计算机辅助材料设计研究中心课题组
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直线电机的计算机辅助设计及研究随着科技的不断发展,计算机辅助设计(CAD)技术广泛应用于各个领域。
在电机设计领域中,CAD技术的应用也取得了显著的成果。
本文将重点介绍一种新型的电机设计技术——直线电机的计算机辅助设计及研究。
直线电机是一种将电能直接转换为直线运动机械能的装置。
相较于传统的旋转电机,直线电机具有结构简单、维护方便、精度高等优点。
因此,直线电机在机床、交通运输、自动化生产线等领域得到了广泛的应用。
随着计算机技术的迅速发展,直线电机CAD技术也不断进步。
早期的直线电机CAD技术主要依赖于设计师的手动设计和计算,效率低下且精度难以保证。
随着CAD软件的不断完善,现在的直线电机CAD技术已经可以实现自动化设计和优化。
(1)参数化设计:通过设定相关参数,软件可以自动完成直线电机的设计,并生成相应的三维模型。
(2)性能预测:软件可以根据设计模型,预测直线电机的性能指标,如推力、速度、精度等。
(3)结构优化:根据性能预测结果,软件可以对设计模型进行优化,提高直线电机的性能。
在直线电机设计中,有限元分析是一种常用的数值分析方法。
通过有限元分析,可以精确地模拟直线电机的电磁场分布、推力输出、热分布等情况,为设计师提供有力的参考依据。
仿真分析是通过建立数学模型,模拟直线电机的实际运行情况,以便评估其性能和可靠性。
通过仿真分析,设计师可以预测直线电机在不同工况下的表现,及时发现和解决潜在的问题。
这里以某款高速直线电机为例,介绍其计算机辅助设计和研究过程。
该款直线电机应用于高精度数控机床,要求推力大、行程长、定位精度高。
利用CAD软件进行参数化设计,调整电机结构尺寸,优化电磁方案。
根据客户要求,设定电机的行程、推力、精度等参数,软件自动生成三维模型。
利用有限元软件对设计模型进行电磁场分析,发现电磁力分布不均匀,影响了电机的推力输出。
通过调整电磁方案和结构设计,优化电磁力分布。
根据优化后的设计模型进行仿真分析,评估电机的性能和可靠性。
城市地下空间工程专业计算机辅助设计教学研究城市地下空间工程专业是近年来兴起的新兴学科领域,在城市规划与建设中起着越来越重要的作用。
地下空间工程涉及到地下室、地下管线、地下设施等建筑工程,以及地下空间利用、地下水资源开发等领域。
随着城市化进程的不断加快,地下空间的开发利用成为城市规划和建设的重要内容之一。
对地下空间工程专业进行计算机辅助设计教学研究具有重要的理论和实践意义。
城市地下空间工程专业的计算机辅助设计教学研究可以提高学生的实际操作能力。
在地下空间工程设计中,涉及到较多的复杂数据计算和建模工作,传统的手工绘图和计算方法已经无法满足实际需求。
采用计算机辅助设计方法,可以使学生掌握常用的设计软件和工具,如CAD、Revit、3Dmax等,提高其在专业技术领域中的实际操作能力,增强综合素质。
计算机辅助设计教学研究可以拓宽学生的知识面。
地下空间工程专业的教学内容涉及土木工程、地质勘探、地下水利等多个学科领域,采用传统的教学方法难以全面展现这些领域的知识。
而通过计算机辅助设计教学研究,可以将各个学科领域的理论知识和实际操作技能相结合,使学生在学习过程中能够更好地理解和掌握相关的知识和技能。
计算机辅助设计教学研究可以提高学生的创新能力。
在地下空间工程设计中,需要不断地寻求新的设计理念和方法,以满足不同地域和客户的需求。
通过引入计算机辅助设计教学研究,可以激发学生的创新意识和设计能力,培养其解决实际设计问题的能力,提高其创新思维和实际应用能力。
计算机辅助设计教学研究可以促进地下空间工程专业与现代科技的深度融合。
随着信息技术的迅速发展,计算机辅助设计已经成为现代工程设计的一种重要方法,地下空间工程专业也需要与时俱进,将现代科技应用于教学和科研之中,以适应和推动行业发展的需要。
通过计算机辅助设计教学研究,可以促使地下空间工程专业与现代科技深度融合,为学生的职业发展打下良好的基础。
