数值模拟技术在本科毕业设计的应用
机械专业本科毕业设计
机械专业本科毕业设计一、引言机械专业本科毕业设计作为一项重要的学术任务，对于机械工程专业的学生来说具有极大的挑战和意义。
它不仅仅是对学生在大学期间所学知识的综合运用，还是对他们解决实际问题能力的一次全面检验。
通过毕业设计，学生可以将所学的理论知识与实践技能相结合，发挥自己的创造力和独立思考能力，为实际工程问题提供有效的解决方案。
二、机械专业本科毕业设计的重要性1. 深度和广度的要求机械专业本科毕业设计要求学生从深度和广度两个方面进行全面评估。
深度上要求学生对所选择的课题进行深入研究，掌握相关领域的前沿知识，追求解决问题的最佳方案。
广度上要求学生将多个知识领域相结合，将机械工程学科与其他学科交叉融合，实现跨学科的创新和应用。
也就是说，机械专业本科毕业设计要求学生在研究课题时既要追求深度，又要注重广度，以实现对问题的全面理解和解决。
2. 从简到繁、由浅入深在完成机械专业本科毕业设计过程中，学生需要按照从简到繁、由浅入深的方式来探讨主题。
这意味着学生需要从基础知识和理论入手，逐步扩展知识面和研究深度，以提高对主题的理解和把握。
对于机械设计方面的毕业设计，学生可以先从基本设计原理和方法入手，然后逐步引入更深层次的内容，如复杂结构的设计和分析、CAD/CAM技术的应用等。
这种逐步推进的方法使学生在毕业设计中能够全面深入地探索主题，并拓展思维的广度和深度。
三、完成机械专业本科毕业设计的步骤和注意事项1. 选择合适的课题在选择机械专业本科毕业设计的课题时，学生需要考虑自己的兴趣和研究方向，同时也要参考实际工程问题和研究热点。
一个合适的课题能够激发学生的兴趣和研究激情，同时也能够有一定的实际应用价值。
学生可以通过与导师和同学进行交流和讨论，了解不同课题的研究难度和前景，以便做出明智的选择。
2. 搜集和整理相关资料在进行机械专业本科毕业设计之前，学生需要对相关领域的前沿知识和相关文献进行广泛的搜集和整理。
这些资料可以包括学术论文、研究报告、标准规范和实际工程案例等。
太阳能追光系统毕业设计
太阳能追光系统毕业设计一、选题背景随着能源危机的日益严重，太阳能作为一种可再生、清洁、无污染的新型能源，逐渐得到了广泛的关注和应用。
而太阳能追光系统则是太阳能发电中非常重要的一环，其作用是使太阳能电池板始终面向太阳，以最大化地吸收太阳辐射能量，提高发电效率。
二、研究目标本次毕业设计旨在设计并实现一种简单、实用、高效的太阳能追光系统，使其能够自动调整光伏板朝向，并通过控制器对光伏板进行精准定位和跟踪，从而提高光伏板的发电效率。
三、研究内容1. 太阳位置检测模块：通过安装在追光系统上的传感器检测太阳位置，以便于系统自动调整光伏板的朝向。
2. 控制器设计：利用单片机等控制芯片设计控制器，实现对光伏板进行精准定位和跟踪。
3. 机械结构设计：根据追踪系统需要，设计出适合于支撑光伏板的机械结构，使其能够自由旋转，并实现自动调整。
4. 软件开发：编写控制器的程序，实现对光伏板的精准定位和跟踪，并提供人机交互界面。
四、研究方法本次毕业设计采用以下研究方法：1. 理论分析法：通过对太阳运动规律的分析，确定太阳能追光系统的设计方案。
2. 实验研究法：通过搭建实验平台，测试和验证系统的性能和可靠性。
3. 数值模拟法：采用计算机仿真技术，对系统进行数值模拟，优化系统设计方案。
五、预期成果1. 设计出一种简单、实用、高效的太阳能追光系统。
2. 实现对光伏板的精准定位和跟踪，提高光伏板发电效率。
3. 编写控制器程序，并提供人机交互界面，方便用户操作。
4. 发表学术论文或专利申请等相关成果。
六、工作计划本次毕业设计工作计划如下：1. 第一阶段（前期准备）：调研相关技术文献，了解太阳能追光系统的原理和设计方案，确定研究目标和内容。
2. 第二阶段（系统设计）：设计太阳位置检测模块、控制器、机械结构等，并进行方案评估和优化。
3. 第三阶段（软件开发）：编写控制器程序，并提供人机交互界面。
4. 第四阶段（实验测试）：搭建实验平台，测试和验证系统的性能和可靠性。
本科毕业论文---十字轴轴套反挤压模具设计与数值模拟
1前言1.1国内外研究现状近几年来，冷挤压技术是各行各业得到迅速发展的新工艺之一，也是零件加工的重要手段。
与常规模锻工艺相比, 冷挤压工艺可以节材30% -50%,节能40%-80% , 而且能够提高锻件质量, 改善作业环境。
二战以后, 冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用, 而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现, 更拓展了其发展空间。
日本80 年代自称,其轿车生产中以锻造工艺方法生产的零件, 有30%- 40%是采用冷锻工艺生产的, 近年来生产的新型轿车则每车平均使用42kg的冷锻件。
美国等国家的轿车生产中, 每车平均使用40kg 的冷锻件。
随着科技的进步和汽车、摩托车、家用电器等行业对产品技术要求的不断提高, 冷锻生产工艺技术已逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向[1]。
对于大多数的工程技术问题，由于物体的几何形状比较复杂或者问题的某些特征是非线性的，则很少有解析解。
这类问题的解决通常有两种途径：一是引入简化假设，将方程和边界条件简化为能够处理的问题，从而得到它的简化状态的解。
这种方法只在有限的情况下是可行的，因为过多的简化将可能导致不正确的甚至错误的解。
此外，传统的模具设计方法在很大程度上依赖于设计者得经验和技巧，模具设计费时、加工周期长，对设计中产生的问题只能靠试模后的修正，且返工费时花费大。
因此，人们在广泛吸收现代数学、力学理论的基础上，借助于现代科学技术的产物—计算机来获得满足工程要求的数值解，这就是数值模拟技术[2]。
近年来，随着计算机硬件、软件技术的飞速发展和对材料成型过程物理规律研究的深入，材料成形过程有限元模拟技术取得了很大的进展。
