仿真地震模拟
地震模拟灾害振动台
谢谢大家！
part4
设计方案
设计理念
场馆平面布局图
part5
主要设备介绍
地震屋
工程地震演示仪
急求训练
模拟报警
厨房安全
电子模拟灭火
知识抢答
机动车模拟驾驶
非机动车模拟驾驶
红绿灯模拟
防空警报试听器
激光打靶演示
空袭隧道播放
武器模型
结绳训练
急救游戏
急救知识展示
雷击预防播放
火灾逃生
1 公司简介 2 建设背景
目录
3 建设意义 4 设计方案
5 设备介绍
Part 01
公司简介
北京盛世民安科技发展有限公司
北京盛世民安科技发展有限公司始于 2009 年，总部位北京经济技术发区（国 家级），是一家集的设计、研发、制造 的集成产业公司。公司主要技术人员主 要来自各大公司、各大院校，在研制、 生产、销售上有多年的综合管理经验， 多年的产品销售和优质售后服务，让很 多的行业对我公司产品有了更好的认识 和认可，在我公司自己的不断努力下和 客户们的拥戴下，在上海、南京、西安、 成都等地区分别设立了办事处，为全国 24 小时提供优质服务机制。公司涉及软 件、动漫、自动化、机械、液压、电子 等多个行业。 公司主要产品有：模拟灭火、模拟报警、 烟雾逃生、地震体验平台、地震体验小 屋、地震科普展品、仿真动感平台、三 自由度平 台、六自由度平台等。客户已经遍布各 大科技馆、展览馆、房地产、政府、企 业、文化影视等诸多领域和各行各业。
简易地震模拟振动系统的设计
毕业论文论文题目简易地震模拟振动系统的设计系别电子信息工程系专业班级学号学生姓名指导教师（签名）完成时间年月摘要本论文提出一套简易地震模拟体验系统的液压系统设计，其设计原型是电液伺服地震模拟振动台，电液伺服地震模拟振动台试验是地震工程重要的研究手段，近几年来得到了迅速发展，已经应用于多个产业部门。
振动台主要由台面及支撑系统、液压激振系统、液压油源系统和控制系统四大模块组成，多以位移控制为基础进行地震波形的模拟。
该地震体验系统主要通过一套激振系统，依靠输入的各种地震波形和频率等相关参数，在一维方向上把地震效果进行精确模拟，使体验人员获得类似的振动体验。
同时，通过对减震模式的相关设置还可以用来验证各种减振材料或结构的减振效果。
本论文在符合设计要求的基础上提出了合理的液压原理设计，并就部分关键部件进行了相关功能和结构的设计。
该地震体验装置的突出特点是采用了以2D数字换向阀为控制阀的电液伺服系统，电液伺服系统的优点是系统刚度大，控制精度高，响应速度快，能高速启动、制动和反向等优点，因而可组成体积小，重量轻，加速能力强，快速动作和控制精度高的伺服系统来控制较大的功率和负载。
另外，由于伺服阀等的非线性影响及台架与试件的共同作用，本装置在本质上是一个十分复杂的非线性系统。
为了能更清楚的显示其内部控制关系，通过一系列线性化的手段，本论文在分析电液伺服地震模拟振动台的设备构成及其物理机理的基础上，给出了地震体验系统相关的数学模型，并以此进行了SIMULINK的仿真和分析，为进一步调整及优化提出了一系列的设想和展望。
关键词：地震电液伺服控制 2D数字阀The design is of the system of the simple-easyearthquake vibration simulationAbstrac tThe earthquake—experienced system discussed here is actually an earthquake shaking table controlled by electro—hydraulic servo system．Shaking table test is an important earthquake engineering research tool．And this tool has been achieved a rapid development in recent years，and it is used in various industrial sectors now．The system mainly composed of four modules：the vibration table and support system，hydraulic vibration system，hydraulic oil system and control system．Most of shaking tables，their seismic wave simulation is based on displacement control．The earthquake-experienced system relies on the importation of all kinds of seismic wave and frequency，and other relevant parameters．In the direction of the onedimensional，this seismic effect can be accurately simulated by its hydraulic vibration system，So that staff may get a similar experience of earthquakes．In addition，through it can also be used to validate the damping vibration effect of many kinds of material or structure．In order to achieve those required function，some key components of the relevant functional and structural design are selected here．