城市地下空间工程专业计算机辅助设计教学研究是一项具有重要意义的教学改革工程。
课题介绍微电子与纳电子学系2013级工程硕士双选专用清华大学微电子与纳电子学系2013年12月有招生需求导师名单-------------------------------------------------------白国强(设计室)蔡坚、王谦(器件室)陈虹(设计室)陈炜(器件室)池保勇(设计室)邓宁(器件室)方华军(器件室)付军(集成室)姜汉钧(设计室)李福乐(设计室)李树国(设计室)李翔宇(设计室)李宇根(设计室)李兆麟(信研院)梁仁荣(集成室)刘雷波(CAD室)刘振宇(信研院)麦宋平(深研院)潘立阳(集成室)钱鹤(CAD室)任天令、杨轶(器件室)王敬(集成室)王晓红(器件室)王燕(CAD室)王喆垚(器件室)王志华、王自强(设计室)魏少军(CAD室)乌力吉(设计室)吴华强(工艺平台)伍冬(集成室)伍晓明(工艺平台)谢丹(器件室)谢翔(设计室)许军(集成室)叶佐昌(CAD室)尹首一(CAD室)岳瑞峰(器件室)张春(设计室)张进宇(CAD室)张雷(CAD室)刘泽文(器件室)何虎(设计室)北京朗波芯微技术有限公司课题介绍白国强一、招生老师联系信息E-mail: baigq@电话:62794391(O),136********办公室:主楼9区104二、招生人数:2-3名三、课题介绍课题一:(1)课题名称:面向低资源移动终端应用的新型公钥密码算法的集成电路实现技术研究。
(2)课题来源:国家自然科学基金重点项目“面向低资源移动终端的高效新型公钥密码芯片的理论与关键技术研究”。
(3)课题简介:受移动终端(如手机)硬件资源十分有限的限制,现有公钥密码算法,包括RSA算法和ECC算法很难直接应用于移动终端。
为解决这一问题,近年来多变量公钥密码学受到广泛关注,成为研究热点之一。
本课题研究内容是“面向低资源移动终端的高效新型公钥密码芯片的理论与关键技术研究”项目中的一部分内容,将以集成电路方式设计、实现基于多变量的新型公钥密码芯片。
药物分子的计算机辅助理论模拟及分子设计一、本文概述随着科学技术的迅猛发展,计算机辅助药物设计已成为现代药物研发领域中的关键工具。
通过计算机模拟和理论预测,科学家们能够在实验室之外对药物分子的行为进行深入研究,从而加速药物发现和优化过程。
本文旨在探讨药物分子的计算机辅助理论模拟及分子设计的基本原理、方法和技术,并介绍其在药物研发中的应用和前景。
本文首先概述了药物设计的重要性及其面临的挑战,随后介绍了计算机辅助药物设计的基本概念和发展历程。
接着,文章详细阐述了药物分子的理论模拟方法,包括量子力学模拟、分子力学模拟和分子动力学模拟等,以及这些模拟方法在药物设计中的具体应用。
文章还介绍了基于计算机辅助药物设计的分子优化策略,如结构修饰、药效团模型构建和虚拟筛选等。
本文总结了计算机辅助药物设计的优势与局限性,并展望了未来的发展趋势。
通过深入理解药物分子的计算机辅助理论模拟及分子设计,我们有望为药物研发领域带来更加高效、精准和创新的解决方案,从而推动人类健康事业的持续发展。
二、计算机辅助药物设计的理论基础计算机辅助药物设计(Computer-Aided Drug Design,CADD)是一门融合计算机科学、生物信息学、化学、生物学和药物学等多个学科的交叉学科。
其理论基础主要建立在分子模拟、结构生物学、量子化学、统计力学以及等多个领域之上。
分子模拟:分子模拟是CADD的核心技术之一,它利用计算机模拟分子的静态和动态行为,包括分子的结构、能量、动力学以及分子间的相互作用等。
分子模拟技术主要包括分子力学(Molecular Mechanics)、分子动力学(Molecular Dynamics)、量子力学(Quantum Mechanics)和蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟等。
结构生物学:结构生物学为CADD提供了大量的生物大分子(如蛋白质、核酸等)的结构信息,为药物与生物大分子的相互作用研究提供了基础。
