情、以境引趣、以境助學、以境促知,使學生學得快,理解得透,從而達到事半功倍的教學效果。所以,在電子技術教學中充分利用多媒體是教學改革的必然。很顯然，多媒體教學手段在激發學 1

生學習興趣、開發學生智力、提高課堂效率、優化課堂結構方面確實起到了關鍵作用。那么，在課堂教學中，怎樣才能科學合理地設計和組織好多媒體教學活動，獲得理想的教學效果成為現代教學中的關鍵問題。

現根據以西安電子科技大學出版社出版、江曉安老師編寫的《模擬電子技術基礎》為腳本，結合使用課件教學的體會，探討多媒體課件的有效使用方法和其產生的問題及建議。

一、充分發揮多媒體聲畫并茂的教學優勢

（一）畫的使用使教學變得生動和直觀

《模電》）被公認俱到多、精講提練少；各種組態電路多、功能電路少為電子技術基礎課中的難點。各種分析計算無一漏掛，但卻缺乏濃縮提煉。也就是說模擬電子技術課程有大量的相對復雜而抽象的概念，在這樣的知識面前，再生動的語言和平面的板書，都顯得十分蒼白，如果把難懂的概念變成具體的可觀察的畫面、圖形，從而把過度抽象的知識直觀演示出來，將會事半功倍。

如關于P-N結的形成及單向導電性教學、晶體管和場效應管內部載流子運動過程等涉及到器件內部結構中載流子的運動，相對比較抽象，利用傳統的教學手段總是不能使學生很好的理解，現在可通過動畫直接給出內部的載流子的具體運動情況，使得講授和學習變得生動和直觀。而對于一個基本放大電路中各點的瞬時電流、電壓是如何圍繞著靜態工作點隨著輸入信號變化而變化等這些內容，以往我們在課堂上給學生描述時感到既費時又費力，現在借助多媒體課件后，只需

通過動畫就能動態地演示各點的瞬時電流、電壓圍繞著靜態工作點隨著輸入信號變化的情況以及當靜態工作點變化時輸出波形失真情況。.這樣，學生就能對這部分內容形成一個完整、清晰的概念，從而使得這部分內容講起來變得輕松和省時。

（二）多媒體仿真軟件的使用以及理論與實踐的聯系更加密切理論性強是模擬電子技術課程的一個顯著特點，以往很多同學直到課程學完都還不能真正理解放大電路的實際應用，覺得那只是書本上的東西，每次就在紙上根據公式計算靜態和動態參數，而對于電路在現實生活中的應用卻知之甚少。實踐性教學給學生提供一個消化、理解、應用理論知識的環境，同時也是知識創新的環境，是培養學生分析和解決實際問題能力的有效途徑。如在放大電路的內容講解的過程中利用功能強大的仿真軟件，軟件如PROTEL99SE，Proteus 6 Professional，PROTE2004 sp2 dxp等來仿真既使得學生對電路中各種元件的作用有深刻的認識，又會讓學生對小信號的放大有更直觀的了解。在電子技術高速發展的今天，新電路、新電子器材不斷涌現，也不會因實驗條件限制而無法及時地滿足各種實驗的需要。通過仿真實驗，學生不但鞏固了學過的基本原理，學習了電路的調試方法，而且掌握了先進的計算機電子線路的設計方法和技術。

而在我們講授有關各種集成運算放大和功率放大及直流穩壓電源等教學內容時，可以加入一些具體的實際應用的電路的圖片和影像，并對這些用電路進行分析講解，通過多媒體課件可以這些章節中的具有代表性的問題作較詳細的講解來提高學生分析解決問題的能

力，并可通過一些基本放大電路的一般設計方法的講解，來提高學生的實踐能力。

由于這些關于電子技術的發展過程，和具體的電路形式都較為復雜，在傳統的授課形式下，受課時限制很難得到很好滿足。現在我們通過多媒體課件的圖文并茂的特點，來滿足學生的好奇心和求知欲，極大的激發學生的學習興趣，使整個學習的過程變為一種自發，自覺的過程。

二、多媒體教學中存在的弊端

多媒體技術在教學中的作用無可非議,但是在充分肯定的同時,我們必須保持清醒的頭腦,認識其本質。無論多媒體的現代化程度有多高,也不可能至善至美,缺陷自然存在。認為其缺乏活質,不具有教師教學藝術的整體性,不能隨機應變,無法實現師生的互動,因此,在推廣多媒體教學時,不能廢棄口授教學。以下就對多媒體教學中的不足和對策進行詳述。

