FDM 3D打印翘曲变形成因分析及解决对策 被引量：22

1

作者 白鹤 赵明侠 +3 位作者 王核心 韩玉林 何石磊 张振庚 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期60-63,68,共5页

针对熔融沉积成型(FDM) 3D打印过程中制件常见的翘曲变形问题,从工艺参数、工件参数以及其他因素三个方面逐条对其成因进行了归纳总结和具体分析,并给出了在一般情况下可有效降低制件翘曲变形所推荐选用的扫描速度、喷嘴温度、热床温度... 针对熔融沉积成型(FDM) 3D打印过程中制件常见的翘曲变形问题,从工艺参数、工件参数以及其他因素三个方面逐条对其成因进行了归纳总结和具体分析,并给出了在一般情况下可有效降低制件翘曲变形所推荐选用的扫描速度、喷嘴温度、热床温度、环境温度以及切片厚度等参数的具体数据,同时在填充率、打印材料选择、制件尺寸形状以及首层打印时喷嘴与热床距离和热床表面处理方面给出了消除翘曲变形的合理建议。为FDM 3D打印制件质量的提高和工艺优化提供参考。 展开更多

关键词 熔融沉积成型 3D打印 翘曲变形 分析 对策

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FDM 3D打印工艺参数对PLA制件力学性能的影响 被引量：19

2

作者 白鹤 苏亚辉 +3 位作者 王核心 刘亚明 何石磊 张振庚 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期68-71,共4页

采用五因素四水平正交试验设计,对16组不同工艺参数(打印层厚、填充密度、打印温度、填充速度、外壳厚度)的FDM 3D打印聚乳酸(PLA)制件力学性能进行了测试和结果分析,确定了影响PLA制件力学性能的主要因素,其中,外壳厚度对制件力学性能... 采用五因素四水平正交试验设计,对16组不同工艺参数(打印层厚、填充密度、打印温度、填充速度、外壳厚度)的FDM 3D打印聚乳酸(PLA)制件力学性能进行了测试和结果分析,确定了影响PLA制件力学性能的主要因素,其中,外壳厚度对制件力学性能影响最为明显,打印温度影响最小,同时分析得到了在打印层厚0.15 mm,填充密度40%,打印温度210℃,填充速度60 mm/s,外壳厚度1.6 mm条件下可获得力学性能最佳的制件。最后对试验数据进行回归分析,拟合得到了FDM打印工艺参数与PLA制件力学性能指标的数学模型;通过对不同打印工艺参数的试样进行试验验证,表明该模型拟合误差小(5%以内),可靠性高,可用来对FDM 3D打印制件的加工提供参考。 展开更多

关键词 正交试验 FDM 聚乳酸 力学性能 工艺参数 数学模型

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基于ABAQUS的FDM工艺3D打印机喷嘴温度场模拟及结构优化 被引量：14

3

作者 白鹤 周有源 +3 位作者 王核心 何石磊 鲜林云 张振庚 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第4期41-44,共4页

喷嘴温度是影响FDM工艺3D打印机打印质量的重要参数,不合理的温度参数易造成打印速度慢、堵塞、断丝等问题。对传统喷嘴工作过程中温度场分布情况进行了有限元模拟,发现其存在温度场分布不合理等问题,针对这些问题提出了结构优化方案。... 喷嘴温度是影响FDM工艺3D打印机打印质量的重要参数,不合理的温度参数易造成打印速度慢、堵塞、断丝等问题。对传统喷嘴工作过程中温度场分布情况进行了有限元模拟,发现其存在温度场分布不合理等问题,针对这些问题提出了结构优化方案。利用ABAQUS有限元软件对结构优化后的喷嘴温度场进行了模拟,通过与传统喷嘴温度场分布和热量传递情况的对比和实验验证,发现结构优化后的喷嘴比传统喷嘴在工作过程中更具有优势,同时结构优化后的喷嘴还可在保证打印件质量的情况下进一步提升打印速度。 展开更多

关键词 ABAQUS FDM 喷嘴 温度场 结构优化

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3D打印技术在高职机械教学中的实践及应用技巧 被引量：9

