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成果 針對近年來我國數(shù)控機(jī)床數(shù)量大幅增加，但數(shù)控機(jī)床的功能和利用率得不到充分發(fā)揮的現(xiàn)狀，研發(fā)了具有操作簡單、功能適用等特點的面向制造業(yè)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。 成果先后獲得陜西省教育廳產(chǎn)業(yè)化中試、西安市碑林區(qū)科技局等項目的資助，通過了陜西省教育廳和碑林區(qū)科技局的驗收， 獲得了中華人民共和國國家版權(quán)局頒發(fā)的軟件著作權(quán) ，并在西安煤礦機(jī)械有限公司、陜西華拓科技有限公司、 中國人民解放軍第 5702 廠得到應(yīng)用。

產(chǎn)品介紹            仿真冰板,顧名思義就是模仿用自然水冷卻工藝制作的真冰場地的板材。通過若干塊不同尺寸的仿真冰板組合安裝，即可建成面積可調(diào)的仿真冰面。      仿真冰板是采用超高分子量聚乙烯材料經(jīng)過復(fù)雜的工藝及精湛的設(shè)計制作而成，是一種性能極佳的高分子復(fù)合材料。       本項目采用成熟的板材壓制工藝及加工技術(shù)，與引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備相結(jié)合，生產(chǎn)管材、棒材、異型材，工藝技術(shù)可行。      產(chǎn)品可交叉生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)上可互補(bǔ)，種類上齊全配套。原材料全部立足于供應(yīng)充足的國內(nèi)市場。產(chǎn)品應(yīng)用      *  作為中小學(xué)室內(nèi)外冰場，普及冰上運動。      * 作為市政廣場及公園等多用途活動場所，進(jìn)行全面建身活動。      * 用于度假村及滑雪場等地，增添度假娛樂的新亮

隨著空分裝置朝著大型化，稀有氣體全體區(qū)和全面計算機(jī)控制的發(fā)展，對空分操作人員的素質(zhì)及操作技能提出了極大的挑戰(zhàn)。要在生產(chǎn)實踐中培養(yǎng)出一個合格的熟練的操作人員一般需要5年左右的時間。 當(dāng)前，操作仿真技術(shù)在操作人員培訓(xùn)方面有著特殊的功能，目前已經(jīng)有用于各種運載工具（如飛機(jī)、船舶等）以及各種復(fù)雜設(shè)備系統(tǒng)（如電站、電網(wǎng)、大型化工系統(tǒng)等）的仿真訓(xùn)練機(jī)，在提高效率、節(jié)約能源、安全訓(xùn)練等方面起了十分重要的作用。為此，我們開發(fā)了大型空分裝置操作仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用于對運行人員進(jìn)行培訓(xùn)，促進(jìn)其對設(shè)備運行特點、操作動態(tài)響應(yīng)特性的了解，提高操作技能和應(yīng)變能力，從而最大限度地提高設(shè)備運行的安全性和可靠性，減少運行事故的發(fā)生。 目前，該技術(shù)已應(yīng)用于我國幾個大型冶金企業(yè)的制氧廠，取得了良好的效果。

深圳市城市交通仿真系統(tǒng)是深圳市智能交通系統(tǒng)的重要組成部分和啟動工程，系統(tǒng) 以先進(jìn)的多源實時數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)、以交通仿真技術(shù)與模型為核心、以智能交通公用信 息平臺為信息交換與共享樞紐、以支持交通規(guī)劃、決策分析與交通信息服務(wù)為導(dǎo)向的跨 平臺城市交通信息系統(tǒng)。系統(tǒng)的核心理念是以自主創(chuàng)新的技術(shù)方法和最先進(jìn)的技術(shù)手段， 解決和預(yù)防城市交通問題。圍繞著交通規(guī)劃、設(shè)計、交通綜合整治、決策支持的核心目 標(biāo)，以及適應(yīng)智能交通系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展要求，系統(tǒng)采用了先進(jìn)的信息與系統(tǒng)集成、智能交 通系統(tǒng) ITS、交通仿真技術(shù)；以標(biāo)準(zhǔn)化、成熟可靠技術(shù)集成系統(tǒng)總平臺，保證數(shù)據(jù)兼容 性、通用性和可擴(kuò)展性要求；滿足資源共享和對外數(shù)據(jù)交換要求，預(yù)留深、港跨境交通 公共信息平臺接口，提供政府相關(guān)系統(tǒng)互聯(lián)互通、資源共享服務(wù)。