（一）板書消失，教師受限

因為多媒體課件的使用，造成了板書的消失，所有的內容都隨著鼠標的點擊，一一列出，對于有大量具體分析過程推導的部分，如關于單管放大電路和運算放大電路的分析過程，通過PowerPoint很難使學生加深對具體的分析推導過程的理解。更使得學生無法明確的了解知識點之間的關系和在所在章節中起的作用。教師的整個思維全部受控于PowerPoint的進程，更是無暇顧及在座學生的課堂狀態。在使用PowerPoint時，單一的鼠標操作使得教師被限制在課件平臺的工作區域內，相對的活動范圍也受到了限制，同時也使教師無法生動的表現原有的肢體語言和自由思維發揮帶給學生擴展知識的機會。

（二）課程的節奏難以控制

由于多媒體教學具有課前制作，投影方便，轉換迅速的特點,容易造成內容偏多的傾向。如對于反饋類型判斷部分的講解，采用幻燈片進行分析雖然有可以省去教學中書寫大量電路圖的麻煩，但是可能造成學生目不暇接的情況，使其對授課的內容一知半解。

三、多媒體教學的幾點建議

（一）在制作課件前，一定要認真深入分析研究教材，明確教學目的，課件設計要做到突出重點、突破難點、形象生動、使學生便于接受。利用計算機集合處理文字、聲音、圖像、圖形、動畫等信息的新技術，對知識進行歸納，起到提綱挈領的作用，旁征博引，豐富教學內容，從而大大增加信息量。

（二）課件制作一定要有特點、有個性。根據不同的教學內容，如文科、理科、藝術類、理論課、實驗課的不同，采用不同的格式，根據教師與學生的差異，設計不同教學過程，以便做到因地制宜、因材施教。

（三）在重視多媒體教學的同時，不能忽略傳統的教學方式，要做到兩者有機結合。在分析電路和公式的推導過程中，用傳統的板書效果更好。在多媒體的播放過程中一定要注重學生狀況，調節課堂氣氛，切忌避免“人灌”變“機灌”。

四、結束語

本文以“模擬電子技術”多媒體課件在課堂教學為例，我們在課堂教學上合理使用高品質的多媒體技術；利用多媒體教學和傳統教學相結合的方式，使整個教學過程作為一個整體，真正意義上做到教學成為一個使學生獲得一定知識，能力的有效手段。

參考文獻：

[1]江曉安，董秀鋒等.模擬電子技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2008.[2]王新,李陽.確立學生主體理念,探討人才培養途徑[J].教育探索,2003,(10).[3]王如玫,石笑寒.關于電氣專業基礎課教學創新的探討[J].電力系統及其自動化學報,2002,(6).[4]程清均等.多媒體技術與應用[M].北京:高等教育出版社,1999.

第三篇：高校管理類教學中ERP沙盤模擬應用論文

摘要：俗話說得好：“實踐出真知。”任何學科的理論學習都要在經過實踐的檢驗之后才能發揮出其真正的價值。作為具有很強的應用性和實踐性的管理類專業，一直以來其教學的局限性就在于理論知識多于實踐操作。很多用人單位往往不愿意直接從學校招聘管理類的應屆畢業生，而更愿意選擇有一定從業經驗的人員，就是因為缺乏實踐操作的應屆畢業生往往需要企業付出很多的心血去栽培。面對這種窘境，ERP沙盤模擬課程應運而生，它突破了高校管理類專業重理論、輕實踐的傳統教學模式，使在校學生在模擬實踐中獲得等同于實踐操作的能力。

關鍵詞：管理專業；ERP沙盤模擬；應用策略

1引言

傳統的教學多以傳道授業的模式居多，解惑為少。高校管理類專業的教學與這種傳統教學情況不謀而合，教師多是在學校傳授給學生理論知識，學生畢業后才能得以把這些書本知識用于實踐，中間間隔時間太長，致使實踐中許多問題出現。ERP沙盤模擬課程的出現，打破了這種呆板的教學模式，是高校管理類教學中的新突破。