4

作者 白鹤 陈涛 +2 位作者 周有源 王核心 何石磊 《电工技术》 2018年第10期97-98,100,共3页

在高职机械专业的教学过程中利用3D打印技术进行典型装配件轴承的制作,让学生了解3D打印技术原理,进一步增强学习兴趣,此外以轴承模型打印为例,介绍了桌面3D打印机的一些操作技巧,对轴承模型进行四种支撑形式的设计并进行打印对比,为3D... 在高职机械专业的教学过程中利用3D打印技术进行典型装配件轴承的制作,让学生了解3D打印技术原理,进一步增强学习兴趣,此外以轴承模型打印为例,介绍了桌面3D打印机的一些操作技巧,对轴承模型进行四种支撑形式的设计并进行打印对比,为3D打印技术在高职教学中的进一步实践应用提供了参考。 展开更多

关键词 3D打印 高职 机械教学 实践 技巧

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传感技术在农业机械自动控制系统中的运用探讨 被引量：10

5

作者 赵亮 《微型电脑应用》 2019年第8期146-148,共3页

随着农业逐渐机械化,实现自动化的机械运作已经成为农业发展的一种趋势。近几年,农业自动化技术不断完善,自动化控制的范围也逐渐扩展。人们逐渐将传感技术使用到农业机械化中,这极大地推动了农业自动化技术的发展。针对传感技术在农业... 随着农业逐渐机械化,实现自动化的机械运作已经成为农业发展的一种趋势。近几年,农业自动化技术不断完善,自动化控制的范围也逐渐扩展。人们逐渐将传感技术使用到农业机械化中,这极大地推动了农业自动化技术的发展。针对传感技术在农业机械自动化系统的使用情况进行分析,为今后的农业发展提供参考意见。 展开更多

关键词 传感技术 农业机械技术 自动化

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基于回归分析和GA-BP神经网络算法的3D打印件弯曲性能预测

6

作者 白鹤 杨鑫 +4 位作者 杨瑞琦 刘亚明 赵峥璇 庞瑞 何石磊 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期89-94,共6页

为进一步探究熔融沉积成型(FDM)3D打印参数和制件弯曲性能之间的关系,创建合理的FDM 3D打印制件弯曲强度预测模型。根据正交试验L_(16)(4^(5))的设计原则和神经网络算法模型的构建要求,按照不同分层高度、填充密度、打印温度、打印速度... 为进一步探究熔融沉积成型(FDM)3D打印参数和制件弯曲性能之间的关系,创建合理的FDM 3D打印制件弯曲强度预测模型。根据正交试验L_(16)(4^(5))的设计原则和神经网络算法模型的构建要求,按照不同分层高度、填充密度、打印温度、打印速度以及外壳厚度五种因素,制备25组试验试样,并进行弯曲性能检测。随后通过建立GA-BP神经网络模型、传统BP神经网络模型以及多元回归方程模型,分别对FDM 3D打印制件弯曲性能进行预测,并将预测数据与试验测试数据进行对比。通过对比发现,GA-BP神经网络模型预测数据与试验测试数据更为接近,其平均误差为3.71%,且误差值整体波动最小,BP神经网络模型与多元回归方程模型预测精度相差不大,BP神经网络模型预测平均误差为8.05%,多元回归方程模型预测平均误差为9.07%,但多元回归方程误差值整体波动最大。因此,采用GA遗传算法优化后的BP神经网络模型在进行FDM 3D打印制件弯曲性能预测方面具有更高的精度和更良好的稳定性。 展开更多

关键词 回归分析 GA-BP神经网络 3D打印 弯曲性能 预测

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基于ANSYS有限元分析的造纸机压榨部机架整体性能研究 被引量：8