Clough教授于1960年发表的著名论文The finite element method in plane stress analysis.中首次提出有限元这一名词。
在P.V. Marcal和I.P. King提出弹塑性有限元法后,日本学者Yamada首先将弹塑性有限元法用于筒形件拉深成形的仿真；Hibbit和Hill在有限变形理论基础上采用Lagrange描述建立了大变形弹塑性有限元方程, 随后McMeeking采用Euler理论建立了大变形弹塑性有限元方程, 完善了大变形弹塑性理论。
数学与应用数学专业毕业论文选题思路分享
数学与应用数学专业毕业论文选题思路分享在数学与应用数学专业进行毕业论文选题时，选择一个合适的研究方向是非常重要的。
以下是一些选题思路的分享，供大家参考。
一、数学建模及其应用1. 基于数学建模的环境保护问题研究可以从数学模型的角度出发，研究环境问题的数学建模方法，分析环境保护方案的效果，并提出优化建议。
2. 基于数学建模的经济发展预测可以应用数学模型来预测经济发展趋势、分析经济增长的因素，并提出合理的政策建议。
3. 基于数学建模的生物医学问题研究可以利用数学模型研究生物医学领域中的难题，如疾病传播模型、药物作用机理等，为医学研究提供数学支持。
二、数据分析与统计方法应用1. 基于统计分析的市场调研可以利用统计方法对市场调研数据进行分析，帮助企业制定合理的营销策略，提高市场竞争力。
2. 基于数据挖掘的用户行为分析可以应用数据挖掘技术对用户的行为数据进行挖掘，了解用户需求，优化产品设计和营销策略。
3. 基于时间序列分析的经济预测可以运用时间序列分析方法对经济数据进行分析，预测未来经济走势，为政府和企业决策提供参考。
三、优化理论及其应用1. 运筹学方法在物流规划中的应用可以应用运筹学方法对物流规划问题进行优化，提高物流成本效益，提升供应链管理水平。
2. 数学优化在电力系统调度中的应用可以利用数学优化方法对电力系统进行调度，实现电力供需平衡，提高电力系统运行效率。
3. 基于多目标优化的工程设计问题研究可以利用多目标优化方法对工程设计问题进行研究，平衡不同指标之间的矛盾，得到一个最优解。
四、数值计算与科学计算1. 偏微分方程数值解方法研究可以研究偏微分方程数值解的方法，如有限元法、有限差分法等，探索其适用范围及数值稳定性。
2. 高性能计算在科学计算中的应用可以探索高性能计算在科学计算中的应用，如并行计算、分布式系统等，提高计算效率和精度。
3. 数值模拟在流体力学中的应用可以利用数值模拟方法，研究流体力学中的问题，如空气动力学、水力学等，模拟流体行为，提供工程设计参考。
能源动力类本科毕业设计教学改革探析
University Education［摘要］面向新工科建设人才培养目标，结合能源动力类专业特点，针对本科毕业设计培养环节中存在的问题，分析工科教师和学生所面临的新的发展要求。
提出组建新老结合的指导教师团队，强化教师工程背景，发挥各自优势的观点；将导师角色贯穿本科教学过程，落实以学生为中心的教育理念；加强毕业设计过程考核与管理，强化工科毕业生的工程素养，形成新工科时代背景下的教学模式，全面提升工科教师与工科学生的综合能力。
［关键词］新工科；毕业设计；能源动力；教学改革［中图分类号］G642.477［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2019）07-0065-03［收稿时间］2018-10-16［基金项目］江苏省特色专业建设项目（2010012）；扬州大学教学改革研究课题（创新创业教育改革专项）项目（yzucx2017-1B ）。
［作者简介］郭嫱（1988-），女，河北人，讲师，博士研究生，研究方向：流体机械。
黄先北（1991-），男，江西人，讲师，博士研究生，研究方向：流动仿真。
仇宝云（1962-），男，江苏人，教授，博士研究生，研究方向：泵站工程。
李小川（1976-），男，河南人，博士研究生，副教授，研究方向：多孔介质传热传质。
在新工科建设的时代背景下，迫切需要培养大批新兴工程科技人才，人才培养的模式也需要与时俱进。
继“复旦共识”[1]达成以来，人才培养新模式的研究和实践已着力开展。
面对人才培养的主体对象，以学习者为中心的教育模式亟须确立。
正如新工科建设的行动路线（“天大行动”）[2]所指出的那样：落实以学生为中心的理念，加大学生选择空间，增强师生互动，改革教学方法和考核方式。
进而，新工科建设指南（“北京指南”）[3]对教师提出了新的要求：强化教师工程背景，培养工程实践能力强的高水平专业教师。
由此可见，在新工科建设形势下，开拓工程教育改革的新路径，对工科教师和工科学生均提出了新的时代发展要求。
《数值模拟技术》教学大纲
《数值模拟技术》教学大纲课程编码：08241070课程名称：数值模拟技术英文名称：TECHNOLOGY OF NUMERCAL SIMULA TION开课学期：7学时/学分：36 / 1.5课程类型：专业课开课专业：工科专业本科生选用教材：实用工程数值模拟技术极其在ANSYS上的实践王国强西北工大出版社主要参考书：1.电脑辅助工程分析ANSYS使用指南陈精一中国铁道出版社20012. 结构力学与有限单元法高秀华吉林科学技术出版社19953.ANSYS相关资料执笔人：李风一、课程性质、目的与任务数值模拟技术课程是一门用以培养学生在机械设计中现代设计方法一个分枝在工程中应用的专业课，本课程主要研究工程结构的静动力学分析问题及相关领域的有限元分析问题, 。
通过数值模拟技术的学习，能够掌握标工程问题的有限元建模极其前后处理和求解方法，使学生具备一定的分析能力和初步的实践能力二、教学基本要求1．掌握有关有限元法的基本概念及基础理论；2．将ANSYS软件应用到简单的工程问题分析中;3．树立正确的设计思想，理论联系实际，具备创新精神；4．全面系统地了解数值模拟技术的基本知识；5．掌握数值模拟技术使用的一般流程，具有进行实验研究的初步能力；3．对计算结果具备一定的分析及判断能力;7．了解数值模拟技术的新理论，新方法及发展趋向；数值模拟技术课程是机械类专业一门专业课程。