The earthquake-experienced system uses 2D--digital valve as the control of electro-hydraulic servo system which it has many advantages，like the high precision，fast response，action of high-speed，brake and reverse，etc．What is more，because of the servo valve，and other components that it have non-linear impact in essence，and the system is a very complicated nonlinear system in essence．In order to get its internal relationship among complicate parameters，the linearization of electro-hydraulic servo system is needed．A simple mathematical model is established．And the result of the simulation shows the earthquake-experienced system is feasibility．Key word：earthquake electro-hydraulic servo control 2D- digital valve目录第一章绪论 (1)1.1本课题研究的背景与意义 (1)1.2国内外研究发展现状 (3)1.3本课题研究方法与内容 (7)1.4本章小结 (8)第二章振动台的组成及工作原理 (9)2.1振动台的工作原理 (9)2.2振动台系统的组成 (10)2.3 研究的振动台的功能 (17)第三章 6自由度振动的控制设计分析 (18)3.1 6自由度振动台系统的构造 (18)3.2 自由度的合成方法及分析矩阵 (19)3.3 三状态控制器 (20)3.4压力镇定控制器 (23)3.5试验研究 (25)3.6 本章小结 (26)。
地震及建筑倒塌废墟模拟训练设施功能设计与实例分析3篇
地震及建筑倒塌废墟模拟训练设施功能设计与实例分析3篇地震及建筑倒塌废墟模拟训练设施功能设计与实例分析1地震及建筑倒塌废墟模拟训练设施功能设计与实例分析随着科技发展和城市化进程加速，城市大规模建筑得到了快速发展，但也因此，地震给城市的建筑和人们的生命带来了严重的危害。
地震是世界上最为不稳定的自然灾害之一，它不仅能够夺走人类宝贵的生命财产，还会破坏社会的正常秩序和生产资料，给社会造成巨大的财产损失。
因此，如何预防地震灾害，如何处理地震灾害中的遇险者，如何提高人们的自救和互救能力，这是全社会都需关注和重视的重要问题。
地震与建筑倒塌废墟模拟训练设施，作为一种改进的地震学习和教育方式，它是通过对地震及建筑倒塌废墟的模拟，进行模拟训练的一种模式，可以培养人员关注地震，了解地震，掌握自救互救的技能，有效提高地震灾害的抗灾能力和应急处置过程的能力。
本文将围绕地震及建筑倒塌废墟模拟训练设施功能设计及实例分析展开，主要包括设施功能规划、设施硬件架设及地震模拟训练模式实例分析。
一、设施功能规划地震及建筑倒塌废墟模拟训练设施的功能规划应该从系统性、综合性和实用性方面进行考虑。
具体包括：1.场所设计地震及建筑倒塌废墟模拟训练设施应选择一个平坦贴合地面的场所进行布局。
该场所应坚实，整洁、无杂质，表面刻画真实情景。
2.硬件规划地震及建筑倒塌废墟模拟训练中，硬件设备的规划与设计是非常重要的。
硬件设施应该包括仿真设备、生命探测器材、救援器材等等。
3.模拟训练规划为确保模拟训练顺利、安全和有效，规划和设计人员应根据实际需要和实际情况设定科学、合理的模拟训练规划，并严格按照规划执行。
二、设施硬件架设地震及建筑倒塌废墟模拟训练设施的硬件架设直接关系到整个设施的运作效率及实用性。
硬件上的规划应包括设备摆放、探测器安装及筹备救援等等。
1.设备摆放设施的摆放应注意以下问题：1. 确定地震模拟区、建筑倒塌区、救援区；2.机械、设备、器材等需分类归纳，留出充足的通行路径，并确保器材应用方便；3.仿真地震造成净空和撤离通道需保持留有足够宽敞的空间。
物理实验之一种简易防震房模型的制作
物理实验之一种简易防震房模型的制作1. 引言1.1 引言在地震频发的地区，防震工程尤为重要。
为了更好地了解防震技术和房屋结构对地震的影响，在物理实验中常常会使用简易的防震房模型进行实验研究。
通过这些实验，我们可以更直观地观察到地震对建筑物的影响，并且探讨如何提高建筑物的抗震性能。
本文将介绍一种简易防震房模型的制作方法，通过选择合适的材料制作房屋结构，添加防震装置，进行震动台实验，并观察实验结果，以期增加读者对地震防护的认识和理解。
防震房模型的制作不仅可以帮助我们更好地了解地震的危害以及如何减少损失，还可以激发我们对地震防护技术的兴趣和探索欲望。
希望通过本文的介绍，读者能够对防震工程有更深入的认识，从而提高自身的防震意识和应对能力。
2. 正文2.1 步骤一：选择材料在制作简易防震房模型的过程中，选择合适的材料是非常重要的。
以下是一些常用的材料及其特点：1. 木板：木板是一种常见的房屋结构材料，可以用于制作房屋的框架和墙壁。
它的优点是结实耐用，容易加工，在模拟房屋结构时非常适用。
2. 泡沫板：泡沫板是一种轻便且具有一定弹性的材料，可以用于制作房屋的地板和天花板。
它的优点是重量轻，耐震性能较好，可以减轻整体重量。
3. 塑料管：塑料管具有一定的柔韧性和抗压性，适合用于制作房屋的支撑结构。
选择适当尺寸和数量的塑料管可以增加房屋的稳定性。