迷彩伪装图案计算机辅助设计研究身处于先进科技不断发展的时代,计算机辅助设计(CAD)已经在众多领域大放异彩,其中包括迷彩伪装图案的设计。
计算机辅助设计在迷彩伪装图案中的应用,不仅提高了设计效率,还能通过模拟测试优化设计方案,为作战部队提供更优质的伪装保障。
计算机辅助设计在迷彩伪装图案中发挥着关键作用。
利用计算机辅助设计软件,可以快速生成各种复杂的迷彩图案,同时还能进行伪装效果评估。
通过模拟不同环境下的视觉效果,计算出最优化的设计方案,以增强伪装效果,使作战部队能够更好地隐蔽自己。
计算机辅助设计还具有可定制性,可以根据不同作战需求进行快速修改和优化。
计算机辅助设计在迷彩伪装图案中的应用具有众多优点。
它可以帮助设计师更好地进行方案规划和细节设计,提高设计效率。
通过模拟测试,可以提前预知设计方案可能存在的问题,避免了传统设计方法中可能出现的一些错误。
计算机辅助设计能够实现快速修改和优化,以满足不断变化的市场需求。
然而,计算机辅助设计在迷彩伪装图案中的应用也面临一些挑战。
对设计师的计算机辅助设计技能要求较高,需要具备一定的软件操作能力和绘图经验。
计算机辅助设计过程中需要大量的计算资源,对于硬件设备的要求较高。
虽然计算机辅助设计能够提供高效的设计方案,但也可能因为过于依赖软件而忽略实际应用中的一些问题。
计算机辅助设计在迷彩伪装图案中发挥着举足轻重的作用。
通过高效的设计、评估和修改,计算机辅助设计为作战部队提供了更优质的伪装保障。
然而,面对设计师技能要求较高、计算资源需求较大以及可能忽略实际应用中的问题等挑战,我们仍需不断改进和完善计算机辅助设计在迷彩伪装图案中的应用方法。
未来,随着科技的不断发展,我们有理由相信计算机辅助设计将在迷彩伪装图案领域取得更大的突破,为作战部队提供更加可靠、高效的伪装保障。
计算机辅助设计的不断进步也将促进其他相关领域的发展,推动我国国防科技事业的持续壮大。
清代官服补子图案是清代服饰文化的重要组成部分,具有丰富的文化内涵和独特的艺术价值。
材料生产及加工过程中的计算机辅助设计技术在现代材料生产及加工行业中,计算机辅助设计技术已经成为一项必不可少的工具。
计算机辅助设计技术通过数字化和自动化的方式,对传统的手工设计进行了改进和提升,大大地提高了设计的准确性和效率,同时也降低了制造成本。
本文就材料生产及加工过程中的计算机辅助设计技术进行探讨。
一、材料生产的计算机辅助设计技术在材料生产过程中,计算机辅助设计技术能够对材料性质进行计算分析,计算机模拟化材料的物理、化学性质来实现数字化、数据化与智能化生产。
这样可以极大程度地提高材料的质量和性能,降低成本。
例如在铸造行业中,使用计算机辅助设计技术能够更加准确地计算材料的承载能力、压力强度等,从而改进铸造工艺,提高产品质量。
此外,在分析和预测材料疲劳寿命、断裂韧性、环境适应性等方面,计算机辅助设计技术也发挥了重要的作用。
二、材料加工的计算机辅助设计技术在材料加工行业中,计算机辅助设计技术在下料,模具制造等生产环节中得到了广泛应用。
例如,计算机辅助设计技术可以根据第一张图样,通过计算得到零件的形状和尺寸,进而生成自动化下料程序,节省了人力成本,提高了生产效率。
而在模具制造方面,计算机辅助设计技术可以帮助设计师更加准确地设计出复杂的模具,并进行数模一体化加工,大大加快了模具的制造速度。
除此之外,计算机辅助设计技术还可以被用于材料质量的监测和控制。
通过使用计算机辅助设计技术实现生产过程数据的收集、分析和处理,可以事先预测材料加工中可能出现的问题,并采取相应的措施。
这样可以降低生产过程中出现质量问题的概率,提高产品的质量和稳定性。
三、材料生产及加工的计算机辅助设计技术发展趋势随着计算机辅助设计技术的不断进步,其在材料生产及加工的应用范围也越来越广泛。
未来,随着人工智能技术、大数据和云计算等技术的不断发展,计算机辅助设计技术还将得到进一步提升和拓展。