在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进行毕业设计和有目的从事机械设计工作打下基础。
因此数值模拟技术课程在机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。
三、各章节内容及学时分配第一章概述（2学时）第一节FEA与ANSYS第二节ANSYS基础第三节应力分析第四节初步决定第五节热分析第六节热-应力分析第七节几何模型的输入第八节实体模型第九节网格划分第二章有限元分析与ANSAS（2学时）第一节有限元分析的基本概念第二节ANSYS的功能第三节结构分析第四节热分析第五节流体分析第三章ANSYS的基本操作（2学时）第一节GUI图形方式第二节ANSYS的数据库和文件第三节ANSYS的在线帮助第四章线性分析（4学时）第一节分析步骤一、前处理二、求解三．后处理第二节几何建模第三节网格划分技术第四节施加载荷第五节计算结果及结果判断第六节例题第五章实模型建立技术（2学时）第一节几何模型的输入技术第二节实体模型的建立一．图元二．工作平面三．布尔运算四．关键点五．坐标系六．建模实例第六章有限元网格划分（4学时）第一节定义单元属性第二节网格的控制参数第三节网格的生成技术一、网格的映射二、网格的拖拉与扫掠三、过渡网格四、实例第六章数值模拟技术的参数化语言（4学时）第一节概述第二节定义参数第三节使用参数第四节从数据库中获取信息第五节数组参数第六节宏技术第七节分枝结构第八节循环结构第七章典型单元分析（6学时）第一节梁单元分析一、梁的属性二、梁的网格划分三、梁的加载求解及结果分析第二节平面问题的数值模拟分析一、平面应力问题二、平面应变问题三、典型平面单元的属性四、平面单元的网格划分五、平面问题的加载求解六、结果分析第三节空间实体典型单元分析一、实体单元的属性二、实体单元的网格划分三、空间实体问题的载荷四、空间实体问题的加载求解五、结果分析第四节模态分析一、模态分析的研究内容二、模型的建立三、模态分析的相关参数四、求解及后处理五、实例第八章实例（4学时）第一节平面桁架结构一．定义单元类型二、定义实常数三、定义材料性能参数四．建立集合模型五．有限元划分六．加载求解七．后处理第二节薄板静力学分析一、定义单元类型二、定义实常数三、定义材料性能参数四．建立集合模型五．网格划分六．加载求解七．后处理第三节单节箱形吊臂静力学分析第四节带孔薄板动力学分析一、定义单元类型二、定义实常数三、定义材料性能参数四．建立集合模型五．网格划分六．加载求解七．各阶振型分析四、实验1.实验目的与任务数值模拟技术课程的实验是验证性实验，其目的是使学生掌握数值模拟技术分析方法并能够理论联系实际地加以应用，任务是将课程所学的知识应用于实践，通过实际运行软件加深理论知识的掌握并提高解决分析问题的能力。
毕业论文-基于DEFORM-3D的切削温度仿真
论文题目：基于DEFORM-3D的刀具切削温度仿真学生姓名：所在院系：所学专业:导师姓名：目录摘要 (1)第一章绪论……………………………………………………错误!未定义书签。
第二章仿真软件介绍 (6)第三章Deform—3D软件简介 (9)3。
1软件模块结构分析 (9)3。
2 前处理器及其设置 (9)3.3 模拟器 (9)3。
4 后处理器 (11)第四章有限元模型的建立 (13)4。
1 切削加工模型 (13)4。
2 切削模型建立 (14)第五章 DEFORM-3D对切削温度的仿真 (17)5。
1刀具和工件的温度场分析 (17)5.2 切削速度对切削温度的影响 (17)5.3切削过程中总体温度分布 (19)5。
4 切削厚度对切削温度的影响 (20)第六章结论 (22)第七章参考文献 (23)摘要在金属切削加工中，切削温度对切削加工过程有着非常重要的意义。
为了更好的研究金属材料的切削加工过程中切削温度的分布，本文以Deform—3D软件为平台,利用有限元方法对45号钢的切削过程中的温度进行了建模与仿真，分别分析了切削过程中刀具和工件的切削温度场分布，以及切削速度变化时对切削温度的影响。
仿真结果表明：刀-屑接触区及工件上的最高温度随切削速度的增加而升高，但工件上温度升高的趋势较平缓；无论切削条件怎么变化,切削温度的最高点总不在刀刃处，而是位于前后刀面上距离刀刃不远的地方；剪切面上各点的温度几乎相同.仿真结果表明,Deform—3D软件所得的仿真结果和理论依据的吻合度较高,说明仿真具有较高的可信度，为生产实践中切削速度的优化选择,刀具及工件材料的选择提供理论依据关键词:Deform-3D，有限元仿真,切削温度AbstractIn the process of metal cutting, the cutting temperature of the cutting process has very important significance. In order to better study the metal material cutting process of cutting temperature distribution，Based on the Deform -3D software as the platform，using the finite element method for45 steel cutting temperature by modeling and simulation，Analysis of the cutting process, the cutting tool and the workpiece cutting temperature field distribution，as well as the cutting speed change on cutting temperature effect.The simulation results show that：the tool-chip contact area and the workpiece on the maximum speed with cutting speed