4. 金属扣件：金属扣件可以用来连接不同部件，增加房屋的整体稳定性。
选择质量好的金属扣件可以确保房屋结构牢固。
在选择材料时，需要考虑材料的强度、稳定性、重量以及成本等因素，以确保制作的简易防震房模型具有较好的仿真效果和实用性。
2.2 步骤二：制作房屋结构在进行简易防震房模型制作时，制作房屋结构是一个非常关键的步骤。
以下是详细的制作过程：1. 准备材料：首先要准备好所需的材料，包括木板、木棍、胶水等。
确保材料质量良好，能够承受一定的震动。
2. 设计结构：根据实验的要求，设计房屋结构的模型。
地震模拟器
机械设计方法与设计艺术课堂作业1班级：08机电3班-学号：080101010038姓名：XXX一、设计要求表二、地震模拟器设计方案地震模拟器通过摇摆试验台来实现，摆动试验台用以模拟各种空间运动姿态。
2.1摇摆台的几种机械结构1）并联机构与串联机构比较串联式是各杆件通过运动副依次相连的开链式，这种机构具有较大的作业空间和很高的灵活性。
但也存在误差积累导致末端精度低、刚度低、惯量大和动力学性能差等缺点。
和成熟的串联机构相比，并联机构有如下特点：①与串联机构相比刚度大，结构稳定；②由于刚度大，并联式较串联式在相同的自重或体积下有较大的承载能力；③串联式末端件上的误差是各个关节误差的积累和放大，因而误差大而精度低，并联式没有那样的积累和放大关系，误差小而精度高；④串联式结构的驱动电机及传动系统都放在运动着的大小臂上，增加了系统的惯性，恶化了动力性能，而并联式则很容易将电动机置于机座上，减小了运动负荷；⑤在位置求解上，串联机构正解容易，但反解十分困难，而并联机构正解困难反解却非常容易。
由于机器人在线实时计算时要计算反解的，这对串联式十分不利，而并联式却容易实现。
从以上分析看来，并联式与串联式确实形成了鲜明的对比。
在优缺点上串联的优点恰是并联的缺点，而串联的优点又恰是串联的缺点；此外正反运动求解的难易上也有明显的对比关系。
有学者将这些情况抽象到更高的程度，称为是串并联的“对偶”关系(Serial-Parallel Duality)，并以此对偶观来进一步研究串、并联机构。
由于串、并联在结构上和性能特点上的对偶关系，串、并联之间在应用上不是替代作用而是互补关系，且并联机器人有它的特殊应用领域。
因此可以说并联机构的出现，扩大了机器人的应用领域。
2.目前摇摆试验台所采用的几种机械结构由于并联机构的上述优点，目前大载重的仿真摇摆试验台除了极少数纯串联式以外，多以并联机构的形式出现。
a)串联式摇摆台结构简图如图1-1 所示，负载放在内框之上，内框可绕轴做土45°摇摆，中框可绕Y轴做士20°摇摆，外框可绕Z轴做15°摇摆，分别模拟船舶三个自由度横摇、纵摇和艏摇的运动。
地震模拟振动台的发展及应用
地震模拟振动台的发展及应用赵晶【摘要】论述了地震模拟振动台的发展过程、发展趋势以及应用领域,介绍了四川省地震局正在研制建设中的地震虚拟仿真运动平台系统的基本情况,对其技术方案、系统构成、主要性能指标进行了详细阐述.【期刊名称】《四川地震》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P38-40)【关键词】地震模拟振动台;地震虚拟仿真运动平台系统;发展及应用【作者】赵晶【作者单位】四川省地震局,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】P315.821 地震模拟振动台的发展过程最初的抗震试验研究主要在室外进行，是将强震观测仪器设置在地震区的房屋等结构上，等地震到来时观测记录房屋结构在强地震作用下的反应。
由于强地震稀少，靠在地震区建筑物上进行强地震观测来获取地震反应的数据机会非常少，且实验周期长，满足不了抗震研究的发展需要。
最初想用计算分析方法来进行抗震试验研究，但是结构进入非线性区后的数学模型难以给出。
因而，提出了将房屋结构放到实验室里来进行抗震试验的构想，由此地震模拟振动台在20世纪60年代末应运而生了。
地震模拟振动台系统最早出现在日本，1966年东京大学生产技术研究所建成了世界上第一台正弦振动台［1］。
目前，日本主要有日立和三菱两大生产厂家生产振动台，此两家都是国际上知名的机械、电子制造业的大公司，实力很强。
20世纪70年代末开始了三向六自由度地震模拟振动台的研制，日立公司、三菱公司均已成功完成。
美国制造振动台最主要的厂家为MTS公司。
MTS公司自1968年生产出第一台3.65 m×3.65 m单向地震模拟振动台后，这方面的发展很快，MTS 公司现已成为世界上主要的振动台建造厂家之一［2］。
此外，尚有美国的Wyle公司、日本的鹭宫制造所、德国的SCHENCK公司等均可承建地震模拟振动台。
国内生产振动台比较有名的厂家是天水红山试验机厂，并已为国内多家学校、科研单位承建了多台地震模拟振动台［1-3］。
地层切片,第一部分：仿真三维地震模型
Ｈ ｎｌ ｅｇ ｏｇ ｕ ｎ 等著 ，地层切片 ，第 一部 分 ：仿真 三维地震模 型 ｉＺ
５ ７
０２ ， 均为 ＋ ．３ ） 墨西哥 湾沿 岸地 区韵 古 近 系 、 ．５平 ００５是 新近 系砂 泥岩 层序 中所方法制作地层切片：手动拾取和计算机 自 动追踪。手动拾取时 ， 解释人
员需要逐道追踪同相轴 ，沿闭合环路追踪层面。当 自 动追踪时 ， 计算机给予某一判定准 则拾取地震同相轴 ，比如相似性、互相关性或振幅极值 （ 波峰或波谷 ） 。这两种 同相轴 拾取方法往往产生没有极性反转的地层切片 ，除了那些不能进行拾取的地方 ，振幅值要 么全为正 （ 波峰）要么全为负 （ 波谷） 。尽管可能使振幅图形 发生极性反转 ，通常认为 相对于标 志反 射拉平 数 据体 ，对感 兴趣 的界 面 制作平 行切 片是 与 自动追 踪 相似 的
的层的大部分信息。在某些情况下，来自不同沉积单元的砂岩体的反射波干扰形成一个单
一