例如,在材料生产方面,未来计算机辅助设计技术将通过分子模拟、材料成像等更高级的数字化技术,更加准确地模拟材料的结构及其性能,实现自由度高、精度高、自主化的材料设计;在材料加工方面,随着3D打印技术的不断改进,未来人们可以基于计算机模拟出来的设计文件直接进行打印制造,实现更加高效、精准、灵活的材料加工生产。
MEMS器件的计算机辅助设计方法和仿真研究【摘要】MEMS技术的进一步发展依赖于MEMS器件计算机辅助设计的发展和水平的提高。
系统级仿真和多能量场耦合是MEMS器件计算机辅助设计的核心环节。
提出了一种MEMS器件设计的参考方法,并对系统级仿真这一难点做了深入阐述。
关键词MEMS CAD 系统级仿真多能量场耦合1 引言MEMS作为一个新兴的强大的科学领域,虽然近年来取得了飞速的发展,但是相应的设计方法的发展却没有跟上时代的脚步。
尽管MEMS技术有微电子技术作支撑,而且通常使用IC平面制造技术,但它必须进行微机械所特有的三维加工,而且要求与集成电路工艺兼容,要完全解决好这一问题有一定的难度。
此外,MEMS 器件及系统的设计加工与传统的设计加工不同。
传统的设计加工思路是从零件到装配最后到系统,是自下而上的方法。
MEMS系统是采用微电子和微机械加工技术将所有的零件、电路和系统在通盘考虑下几乎同时制造出来,零件和系统是紧密结合在一起的,是一种自上而下的方法。
因此要采用新观念,站在系统高度来设计加工。
鉴于此,建立一套专门的适用的计算机辅助设计、分析和仿真的方法势在必行。
MEMS器件设计软件的发展始于2O世纪8O年代,许多商业机构和大学认识到MEMS CAD软件的重要性,纷纷投入大量的人力物力进行这方面的研究工作。
目前已经开发一些商用MEMS软件,这些系统对促进MEMS 的研究进展使之从实验室走向工业化起了很大的作用。
表1:主要几个典型的MEMS CAD软件软件名称开发单位特点CoventorWare Coventor公司功能最强、规模最大的MEMS专用软件,拥有几十个专业模块,功能包含MEMS器件设计、工艺和仿真。
MEMCAD MIT和 Microcosm公司功能比较齐全,可对设计制造全过程仿真。
还有一个流体分析模块,可对微泵,微阀进行分析。
IntelliCAD IntelliSense公司主要进行机_电_热的分析,在工艺仿真方面有大的灵活性,一个流体分析模块正在测试中。
《计算机辅助设计》课程教学大纲课程类别:专业基础课适用专业:机电一体化技术适用层次:高起专适用教育形式:网络教育/成人教育考核形式:考试所属学院:制造科学与工程学院先修课程:高等数学、电工学、理论力学等一、课程简介AutoCAD是目前使用最广泛的计算机辅助设计(CAD)软件,可广泛应用机械、电子、建筑等各行业的设计工作。
它是一个非常适用的工程设计和绘图工具软件。
AutoCAD是机械专业的必修课,是绘制机械图样方法的一门工具软件,是机械工程专业的一门实践性较强的技术基础课。
它的主要任务是培养学生具有基本的图示能力、读图能力、空间想象力和思维能力以及绘图的技能。
二、课程学习目标通过学习本课程,使学生理解和掌握AutoCAD的制图方法。
通过该课程的学习,熟练掌握AutoCAD绘图环境的设置方法,熟练掌握各种常用命令的基本操作和应用,具有较强的数字化绘图应用能力和实验技能,能够运用Auto CAD软件绘制出符合国家标准的工程图样。
进而明确计算机制图在机械设计中的重要作用与地位;理解和掌握AutoCAD制图的原理和方法,从而为机械模具设计打下坚实的基础。
三、与其他课程的关系本课程的先修课程为《机械制图》,后续专业课《机械零件设计》、《模具设计》等。