2高校管理類專業教學的傳統模式

管理類專業與其他專業相比，最大的不同就是它的應用性和實踐性特別強。近年來，高校管理類專業的教師們不斷地探索，希望能夠尋求到更好的支撐點，使管理類教學的進行更加具有實操性，但是摸索多年后也無外乎是三種教學途徑：第一種，搜羅大量的案例，引導學生在課堂上進行相應的案例分析。教師列舉出一些發生過的真實案例，由學生進行理論分析，提供可能的處理方案，然后由教師給出實際處理模式，由學生們在課堂上進行討論分析。第二種，除了由本學校的純理論教學教師對學生進行授課外，學校再在校外企事業單位聘請一些有實際工作經驗的管理人才，到學校給學生上課，這些人具有更多的實踐經驗，能夠在遇到案例時結合自身的經驗，給學生進行更加生動的講解，讓學生了解在遇到實際問題時，如何處理問題。第三種，在校學生經過了兩年至三年時間理論知識的學習后，由學校和掛鉤的企事業單位聯系，派遣學生去這些單位實習，希望通過切身的實踐操作，讓學生更好地消化課堂上學來的理論知識，為未來步入工作崗位做準備。這三種教學模式一直為廣大高校的管理專業教學所應用，但是其弊端也非常明顯，最主要點就是學生不能真正的切入問題的中心，也就是讓學生真正動手操作的地方寥寥無幾，仍然停留在紙上談兵的階段。針對這種現象，ERP沙盤模擬教學模式在經過廣大教師探索多年之后，終于應運而生，成為目前最受廣大管理專業的師生歡迎的一種教學模式。

3何謂ERP？

ERP是一組英文的縮寫，它的意思是企業資源計劃系統，這一系統以大數據信息為基礎，以先進的管理思想為指導，通過對企業的內部和外部資源的整合，實現最終的資源優化。管理系統中涉及人員管理、財務管理、產品供銷、資金調控及物流信息等多個方面的內容，是目前比較成熟的一個管理軟件。ERP沙盤模擬教學就是以ERP作為依托，假設出一個已經經營多年的公司，然后根據ERP系統的設計，把學生分成若干個小組，每個小組分別代表一個ERP機構，并且每個機構都設一個負責人，各個機構之間要進行溝通和聯系，共同管理這個假設出來的企業。這種模擬不同于以往的純理論訓練，雖然公司是虛構出來的，但是管理過程卻是真實的。運用這種方法進行教學，能大大提高學生的實踐操作能力。

4ERP沙盤模擬在高校管理類學生的學習過程中的應用

ERP系統完備，涉獵到企業管理所需要的方方面面。在教學中，沙盤模擬也無須面面俱到，大多數高校管理類專業主要注重從以下四個方面對學生進行教學操作訓練。第一，模擬投資角色。投資是任何企業邁向市場的第一步，沒有投資就不可能獲得市場份額。ERP模擬要求學生針對本企業的運營模式做出相應的市場調研，然后根據市場供求關系制定出投資計劃，并且對投資項目要進行合理的評估和預測，還要求投資小組和其他部門進行協調共商，盡量規避投資風險。切忌因為是模擬訓練就敷衍應付。第二，模擬籌資角色。一個企業要想在市場上獲得長期發展，就必須有一個長期、穩定的資金鏈供應企業的資金周轉，那么這就需要企業有專門的籌資部門，能夠做到未雨綢繆，對企業運轉過程中的短期、長期經營項目可能面臨的資金短缺現象進行及時的資金補充，也就是我們所說的籌資。ERP管理體系中，設有專門的籌資系統，在沙盤模擬中，也需要有專門的小組負責籌資部門，掌握企業的資金數量，通過多種手段確保企業時時能有可供運轉的資金。第三，模擬分配角色。良好的分配系統是確保一個企業保持良性循環的根本所在。企業要先獲得長遠的發展，就必須使企業的人員都能以企業為家，都能具備主人翁精神，而這種精神正是建立在對企業利潤的合理分配的基礎之上的。ERP沙盤模擬，能夠使學生更深入、更真實地感受到企業的利潤是如何產生的，并且對如何進行企業內部利潤的分配與資金管理進行了很好的整合。第四，模擬綜合分析角色。在ERP沙盤模擬訓練中，一定會有一個綜合分析部門，由這個部門對其他部門提供的數據進行管理、計算，通過對大數據的分析，得出一個綜合管理方案，然后對企業的發展前景做出正確的預測。