的同相轴 ，比如 ， 们观察到一个 同相轴在 ５ 多米 的层段 内连接 了来 自多达 ６ 我 ｏ 个砂 泥岩
互层沉积单元的砂体。对选择等时的参考同相轴来 说同相轴不随频率变化是一个必要条件 。 在两个标志同相轴之间进行线性 内插相 比于同相轴 的直接追踪是一 种拾取地 层切片 的较好 的技术 ，这一技术 使得 在 日常解 释中从 三维地 震数据体 编制层序 内详 尽可靠 的沉积相 图成
该假设有两方面需要加以探讨。首先，地层界面一般情况下是横向连续的吗？且它 们是否有有效的波阻抗差？Ｔｐｅ １９ ）提 出这个 问题并设计 了一个 “ ｉ ｒ（９３ ｐ 不稳定 沉积”
虚震源原理
虚震源原理
虚震源原理是一种检测地震活动的方法，在地震灾害中发挥着至关重要的作用。
虚震源原理是在地壳中注入努力，释放能量，使地层传播形成虚震源，然后通过虚震源波的传播和反射来确定真实地震作用的深度和规模。
它可以更准确、更快速地检测到地震活动，进而更好地预测未来的地震。
要采用虚震源原理，首先需要准备一定的设备，包括数据系统、信号源、测试
剂量仪器等等，这些设备可以帮助我们采集地震数据，并进行后续的数据分析和处理。
然后，根据需要，选择一个合适的注入点，使用注液法将研究剂加入地层中，使其在地层中形成一个虚拟地震源，以模拟仿真真实地震源的情况。
接下来，通过安装多个测震仪或测震加速度仪，对虚震源的激发效果进行观测和监测，测量虚震波的传播方向和反射以及随时间变化的强度。
最后，根据以上测量结果，结合地震理论和地理信息，综合运用地质物理学分析方法，对模拟地震活动进行分析，最终确定真实震源的位置和规模。
虚震源原理发展至今，已然成为用来识别和测量真实地震活动的一种重要手段，在研究地壳深处的构造特征和地震灾害的预警预报方面发挥着不可或缺的重要作用。
虚震源的应用范围广泛，能够有效地检测到海洋震源位置和大小，以及更加准确地判断地震的特征，甚至不仅限于地震活动，也可以应用于水文、岩土、油气以及其他地质动力学研究等领域。
基于虚拟现实技术的应急演练场景仿真系统
基于虚拟现实技术的应急演练场景仿真系统随着现代科技的不断发展，虚拟现实技术逐渐进入人们的视野，为各行各业带来了许多创新应用。
在应急救援领域，虚拟现实技术的应用也开始崭露头角。
基于虚拟现实技术的应急演练场景仿真系统是一种结合真实场景与虚拟技术的救援模拟系统，旨在提高应急救援人员的实战能力和应对危机的能力。
首先，该系统可以通过虚拟现实技术实现真实环境的复制。
通过3D建模和渲染技术，系统可以准确还原真实世界中的各种应急情景，例如火灾、地震、交通事故等。
应急救援人员可以通过佩戴虚拟现实设备，进入到系统中模拟的场景中进行实战演练。
虚拟现实技术能够为用户提供沉浸式的体验，使其感受到真实紧急情况下的压力和紧迫感。
其次，该系统还可以模拟各种危险环境和紧急情况，提供多样化的应对方案。
通过在系统中设置不同的应急场景和模拟对象，应急救援人员可以学习和应用各种救援技巧和策略。
虚拟现实技术可以对各种变化的情况进行模拟，例如火灾蔓延的路径、地震时建筑物的倾斜情况等，使救援人员能够更加真实地感受到处理各种紧急情况的挑战。
同时，系统还可以生成各种应对方案，并给予救援人员实时反馈和指导，以提高应急救援的效率和安全性。
此外，该系统还可以记录和分析救援人员的行为和反应，为应急救援人员提供个性化的培训和训练。
通过对虚拟现实设备的传感器监测，系统可以记录救援人员在模拟场景中的各种行为和操作，包括反应速度、决策能力等。
通过对这些数据的分析，系统可以为救援人员提供个性化的培训和训练建议，帮助他们在真实救援任务中更好地应对各种挑战。
除此之外，基于虚拟现实技术的应急演练场景仿真系统还可以与其他应急管理系统进行集成。
这样，系统可以通过与实际的传感器、监控系统等进行连接，准确获取真实环境中的各种数据，并与虚拟场景进行融合。
这使得应急救援人员可以在虚拟的环境中获得真实世界中的各种信息，并进行相关的决策和应对。
基于虚拟现实技术的应急演练场景仿真系统的应用前景非常广阔。
Robocup救援仿真
安装完jdk后需要设置环境变量，如下：
1. 1. 命令行下cd /etc,回车进入etc目录。这个目录下有一个profile文件 。修改这文件获得权限比较大，如果你觉得不安全，可以修改.bash文 件（这个文件是隐藏的），方法一样。这里以修改profile文件说明。
• Bint: 开始时总的面积
• B: 比赛结束时未被烧毁的建筑物面积总和
• 活着的市民数量是决定得分的关键
RoboCupRescue系统结构
▪ RoboCupRescue 的模拟是由几个模组 (module) 所组成
的,这些模组分别利用 UDP (user datagram protocol) 的通 讯协定来做沟通.这些模组为：
一：gcc与jdk安装说明 安装服务器，需要两种编译器，一种是C编译器，比赛要求
是gcc3.4，另外一种是编译java程序的编译器jdk1.6（服务器中 有一部分是用java写的）； 1）gcc3.4安装
如果没有版本要求，系统都会自带（在新立得软件包管理器
中可以找到）。可以上网下载一个要求版本的gcc编译器，置于 home/rescue(在home下建立一个rescue文件夹)目录下。解压之 后，在你解压之后的包里安装。在命令行下进入你安装的目录 ($cd rescue/gcc3.4)，只要输入./install.sh就可以了（那个包里 会有install.sh文件）。
• 2.软件环境
• a) 仿真环境：Linux操作系统（我们实验室 用的是ubuntu-10.04版本）
• b) 仿真服务器包：比赛将采用最新发行的 服务器版本。这个服务器包由Cameron Skinner维护，可以到 sourceforge/projects/roborescue/获得最新 版本。
小型地震模拟振动台教学试验的课堂实践与探讨