7

作者 许亚军 《造纸科学与技术》 2020年第2期76-79,共4页

基于ANSYS有限元分析研究了造纸机压榨部机架整体性能,主要分为静力学性能分析与动力学性能分析两部分。通过压榨部机架静态载荷分布状态,以有限元软件静力学分析程序探索了单边机架与整体机架的静力学性能,以有限元软件模态分析程序探... 基于ANSYS有限元分析研究了造纸机压榨部机架整体性能,主要分为静力学性能分析与动力学性能分析两部分。通过压榨部机架静态载荷分布状态,以有限元软件静力学分析程序探索了单边机架与整体机架的静力学性能,以有限元软件模态分析程序探究了单边机架与整体机架的动力学性能。得出结论,受静力荷载作用,就机架下压榨辊轴承座而言,应变最大值处于安装层面,应变分布与应力分布表征为中间处于最高状态,然后逐步朝向两侧均衡递减,就机架立柱而言,最大应力与最大应变处于立柱中部,应变与应力从底部朝向顶部经过小幅度增大之后,再呈线性递减;基于模态分析所得频率与振型,以频率-车速为载体转换得出整体机架最佳车速,以此为压榨部机架稳定运行,实现最优整体性能奠定坚实的理论依据。 展开更多

关键词 ANSYS 有限元分析 造纸机 压榨部机架 整体性能

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基于工业机器人的智能制造单元设计 被引量：8

8

作者 陈涛 杲春芳 《自动化技术与应用》 2019年第10期29-32,共4页

文章介绍了一种基于ABB机器人和西门子S7-1200PLC的集上下料,加工,检测,分拣功能于一体的通用零件制造单元的搭建和调试。根据零件加工工艺和生产流程,为各个设备进行了合理布局,采集现场所需要的I/o信号,进行设备通讯,实现了机器人上下... 文章介绍了一种基于ABB机器人和西门子S7-1200PLC的集上下料,加工,检测,分拣功能于一体的通用零件制造单元的搭建和调试。根据零件加工工艺和生产流程,为各个设备进行了合理布局,采集现场所需要的I/o信号,进行设备通讯,实现了机器人上下料,加工完后进行打磨、检测,然后对合格品和不合格品实现自动分类,为生产和管理者,提供了生产线设计的理论依据和实验平台,降低了生产设计、调试的成本,提高生产效率。 展开更多

关键词 PLC 工业机器人 制造单元

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基于GA-BP神经网络算法的FDM 3D打印制件拉伸性能预测 被引量：4

9

作者 白鹤 赵明侠 +4 位作者 袁一如 刘亚明 何石磊 庞瑞 郭晓东 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期192-197,共6页

为进一步研究熔融沉积成型(FDM)3D打印制件力学性能与工艺参数之间的关系,试验以聚乳酸(PLA)为材料,参考正交试验和神经网络模型设计原则,利用遗传算法(GA)对反向传播(BP)神经网络初始值进行优化,建立GA-BP神经网络模型,以分层厚度、填... 为进一步研究熔融沉积成型(FDM)3D打印制件力学性能与工艺参数之间的关系,试验以聚乳酸(PLA)为材料,参考正交试验和神经网络模型设计原则,利用遗传算法(GA)对反向传播(BP)神经网络初始值进行优化,建立GA-BP神经网络模型,以分层厚度、填充密度、喷嘴温度、填充速度以及外壳厚度为输入层参数,拉伸强度为输出层参数进行训练和预测,并分析其预测精度。通过对GA-BP和BP神经网络模型的预测结果进行对比发现,GA-BP神经网络模型预测值与测试实际值更为接近,误差平均值为2.27%,而BP神经网络模型预测误差平均值为4.10%,且GA-BP神经网络模型评价指标值均优于BP神经网络模型,故GA-BP神经网络模型预测精度更高,可为提升FDM 3D打印制件力学性能,优化成型工艺,指导工业生产提供参考。 展开更多

关键词 遗传算法-反向传播神经网络 熔融沉积成型 拉伸性能 工艺参数 预测

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石油套管特殊螺纹接头密封性能控制方法研究 被引量：6

10

作者 白鹤 何石磊 +2 位作者 李超 苑清英 周新义 《液压气动与密封》 2019年第7期36-38,共3页

密封可靠性是石油套管特殊螺纹接头最重要的性能指标之一,该文从结构设计、加工检测以及运输使用三个方面对特殊螺纹接头密封可靠性控制方法进行了详细的归纳总结和具体分析,给出了在选择螺纹结构、金属密封面形式、扭矩台肩设计、生产... 密封可靠性是石油套管特殊螺纹接头最重要的性能指标之一,该文从结构设计、加工检测以及运输使用三个方面对特殊螺纹接头密封可靠性控制方法进行了详细的归纳总结和具体分析,给出了在选择螺纹结构、金属密封面形式、扭矩台肩设计、生产设备、加工工艺、检测检验方法以及运输和现场使用方面的注意事项和推荐选用的参数。为石油套管特殊螺纹接头生产企业提升产品性能和质量可靠性提供了一定的参考。 展开更多