5結語

隨著我國高校管理類專業教學改革的不斷深化，傳統的教學模式因為與實際操作相脫軌，而逐漸淡出教學的舞臺；ERP沙盤模擬教學以其強大的實踐功能被廣大高校的管理類師生所喜愛。許多用人單位都反饋，經過EPR教學模式訓練的學生在實際工作中處理問題的能力更強，學習和接受新知識的速度更快。隨著這一教學模式的逐步成熟和完善，越來越多的高校管理類專業將會將其引入到課堂教學中來。

參考文獻

［1］黃俊.ERP沙盤模擬實訓在財務管理專業教學中的應用與研究初探［J］.管理學報,2014（10）.［2］李右鍵.淺析ERP沙盤模擬實訓教學在高職院校管理類專業課程的應用［J］.學習與實踐,2014（12）.

第四篇：游戲設計中數值策劃的作用和地位

游戲設計中數值策劃的作用和地位

看了看大家的帖子,大多認為數值策劃的工作內容不外乎公式設計,數值平衡等等.誠然,這一部分內容是數值策劃的重要內容,甚至也是數值策劃這一名稱由來的原因.但是這只是數值策劃工作的一小部分內容,嚴格的來說,甚至是表象化的內容.那么數值策劃的重要工作首先是在哪里哪?.1,游戲中的數據基石

數值策劃的重要工作之一,就是建立整個游戲系統的數值和算法框架.有人要說,數據和算法不是程序應該關心的事么,這句話說對了一半,程序怎么會知道游戲中的人物有幾個屬性,怪物應該如何如何哪?而某某系統又要用到多少數據哪?更不用說比如幫會,技能等系統的某幾個數據應該如何如何操作,放到哪里加減乘除,前后操作的順序流程諸如此類的問題了,策劃不說,大家猜著啞迷做游戲么?

那么又有人要問,策劃出個詳細的文字方案不就好了,至多畫個流程圖,讓程序自己去決定么.話也沒錯,國內大部分公司都是那么做的,策劃整理出文字內容的數據結構說明和操作流程,讓程序自己判斷和具體實現,但是如此一來,策劃對游戲的掌控能力又剩多少哪?將來數據要擴展,思路要修改,又從何下手哪?一般來說,負責系統設計的都是上層策劃,對游戲系統的把握和掌控都是感性和理性的,而程序是屬于邏輯性的內容,一個小系統的文字方案,交到程序這里,要真正實現到完全體現上層策劃的設計理念,估計沒有個三五萬字是描述不清的,即便描述清楚了,可憐的程序同志還要仔細理解和閱讀您老的長篇大論,萬一來個文字歧意或者筆誤,很可能程序最終實現和上層策劃的意圖是貌似神離的,所以國內公司在具體游戲制作中需要大量的策劃和程序交流,這是一種不科學的做法,假設這是一個外包的策劃方案,無法及時交流溝通哪?這時候就需要一個溝通感性/理性的上層策劃和邏輯的程序間的橋梁,將所有策劃意圖數據化,結構化,表述出邏輯內容.使得程序不需要思考如何去實現策劃意圖,按照數據策劃提供的表格化數據結構,公式化表述和程序式描述就可以了.簡單來說,數值策劃的底層工作就是將上層策劃的抽象感性的系統描述具象化邏輯化,做好上層策劃和程序交流的通道,在上層策劃的方案前提下,配合或指導程序,制定出數據結構和算法流程,并保證其被實施.同時在策劃和程序有需要時,迅速為雙方提供各自所不了解部分的內容說明,對策劃說程序實現,對程序說策劃思想,游戲最基本的數據和具體數據流向等,是必須在數值策劃全力參與或者主導下完成的.(實際情況是目前很多公司沒那么做,比較常見的就是程序包干這一塊,策劃出個簡單文字的,多交流就過去了,其實是很嚴重的錯誤,也是為什么策劃方案外包困難的重點問題之一)

2,游戲中活力的源泉

說過了游戲的基石,再說說游戲活力的來源,也就是在底層設計時要考慮到的系統靈活性和易用性,什么,你說這和數值策劃無關?那么我們來舉個例子魔獸世界很有名吧,它提供了一種設計可能,就是npc和怪物功能的互換,比如一個npc對上一句話,它二話不說就輪斧子給你一家伙,然后你砍死它還掉錢

掉物,這個功能可以被用來作為大量任務的表現形式而使用(護送npc,和npc戰斗,和怪物戰斗后對話,勢力的守衛等等)