小型地震模拟振动台教学试验的课堂实践与探讨作者：陈伟王欣宇叶继红来源：《科教导刊》2024年第14期摘要随着科技教育的持续进步，学生创新与实践综合能力的提升日益受到关注。
本研究旨在探索实践微试验课堂新型教学模式。
该模式以“地震模拟振动台试验”的设计、实践与答辩为核心内容对传统课堂进行了深度改革。
教学设计中突出强调学生参与调研资料及试验设计的主观能动性，将专业知识融入实验实践操作过程，激发学生自主学习的意愿和专业知识运用能力，培养学生的创新思维。
该模式为新型教学革新提供了一个可行的范式。
关键词课堂微试验；地震模拟试验；小型震动台试验中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdk.2024.14.037The Practice and Discussion on Small Earthquake SimulationExperiments in ClassroomCHEN Wei 1，2， WANG Xinyu 1，2， YE Jihong 1，2（1. Xuzhou Key Laboratory for Fire Safety of Engineering Structures， China University of Mining & Technology， Xuzhou， Jiangsu 221000;2. School of Mechanics and Civil Engineering， China University of Mining & Technology，Xuzhou， Jiangsu 221000）Abstract With the continuous progress of science and technology education， the improvement of students' comprehensive abilities in innovation and practice is increasingly receiving attention. This study aims to explore a new teaching model for practical micro experimental classrooms. This mode has deeply reformed traditional classrooms with the design， practice， and defense of "earthquake simulation vibration table experiments" as the core content. Emphasis is placed on the subjective initiative of students to participate in research data and experimental design in teaching design，integrating professional knowledge into the experimental practice process， stimulating students' willingness to learn independently and their ability to apply professional knowledge， and cultivating their innovative thinking. This model provides a feasible paradigm for new teaching reforms.Keywords micro-experiments in classroom; earthquake simulation experiments; small earthquake experiments在各類自然灾害中，地震是一种极具破坏性的自然灾害，严重威胁公众安全、危害人民生命和财产安全[1]。
几款仿真软件的分析
几款地质仿真软件的简介本文将对ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC、FEPG、Femlab(Comsol)、Flac、PETREL进行简短的介绍。
有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。
有限元分析软件目前流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、Femlab(Comsol)、MSC、FEPG等。
ANSYS软件在致力于线性分析的用户中具有很好的声誉，它在计算机资源的利用，用户界面开发等方面也做出了较大的贡献。
ABAQUS软件则致力于更复杂和深入的工程问题，其强大的非线性分析功能在设计和研究的高端用户群中得到了广泛的认可。
而ADINA软件除了求解非线性问题外，其在多物理场的流固耦合求解功能也是全球唯一的专利技术。
COMSOL公司是全球多物理场建模与仿真解决方案的提倡者和领导者，其旗舰产品COMSOL Multiphysics，使所有的物理现象可以在计算机上完美重现。
MSC是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。
FEPG是一款国产有限元分析软件。
一、ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四者的比较由于ANSYS产品进入中国市场早于ABAQUS，并且在五年前ANSYS 的界面是当时最好的界面之一，所以在中国，ANSYS软件在用户数量和市场推广度方面要高于ABAQUS。
ANSYS软件注重应用领域的拓展，目前已覆盖流体、电磁场和多物理场耦合等十分广泛的研究领域。
