哈尔滨工程大学—仿真工具(ATLAS)

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哈尔滨工程大学科技成果——钠冷快堆仿真培训系统

哈尔滨工程大学科技成果——钠冷快堆仿真培训系统项目概述本项目是“十二五”核能开发项目，课题以中国实验快堆（CEFR）为研究对象，研究实验快堆仿真系统。

实验快堆仿真系统需连续模拟真实CEFR的实时运行环境，据此确定本仿真系统为全范围模拟系统。

根据CEFR的工作原理、流程、系统组成和运行特性：一、研究确定了仿真范围；二、采用模块化系统建模方法，分系统建立基于实际物理过程的实验快堆仿真模型；三、仿真模型计算的数据通过网络接口在仿真主控室相应的虚拟仪表和CRT等设备上输出、显示和报警，操作员在仿真主控室虚拟盘台上的操作也可以通过网络接口输入仿真计算机，用于仿真模型计算；四、将CEFR模型划分为：堆芯物理仿真模型、一回路热工流体仿真模型、二回路热工流体仿真模型、三回路热工流体仿真模型、快堆控制保护仿真模型等11个子系统模型，71个仿真模块程序；五、考虑程序计算的一致收敛性与稳定性要求，确定仿真模块间的数据传输与接口关系；六、最后设计了实验快堆仿真系统的体系结构。

实验快堆仿真系统仿真了反应堆本体、反应堆冷却剂系统、核辅助系统、蒸汽—电力转换系统（三回路）、专设安全设施系统等总计71个子系统（组）。

模拟的工况包括从冷启动到额定功率运行及各种故障、事故工况。

主要仿真的始发事件包括：管道和设备的泄漏、反应性的意外变化、堆内燃料组件排热恶化、主回路系统失热阱或排热增加等86个。

同时设置了11类，共计1043个通用故障点。

该项目鉴定成果为国际先进水平，项目已结题验收。

该项目模型技术已成熟，并已应用于实验快堆仿真项目，该项目原投资为2389万。

项目成熟情况仿真模型技术已成熟并且软硬件仿真系统集成技术也成熟，具备不同机组批量生产。

应用范围本成果技术可应用已建成的实验快堆和在未来我国建设的示范快堆，主要包括钠冷快堆电站人员培训、钠冷快堆电站工程验证、钠冷钠冷快堆电站仪控技术设计与验证、钠冷快堆电站操作规程设计与验证等领域。

哈工大仿真技术及应用实验指导书

仿真技术及应用实验指导书目录前言 (I)目录 (II)实验项目 (2)实验1 利用替换法构建系统仿真模型实验 (2)1.1 实验目的 (2)1.2 实验内容与要求 (2)1.5 实验报告要求 (3)实验2 利用根匹配法构建系统仿真模型实验 (4)2.1 实验目的 (4)2.2实验内容与要求 (4)2.5实验报告要求 (5)实验3 利用数值积分算法的仿真实验 (6)3.1 实验目的 (6)3.2 实验内容与要求 (6)3.5实验报告要求 (7)实验四基于Simulink控制系统仿真与综合设计 (8)4.1实验目的 (8)4.2实验内容与要求 (8)4.5 实验报告要求 (9)实验五基于Simulink三相电路仿真 (10)5.1实验目的 (10)5.2实验内容与要求 (10)5.5 实验报告要求 (12)实验六基于Simulink的直流斩波电路仿真实验 (13)6.1实验目的 (13)6.2实验内容与要求 (14)6.5 实验报告要求 (15)实验七基于Simulink的简单电力系统仿真实验 (16)7.1实验目的 (16)7.2实验内容与要求 (16)7.5 实验报告要求 (17)实验8 基于Simulink的伺服系统仿真 (17)8.1实验目的 (17)8.2实验内容与要求 (18)实验项目实验1 利用替换法构建系统仿真模型实验1.1 实验目的1) 熟悉MATLAB 的工作环境；2) 掌握MATLAB 的 .M 文件编写规则，并在命令窗口调试和运行程序；3) 掌握利用替换法构造系统离散模型的方法,并对仿真结果进行分析。