那么好,主策老大發話了,我們也要!遺憾的是已經到了游戲開發晚期,由于前期出于XXXXX等因素的考慮,可愛的數值策劃大人將npc和怪物分為了兩個不同的數據存儲結構,他們的操作函數各自獨立，操作規則也各不相同，甚至因此設計的模型和動作調用方式諸如此類等等完全無法相互轉換，那么很遺憾，由于數值策劃前期沒有考慮到數據結構和操作設計的靈活性，主策大人的意圖無法實現，那么。阿門，哈里路亞，安息吧，前數值策劃大人。。

我們將上面的意圖擴展一下，如果我們能在游戲中將手一指，對一個npc說聲變，就把它變成一把刀，然后裝備上就去砍人，再一變，刀會說話，會給你個任務接去玩玩，或者干脆長腳自己跑了。。72變不是深化，怎么實現，數值策劃的前期設計就很重要了，如果我們前期將npc數據結構，物品數據結構和任務數據結構是分開單獨存儲的，數據操作也是各自為政的，那么顯然實現此功能需要銷毀舊目標，產生新目標，那么這個具體程序做法就是這樣這樣的。而如果我們將所有的物件繼承自同一基類，外掛功能函數作為包裹，比如掛上walk()就可以走了，有say()就說話，放個wield()就可以裝備，掛個heartbeat()就是npc,那么又是另外一種做法了。對上層策劃來說，實現他要求的表現只有一種，而對程序來說，這種表現有無數種實現的邏輯可能，要采樣哪一種，怎么用，又應該誰來決定哪？靈活多變還是求穩求快？資源耗費的估算又應該如何哪？等等....背后的努力可以實現豐富多彩的內容，多了解上層策劃的意圖和程序的總體架構，作出靈活多變的穩定數據框架，不但提供多種游戲表現，還減輕了程序的負擔，當然，前提是要你夠精通。

3,世界構架和平衡

下面就是大家所熟悉的部分了,世界框架的數據結構搭建和公式調整,各類平衡的計算和維護等等.相關方法也有很多,各自對應不同的環境和情況,相信被大家所熟知,就不在此多說了.4.雜項

由于數值策劃的工作比較了解數據底層，一些底層相關密切的系統由數值策劃來做比較得心應手，如：怪物AI等等，時間原因不再細述

最后:

本來想舉出幾個實例來說明,由于最近公司進度吃緊,手頭的自己的文檔又不方便公開,暫免了,大家有想法意見就留帖交流吧.我這文章實在是寫的有點虎頭蛇尾了，沒說的好多。

另外發幾句牢騷,國內公司真那么做的少之又少,公司往往以做項目的方式來管理游戲開發的進度,而甚少用制作藝術品的態度來對待,這是對的,也是錯的.而公司管理者又很少能正確認識數值策劃的重要性,使的這一職位真正的工作內容被忽視,所謂千里馬常有,而伯樂不常有.但是如果我們數值策劃自己都沒有正確的認知,不去研究重要的工作內容,只顧對著游戲公式和平衡問題冥思苦想,填表格直到雙目失明,對自身能力的發展和游戲的制作,都不是一個好消息,閱讀數

據結構和各類計算機語言的知識,研究下數據流程,提高自身邏輯思維能力和程序能力,仔細理解上層策劃感性的系統文檔,同時培養良好的溝通能力等,都是一個數值策劃應該做的.什么?除了這些你還學了美術外語文學天文地理......and so on那么,請允許偶叫你老大,你已經是個主策了.

第五篇：數值模擬在大型鍛件中的應用

材料科學計算機數值模擬

學院：材料科學與工程學院 姓名：董璠

學號：S12080502011 專業：材料學

數值模擬在大型鑄鍛件中的應用

摘要：本文首先介紹數值模擬技術在現代制造中的地位和作用，然后舉例說明數值模擬在鑄造和鍛造中的應用，最后介紹數值模擬在鑄造和鍛造中的應用展望。關鍵詞：數值模擬 鑄造 鍛造 應用