ABAQUS 则集中于结构力学和相关领域研究，致力于解决该领域的深层次实际问题。
而ADINA软件和ANSYS软件一样都包括结构、温度、流体及流固耦合的功能，因此其应用领域也是相当广泛。
对于常规的结构线性问题，三种软件都可以较好的解决，在模型规模限制、计算流程、计算时间等方面都较为接近。
ABAQUS软件和ADINA软件在求解非线性问题时具有非常明显的优势；而ANSYS软件和ADINA软件则在流体和多物理场耦合功能方面具有无可比拟的优势。
地震模拟振动台的研究
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１．２国内外振动台系统的发展
１．２．１发展概况
上世纪四十年代首次在士木工程结构上利用地震模拟振动台来模拟地震作用【ｌ・¨，六十
年代以后地震模拟振动台开始被广泛建设【１。到。目前世界上已经建立儿百座地震模拟振动台，
主要分布在日本、中国和美国，其中日本拥有的地震模拟振动台规模最人，数量最多。另外， 墨西哥、加拿人、法国、英国、伊朗、南斯拉夫、前苏联、意人利、罗马尼亚、德国等国在 七十年代中期以后也逐步建造了地震模拟振动台。 抗震试验最初是采Ｈｊ野外原犁试验，将强震观测仪器设置在结构物上，等待地震发生时 测量结构物的动力特性参数，但是由于强震少，试验周期Ｋ，远远满足不了抗震研究的需要。 后来采用激振器在原型结构物上进行振动米获得数据的方法，但是激振器激励与地震运动还 是有不少的差别。另外也有学者提山直接利川计算分析方法来进行研究，但是由丁．当结构物 进入非线性区Ｊ亓其数学模型很雉给出而没有被推行。最后提出了在试验室内建造地震模拟振 动台，将在现场的试验搬到实验室米做，可以获取所需的人量数据，且取得数据的周期可以 大大缩短。 早期地震模拟振动台大部分是机械式振动台，有惯性离心式振动台和连杆偏心式振动台 两种，其基本原理相同。以连杆偏心式振动台为例，当偏心轮转动时，通过连杆机构使上作 台作交变正弦运动，振幅人小通过偏心距的大小来调节，频率通过改变电机转速米凋’肖，由 于机械摩擦和轴承损耗的影响，振动台最大频率一般最人不超过５０Ｈｚ，有效频率是 Ｏ．５－２０Ｈｚ。机械式振动台的主要优点是结构简单，运行费用低，其振幅与频率变化无关，主 要缺点是频率范围小，运动行程小，高频时波形失真大，并且只能进行正弦波试验，激振也
１
自行组装。由于经费的问题，该套系统是根据先前振动台系统的建设经验和理论分 析白行绢装而成，利用ＭＴＳ公司动态作动缸和国产台面组合，油源部分与拟静力和 拟动力试验系统共用，根据流苗增没油泵和蓄能器，人人’１，约了成本，同时这种模 式也为其他单位提供实际的经验和参考意义： 系统本身的研究具有开创性。振动台在国内建设了近二十台，在国外建设了儿百台，
仿真技术在科研中的应用
仿真技术在科研中的应用近年来，随着科技的发展和飞速进步，仿真技术在各个领域中发挥重要作用。
在科学研究中，仿真技术更是成为了研究人员必不可少的工具之一。
本文将探讨仿真技术在科研中的应用，并就其现状、发展和趋势作简要分析。
一、仿真技术在科研中的应用仿真技术是一种通过计算机模拟实验的手段提供一种灵活、快速、有效的研究工具，被广泛应用于物理、化学、生物、地球科学、工程学等领域。
在科学研究中，仿真技术的应用可以大大提高研究人员的效率，同时也可以节省大量的成本。
1. 工程科学领域仿真技术在工程科学领域中的应用可以帮助工程师和科学家模拟各种情况，预测各种影响因素对于研究对象的影响程度，提前预测并减少各种事故事件的发生。
例如，利用仿真技术可以模拟地震、建筑物结构的耐久性、电力系统的稳定性等等。
同时，利用仿真技术也可以在飞机、汽车等工程机器相关方面进行安全测试，以此降低相关研究项目的成本和时间周期。
2. 医学科研领域仿真技术在医学科研领域的应用可谓非常丰富，例如，利用仿真技术可以仿真脑部疾病，预测疾病的大致传播和扩散情况，并研究灵敏度——这是一种受特定条件或治疗响应的描述方式。
再比如，利用仿真技术可以对生殖的运输方式、生命力和抗菌能力进行现场测试，并可在安全实验室中进行相关环境的研究。
总之，有了仿真技术，医学科研人员可以快速，准确地发现疾病存在的机理，并针对疾病治疗提供更加有效的措施。
3. 能源科学领域仿真技术在能源科学领域的应用主要体现在科学家对于能源依赖模型的模拟上，尤其是关注能源生产、传输、消费及环境影响的问题。
通过将对象和其他要素变成数据，仿真技术可以为能源需求和生产的管理提供大量数据和信息，为科学家制定相应的方案和政策提供重要依据。
通过了解能源的规模和流动模式，科学家还可以实现能源模型扩展，以掌握更深层次的影响因素和势能。
二、仿真技术在科研中的发展现状仿真技术的应用在不断的创新和发展，起点则始于 20 世纪早期，单纯的三维渲染或图形化显示已经成为了重要的历史文献资料；1960 年代计算机仿真的时代来到了，时间步进、控制权和数据基坐标的建立成为了核心，同时，比起来简单的仿真软件出现——这可以根据设定的几何限制，自动生成相应的物理运动。
各领域模拟实验举例
各领域模拟实验举例
1. 物理学领域的模拟实验：进行电磁场的模拟实验，通过计算机仿真来研究电荷在不同电场和磁场中的运动规律，以及相互作用力的大小和方向。
2. 化学领域的模拟实验：进行分子动力学模拟实验，通过计算机模拟分子之间的相互作用，可以研究化学反应的动力学过程，揭示反应速率、反应路径以及物质转化的机理。
3. 生物学领域的模拟实验：进行生物膜脂质双层模拟实验，通过计算机模拟膜脂质双层的组装和稳定性，可以研究膜蛋白的结构和功能，深入理解膜蛋白与药物相互作用的机制。
4. 经济学领域的模拟实验：进行经济市场模拟实验，通过建立模拟市场进行虚拟交易和决策，可研究市场竞争、价格变动、供需关系等经济现象，为政策制定者提供决策支持。