increases, but the workpiece temperature increased more gentle; No matter how the change of cutting temperature cutting conditions，highest point total in the blade，but are located before and after the knife surface distance edge not far place；Shear plane of each point on the temperature is almost the same. The simulation results show that，the Deform - 3D software the simulation results and the theoretical basis of the anastomosis of a higher degree, a description of the simulation has high reliability，Production practice of cutting speed optimization，tool and workpiece material selection and provide a theoretical basisKey word：Deform—3D，Finite element simulation, Cutting temperature第一章绪论金属切削是机械制造中使用最广泛的加工方法，金属切削加工时在机床上利用个切削工具从工件上切除多余材料，从而获得具有一定形状精度、尺寸精度、位置精度和表面质量的机械零件，是机械加工的基本方法。
物理学本科毕业论文开题报告
物理学本科毕业论文开题报告一、选题背景及意义物理学作为自然科学的重要分支，研究物质、能量以及它们之间的相互作用规律，对于揭示自然界的奥秘具有重要意义。
随着科技的不断发展，物理学的研究领域也在不断扩展和深化。
本文拟就某一具体课题展开研究，旨在深入探讨该领域的相关问题，为物理学的发展做出一定的贡献。
二、选题内容及研究目的本文选题为《光电效应在太阳能电池中的应用研究》，主要研究光电效应在太阳能电池中的应用及优化问题。
太阳能电池作为一种清洁能源技术，具有环保、可再生的特点，受到了广泛关注。
而光电效应作为太阳能电池能够将光能转化为电能的基本原理，对于太阳能电池的性能和效率具有重要影响。
本文旨在通过对光电效应在太阳能电池中的应用进行深入研究，探讨如何提高太阳能电池的转换效率，从而推动太阳能电池技术的发展。
三、研究内容及方法1. 研究内容：（1）光电效应的基本原理及在太阳能电池中的应用；（2）太阳能电池的结构和工作原理；（3）影响太阳能电池转换效率的因素分析；（4）优化太阳能电池性能的方法和途径。
2. 研究方法：（1）文献综述法：通过查阅大量文献，了解光电效应和太阳能电池的研究现状和发展趋势；（2）实验研究法：设计实验方案，对太阳能电池的性能进行测试和分析，验证理论研究的结论；（3）数值模拟法：利用计算机软件对太阳能电池的工作过程进行模拟，探讨优化方案的可行性和效果。
四、研究预期及创新点1. 研究预期：（1）深入探讨光电效应在太阳能电池中的应用，为太阳能电池的性能提升提供理论支持；（2）通过实验研究和数值模拟，找出影响太阳能电池转换效率的关键因素，并提出优化方案；（3）为太阳能电池技术的发展和推广提供新的思路和方法。
2. 创新点：（1）对光电效应在太阳能电池中的应用进行深入研究，揭示其内在机理；（2）结合实验研究和数值模拟，提出针对性的优化方案，提高太阳能电池的转换效率；（3）在太阳能电池领域探索新的研究思路和方法，具有一定的创新性和实用性。
化学工程与工艺专业本科毕业论文
化学工程与工艺专业本科毕业论文一、引言化学工程与工艺专业是应用化学原理和工程原理，对化学物质的生产、转化和研究的一门专业。
本文旨在探讨化学工程与工艺专业本科毕业论文的相关议题，并提出可行的研究方向。
二、研究领域1. 化学反应工程化学反应工程是化学工程与工艺专业的核心领域之一。
本科毕业论文可以通过研究不同反应条件下的反应速率、反应转化率等来优化反应工艺，降低生产成本，提高产物纯度等。
2. 化学过程模拟与优化化学过程模拟与优化是化学工程与工艺专业中的关键内容。
本科毕业论文可以利用化学工程软件，模拟不同工艺条件下的化学反应过程，通过数值计算和优化算法，改善工艺流程，提高工艺效率。
3. 化学品设计与绿色化学工程化学品设计与绿色化学工程是当前化学工程与工艺专业的热门研究领域。
本科毕业论文可以通过设计新型化学品，研究其性质、合成途径和应用，以及绿色化工工艺的开发和应用，推动绿色化学工程的发展。
4. 反应器设计与传递现象反应器设计与传递现象研究是化学工程与工艺专业的重点研究领域之一。
本科毕业论文可以研究不同类型的反应器，优化反应器结构和传递现象，提高反应器的反应效果和传热传质性能，推动反应器的性能提升。
三、研究方法1. 文献综述在选择论文题目之后，首先进行文献综述。
通过查阅国内外相关期刊、会议论文和专业书籍，了解该领域的最新研究成果和前沿进展，为后续研究提供理论基础和研究思路。
2. 实验设计与数据分析根据研究内容的具体要求，设计实验方案并进行实验。
实验过程中，需要注意记录实验条件、数据和观察结果，并对实验数据进行统计和分析，得出合理的结论。
3. 数值模拟与优化算法如果研究内容涉及化学过程模拟和优化，可以利用化学工程软件进行数值模拟和优化算法。
通过优化计算和参数调整，得出最优的工艺条件和工艺参数。
4. 调研与问卷调查在相关领域内，除了实验和数值计算外，调研和问卷调查也是获取研究数据的有效方法。
可以通过与相关企业、机构进行合作，收集实际生产情况和问题，为研究提供现实的数据支持。
能源与动力工程学院2010届本科生毕业设计(论文)题目
3． 改变发热球体直径，获得球体几何结构对孔隙流道内沸腾过程的影响；