一、引言

隨著計算機技術的飛速發展，人類社會已經步入了信息時代。計算機及網絡不僅改變了人們生活方式，也同樣改變了傳統機械制造的概念與方法。隨著計算機輔助技術(CAX)的廣泛應用，計算機已經深入到工業生產的各個環節之中。一個現代的產品制造過程可以這樣來描述：當接到生產任務時，首先采用CAD(Computer AidedDesign)系統進行產品設計，其設計結果將由CAE(Computer Aided Engineering)系統對其生產工藝的可行性及合理性進行評估，如果其不滿足制造要求或所需要成本太高，將返回到CAD系統中進行重新設計：如果通過了CAE的評估，就將采用CAM(ComputerAided Manufacturing)系統進行實際的生產制造。這一生產模式已在工業發達國家得到了廣泛的應用。

將產品設計、工藝制定、生產制造及管理中的計算機輔助技術，通過先進的信息技術結合起來，從而達到進一步縮短產品設計、制造周期，提高產品質量，降低成本，增強產品競爭能力的目的是非常有意義的。

二、數值模擬技術的有關介紹

數值模擬技術是CAE的關鍵技術。通過建立相應的數學模型，可以在昂貴費時的模具或輔具制造之前，在計算機中對工藝的全過程進行分析。不僅可以通過圖形、數據等方法直觀地得到諸如溫度、應力、載荷等各種信息，而且可預測可能存在的缺陷；通過改變工藝參數對不同方案進行模擬分析，可以從各方案的對比中總結出規律，進而實現工藝的優化。數值模擬技術在保證工件質量，減少材料消耗，提高生產效率，縮短試制周期等方面顯示出無可比擬的優越性。在工業發達國家，數值模擬技術已被認為是生產中必不可少的一個環節，目前在國內數值模擬技術也早已走出象牙塔，并已在實際生產中取得了巨大成功。

2.1 鑄造CAE技術

計算機輔助分析又叫計算機輔助工程(Computer Aided Engineering，簡CAE)，是計算機在鑄造行業中應用的一個重要領域。一般來說，它通過建立能夠準確描述研究對象某一過程的數學模型，采用適當的可行的求解方法，在計算機上模擬研究對象的特定過程，分析有關影響因素，預測這一特定過程的可能趨勢與結果。鑄造過程數值模擬技術便屬于典型的CAE技術。鑄造CAE技術是利用計算機技術來改造和提升傳統鑄造技術，對優化鑄造工藝．縮短試制周期牌低鑄件成本、提高鑄件質量有著重要的作用，它的應用和推廣將為鑄造行業帶來很大的經擠和社會效益。

1989年，世界上第一個鑄造CAE商品化軟件-MAGAMsoft在德國第七屆國際鑄造博覽會上展出，它由德國Aachen大學的Sahm教授主持開發，以溫度場分析為核心內容，運行于工作站上。二十世紀90年代以來，鑄造CAE商品化軟件功能逐漸增強，普遍增加了三維流場分析功能，大大提高了模擬分析的精度。但是，由于鑄件三維應力場問題復雜、算法難度大，當時認為很難在微機上實現。1993年，日本豐田汽車公司在荷蘭的第60屆世界鑄造會議上發表了用大型計算機進行發動機缸體及輪轂三維殘余應力分析的文章，標志著鑄造凝固過程應力場模擬仿真分析朝著工程實用化邁出了一大步。目前，德國MAGAMsott等商品化軟件已具有三維應力場分析功能。最初，它采用FDM/FEM聯合分析的技術路線，即用FDM分析流動場、溫度場，用FEM來分析應力場。其中FEM采用商品化的有限元分析軟件。現在，正全部改用FDM技術。其它CAE商品化軟件的應力場分析絕大多數也采用FEM方法，如美國的Procast，但模擬分析的準確度有待進一步提高。