1.2 实验内容与要求1.2.1 实验内容系统电路如图 1.1所示。

电路元件参数：直流电压源V E 1=，电阻Ω=10R ，电感H L 01.0=，电容F C μ1=。

电路元件初始值：电感电流A i L 0)0(=，电容电压V u c 0)0(=。

系统输出量为电容电压)(t u c 。

哈尔滨工程大学科技成果——高速水面艇虚拟仿真系统

哈尔滨工程大学科技成果——高速水面艇虚拟仿真系统
项目概述
高速水面艇虚拟仿真系统受国家973项目，国家自然科学基金资助，经过多年的研发已经具备较成熟的技术基础。

该系统采用模块化设计，既可完成一般数值计算软件的数值计算分析工作，而且可以通过三维可视化技术直观的展示研究结果；同时还可进行各种虚拟仿真，如航迹控制仿真，高海情危险航行仿真，为实际试验提供算法有效性的前期验证；该系统也可回放实际试验数据用于后期分析。

该系统的应用可减轻水面船舶航行试验工作的压力，完善船舶研发过程中的验证体系，扩大试验工况范围，节省成本。

适用于高校、科研院所、船舶制造企业的船舶设计研发。

该系统主要由数值仿真、数据存储管理、绘图和用户界面模块组成，数值仿真模块完成欠驱动无人艇核心的数值仿真计算功能；数据存储管理模块用于存储和管理仿真系统数据；绘图模块用于完成二维曲线和仪表绘制以及三维可视化场景。

该仿真系统可实现高速水面艇的虚拟仿真，并实时显示二维三维仿真结果，可进行高速水面船舶的控制算法验证、虚拟演示以及试验数据的可视化回放。

项目成熟情况
该产品技术成熟，目前已经具有成品样机。

应用范围
舰载机飞行员的模拟训练。

哈尔滨工程大学科技成果——智能船舶仿真系统

哈尔滨工程大学科技成果——智能船舶仿真系统
项目概述
智能船舶仿真系统通过开展智能船舶仿真验证评估系统总体设计、交通环境（进出港）虚拟仿真和实尺度航行性能模拟等研究，建立智能船舶航行信息和区域交通（进出港）信息等数据模拟系统，完成智能船舶综合仿真验证评估任务。

本系统建立实尺度智能船舶半物理仿真原型系统，并建立主要智能系统主要性能的评价指标体系以及相应的验证、评估和分析方法，开展多模式目标探测与识别、高精度定位、姿态检测等技术的研究，构建融合声、光、电的航行态势与环境感知系统，制定模块化感知系统的数据通信标准，实现航行态势的数字化重构和航行环境信息的空间分析，完成船舶航行态势的智能感知任务。

本系统可实现智能船舶航行过程三维可视化仿真，实现船舶实尺度信息模拟、动态海况环境模拟、航行信息感知模拟，可设置多种会遇场景及工况，支撑智能船舶的航迹跟踪、航线优化、辅助避碰等算法研究。

项目成熟情况本系统在船舶动力学模型、系统可设置参数、系统影响因素等主要方面，考虑全面且准确，项目成熟情况为成熟。

应用范围
本系统可应用于智能船舶在期望航迹跟踪、辅助避碰以及航线优化方面，提供参数精确的计算机仿真系统，同时为智能船舶在航行性能、避障决策、能效优化、信息感知等功能及性能指标验证评估方面，提供多模式、多任务、多参数的仿真验证评估手段。