4． 分析与总结。 较好的综合分析能力，实验技能。丰富的想象力和求知欲。 3 白博峰/教授 气液横流掺混试验研究 3 1 以新型冲压发动机为背景，研究进水雾化液滴与横流气体的湍流掺混过程，获得液滴动力学（尺寸、分布、速度等）的规律。 1． 气固两相流颗粒运动测试技术的调研；
受热时，内螺纹管的螺纹肋槽对壁面上所产生的沸腾气泡的脱离、迁移行为有很大影响，从而影响壁面传热效果。
为了探索螺纹管强化传热、防止传热恶化的机理，很有必要对加热壁面上螺纹肋/槽周围的沸腾汽泡的生长、脱离、迁移规律进行仔细研究，为高效换热设备的优化设计提供依据。 (1) 专题调研：总结有关加热壁面上沸腾汽泡的生长、脱离、迁移方面的已有研究成果；
2． 采用CFD技术，获得矩形流道内含水率的分布；
3． 针对不同的油水流型，提出不同的测量流道的构形；
4． 传感器制作与测试。 较好的综合分析能力，实验技能。丰富的想象力和求知欲。 6 白博峰/教授 LNG接收与海水淡化耦合系统的技术方案 2 3 配合国家LNG接收站建设，构建与海水淡化耦合的系统，达到冷能利用与淡水制取的双重目的。 1． 调研分析；
(3) 对不同条件下容器内油水分层流的相界面迁移过程进行观测、分析；
(4) 结合源、汇性流动的理论分析，处理实验数据，完成专题研究报告。
(1) 态度科学、严肃、认真；
(2) 具备一定的试验动手能力；
(3) 能正确使用流量、压力、温度等测量仪表。 9 李会雄/教授、博导 横向肋对换热表面沸腾汽泡的脱离行为的影响规律研究 2 2 本课题为国家教育部高等学校博士学科点专项基金项目的部分研究内容。
毕业设计_堆石坝渗流分析数值模拟GEOstudio
坝体计算分析渗流分析模型建立和参数取值坝顶的结构有所简化，防浪墙相对坝体的较小，为了避免由于划分单元格的缘故，而出现计算结果的不合理，将其简化，把坝顶高度提升到防浪墙相应高程。
这样的简化将不会对渗透计算造成影响。
上下游的护坡材料，由于渗透性很大，且厚度较小，也做简化处理。
对于坝基，上部为灰岩，下部为泥岩，属相对不透水层，为准确模拟坝址处实际渗流情况，将坝基分别向上下游延伸约45m，坝基深到400m高程处。
河床底高程418m，开挖到弱风化层高程为417m，修建大坝后，上下游需回填至原地面高程，为简化模型，回填部分在渗流模块中略去。
材料的渗透系数为渗流分析的关键性参数，参考相关文献获得个材料的渗透系数，材料参数取值表5-1。
在模型中材料定义时，由于基岩始终处于饱和状态，采用饱和渗透率即可。
其余四种材料渗透特性使用饱和非饱和材料模型，输入渗透函数，渗透函数末端为估计值。
对于材料渗透性的各向异性，规范建议计算渗流量时采用土层渗透系数的大值平均，计算水位降落时的水位线采用小值平均。
由于使用有限元软件计算方便，渗透系数的各向异性可以设置，能够准确计算。
对于坝壳料和过渡区考虑分层填筑的缘故，和各施工层面接触不良好的影响，结合经验取值0.2。
表5-1材料渗透参数（单位：cm/s）分析方式为稳态分析，包含以下三种工况：上游正常蓄水位对应的下游相应最低水位、上游设计洪水位对应的下游相应水位、上游校核洪水位对应的下游水位。
对于规范要求的库水位降落时的上游坝坡稳定最不利的情况，这是一个瞬态分析过程，由于掌握的用水资料不足同时时间紧迫，而没有计算这种情况。
有限元计算结果正常蓄水位稳定渗流分析，图5-1为总水头等势线分布图，从图中可以看出，浸润线在沥青混凝土心墙部位快速降落到相对较低水位，浸润线到下游坝壳平稳过渡，在坡脚较低高程岀溢。
经过沥青心墙后势能极大的减小，等势线整体分布合理，有限元计算结果与工程经验相吻合。
图5-2为孔隙水压力分布图。
毕业设计(论文)选题情况分析报告--例
2009届毕业设计（论文）选题质量分析报告数学与应用数学专业根据学校和学院关于毕业设计（论文）工作的有关要求，数学与应用数学专业于2008-2009学年寒假前，向全体教师下达2009届毕业生毕业设计（论文）的命题工作，要求在2008年12月上旬上交题目。
由于提早动员、精心准备，从统计情况看，命题主要集中于信息类应用技术方面，其中部分题目难度略显简单，学术层次不高。
学生选题还倾向于“避重就轻”，抢选较易题目。
甚至出现个别学生为争一个较易题目而互不相让。
在以后的毕业设计（论文）选题工作中，还应采取有力措施，一是提高题目质量，二是引导学生正确对待，三是采取更加行之有效的选题方式。
二、质量评析选题是毕业设计(论文)工作的开端,选题质量是毕业设计(论文)质量的起点。
纵观2009届毕业设计（论文）选题，其质量体现在以下几个方面:(1)科学性，选题符合教育规律和教学基本要求,体现本专业培养目标；(2)实践性,选题体现理论与实践的结合,教育与科研、生产的结合,具有研究价值、现实意义和开拓性；(3)综合性, 选题有利于学生综合运用多学科的理论知识与技能,发挥学生的积极性和创造性；(4)创新性, 选题是科技领域、生产领域和社会领域刚刚出现的新课题和急需解决的新问题,有一定的广度和难度,涉及比较先进的技术,综合性很强,进入了崭新的交叉学科领域；(5)针对性,选题具有适宜的工作量和难度,可操作性强,学生在规定的时间内可以完成。
从统计结果看，选题主要来源于有科研、工程实际背景的题目和自拟题目，选题侧重于数学模型与数值模拟、金融与证券的分析预测，选题更新率较往年高。
大部分选题均能紧密联系工程实际、生产实际、社会实际、学科发展方向，难易度和工作量比较适当，能够达到综合训练的目的。
与往年相比，选题质量和难度有所提高。
浅谈数值模拟软件在本科教学中的应用——以能源动力专业传热学课程为例
［摘要］能源动力专业主要研究能源开发与利用，对热工设备进行设计和测试。
该专业学生需要学习能量的转换和利用理论，提高能量利用效率。
传热学作为能源动力专业的核心基础课程之一，在学生了解专业内容、架构专业知识体系过程中有着重要的作用。
因数学性和逻辑性较强，在传热学理论学习过程中，学生面临着很大的困难。
因此，为强化学生对传热理论的理解，在传热学教学中，引入数值模拟方法，将实际的传热问题理论化、模型化，运用计算机进行求解，并利用后处理软件描绘温度场。