5. 地球科学领域的模拟实验：进行地震模拟实验，通过计算机模拟地震波传播及其与地下构造的相互作用，可以揭示地震活动与地壳变形、地震破坏模式、震级与震源参数的关系。
需要注意的是，模拟实验只是对真实系统的近似模拟，其结果和真实系统可能存在一定的误差，因此在进行科学研究时还需要与实际观测和实验结果相结
合，进行综合分析与验证。
非标准雷克子波及几种常见子波的特性分析与有限差分仿真模拟
科学技术创新2019.36地震子波分析是地震数据处理中的重要内容，子波数据的提取是地震波正演和反演研究的基础。准确的地震子波提取技术对于高分辨率、高信噪比、高保真度的地震勘探数据处理具有非常重要的意义[1]。通常可以通过确定性或者统计性的方法来提取地震子波[2]。通过地震数据提取地震子波往往比较复杂，在地震波理论分析中，可以采用解析子波来进行问题的分析。常见的解析子波包括雷克子波、带通子波、阻尼余弦子波、宽带雷克子波[5]等。这些子波的波形和振幅谱都有解析的表达形式，并且具有旁瓣幅度低、收敛速度快和持续时间短的特点。本文在雷克子波的基础上，提出了一种新的子波，称之为非标准雷克子波。文中对雷克子波、宽带雷克子波和非标准雷克子波的解析式、振幅谱和瞬时频率谱进行了分析和总结，并将三种子波的分辨率进行了对比。然后，利用有限差分法对三种子波在均匀弹性体中的传播过程进行了仿真。1几种子波的特点分析1.1雷克子波雷克子波（RickerWavelet）[3]是弹性波仿真模拟中最常见的子波。雷克子波波形简单，只有一个主瓣，两个旁瓣。它的延续时间短，收敛快，旁瓣的幅度为主瓣的44.63%。雷克子波的表达式为：（1）对（1）式作傅里叶变换可得到其振幅函数为：（2）雷克子波的波形和振幅谱如图2所示。由（2）式可以知道振幅谱的峰值频率。从（1）式可以得出，主瓣的零点位置为:（3）因此，主瓣宽度为：
（4）主瓣的等效频率为：
（5）由上面的分析可以看出，雷克子波的主瓣等效频率高于其峰值频率。1.2宽带雷克子波宽带雷克子波（Wide-BandRickerWavelet）[4]是俞寿朋先生提出的一种新的子波。该子波由一系列不同频率的雷克子波合成而来，因此称之为宽带雷克子波。宽带雷克子波的表达式为：
（6）上式中r(t)为雷克子波，f0为其对应的特征频率，q和p为特征频率的上下限。将（1）式带入（6）式后可以得到宽带雷克子波更为一般的表达式为：
基于罚函数的桥式起重机地震跳轨仿真分析
*基金项目：国家自然科学基金（51675450）、四川省科技计划项目（2022YTG0241）基于罚函数的桥式起重机地震跳轨仿真分析*杨 益1 程文明1，21西南交通大学机械工程学院 成都 6100312 2轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室 成都 610031摘 要：文中基于罚函数建立桥式起重机的大、小车轮与轨道之间的接触耦合关系，模拟桥式起重机在运行中大车车轮与轨道、小车车轮与轨道间的接触关系，使用静力学分析判断起重机有限元模型的正确性。
通过增量动力分析法(Incremental Dynamic Analysis,IDA)获取相同地震激励下不同地震加速度的地震动，使用时程分析方法分析起重机在地震中的震动情况并跟踪大小车轮的轮压获取轮压时程曲线图。
通过分析轮压数据，提出判断起重机发生跳轨现象的条件，结果表明：基于罚函数的接触耦合能够很好地模拟出地震中起重机的受力情况并获取轮压数据，通过跳轨条件能够快速地捕捉到起重机发生跳轨的时间点以及落下的冲击力。
关键词：桥式起重机；罚函数；接触耦合；跳轨中图分类号：TH391.9：TH215 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2024）04-0032-06Abstract: The contact coupling relationship between the big wheel and the small wheel of the bridge crane and the track was established by using the penalty function, and the contact relationship between the big wheel and the track and the small wheel and the track in the operation of the bridge crane was simulated, and the correctness of the finite element model of the crane was judged by static analysis. Through incremental dynamic analysis (IDA), the ground motions with different seismic accelerations under the same seismic excitation were obtained, and the vibration of crane in the earthquake was analyzed by time-history analysis method, and the wheel pressures of large and small wheels were tracked to obtain the time-history curve of wheel pressures. According to the analysis of wheel pressure data, the conditions for judging crane jump on track were put forward. The results show that the contact coupling