1. 痛點問題 自動駕駛受制于測試規(guī)模、測試成本、法律法規(guī)等多方面限制，導(dǎo)致實際道路的測試驗證工作安全性差、成本高昂。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，實現(xiàn)全自動駕駛需至少170億公里測試，所耗費的時間和人力成本是天文數(shù)字。合理的研發(fā)時間內(nèi)完成百億公里的測試驗證，唯一途徑就是通過準(zhǔn)確可靠地仿真。 目前，我國汽車制造商大多選擇采購國外的自動駕駛仿真軟件，國內(nèi)缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的同類軟件產(chǎn)品。并且，自動駕駛是多學(xué)科交叉的新興技術(shù)，傳統(tǒng)仿真軟件對新趨勢適應(yīng)性不足，存在渲染負(fù)擔(dān)重、交互智能差、仿真精度低、測試評價難的問題，不足以高效的支撐自動駕駛技術(shù)的研發(fā)。 2. 解決方案 清華大學(xué)車輛與運載學(xué)院智能汽車團(tuán)隊，深耕自動駕駛技術(shù)研發(fā)，深刻理解現(xiàn)階段技術(shù)瓶頸，聚焦細(xì)分領(lǐng)域重點攻關(guān)，打造了以LasVSim為平臺的自動駕駛仿真-測試-研發(fā)工具鏈，并獲國家發(fā)明專利和軟件著作權(quán)。 該工具鏈面向大規(guī)模交通流的自動駕駛仿真，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，致力于解決現(xiàn)有仿真平臺的需求痛點，覆蓋典型自動駕駛測試場景，自主研發(fā)了交通參與者交互模型，高精度傳感器模型和車輛動力學(xué)模型，支持標(biāo)準(zhǔn)化的算法開發(fā)I/O接口，內(nèi)嵌客觀性能評價體系，可實現(xiàn)自動駕駛算法的仿真測試加速迭代。 合作需求 （1）從事自動駕駛技術(shù)研發(fā)的企業(yè)開展業(yè)務(wù)合作。 （2）項目孵化需辦公場地500平，天使輪融資需求約1000萬元。

系統(tǒng)采用模擬仿真與實物相結(jié)合的方式，由C3高鐵站、C2中繼站、C2高鐵站、C2區(qū)間、C3區(qū)間組成環(huán)形線路，使用現(xiàn)場真實數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高鐵列控系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的接口及邏輯關(guān)系，為高鐵列控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、研究開發(fā)提供綜合、專業(yè)的平臺。已在西華大學(xué)、廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院等高校應(yīng)用。

成果簡介工業(yè)流程及產(chǎn)品功能仿真演示動畫研究將技術(shù)與藝術(shù)進(jìn)行了有機(jī)融合， 基于三維設(shè)計軟件技術(shù)平臺、 數(shù)字媒體藝術(shù)、 非線性編輯平臺、 設(shè)計藝術(shù)學(xué)、 設(shè)計美學(xué)、 攝影攝像理論等， 著力解決單體設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)流程高清仿真演示等多方面問題， 從而有效拓展企業(yè)宣傳口徑、 增強(qiáng)企業(yè)在招投標(biāo)過程中的競爭力， 提高企業(yè)知名度。 利用腳本設(shè)計、 三維建模、 動作設(shè)置、 攝像機(jī)設(shè)置、 渲染設(shè)置、 渲染輸出、 后期編輯合成等影像動畫技術(shù)重點演示單體工業(yè)產(chǎn)品及工業(yè)生產(chǎn)安裝流程中的過程演示、 分解演示、 角色

成果簡介可視化視景仿真技術(shù)自誕生以來， 已經(jīng)在航空航天、 軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。 此次利用 OPENGL 制作的可視化空中目標(biāo)圖形不僅具有良好的交互性， 為操作手提供優(yōu)質(zhì)的人機(jī)界面， 還具有以下明顯的優(yōu)點：1. 直觀計算機(jī)仿真具有很高的效率， 系統(tǒng)設(shè)計人員根據(jù)相應(yīng)的要求， 可以建立詳細(xì)的仿真模型， 利用計算機(jī)仿真技術(shù)可以在不同的條件下進(jìn)行多次仿真， 并能在短時間內(nèi)得到仿真結(jié)果。 同時采用仿真可視化的技術(shù)， 可以為數(shù)字仿真提供一個直觀清晰的表現(xiàn)與再現(xiàn)