通过实践证明，通过利用模拟软件对传热问题进行计算和后处理，能够使学生直观地观察温度分布，有助于学生深入理解传热机理，有利于学生对传热学知识的学习和掌握，更有利于培养学生的创新意识和科学素养，激发学生投身科学研究事业的兴趣和热情。
［关键词］传热学；数值模拟；教学方法［中图分类号］G642［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2024）12-0097-04浅谈数值模拟软件在本科教学中的应用①———以能源动力专业传热学课程为例吴青，王广，李林永，宁培杰，廖英可（桂林航天工业学院航空宇航学院，广西桂林530001）一、引言数值传热学是传热学与数值计算方法相结合的交叉学科[1]，在探索未知领域和促进科技发展方面有着不可替代的作用[2]，因而，在现有本科生及研究生的传热学教学设计中，已经将数值模拟计算作为一种重要的教学方法。
王锁芳在能源动力类研究生的协同培养中提出，在传热学的教学中，增加学生对模拟软件的使用频率，鼓励学生将仿真模拟结果与实验结果相结合，培养学生解决问题的动手能力，锻炼学生思维的转化能力[3]。
杜敏和王助良提出将CFD 技术引入“数值传热学”教学中，介绍了网格划分技术和湍流模型的选择，并对耦合传热问题进行求解，通过CFD 的图显功能解决传热学抽象不易理解的问题，提高了教学质量和效率[4]。
向夏楠在课堂教学中引入CFD 技术，以网格划分、外掠管束和换热器等几个实践教学案例，提高教学质量，奠定专业课基础[5]。
关于计算流体力学教学的若干思考
关于计算流体力学教学的若干思考作者：章大海王建军王宗明刘仁桓来源：《教书育人·高教论坛》2011年第05期一前言流体力学是工科院校中土木类、机械动力类及水利类专业的专业基础必修课。
它是研究流体力学运动规律及其应用的学科，在生活、环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。
流体力学的发展已经经历了几个世纪的演变，从17世纪发展起来的实验流体力学，到18～19世纪发展起来的理论流体力学，再到20世纪后随着计算机技术的发展而发展起来的计算流体力学，使得流体力学学科现如今形成了实验测试、理论解析和数值模拟方法三足鼎立的局面。
计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，以下简称为CFD)是建立在经典流体力学与数值计算方法基础之上的一门学科，它通过计算机数值计算和图像显示的方法，在时间和空间上定量描述流场的数值解，从而达到对物理问题研究的目的。
它是流体力学的一个分支，用于求解固定或变化几何形状空间内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其它方程，并通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关数据。
CFD在现代工程中具有重要作用，作为一种研究工具，它可以形象的展示流场的内部结构，从机理的角度解释相应流动的特点；作为一种设计工具，它可以对产品的性能进行预测，从而达到节省研发成本的目的。
总之，CFD 在现代生活和生产中的很多方面正在发挥着巨大的作用，对流体力学工作者的工作方式已经产生了巨大的影响。
结合教学实践，现就以下CFD教学中的几个方面展开一些讨论，为今后的教学工作进行有益的探索。
二在本科阶段开展CFD教学毕业设计是本科教学中的重要一环，也是最后一环。
毕业设计的目的之一就是让学生们综合运用以前所学的各种知识，进行一次完整的科研训练，以提高学生们独立分析和解决实际问题的能力，为以后从事科研工作打下一定的基础。
现在，毕业设计中数值模拟的题目越来越多，而学生们没有接触过数值模拟，往往都是从毕业设计开始时才开始了解CFD的相关知识，学习相应的软件，这无疑会影响到毕业设计的进度，为了提高毕业设计的进度和题目的完成质量，有必要在大学的培养阶段讲授相关的CFD知识。
土木工程毕设研究方案(3篇)
第1篇一、研究背景与意义随着我国经济的快速发展，土木工程领域在基础设施建设、城市更新、环境保护等方面发挥着越来越重要的作用。
作为土木工程专业的毕业生，进行毕业设计是巩固所学知识、提高实践能力、培养创新思维的重要环节。
本毕业设计旨在通过对土木工程某一具体领域的深入研究，提出具有创新性和实用性的设计方案，为我国土木工程领域的发展贡献力量。
二、研究目的与任务1. 研究目的（1）掌握土木工程领域的前沿技术和发展动态；（2）提高自身在土木工程领域的实践能力和创新能力；（3）为我国土木工程领域的发展提供有益的参考和借鉴。
2. 研究任务（1）选择一个具有实际应用价值的土木工程领域作为研究对象；（2）对所选领域进行深入调查和分析，了解其现状、发展趋势及存在的问题；（3）结合所学知识，提出具有创新性和实用性的设计方案；（4）通过实验或仿真分析，验证所提方案的有效性；（5）撰写毕业论文，总结研究成果。
三、研究内容与方法1. 研究内容（1）土木工程领域现状及发展趋势分析；（2）所选领域的工程案例分析；（3）创新性设计方案；（4）实验或仿真分析；（5）毕业论文撰写。
2. 研究方法（1）文献综述法：查阅国内外相关文献，了解所选领域的理论基础和发展现状；（2）实地调研法：走访相关企业和工程现场，了解工程实践中的问题；（3）案例分析法：选取典型案例进行分析，总结经验和教训；（4）实验研究法：设计实验方案，验证所提方案的有效性；（5）仿真分析法：利用计算机软件对设计方案进行仿真分析，优化设计方案；（6）撰写论文法：整理研究成果，撰写毕业论文。
四、研究进度安排1. 第一阶段（第1-2周）：确定研究课题，查阅相关文献，撰写开题报告；2. 第二阶段（第3-6周）：进行实地调研，分析工程案例，提出初步设计方案；3. 第三阶段（第7-10周）：进行实验或仿真分析，验证设计方案的有效性；4. 第四阶段（第11-14周）：修改完善设计方案，撰写毕业论文；5. 第五阶段（第15-16周）：进行论文答辩。
本科毕业设计(论文)开题报告