四、课程主要内容和基本要求第一章认识AutoCAD及其基本操作『知识点』(1)AutoCAD简介、应用(2)AutoCAD的安装、启动、界面、基本操作(3)AutoCAD绘图环境设置『基本要求』(1)掌握AutoCAD基本操作(2)掌握AutoCAD绘图环境的设置『重点』『难点』(1)AutoCAD绘图环境的设置第二章认识基本绘图『知识点』(1)线命令:直线、射线、构造线、多行平行线、弧;(2)几何图形命令:矩形、正多边形圆、椭圆、椭圆弧;(3)点对象:单点、多点、等分点;『基本要求』(1)掌握基本绘图命令的使用『重点』『难点』(1)各基本命令的快速使用(2)各基本命令的多选项使用第三章精确高效绘图『知识点』(1)坐标、数据输入;(2)直角坐标、极坐标的输入方法;(3)相对坐标与绝对坐标的使用(4)对象捕捉、对象追踪『基本要求』(1)掌握相对、绝对坐标的使用;(2)掌握直角坐标、极坐标的使用(3)掌握对象追踪、捕捉的使用方法与技巧『重点』『难点』(1)相对、绝对坐标的区别与使用方法(2)对象追踪与捕捉的使用方法与技巧第四章高级绘图『知识点』(1)多段线、样条曲线、面域、图案填充等命令的使用『基本要求』(1)掌握面域的意义与创建方法(2)掌握图案填充的方法与修改『重点』『难点』(1)图案填充的方法(2)面域第五章图形的编辑『知识点』(1)选择对象、删除、移动、旋转、复制、镜像、偏移、阵列、修剪、延伸、缩放、拉伸、拉长、分解、对象;(2)倒角、倒圆角、打断对象(3)夹点编辑(4)修改对象的特性『基本要求』(1)掌握各编辑命令的具体使用(2)掌握特性工具栏的使用『重点』『难点』(1)各编辑命令的具体运用及技巧第六章图块及其属性『知识点』(1)块的分类、块的使用(2)创建块、插入块、写块、定义块的属性(3)块的编辑『基本要求』(1)掌握创建块、插入块、写块、定义块的属性的方法;(2)掌握编辑块的方法『重点』『难点』(1)块的属性的运用(2)带属性块的创建方法(3)块的编辑方法第七章创建文字与表格『知识点』(1)设置文字样式(2)编辑文字(3)表格的使用『基本要求』(1)掌握文字样式的设置方法(2)运用各种方法编辑文字(3)掌握表格样式的设置方法『重点』『难点』(1)文字样式的设置(2)表格样式的设置第八章标注图形尺寸『知识点』(1)尺寸标注的组成(2)设置标注样式(3)标注各种不同尺寸的方法(4)标注形位公差(5)编辑尺寸标注『基本要求』(1)掌握计算机绘图中尺寸标注的方法,并与手工绘图相比较。
城市地下空间工程专业计算机辅助设计教学研究摘要:文章对城市地下空间工程专业计算机辅助设计实践教学进行系统的研究。
通过分析总结,给出了目前城市地下空间工程专业在计算机辅助设计教学方面的必要性。
根据目前城市地下空间工程行业的发展,讨论了当前该专业中计算机辅助设计所面临的诸多问题。
针对目前地下空间工程所处的历史机遇,分析计算机辅助设计在未来所面临的机遇和挑战,认为对于城市地下空间工程专业,计算机辅助设计教学的开展是非常必要的。
关键词:计算机辅助设计;城市地下空间工程专业;教学研究中图分类号:G642.0文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2020)13-0288-02收稿日期:2019-12-08基金项目:郑州大学教学改革基金(2019ZZUJGLX278)作者简介:靳军伟(1986-),男,河南林州人,工学博士,讲师,主要从事岩土工程数值计算方面的教学工作。
一、前言自2000年,我国城市地下空间工程发展迅猛[1]。
而目前计算机的影响几乎涉及每个领域。
对于工科类别的城市地下空间工程专业学生来说,此特点尤为明显。
不过和生活中计算机大量应用相比,与工程应用相结合的教学中该方面却有所欠缺。
从现有的计算教材(如岩土工程数值分析)来看,其数量远远小于其他课程,如土力学、地下结构等,下图是根据京东网上书城的检索统计结果。
二、计算机辅助设计教学的必要性(一)城市地下空间工程专业的特点城市地下空间工程专业是近年来根据国内工程实践的需要和行业发展所兴起的专业[2],其专业技能涉及传统的岩土工程、结构工程及隧道工程等专业,对数学、力学及计算机水平要求较高。
(二)理论的复杂性在大多数工程设计中,涉及的与承载力相关的材料主要包括混凝土、金属以及土体。
混凝土和金属相对于土体材料来说,刚度通常大于1000倍,且变形相对较小,通常在弹性变形阶段工作。
土体材料主要作为地基承载或地下结构的荷载,在工作阶段常常达到塑性阶段。
故在进行与土体材料相关的设计时,如果不考虑土体的塑性特性,则计算偏差较大。