关键词 套管 特殊螺纹接头 密封性能 方法

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无人机遥感技术在采煤地面塌陷监测中的应用 被引量：7

11

作者 高凌洁 张少凤 《微型电脑应用》 2019年第7期66-68,共3页

采矿通常需要对所开发区域的地质、环境进行检测,尤其对于矿井开采过程中存在的地面塌陷问题需要实时检测。利用高科技手段,如传感器网络、实时图片分析等方法均是基于小规模的矿井进行的实时地质数据进行的监测,无法满足大规模的地面... 采矿通常需要对所开发区域的地质、环境进行检测,尤其对于矿井开采过程中存在的地面塌陷问题需要实时检测。利用高科技手段,如传感器网络、实时图片分析等方法均是基于小规模的矿井进行的实时地质数据进行的监测,无法满足大规模的地面区域塌陷情况监测。提出了利用无人机作为搭载平台,结合遥感技术对采煤大规模地形模型进行分析,并对XXX区域的约0.5平方公里的采煤矿井地面的潜在沉降进行监测,通过几个月的数据记录结合矿井蓄水区稳定区域的地面检查点评估模型的垂直精度,从而得出地表位移与侵蚀的结果,证明了无人机辅助监测矿井地表位移非常准。 展开更多

关键词 地面塌陷 无人机 遥感探测 检测点评估模型

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基于ZigBee的电力变压器无线监控系统监测策略研究 被引量：7

12

作者 史琳芸 《国外电子测量技术》 2019年第10期119-123,共5页

城乡配电负荷与日俱增,电力变压器的维护检修也日益复杂,针对电力变压器的有线数据监测复杂、监测速率下降的问题,在电力变压器监测工作原理的基础上,构建了ZigBee通信方式为导向,STM32F417和CC2530为主控单元的电力变压器的无线监测系... 城乡配电负荷与日俱增,电力变压器的维护检修也日益复杂,针对电力变压器的有线数据监测复杂、监测速率下降的问题,在电力变压器监测工作原理的基础上,构建了ZigBee通信方式为导向,STM32F417和CC2530为主控单元的电力变压器的无线监测系统软硬件架构,提出了一种分层式的监测策略,利用该分布式监测系统对电力变压器的电压、温度以及绝缘3大性能表征参数进行精度优化,并在搭建的监测系统实验环境中进行性能参数实时仿真试验,试验结果表明,设计的监控策略能够实现电力变压器高精度的数据采集与快速的监测速率双重目标。 展开更多

关键词 电力变压器 数据监测 监测速率 ZigBee通信 无线监测系统

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基于灰色关联分析的FDM工艺参数与制件精度关系研究 被引量：4

13

作者 白鹤 张章 +2 位作者 刘亚明 庞瑞 张振庚 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期80-84,94,共6页

采用L16(45)正交试验设计,对工艺参数(打印层厚、热床温度、打印温度、填充速度、填充路径图案)不同的16组熔融沉积成形(FDM)3D打印聚乳酸(PLA)制件X,Y,Z三个方向成型精度进行了检测和分析,确定了各因素对制件每个方向成型精度的影响显... 采用L16(45)正交试验设计,对工艺参数(打印层厚、热床温度、打印温度、填充速度、填充路径图案)不同的16组熔融沉积成形(FDM)3D打印聚乳酸(PLA)制件X,Y,Z三个方向成型精度进行了检测和分析,确定了各因素对制件每个方向成型精度的影响显著性和最佳工艺组合,并在此基础上利用灰色关联分析法和极差计算,建立了制件尺寸精度多目标优化模型,得到制件尺寸精度综合最优的工艺参数组合为打印层厚0.15 mm,热床温度55℃,打印温度220℃,填充速度45 mm/s以及同心圆的填充方式。最后对所建立模型进行试验验证,结果表明该模型可靠性高,可为FDM 3D打印制件成型精度提升和工艺优化提供参考。 展开更多