装甲兵工程学院本科毕业设计（论文）开题报告基于复杂网络的作战系统建模与仿真研究课题名称：基于复杂网络的作战系统建模与仿真研究学员姓名：袁巍指导教员：杜健一、课题研究的目的、意义及主要内容1．课题研究的目的、意义在科学技术的推动之下, 作战系统正朝着信息化的方向快速发展, 其核心特征就是信息网络的协同作战。
在基础网络的支撑下, 作战系统内部各功能单元通过信息交互建立起作用关系, 组成了结构复杂的网络系统。
这一变化给未来的作战系统研究提出了一系列新的问题, 亟待去思考和解决。
复杂网络作为一门新兴的科学理论, 通过将实体系统中的节点和关系转换成拓扑连接的形式, 对研究对象的几何性质、形成机制和演化规律等方面进行实验和分析, 近年来取得了丰硕的科研成果, 同时也为复杂大系统的研究提供了新的角度和方法。
因此, 从复杂网络理论的角度出发分析信息化条件下的作战系统的结构特征, 对于深入研究信息时代作战机制及发展规律具有积极的现实意义。
2．研究的主要内容针对传统作战模型重点关注兵力的毁伤，不能充分反应信息时代作战的特点，提出了基于复杂网络的作战描述模型，把作战单元抽象成节点，把各单元之间的相互作用抽象成有向边，将战场描述成一个由传感器、决策器、影响器、目标四类节点组成的有向网络图。
定义了网络模型的若干特征参数，把战环看成是反映作战能力的指标，并区别分析了标准作战环和广义作战环，能更好的反映信息时代作战的特点，并通过实验仿真研究作战模型实现技术，达到对影响作战各种因素的精确描述，为指挥决策提供技术支持。
二、国内外发展现状及发展趋势及主要参考文献1．国内外发展现状研究发现，尽管十余年来国内外复杂网络研究取得了长足进展，发现了许多社会网络、生物网络、技术网络、信息网络的统计特性与分布规律，但可能因为保密原因，对于作战体系网络的研究，特别是仿真、统计规律与实证分析，却是很少的。
目前从国内外公开发表文献中检索到的对于作战网络、军事指控网络或体系网络进行探索研究的专家学者主要有:Anthony H Dekker，Jeffery R Cares、李德毅、王新政、胡钢锋，谭东风、张辉、王斌，沈寿林、张国宁、杜丹，张明科、陈政、于长军，李进军、伊山、李露阳，朱涛、常国岑、施笑安，陈丽娜、黄金才、张维明等。
齿轮设计毕业论文
齿轮设计毕业论文齿轮设计毕业论文齿轮设计是机械工程领域中一个重要的研究方向，它涉及到机械传动系统的设计和优化。
在现代工业中，齿轮作为一种常见的传动元件，广泛应用于各种机械设备中，如汽车、飞机、船舶等。
因此，齿轮设计的合理性和可靠性对于机械系统的性能和寿命具有重要影响。
一、齿轮设计的背景和意义齿轮传动是一种基本的机械传动形式，其主要作用是将动力从一个轴传递到另一个轴，实现速度和扭矩的变换。
齿轮传动具有传递效率高、传动精度高、传动比稳定等优点，因此被广泛应用于各个行业。
齿轮设计的目标是在满足传动需求的前提下，尽可能地提高传动效率和传动精度，减小噪声和振动，延长齿轮寿命。
这对于提高机械设备的可靠性、降低维护成本具有重要意义。
二、齿轮设计的基本原理和步骤齿轮设计的基本原理包括齿轮传动的几何关系、齿轮材料力学性能、齿轮啮合原理等。
在进行齿轮设计时，需要根据实际应用需求选择合适的齿轮类型和参数，然后进行齿轮的几何设计、强度计算和动力学分析等步骤。
1. 齿轮几何设计齿轮几何设计是齿轮设计的第一步，它包括齿轮的模数、齿数、压力角等参数的确定。
在进行齿轮几何设计时，需要考虑到传动比、齿轮尺寸、齿轮强度等因素，并通过计算和优化来确定最佳设计方案。
2. 齿轮强度计算齿轮强度计算是齿轮设计的关键步骤，它涉及到齿轮的弯曲强度、接触强度和疲劳强度等方面。
在进行齿轮强度计算时，需要考虑到齿轮材料的力学性能、齿轮的载荷和工作条件等因素，并通过计算和分析来评估齿轮的强度和可靠性。
3. 齿轮动力学分析齿轮动力学分析是齿轮设计的重要内容，它主要涉及到齿轮的运动学和动力学特性。
在进行齿轮动力学分析时，需要考虑到齿轮的转速、传动比、齿轮啮合的冲击和振动等因素，并通过数值模拟和试验来评估齿轮的运动和动力学性能。
三、齿轮设计的挑战和发展方向齿轮设计面临着一些挑战，如齿轮的噪声和振动问题、齿轮的磨损和故障问题等。
为了解决这些问题，齿轮设计领域正在不断发展和创新。
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数值模拟技术在本科毕业设计的应用
刘大明李雅琦
天津职业技术师范大学汽车与交通学院天津铁道职业技术学院摘要毕业设计是高校人才培养的重要环节，对提高学生所学知识的综合运用能力、创新实践能力等方面具有其他教学环节无法替代的作用。
本文论述了将发动机性能数值模拟技术应用于毕业设计环节对学生知识运用、独立思考和创新能力培养等方面的有益作用，并探讨了应用过程中存在的问题以及解决措施。
关键词毕业设计；发动机；数值模拟；教学方法
1引言
毕业设计（论文）是本科教学的重要环节，通过毕业设计环节可以培养学生综合运用所学知识解决实际问题和进行知识创新的能力。
在毕业设计过程中，学生可以了解科学研究的基本过程；学会利用网络检索查阅中英文文献，通过搜集与整理文献资料学会对所掌握的材料进行逻辑分析，完成初步科研探索；学会调查与设计实验，学会提出问题、分析问题和解决问题的基本方法，培养学生的研究创新思维[1,2]。
对于汽车维修工程教育专业的学生，需要通过毕业设计对汽车领域相关知识做到融会贯通、综合运用，包括发动机原理、发动机构造和电控技术等，并能够独立思考，并充分调动学生积极性和主动性，激发学生的创新能力。
但是达到上述目的并不容易，以本学院为例,本科生人数众多，通过实验方法使学生得到实践锻炼的机会十分困难，无论从设备成本和人员成本上都无法满足，制约了本科教学质量的提升。
而发动机数值模拟软件的应用可以较好地解决上述问题，通过虚拟仿真可以大大缩减对硬件成本的要求。
通过具体课题驱动，激发学生的学习兴趣；通过软件的学习运用，培养学生面对问题，综合运用工具和所学知识解决问题的能力。
2发动机数值模拟技术及软件
发动机数值模拟领域最为著名的是GT-SUITE系列软件中的GT-Power。
