Dynaform在實驗教學中的應用

王正倫

摘要：計算機技術的發展催生了許多功能各異的軟件的誕生，這些軟件在數值處理上都具有很強大的功能，在很大程度上為人們減少了計算量，節省時間，提高效率。計算機的廣泛應用同時也推動了教學模式的改革，將軟件與教學方法結合起來可以在一定程度上提高學生學習的效率。本文主要對可以進行板料成形數值模擬的dynaform軟件的功能和特色進行介紹，并研究其在實驗教學中的應用。

關鍵詞：dynafotm軟件;處理器;實驗教學;創新

中圖分類號：G210.7 文獻標識碼：A 文章編號：190216821

一、前言

傳統的教學方式中教學的主題是老師，學生學習的媒介也只有課本，學習的過程就是通過在課堂上老師對知識的講授加之以學生對課本的了解來進行的，實踐相對于教學來講是比較少的，因此學生對一些事物的理解可能不是很深刻。但學習的知識數量多、難度大以及教育系統的特點決定了學生只能將大多數時間用在課堂上，無法對一些事物的具體形成過程和發展機理進行深刻的了解和掌握。dynaform軟件的出現可以在一定程度上改善這些問題，因為它可以對形成過程進行數值模擬，而且最終的呈現形式是圖像的、動態的，直觀形象，有助于理解。因此如果將dynaform軟件應用于實踐教學中將會取得十分理想的教學效果。

二、dynaform軟件的簡要介紹

dynaform軟件的開發公司是美國的ETA和LSTC兩家公司，它的主要用途是用于板料成形數值模擬，邏輯結構上可以分為求解器、前處理器和后處理器，除了用于板料成形之外還可以用于模型的設計。求解器的功能是進行邏輯上的分析，通過真實準確的模擬過程來解決板料成形中存在的各種問題。后處理器主要是通過各種技術進行數字圖像處理，并用來產生圖像輸出，其顯示形式以動態為主，更加直觀。

dynaform軟件的核心算法是有限元方法，前后處理器功能強大，并且在使用時不需要轉換界面，在同一界面下就可以完成所有操作，這樣的設置對于操作者來說學習容易、使用簡單，即使沒有專業的計算機領域的知識也可以很好的運用。編輯過程不需要文本文件，操作簡潔，而且在軟件運行中不需要進行模擬量到數字量的轉換。軟件本身的設置過程與實際生產過程中的工藝步驟是一致的，模擬效果還原度高，通過對軟件進行模擬，可以使使用者預先熟悉工藝過程。利用軟件可以對板料形成過程中的許多參數進行分析，比如在生產過程中剛料表面是否會出現裂紋，會不會由于操作不慎引起劃痕，是否會因為壓力過大而使材料表面起皺或者出現回彈的現象，此外還可以對已經成型的材料的剛度、質量和性能進行分析，以便為后續的工藝設計提供依據。

三、dynafor軟件在實驗教學中的應用

將dynaform軟件應用于實驗教學是課堂教學方法的一個創新，不僅需要學生掌握基本的專業知識，還需要對軟件的使用方法進行一定的了解。這門課程的特點是實用性很強，通過在實踐中就可以預估生產過程中的步驟和細節，使學生更加了解生產制造工藝，為日后進行工業生產奠定一定的基礎。但所有的計算機軟件都有一個共同的特點，就是技術更新快，這主要是由于計算機技術的高速發展速度造成的。實驗教學的目標是拓展學生的思維能力，激發學生對學習的興趣和培養動手能力，并在實踐的過程中培養合作精神和團隊意識，最終養成自主學習的習慣。dynaform軟件的功能主要是對板料形成進行數值模擬，因此在實踐教學中的應用主要有如下兩個方面：

1.在沖壓工藝教學中的應用

在機械零件的制造中，許多都需要對金屬進行加工制造已得到理想的器件。沖壓工藝就是對金屬進行加工的工藝方法，利用已有的模具合金施加壓力的設備對需要制造的材料施加壓力，將需要加工的金屬打造成具有特定形狀、結構和功能的零件。目前沖壓工藝在汽車制造方面應用廣泛。在沖壓工藝的教學過程中，如果僅僅依靠課本上的文字描述和比較稀少的圖片，學生在空間感覺、幾何尺寸、色彩上的理解都存在著一定問題。尤其是圖片的細節表現往往不夠精確，而金屬制造工藝中對細節的要求是非常高的，特別是對其表面的螺紋、表面結構等有很高的要求。為了解決上述問題，我們在教學中引入dynaform軟件，通過在軟件中進行三維模擬。三維模擬的成品和課本上的圖片具有比較高的分辨率，學生可以很好地理解工件的細節部分，而且空間立體感和幾何感都比較強，色彩豐富。

2.在模具設計教學中中的應用

工業制造中另外一個不可缺少的部件就是模具，它是以既定的工藝技術制造出來的器具，可以進行特定軟件的加工。模具的設計是否標準是生產過程能否順利進行的一個重要保障，因此在教學目標中，是學生理解和掌握模具設計的方法是非常必要的。然而在傳統的教學法中，學生在學習完知識之后對模具進行設計，得到的成品往往只有圖紙，無法對其結果進行檢驗，從而確定是否可行。另外，在圖紙上的模擬無法發現工藝制造中存在的問題，對設計者的素質訓練也是不利的。通過在模具教學中應用dynaform軟件，學生不僅可以對自己的設計結果進行檢驗，還能在模擬過程中發現自己設計中存在的問題和不足，并針對性的進行改進和分析。

四、結語

通過在教學中應用dynaform軟件，可以提高學生對知識的掌握能力，使課堂教學不再枯燥和乏味。對于一些生澀的，難以理解的過程和原理，在應用軟件進行教學之后可以直觀的看到其工藝過程，解決教學過程中存在的問題和困難。通過對模具設計過程的模擬，學生可以在有限的空間內了解設計過程，節省了時間和空間。計算機軟件的應用于教學的結合是課堂教育模式的一種創新。如果在國內課堂中大力推進這種實踐教學模式，將會取得非?？捎^的教學效果。