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虛擬應(yīng)力試驗機及其計算機架構(gòu)
作者：R. Harris•T. Impelluso
摘要：虛擬應(yīng)力試驗機（VSTM）項目展示了運用計數(shù)機技術(shù)完善計算力學(xué)算法，并給物理設(shè)備輔以虛擬運算環(huán)境的技術(shù)。VSTM不是一個工具，也不希望被當(dāng)做一個工具，從教育方法的角度來說，它是一個機械工程師應(yīng)該可以理解的新的研究方法的范式。VSTM包含：一臺實體應(yīng)力測試機；一臺虛擬應(yīng)力測試機；一臺啟動和調(diào)節(jié)所有實體組件運動及虛擬可視化實驗過程的服務(wù)器，同時，服務(wù)器也控制實體英斯特朗電子拉力機（Instron）。經(jīng)過一系列基準(zhǔn)測試，可以分析其可靠性，并展示應(yīng)該怎樣設(shè)計這些測試，以便機械工程師和他的同事們可以通過這樣一個系統(tǒng)而很好的溝通。這些測試展現(xiàn)了這樣的理念：具有準(zhǔn)確和實時模擬功能的基于實體的虛擬系統(tǒng)。這些測試也揭示了一些存在于網(wǎng)絡(luò)通信及遠(yuǎn)程存儲訪問中的系統(tǒng)缺陷。機械工程師們需要必要的網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)來解決技術(shù)問題，加入計算機科學(xué)家們的舞臺，而VSTM正好提供了這樣一個平臺。
關(guān)鍵詞：客戶/服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，基于實體的虛擬現(xiàn)實。
1 前言
這項努力（創(chuàng)建VSTM系統(tǒng)）的長期和總體目標(biāo)是：隨著計算機機械技術(shù)的不斷完善和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CI，cyber-infrastructure ）的部署，以及一套用來展示多變的計算力學(xué)算法的試驗臺的創(chuàng)建，鼓勵信息共享將通過虛擬實體機械系統(tǒng)的創(chuàng)建而得以實現(xiàn)。這項努力的短期特定目標(biāo)是：通過賦予實體機械一套虛擬軟件系統(tǒng)來支持前述總體目標(biāo)的實現(xiàn)。為了創(chuàng)建虛擬應(yīng)力試驗機系統(tǒng)，本文介紹了一個發(fā)展和實現(xiàn)其軟件系統(tǒng)的嘗試。以此拋磚引玉。
2003年1月，美國國家科學(xué)基金咨詢委員會下屬環(huán)境研究及教育委員會發(fā)表了一個報告，報告認(rèn)定CI（cyber-infrastructure）是一套研究工程領(lǐng)域問題不可缺少的工具。作為回應(yīng)，美國國家科學(xué)基金會（NSF）主辦了一個關(guān)于未來十年如何最好地投資以支持CI新技術(shù)的發(fā)明及其在工程研究及教學(xué)中的應(yīng)用的六月研討會，以此作為該工程的初步投入。這次，NSF大力支持積極研究CI的個人和單位，并且一些資金用于圣地亞哥州立大學(xué)（SDSU）相關(guān)課程的開發(fā)，以此啟動以機械學(xué)為中心（mechanics-centered）的研究的努力。