关键词 聚乳酸 灰色关联分析 正交试验 熔融沉积成形 工艺参数 精度

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RV减速器振动特性的互相关分析

14

作者 王核心 李国强 +1 位作者 董娇阳 王鑫 《自动化与仪表》 2023年第6期91-94,共4页

为研究RV减速器的振动特性,该文将采用互相关函数法研究RV减速器在不同转速下的振动信号相似性。利用精密减速器综合测试平台,采集升速过程的振动信号,分析不同转速下的频谱及不同频谱之间的互相关图谱。研究发现了频率中占主要特征的... 为研究RV减速器的振动特性,该文将采用互相关函数法研究RV减速器在不同转速下的振动信号相似性。利用精密减速器综合测试平台,采集升速过程的振动信号,分析不同转速下的频谱及不同频谱之间的互相关图谱。研究发现了频率中占主要特征的频率成分来源,发现了在系统中比较接近的3个齿轮啮合频率的拍频共振现象。该研究为减速器的共振研究提供理论指导。 展开更多

关键词 RV减速器 互相关分析 振动特性 工业机器人

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RV减速器传动误差的测量与分析

15

作者 王核心 李国强 +1 位作者 王炳博 王鑫 《自动化与仪表》 2023年第3期73-76,共4页

传动误差是产生RV减速器振动与噪声的主要原因之一,该文将测试不同转速下的传动误差的变化,探究为了针对不同动态性能在不同标准下的区别,探寻对比标准公式下RV减速器的实际误差和国家标准误差范围或者企业实况下的参数的误差区别。该文... 传动误差是产生RV减速器振动与噪声的主要原因之一,该文将测试不同转速下的传动误差的变化,探究为了针对不同动态性能在不同标准下的区别,探寻对比标准公式下RV减速器的实际误差和国家标准误差范围或者企业实况下的参数的误差区别。该文以RV-40E减速器为研究对象,分别测试在空载和负载状态下输入不同转速的传动误差,并对比国产机和市面上公司的试验机在传动误差上的差距与性能优劣。 展开更多

关键词 RV减速器 负载 输入转速 传动误差

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基于概率统计的机器人运行工况检测

16

作者 王核心 李国强 +1 位作者 李涛涛 王鑫 《自动化与仪表》 2023年第2期47-50,共4页

为监控工业机器人的运行状态,给出常态的运行标准。该文将利用便携式声学振动仪采集各轴不同速度下的振动信号。利用Matlab计算峭度系数、峰峰值、标准差、平均值及脉冲因子并绘制折线图,进行概率统计分析。对比各轴在变速运行下的参数... 为监控工业机器人的运行状态,给出常态的运行标准。该文将利用便携式声学振动仪采集各轴不同速度下的振动信号。利用Matlab计算峭度系数、峰峰值、标准差、平均值及脉冲因子并绘制折线图,进行概率统计分析。对比各轴在变速运行下的参数特征,总结各轴振动特性及值域范围,为工业机器人的故障检测、精度优化和运行监测提供理论基础。 展开更多

关键词 工业机器人 峭度系数 概率统计 运行监测

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未知时变环境下采摘机器人电液伺服控制系统 被引量：1

17

作者 程培宝 康满仓 《机械与电子》 2023年第3期55-59,64,共6页

为保证采摘机器人在未知时变环境下的控制稳定性和机器人末端执行器的位置执行精度,优化采摘机器人电液伺服控制系统。系统基于直流电动机驱动机器人各个关节,构建采摘机器人电液伺服控制系统的数学模型;通过加权自扰动递推最小二乘法... 为保证采摘机器人在未知时变环境下的控制稳定性和机器人末端执行器的位置执行精度,优化采摘机器人电液伺服控制系统。系统基于直流电动机驱动机器人各个关节,构建采摘机器人电液伺服控制系统的数学模型;通过加权自扰动递推最小二乘法辨识采摘机器人接触动力学模型实时控制参数后,结合小脑神经网络和PID算法,分别实现前馈控制和反馈控制,以此优化采摘机器人电液伺服控制系统。结果表明:优化后系统具备较好的控制参数辨识效果,机器人末端执行器在3个方向的误差接近于0;可在2 s内完成控制,超调量在2%以内;控制机器人在静态和动态2种状态下,液压缸活塞的位移结果均低于1.6 cm。 展开更多