我國鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃提出了促進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展、堅持綠色發(fā)展、推動智能制造的指導(dǎo)思想，實現(xiàn)我國鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型升級。因此，開展高品質(zhì)鋼的智能制造相關(guān)技術(shù)的研究非常必要。冶金反應(yīng)器內(nèi)存在著復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)和物理過程，存在高溫不可視的特點。本項目開發(fā)的高品質(zhì)鋼生產(chǎn)過程仿真模型可以準(zhǔn)確地在線了解精煉和連鑄過程的工作狀況，確保潔凈度和鑄坯質(zhì)量的精準(zhǔn)控制，顯著提高高品質(zhì)鋼潔凈度和鑄坯質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。建立的模型適用于不同鋼鐵企業(yè)、不同鋼種、不同生產(chǎn)流程、不同冶金設(shè)備。因此，高品質(zhì)鋼冶煉過程仿真技術(shù)在鋼鐵冶金領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。 （1）建立了鐵水預(yù)處理脫硫模型。根據(jù)鐵水包和相應(yīng)攪拌器的尺寸得出幾何模型，對于鐵水包內(nèi) KR 脫硫過程進(jìn)行數(shù)值模擬計算，包括 KR 攪拌過程中鐵水包內(nèi)速度分布、鐵水漩渦面深度、氧化鈣粒子的運動、分布和不同參數(shù)下的鐵水脫硫效果。應(yīng)用本研究開發(fā)的 KR 脫硫過程模型可以應(yīng)用指導(dǎo)和提升現(xiàn)場生產(chǎn)過程 KR 反應(yīng)器內(nèi)的脫硫速率。 （2）建立了轉(zhuǎn)爐煉鋼模型。根據(jù)鋼水重量、氧氣位置、相應(yīng)轉(zhuǎn)爐幾何尺寸得出數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)爐內(nèi)流場、速度場和溫度場等精準(zhǔn)預(yù)測，同時對轉(zhuǎn)爐氧槍位置、流量等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)爐內(nèi)參數(shù)的優(yōu)化和控制。 （3）建立了吹氬過程合金化模型。合金化模型考慮了合金粒子的加入、運動、熔化和混勻的完整過程，并且通過用戶定義程序（UDF），計算整個計算域內(nèi)的混勻時間。本模型的應(yīng)用可以更準(zhǔn)確地預(yù)測實際生產(chǎn)鋼包吹氬過程中合金混勻過程，提升鋼液成分的穩(wěn)定性，優(yōu)化合金化時間，降低生產(chǎn)成本。 （4）建立了鋼包吹氬過程湍流條件下夾雜物去除模型。夾雜物去除模型重點研究了湍流強(qiáng)度對單個氣泡對夾雜物去除率的影響，考慮了氣泡尺寸對其形貌的影響、氣泡尾流對夾雜物的捕獲等。本模型的應(yīng)用可以更準(zhǔn)確地預(yù)測實際生產(chǎn)鋼包吹氬過程中合金混勻過程和夾雜物的氣泡浮選去除，提升鋼包冶煉過程中高品質(zhì)鋼的潔凈度。 （5）建立了連鑄中間包中間包模型。通過自主開發(fā) UDF 子程序，對中間包內(nèi)鋼液三維流場和夾雜物濃度場進(jìn)行耦合計算，使用 PSG 法計算多組不同特征直徑夾雜物顆粒間碰撞聚合長大過程。可以用于模擬高品質(zhì)鋼生產(chǎn)過程冶金反應(yīng)器中夾雜物的碰撞、長大及去除，實現(xiàn)夾雜物的尺寸和數(shù)量變化的精準(zhǔn)預(yù)測，提升精煉及中間包冶金過程高品質(zhì)鋼鋼液潔凈度。 （6）建立連鑄結(jié)晶器內(nèi)全凝固及夾雜物運動捕捉數(shù)值模型，實現(xiàn)了結(jié)晶器連鑄過程流場、傳熱凝固、磁場和夾雜物運動的耦合計算。可應(yīng)用于預(yù)測整個連鑄過程的流場、鑄坯溫度和坯殼厚度等，尤其是可以預(yù)測夾雜物在整個鑄坯斷面上的分布規(guī)律，提升高品質(zhì)鋼鑄坯潔凈度。

本項目的研究成果，能夠在城市客運樞紐建成運營之前，通過微觀交通流仿真技術(shù)，模擬各類車流人流的運行狀況，從而找出客運樞紐內(nèi)部的交通癥結(jié)，并通過定量化的參數(shù)檢驗與交通評價，幫助決策者進(jìn)行最優(yōu)方案比選，輔助前期規(guī)劃設(shè)計人員修改完善項目方案，并通過可視化的3D仿真視頻圖像，生動展示城市客運樞紐地區(qū)交通流運行全貌。