2.2 三維有限元模擬

根據金屬材料非線性本構關系式的不同，三維有限元在金屬成形過程模擬中的應用主要分為兩大類：彈-（粘）塑性和剛-（粘）塑性有限元。2.2.1 彈-(粘）塑性有限元法

這一方法考慮了金屬變形過程中的彈性效應，其理論基礎是Prand It-mises 本構方程。它可分為小變形彈塑性有限元法和大變形彈塑性有限元法，前者主要分析金屬成形過程中的初期情況，后者應用于變形量發生大變化的后期階段。它們適用于彈性變形量無法忽略的成形過程模擬，廣泛應用于板料成形問題分析。在分析金屬鍛造成形時，不僅能按照變形的路徑得到塑性區的發展狀況，工件中的應力應變、溫度分布規律及幾何形狀的變化，而且還能有效地處理卸載等問題，計算殘余應力及殘余應變，從而可預知并避免產品缺陷。但是，彈塑性有限元法要采用增量方式加載，為了保證計算精度和迭代的收斂性，增量步長不可能太大所以在計算變形問題時，計算量大，且需要較長的時間和較多的費用，效率較低。金屬成形過程模擬分析中常用到的基于彈-（粘）塑性本構關系的三維有限元分析軟件主要有MARC、ANSYS 等，基本方程基于Lagrange 坐標系。2.2.2 剛-(粘）塑性有限元法 這一方法忽略了金屬成形過程中的彈性變形，其基本理論是Markov 變分原理。剛-（粘）塑性有限元法適用于鍛造、擠壓以及軋制等塑性成形問題的分析中，剛-塑性有限元法通常只適用于冷加工。由于剛-（粘）塑性有限元法是一種基于變分原理的有限元方法，使計算的增量步長可以取得大一些，并且該方法可以用小變形的計算方法處理大變形問題，所以剛-（粘）塑性有限元法克服了彈-（粘）塑性有限元法中計算量大、運算時間長、效率低等不足，使計算程序大大簡化，達到了較高的計算效率。但該法由于忽略了金屬成形中的彈性效應，所以該方法不能求解彈性問題，也不能進行殘余應力計算。目前，剛-（粘）塑性有限元法已成為金屬體積成形的主要數值模擬方法。采用剛-（粘）塑性本構關系的有限元分析軟件有：ALPID、DEFORM 等，其基本方程基于Euler坐標系。

三、數值模擬在鑄造和鍛造中的應用

3.1 數值模擬在鑄造中的應用實例

MAGMAsoft鑄造模擬軟件是全球最佳的鑄造軟件工具，為鑄造業改善鑄件品質、制造過程條件、降低成本、增加競爭力提供了最優選擇。MAGMAsoft是為鑄造專業人員實現改善鑄件質量，優化工藝參數而提供的有力工具，它運用仿真傳熱及流體的物理行為，凝固過程中的應力及應變，微觀組織的形成，MAGMAsoft可以準確地預測鑄件缺陷，改善現有工藝的不足，提高鑄件質量。

MAGMAsoft適用于所有鑄造合金材料的鑄造生產，范圍白灰鐵鑄造，鋁合金砂型鑄造，到大型鑄鋼件鑄造。可應用于鑄造部件設計的開發，最佳工藝方案的優化，縮孔、縮松的模擬，鋼水充型過程的模擬，以及熱處理過程中應力場的模擬。

鑄件為一活塞零件，合金材料為ZLl09G，相當于MAGMA材料數據庫中的A1Sil2CuNiMg，其組織致密性要求較高，生產的主要問題是鑄件內縮松和縮孔嚴重，模具為金屬模，采用一模一腔，重力鑄造。運用MAGMA CAE軟件的主要分析流程如下：（1）建模

對于MAGMA分析軟件來說，其造型功能比較簡單，只能做一些簡單的工作，對于形狀較復雜的零件一般只能借助一些專用CAD軟件，如Pm／e、UGII、CATIA等進行建模，MAGMA在前處理過程中可通過圖形接口將*．iges或*．sd格式文件直接讀入。（2）前處理

在前處理中主要設置鑄件的澆冒口位置及大小、分別設置鑄件、砂芯、芯盒、澆El入水口(inlet)、跟蹤粒子(tracer)，其中設計跟蹤粒子的目的是為了分析液態金屬液充填結束后雜質和氧化物的運動情況，預測這些雜質是否在金屬液凝固之前能夠上浮到鑄件主體以外，即鑄件內部是否會出現夾雜等缺陷。（3）網格劃分(Enmeshment)有限元網格的劃分是軟件進行分析的基礎，而且有限單元的大小很重要，有限單元大，即整體單元密度小，會造成分析結果粗糙，不精確；太小，整體單元密度大，分析時會占用大量機時，而且結果也不一定精確。所以在劃分時應根據模型的大小及復雜程度，選擇合適的有限單元密度。

Enmeshment是專門用于對三維實體模型進行有限元四面體單元網格剖分的模塊，借助于這個模塊，用戶可以直接對由機械CAD系統所建立的*．stl格式的實體模型進行自動的四面體單元劃分，這個模塊特別適于包括鑄件、鑄型等在內的多個部件同時進行網格剖分。