干涉型光纤传感器的PGC检测方法的分析与研究

干涉型光纤传感器的PGC检测方法的分析与研究
李绪友;张立昆;张兴周
【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》
【年(卷),期】1999(020)002
【摘要】对干涉型光纤传感器的PGC检测方法作了详细的理论分析,确定了微分过程中所产生的时间延迟和用差分代替的微分差分时间是限制动态范围上限的重要因素,并考察了其它延迟时间和参数对被测信号幅度的影响,提出了扩大动态范围实现最佳输出的方案,给出计算机模拟实验结果.①
【总页数】7页(P58-64)
【作者】李绪友;张立昆;张兴周
【作者单位】哈尔滨工程大学电子工程系哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学电子工程系哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学电子工程系哈尔滨 150001
【正文语种】中文
【中图分类】TP212
【相关文献】
1.干涉型光纤水听器PGC解调方案的研究 [J], 岳士举;丁昕;曹家年
2.干涉型光纤传感器PGC检测中AGC的研究 [J], 曹家年;于晓之;朱雪峰;赵旭宏
3.干涉型光纤水听器PGC解调方案研究 [J], 丁昕;岳士举;曹家年
4.干涉型光纤传感器PGC解调算法的研究 [J], 张爱玲;王恺晗;郝彬;王燕
5.混合干涉型分布式光纤传感器PGC信号解调设计与实验分析 [J], 朱俊;王强;谷小红;杨其华
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哈尔滨工程大学科技功效汇编

哈尔滨工程大学科技功效汇编一、机械人技术................................................................................................ 错误!未定义书签。

1.深海探测型载人潜器............................................................................. 错误!未定义书签。

2.智能水下机械人技术............................................................................. 错误!未定义书签。

3.海洋综合探测潜水器............................................................................. 错误!未定义书签。

4.微小型水下无人探测器......................................................................... 错误!未定义书签。

5.水下探测机械人..................................................................................... 错误!未定义书签。

6.遥控小型潜器ROV ................................................................................. 错误!未定义书签。

7.现场空间曲线切割和焊接机械人......................................................... 错误!未定义书签。

8.灾难现场生命体征搜寻机械人研发..................................................... 错误!未定义书签。

仿真工具(ATLAS)

ATLAS 器件仿真
定义materials(材料)及models(模型)
MATERIAL <localization> <material_definition> 这里的<localization>是用来确定将对那种材料进行定义。表达方式是： material=silicon / polysilicon/ SiGe/ GaAs … <material_definition>是要材料定义的属性，可以指定：载流子寿命，载流子迁移率，禁带宽度，能带及热载流子注入等参数的设置。
进一步详细的关于这些模型的信息，可以参看文档：
ATLAS User’s Manual Volume I
ATLAS 电学特性数值计算方法命令集：
对于半导体器件问题，有几种不同的方法可以使用。对于 MOS 结构来说，可以使用非耦合的 GUMMEL 法和耦合的 NEWTON法。简单地说， gummel 法将对每个未知量轮流求解，同时保持其他变量不变，不断重复这个过程，直到得到稳定的解。而 Newton 法将会对整个系统的所有未知量一起求解。输入： method newton
ATLAS 电学特性
ATLCT NUMBER=<n>|NAME=<ename>|ALL [<wfp>] [<bc>] [<lcr>] [<link>] Workfunction Parameters Boundary Conditions Contact Parasitics Electrode Linking Parameters
工艺及器件仿真工具 SILIVACO-TCAD
哈尔滨工程大学微电子实验室 2009.10

哈尔滨工程大学科技成果——船舶操纵训练模拟器

哈尔滨工程大学科技成果——船舶操纵训练模拟器项目概述
船舶操纵模拟器是计算机仿真技术与航海技术结合的产物，利用仿真技术、网络技术、系统集成技术和多媒体技术，模拟训练可以直观地反映船艇操纵的特点和规律。

船舶操纵模拟器系统由硬件和软件两大部分组成。

硬件有实现船舶操纵运动数学模型自动解算的仿真计算机；模拟航行环境的视景产生设备，如投影仪、屏幕、高分辨率显示器等；内装各种航行仪表和设备的模拟驾驶舱；各种接口电路板等；软件主要包括三维视景、船舶运动数学模型、ECDIS、模拟雷达/ARPA和声响等子系统。

船舶操纵模拟器能够模拟各种船型的操船环境，使学员通过虚拟的三维海洋视景和船舶声音信号获得类似于实船操纵的经历，不受时间空间条件限制，缩短了训练时间，降低了训练成本。