GT-SUITE系列软件是由美国GammaTechnology公司开发的一款完整的、自成体系的开发平台，涵盖了发动机本体、驱动系统、热管理系统、燃油供给系统、曲柄连杆机构、配气机构、空调系统等车辆各个子系统。
GT-POWER作为发动机性能分析模块，能有效模拟计算各种类型发动机的功率、扭矩、比油耗等参数并可以对排放性能进行初步预测，为发动机的性能优化或改型提供方向，节省大量的试验工作。
目前已经广泛应用于发动机的设计与研发阶段[3]。
2.1GT-Power的工作原理
GT-POWER是基于一维气体动力学原理，在管路和其相关模块中以流动和传热理论为基础，在特殊模块中应用液体流动和传热能力分析理论。
流动模型同时包括连续性方程、动量方程和能量方程,以及气体状态方程等[4]。
作为一维算法，设定所有的流体质量是均匀流动的。
主要的变量参数是质量流量、密度和内能
总和。
系统被离散为多段网格，通过边界相连接。
位于网格中心的标量在计算中被视为定值，主要标量为密度和内能总和；辅助标量为压力、温度、焓值和组分浓度。
2.2GT-Power的组成
此软件拥有极其丰富的模板库，包括：流体（flow）模型、机械结构（Mechanic）模型、热计算（Thermal）模型、电磁（Electrical）模型、控制系统（Control）模型、数据分析（Analy-sis）模型、通用（General）模型。
其中每一类大的模块又分为三类小的模块：component（基本模块）、connection（连接模块）、reference （参考模块）[5]。
GT-POWER软件的界面是基于面向对象的交互式界面，各模块直观形象。
图1给出的是针对某四缸直喷汽油机搭建的模型。
从图中可以清晰地看到发动机各组成部分，包括机体、气缸、配气机构、进排气系统等。
2.3GT-Power建模流程利用
GT-POWER软件发动机性能数值模拟的流程是[5]：首先针对要模拟的实际发动机进行参数的收集和测量，如发动机缸径、冲程、气门升程、配气相位、进排气系统管路的几何模型等；然后按照发动机的结构，建立相应的GT-POWER模型，在模型的建立过程中需要对模型的结构参数进行设置，结构参数设置完成后此模型基本搭建完成；接着对运行条件进行设置，所用步骤完成后，最后进行仿真计算。
计算完成后打开后处理平台GT-POST获得数据及相应的曲线，若计算的结果符合要求，则计算结束。
若计算的结果不满足要求，则需要对搭建的GT-POWER模型重新进行参数设置及运行条件设置，然后再次进行仿真计算。
GT-Power 软件自带了丰富的发动机模型，在建模阶段可以参考这些模型，大大降低建模的难度。
3发动机数值模拟技术在毕业设计环节的应用
3.1GT-Power在毕业设计环节应用的步骤
3.1.1知识储备在该阶段需要毕业设计指导老师对所拟课题有较为深入的了解，并对软件相应模块进行熟悉。
在此基础上才能对学生进行有针对性的指导。
对于学生，则要求其对发动机原理和汽车构造相关知识有较好的掌握。
3.1.2开题阶段指导老师将毕业设计题目告知学生，并给学生讲解采用GT-Power进行发动机数值模拟的流程。
要求学生搜集发动机建模所需参数，最好能针对实验室现有发动机进行建模，可以要求学生亲自动手对发动机相关参数进行测量，锻炼学生的动手能力。
3.1.3发动机建模阶段GT-Power为英文操作界面，确实给学生对软件的学习造成一定的困难。
因此要求指导老师在开始阶段需要为学生进行基本的演示，之后可以让学生自行操作，锻炼学生的自我学习能力。
学生自建模型的成功运行，可以很大程度上增强学生的自信心和完成课题的积极性。
3.1.4结果分析阶段指导学生对模拟计算产生的纷繁的数据进行梳理和对比分析，这个过程中需要注意多采用启发式指导，让学生学会用所学知识和文献资料中的理论来对数据、曲线的变化趋势进行思考和解释，这也是毕业设计中对学生提高最大的环节。
3.2基于GT-Power发动机配气相位优化的毕业设计实例
本实例以配气相位对发动机性能的影响为出发点，旨在考查学生对发动机进气系统相关知识的理解并培养学生解决问题的能力。
以实验室现有大众1.4TSI发动机作为建模对象，让学生通过亲自测绘和互联网
查收，搜集该发动机的结构参数，如表2.1所示。
对于某些确实无法获得的参数，如精确的喷油规律，可基于GT-Power自带模型进行适当调整得到。
所完成模型如图3所示，对于配气相位的调整方式是学生建模和模拟的难点，需要学生以所学发动机原理相关知识为基础，设计配气相位的调整方案，这是培养学生独立解决问题的关键。
通过对比不同工况下不同配气相位算例的计算结果，分析充气效率、功率、扭矩曲线变化的规律，并解释曲线变化趋势的原因，得到最优的配气相位。
这个过程是培养学生分析问题和解决问题能力的关键，需要注重培养学生发现问题和独立思考的能力。
通过以上对GT-Power的应用，完成了发动机配气相位的优化。
在这个过程中使学生深化了对理论知识的理解，并培养了学生遇到问题、分析问题、独立解决问题的能力。
学生初步建立了科学研究的基本思路和严谨的态度。
4结论
发动机数值模拟技术不仅可以应用于工程实际，还可以应用于本科教学。
利用GT-Power发动机性能模拟软件可以直观地实现发动机性能仿真，在毕业设计过程中，基于此可以使学生对所学理论知识有更深入的理解，有效培养学生独立思考和学习的能力，加强学生运用工具和解决问题的能力，进一步培养学生的创新意识和科研能力。
参考文献
[1]陈希有,牟宪民,刘凤春,等.关于多样化毕业设计教学方法的思考[J].中国大学教
学,2012(8):59-60.
[2]薛彩霞.本科毕业设计(论文)存在问题及质量控制措施[J].高教论坛,2011(11):56-58.
[3]甄旭东.计算机仿真技术在发动机原理教学中的应用与探讨[J].科技文汇,2016(9a):65-67.
[4]GammaTechnologies.GT-SUITEFlowTheoryManual.2012.
[5]GammaTechnologies.GT-SUITEEnginePerformanceApplicationManual.2012.。