(a)粗略劃分的有限元網格(b)稀疏不同的有限元網格

圖1 活塞零件有限元網格劃分

（4）模擬計算(simulation)網格劃分好以后，就可以設置所用的各種材料、邊界條件、機床型號，及多種工藝過程參數，尤其是一些生產過程參數的設置可在多次模擬計算中加以優化。在進行分析計算時，首先要確定模具的類型，是金屬模(permanentmold)，還是砂模(sand mold)，以及分析的目的是計算充填(calculate filling)、凝固(calculate solidification)，還是應力應變(calculate stress)情況，然后選擇合金材料及確定在鑄造過程中材料的熱物理特性參數，如鑄造合金、型砂等，這些參數可直接從標準數據庫(database)中得到。工藝及鑄造條件，澆注溫度，或壓鑄沖頭曲線等則由用戶直接輸入現場的實際參數。參數確定完以后整個分析模擬過程可以自動展開，在分析計算的過程中可隨時返回修改有關參數并重新開始分析計算.（5）分析結果

模擬計算結束后，就可以在后處理模塊中看到以顏色三維方式顯示的模擬結果，進行模擬結果分析。

根據流體模擬模塊MAGMA fill我們可以獲得以下信息：鑄型充填的方式、金屬液在型腔中流動的方向與速度、溶融金屬液溫度分布及溫降情況、溶融金屬液壓力場分布、在充填過程中可能發生澆不到、冷隔及沖砂的位置、發生潛在夾渣的位置。

3.2 數值模擬在鍛造中的應用實例

眾所周知，大型鍛造用鋼錠中一般存在縮孔、疏松、夾雜和偏析等缺陷。這些缺陷的存在會增大材料的消耗，而且可能會影響到后續鍛造工序。認識缺陷形成及分布的規律，并進而提出合理的鑄錠工藝，對于提高大鍛件質量、縮短生產周期、降低材料消耗具有重大意義。從八十年代中期開始，作者與第一重型機器廠合作，對鋼錠凝固過程的溫度場進行了大量研究，建立了鋼錠凝固中傳熱過程的數學模型。同時對發熱劑、保溫劑的發熱機理進行了深入的探討，并建立了相應的數學模型。在此基礎上開發出一套專用的有限元模擬程序MIPS。MIPS可以分析凝固過程中溫度場的分布，確定不同時刻凝固前沿的位置，而且能預測縮孔及疏松的位置及尺寸。使用該程序對一重220噸鋼錠的生產工藝所進行的優化，成功地解決了疏松進入錠身的問題。圖2顯示了工藝改進前后，縮孔及疏松的模擬結果。

(a)原工藝

(b)改進工藝 圖2 220噸鋼錠上縮孔疏松缺陷的分布

四、數值模擬在鑄造和鍛造中的應用展望

鑄造CAE技術為提高傳統鑄造行業的產品質量、企業競爭力提供了強而有力的工具，國內采用鑄造CAE技術的鑄造廠家比倒不大，而國外發達國家采用這一技術的企業比較普遍。隨著世界經濟的一體化及我國加入WTO，鑄造CAE技術將顯得日益重要，最近幾年鑄造CAE軟件的應用情況也表明了越來越多的國內鑄 造企越來越越重視鑄造CAE技術，這將進一步推動鑄造CAE技術的發展．從而最終為鑄造企業刨造更大的經濟和社會效益。

從20 世紀80 年代中期開始，清華大學機械工程系由劉莊教授領導的課題組就一直從事數值模擬技術在大鍛件生產上應用的研究，進行了大量有意義的工作。從鋼錠澆注、鍛件生產及鍛后熱處理，所進行的研究工作覆蓋了大鍛件熱加工生產的各個環節，完成了可以用于鋼錠凝固過程及缺陷預測，鍛造過程及工藝優化，淬、回火過程溫度及應力場分析的計算程序。通過與各生產廠家的密切合作，這些程序已經在生產中得到了實際應用，計算結果與實際情況相當吻合，充分證明了程序的可靠性。利用這些程序已經對很多實際生產工藝進行了優化，取得了顯著的經濟效益。

通過近幾年的應用實例可以看出，數值模擬在鑄造與鍛造方面的應用越來越深入，模擬工作逐步從模擬簡單零件轉向模擬復雜零件，從模擬單工步成形轉向模擬多工步成形。通過模擬所解決的問題不再單純停留在學術上，而更多的與實際相結合，應用于生產之中。

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