项目成熟情况
技术成熟，可推广。

应用范围
应用于船员教学和培训、方案论证、海事分析等领域。

哈尔滨工程大学科技成果——船舶与海洋装备耐波性系列模拟软件

哈尔滨工程大学科技成果——船舶与海洋装备耐波
性系列模拟软件
项目概述
本项技术成果可用于散货船、油船、集装箱船等三大主力船型在波浪中运动以及失速（EEDI中的fw指数）的快速模拟，还可用于高速快艇，双体船和三体船，潜艇、游艇以及滑行艇等各类高性能船艇在波浪中的运动快速模拟，对于深海和浅海中水面和水下浮式海洋装备和系泊平台在波浪中的运动进行模拟，还可以对于码头和港口中靠泊船舶受风浪影响的性能进行模拟。

上述模拟技术基于20余年来项目团队在国际上独创的水动力学算法，技术水平国际领先，有关理论创新成果可参见13年来本团队连续在世界前沿的水波与浮体国际会议发表的论文。

技术指标包括6自由度运动，特殊部位速度和加速度，波浪增阻，波频和低频波浪载荷与运动，长期和短期统计，时域和频域模拟等。

技术水平项目软件在各类船型和装备都有不同程度的应用和实验验证。

技术成熟，自主可控。

项目成熟情况针对不依赖CFD技术的快速模拟需要，本项目开发了基于流体动力学原理和泰勒展开边界元新方法的系列海洋装备耐波性模拟软件，处于样品阶段。

应用范围各类船舶设计、海洋装备设计，船舶运输安全，海上航路优选、海上安装与作业评估等领域。

哈尔滨工程大学科技成果——民用核电站仿真技术

哈尔滨工程大学科技成果——民用核电站仿真技术项目概述核电站全范围仿真机能够模拟核电机组运行的各类工况，可用于操纵员培训、核电机组的设计和验证、运行规程的编制和验证、运行安全研究等工作，有效地提高核电机组运行的安全性和经济性，因而每座核电站都配备了全范围的核电仿真机。

目前，只有美国、俄罗斯、法国、加拿大、日本等少数几个国家能制造核电站全范围仿真机，国内核电站正在运行的核电机组全范围仿真机绝大部分都花巨资从国外引进。

哈尔滨工程大学核科学与技术学院核动力仿真研究中心长期从事核动力运行与仿真的研究工作，取得了一批创新性的研究成果，完成的核动力装置全范围仿真机于2006年获得国家科技进步二等奖，在核动力运行与仿真研究领域处于国内领先地位，并积极寻求与美国GSE公司、中国核动力研究设计院、北京神州普惠科技有限公司合作开发核电仿真机，在核电仿真技术领域积累了丰富的设计经验，具有大量的高水平技术储备，具备了开发压水堆核电机组全范围仿真机的能力。

自主开发核电机组全范围仿真机，可以大大提高我国核电仿真技术水平，促进我国核电机组运行安全性和经济性的提高，并且可以打破国外的技术壁垒，为国家节省大量外汇。

项目成熟情况技术成熟，国内领先地位。

应用范围主要用于主控制室操纵员执照考试前的培训及持照人员的复训，其次是电厂事件重现或演习、演练。

哈尔滨工程大学科技成果——船厂三维可视化仿真看板系统

哈尔滨工程大学科技成果——船厂三维可视化仿真
看板系统
项目概述
船厂三维可视化仿真看板系统是面向船厂设计、建造、管理过程中的各类职能角色人员，辅助其分析、决策的交互式系统。

系统包括甘特图模块、网络图模块、S曲线、环/柱状图分析模块、矩形树分析模块、三维仿真看板模块、三维仿真动画模块和视频流监控模块等多种形式的可视化看板模块构成。

系统采用B/S架构，能够跨平台、跨终端使用，能够不限地点实时为船厂设计人员、生产人员以及管理人员提供服务。

系统交互能力强，可以通过对看板中图形的点击、拖拽等操作实现与对系统的操作。

系统提供统计分析的算法库，对船舶设计建造过程中常见的业务进行分析，提供预测、预警等功能，并通过消息推送传达给相应责任人；系统的模块化设计使算法扩充提供了便捷条件，并结合国内外前沿的人工智能技术，大幅提高了系统的智能化水平，能够为用户提供辅助决策的功能。