based on the penalty function can well simulate the stress of the crane in the earthquake and obtain the wheel pressure data, and the time point when the crane jumps and the falling impact force can be quickly captured through the jumping condition.Keywords: bridge crane; penalty function; contact coupling; jump on track0 引言核电站乏燃料起重机(以下简称核电起重机)运行在乏燃料后处理车间内，下方存放的是等待处理的乏燃料，起重机的抗震性能直接关系到核电站的安全。
砌体结构地震倒塌过程的仿真程序开发
根据砌 体结 构 的物 理 特 点 和 破 坏 模式 ， 以 将 其 可
受 力构 件 离 散 为 由砂 浆 连 接 弹 簧 联 系 的 刚性 块 体 系
统， 每个砌 块 作 为 一个 刚性 块体 单 元 （ １ 。随 着 图 ）
变形 的发 展 ， 接 弹 簧可 能发 生 断裂 。 相邻 块 体 在 弹 连 簧 断裂后通 过碰 撞继 续相互 作用 。 在求解 过程 中 ， 统 中的 每个 刚体 单 元 满 足 动 力 系 平衡 方程 （ ） １
中图 分 类 号 ：Ｔ ９ ３ ２ Ｕ ７ ＋． 文 献 标 识 码 ：Ａ
砌 体结 构在我 国 的历史 保 护建 筑 和 既有 民用住 宅 体 系中 占有 非 常 大 的 比例 ， 地 震 灾 害 调 查 及 相 关 理 但 论 研究 均指 出这种 结构形 式 的 抗震 性 能 相对 于 其他 结
摘 要 ：为完善砌体结构的抗震设计方法 ， 需要在有限的试验数据的基础上 ， 借助可维护的仿真分析程序， 研究其
地震倒塌 过程 的机理 。基于离散单元法（ ｉ ｒｔ Ｅｅ ｅｔ ｅ ｏ ，Ｅ ， Ｄｓ ｅｅ ｌｍ ｎ Ｍ ｔ ｄ Ｄ Ｍ） 编制了模拟砌体结构地震倒塌过程的计算模块 。 ｃ ｈ 按照面向对象 的思想 ， 对计 算过 程所需 的大量数据进行 了分割 、 抽象 和封装 ， 使数据结构和被模拟 的真实结构之间保持 了 良好的逻辑对应 。通过 消 息传 递 的方式 ， 实现 了求解 过 程 的并行 化。在保 持 数据 结构 一致 的 基础 上 ， 用 图形标 准 使 Ｏ ｅＧ （ ｐｎＧ ａｈｃＬｂａ ） ｐ ｎ Ｌ Ｏ ｅ ｒｐ ｉ ｉ ｒ 编制了三维 动态 图形模块 。通过 以上工作 开发了完整 、 ｒｙ 可维护 的程 序 ， 并对砌体 结构模型 的振动台倒塌试验 进行 了仿 真分析 。结果说明该程序能够完成强地震作用下砌 体结 构空 间倒塌反应 的定量分析 ， 可用 于 探讨结构倒塌机理。 关键词 ：倒塌 ； 仿真 ； 地震 ； 砌体结构 ； 离散单元法 ； 面向对象
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Part 01公司简介
北京盛世民安科技发展有限公司
↘北京盛世民安科技发展有限公司始于2009年，总部位北京经济技术发区（国
家级），是一家集的设计、研发、制造
的集成产业公司。
公司主要技术人员主
要来自各大公司、各大院校，在研制、
生产、销售上有多年的综合管理经验，
多年的产品销售和优质售后服务，让很
多的行业对我公司产品有了更好的认识
和认可，在我公司自己的不断努力下和
客户们的拥戴下，在上海、南京、西安、成都等地区分别设立了办事处，为全国
24小时提供优质服务机制。
公司涉及软
件、动漫、自动化、机械、液压、电子
等多个行业。
↘公司主要产品有：模拟灭火、模拟报警、烟雾逃生、地震体验平台、地震体验小
屋、地震科普展品、仿真动感平台、三
自由度平
↘台、六自由度平台等。
客户已经遍布各大科技馆、展览馆、房地产、政府、企
业、文化影视等诸多领域和各行各业。
part02建设背景
↘地震模拟的宗旨就是真实的再现地震过程并使观众如身临其境般感受地震，其关键就是“真实”。
基于地震模拟的宗旨，该产品通过模拟普通小屋模拟地震发生前、发生过程中和震后的整个过程，并提示观众在地震中如何躲避、如何逃生。
↘地震体验模拟器包括整体建筑及屋内陈设、由虚拟显示技术和装饰模拟出的房屋窗体、房屋地板下面的六自由度液压运动平台及控制台。
整体建筑基于戈壁滩小屋的构造。
展品通过小屋实体、液压运动平台、控制台并辅以视频及音响系统组成一个立体的地震环境，使观众与整个环境融为一体，从而全方位展示地震的全过程，使观众真实感受地震。
其中液压运动平台按控制台的操作能提供相当于3-8级地震效果，包括横波与纵波，可以体验地震发生前、地震中及余震。
part3建设意义（价值）
地震时我国频繁发生的自然灾害，汶川大地震、玉树地震引起世界震惊，给灾区人民带来巨大的损失的心灵创伤。
认识地震、感受地震、预防地震、震中自救，是人类面对的共同课题。
其实地震时可以预防的，只要我们认识地震。
增加防范意识，我们可以把地震造成的损失降低到最小。
地震屋体验模拟器是为大家提供了一个虚拟的亲身感受地震的环境。
该环境主要是通过环境模拟和虚拟技术的结合，真是再现地震的“可怕场景”，模拟各级地震和各类地震让观众体验地震，了解和学会在地震中避免灾难，如何逃生，如何自救，介绍和了解地震科学知识，以提高人们防灾减灾意识。
part4设计方案
设计理念
场馆平面布局图
part5主要设备介绍
地震屋
工程地震演示仪
急求训练
模拟报警
厨房安全
电子模拟灭火
知识抢答
机动车模拟驾驶
非机动车模拟驾驶
红绿灯模拟
防空警报试听器
激光打靶演示
空袭隧道播放
武器模型
结绳训练
急救游戏
急救知识展示
雷击预防播放
火灾逃生
谢谢大家！。