关键词 时变环境 采摘机器人 电液伺服控制 控制参数 末端执行器 前馈控制

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锥度设计对套管特殊螺纹接头密封性能影响 被引量：4

18

作者 白鹤 张章 +3 位作者 李超 何石磊 苑清英 鲁碧为 《焊管》 2020年第5期8-11,16,共5页

为进一步研究锥度设计对套管特殊螺纹接头密封性能的影响,利用ABAQUS有限元分析软件对不同锥度设计的套管特殊螺纹接头进行了上扣、拉伸、压缩条件下密封接触压力及接触长度的数值模拟。结果表明:内螺纹收尾处平切处理可有效提高密封面... 为进一步研究锥度设计对套管特殊螺纹接头密封性能的影响,利用ABAQUS有限元分析软件对不同锥度设计的套管特殊螺纹接头进行了上扣、拉伸、压缩条件下密封接触压力及接触长度的数值模拟。结果表明:内螺纹收尾处平切处理可有效提高密封面的接触压力和接触长度,扩大螺纹锥度的取值范围,但会减少全顶螺纹数量,平切深度越大,全顶螺纹数量越少,设计平切深度值时应全面考虑,避免影响接头连接强度;设计退刀槽可增加密封面接触压力和长度,但需注意其结构设计,避免造成配合螺纹的划伤或粘扣。 展开更多

关键词 特殊螺纹接头 密封性能 锥度 套管 有限元分析

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油套管接头加工质量控制方法研究 被引量：3

19

作者 白鹤 呼延辉 +4 位作者 李超 何石磊 苑清英 周新义 刘换军 《焊管》 2018年第8期60-64,共5页

为了提高油套管接头的加工质量,解决生产中容易出现的质量问题,根据目前油套管接头常见的加工质量问题,分别从加工精度控制和表面质量控制两方面对油套管接头的加工质量控制方法进行了详细阐述。分析指出,根据工件材质、结构、性能等,... 为了提高油套管接头的加工质量,解决生产中容易出现的质量问题,根据目前油套管接头常见的加工质量问题,分别从加工精度控制和表面质量控制两方面对油套管接头的加工质量控制方法进行了详细阐述。分析指出,根据工件材质、结构、性能等,确定合适的吃刀量、车削速度等工艺参数,设计结构合理的装夹工具,使用易安装、定位好且性能稳定的刀具,可提升油套管接头的加工质量。 展开更多

关键词 油套管 接头 质量控制 精度

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计算机虚拟仿真实验平台建设与实践 被引量：5

20

作者 王战伟 王香宁 王丽丽 《电脑知识与技术》 2021年第17期85-86,93,共3页

首先分析了计算机实验教学中存在的问题,结合计算机专业近年来的教学改革成果,给出了计算机虚拟仿真实验中心的设计方案,介绍了实验平台的总体构架和具体功能。总结了计算机虚拟仿真实验平台的特性和创新点,丰富了实验结构体系,提升了... 首先分析了计算机实验教学中存在的问题,结合计算机专业近年来的教学改革成果,给出了计算机虚拟仿真实验中心的设计方案,介绍了实验平台的总体构架和具体功能。总结了计算机虚拟仿真实验平台的特性和创新点,丰富了实验结构体系,提升了学生的动手能力和学习兴趣,建立远程开放、资源共享的实验平台,“虚”与“实”结合,打破传统实验受时间、空间、设备的限制,完善实验教学方式及教学手段,解决了以往紧张的实验教学资源分配的难题。 展开更多

关键词 计算机实验教学 虚拟仿真实验平台

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