系统应用三维仿真技术、AR/VR等技术，提供沉浸式体验，为生产管理、三维作业指导、船厂培训提供丰富的工具，进一步有效提高船厂的建造管理效率、降低生产，具备船舶行业推广价值。

项目成熟情况
船厂三维可视化仿真看板系统项目成熟度较高，部分模块已在船厂中上线应用。

应用范围
船厂三维可视化仿真看板系统可以应用在船舶设计建造全生命周期中需要数据展示和分析的环节，以及部分数据编辑的业务如计划编制、搭载网络的构建等。

可具体应用在船厂管理驾驶舱、无纸化派工、项目管理、资源管理和物流管理等方面。

哈尔滨工程大学科技成果——海工产品信息化管理系统

哈尔滨工程大学科技成果——海工产品信息化管理系统
项目概述
海工项目信息化管理平台软件填补了我国自主研发海工项目信息化管理软件领域的空白，采用主流SOA框架，应用智能化（MAS）、可视化等先进数字化技术，支持不同的船海企业生产流程优化再造，既可将海工项目的各个独立的管理过程集成起来，又能够满足不同船企的特殊管理定制需求及单元软件模块整合需求，保证了海工项目数据对业务的透明性和一致性，使得平台具备开放性、可重组性，可扩展性，可维护性。

平台已在实现系列化、批量化建造自升式钻井平台的国内典型海工企业进行了示范应用验证，对海工项目管理中的进度管理、设计管理、物资管理、质量管理、成本管理、机械完工与调试管理、分包商/供应商/客户管理、BOM管理、文档管理、变更管理、HSE管理、风险管理、决策分析等海工项目生命周期的覆盖面达90%以上，示范应用单位实现了良好经济效益。

平台在海洋工程项目管理领域达到国内领先水平，能够有效提高海工项目管理效率、降低生产成本，有助于我国海工行业缩小与国际海工领域的项目信息化管理水平差距，为我国海工企业提升海洋工程项目总承包管理能力提供技术支撑，具备海工行业推广价值及应用前景。

项目成熟情况
海洋工程项目信息化管理平台项目成熟度较高，已在实现系列化、
批量化建造自升式钻井平台的国内典型海工企业进行了示范应用验证。

应用范围
海工项目管理中的进度管理、设计管理、物资管理、质量管理、成本管理、机械完工与调试管理、分包商/供应商/客户管理、BOM管理、文档管理、变更管理、HSE管理、风险管理、决策分析等海工项目生命周期中覆盖近90%的业务范围。

哈尔滨工程大学2010年度第一批大学生科研立项(普通型)名单

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186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232
哈尔滨工程大学2010年度第一批大学生科研立项(普通
序号项目名称 1 黑龙江水系江海直达船型研究 2 深海钻井船的舱室布置 3 新型多功能半潜式平台概念设计与模型制作 4 国内主要船舶总装厂产能分析 5 仿怪蛇蜥蜴水上行走机器人 6 POD矢量推进水下机器人载体 7 海底地热能赛贝克效应利用探究 8 基于ANSYS梁简谐力下的响应分析 9 自习室智能节电系统 10 深水试验水池水面水下清洗装置 11 电动平车设计 12 可视化船舶生产计划管理模块建模研究 13 舰船舱室的模块化设计 14 规则波生成机理研究 15 新型太阳能风能驱动双体船 16 波浪发电装置 17 船体分段建造流程仿真 18 关于在海洋平台上风水互补发电的可操作性及其能量转化存储技术的研究 19 新型多功能压力发电座椅的研究 20 凌形水轮机运动仿真 21 船体分段建造中的变形控制方法研究 22 矩形水轮机运动仿真 23 基于catia软件的船舶分段建造流程仿真 24 基于CATIA软件系统的分段搭载仿真研究 25 有挂载水下机器人水动力性能的分析 26 “鸟巢”结构分析及新型“鸟巢”结构设计和模型制作 27 CAD二次开发技术在建筑制图的应用 28 冰溜子的防治与清除研究 29 薄机翼的跨音速启动特性分析 30 长通道固体火箭发动机点火瞬态数值研究 31 超高强混凝土的设计研发 32 城市地标模型设计与制作 33 科协之家网站制作 34 乘波飞行器气动加热计算 35 大展弦比复合材料机翼结构设计研究 36 弹翼结构的受力分析 37 弹翼气动弹性分析 38 电磁场对钢筋混凝土墙的破坏机理研究 39 电磁辐射测试仪 40 电子元器件质量与可靠性探究 41 多功能复合材料隐身/承载一体化研究 42 废弃混凝土再利用的探讨 43 浮力减震系统设计及其模拟实验研究 44 复合材料板冲击响应的有限元分析

哈工大工程系统建模与仿真实验报告

研究生学位课《工程系统建模与仿真》实验报告（2017 年秋季学期）姓名学号班级研一专业机械电子报告提交日期哈尔滨工业大学报告要求1.实验报告统一用该模板撰写：(1)实验名称(2)同组成员（必须写）(3)实验器材(4)实验原理(5)实验过程(6)实验结果及分析2.正文格式：小四号字体，行距单倍行距；3.用A4纸单面打印；左侧装订；4.报告需同时提交打印稿和电子文档进行存档，电子文档请发送至：***********。

5.此页不得删除。

评语：教师签名：年月日实验一报告正文一、实验名称TH －I 型智能转动惯量实验二、同组成员（必须写）17S三、实验器材（简单列出）1. 扭摆及几种有规则的待测转动惯量的物体2. 转动惯量测试仪3. 数字式电子台秤4.游标卡尺四、实验原理（简洁）将物体在水平面内转过一角度θ后，在弹簧的恢复力矩作用下物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。

根据虎克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩M 与所转过的角度θ成正比，即M ＝－K θ （1）式中，K 为弹簧的扭转常数，根据转动定律M ＝I β式中，I 为物体绕转轴的转动惯量，β为角加速度，由上式得MIβ= （2）令2IKω=,忽略轴承的磨擦阻力矩，由式（1）、（2）得222d Kdt Iθβθωθ==-=-上述方程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性，角加速度与角位移成正比，且方向相反。

此方程的解为：cos()A t θωφ=+式中，A 为谐振动的角振幅，φ为初相位角，ω为角速度，此谐振动周期为22T πω== （3）由式（3）可知，只要实验测得物体扭摆的摆动周期，并在I 和K 中任何一个量已知时即可计算出另一个量。

五、实验过程（简洁）1. 用游标卡尺测出实心塑料圆柱体的外径D 1、空心金属圆筒的内、外径D 内、D 外、木球直径D 直、金属细杆长度L ；用数字式电子秤测出各物体质量m （各测量3次求平均值）。

2. 调整扭摆基座底脚螺丝，使水平仪的气泡位于中心。

TCAD仿真

deposit photo negative + thick=1.25
deposit photo positive + thick=2.0
2020/3/26
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工艺仿真
网格定义：网格定义重要性：
• 整个工艺文件在进行任何结构操作之前必须先定义网格，后面的所有计算都是在网格节点上进行的。
• ISE自动生成网格方式：
• Grid(x(0,10.2),y(-4.0,0.0))
2020/3/26
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工艺仿真
手动添加网格
• LINE X LOC=0.0 SPAC=0.15 LINE X LOC=1.25 SPAC=0.05 LINE X LOC=1.5 SPAC=0.1 LINE Y LOC=0 SPAC=0.03 LINE Y LOC=0.5 SPAC=0.1 LINE Y LOC=1 SPAC=0.5
INITIALIZE IN.FILE=oldstr
2.建立新结构：
INIT <100> impurity=boron
i.conc=1E15
2020/3/26
第12页/共80页
工艺仿真
外延生长
EPITAXY TIME=180 TEMPERAT=1100 + ANTIMONY=1E19 THICK=1.0 SPACES=10
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第3页/共80页
工具简介
仿真方式：
工艺仿真器件仿真
• Tsuprem4Medici • AthenaAtlas • DiosMdrawDessis
器件描述器件仿真
• Medici • Atlas • MdrawDessis