虚拟维修系统关键技术研究

针对目前虚拟维修存在的实时性不高、开发效率低的问题,研究了基于virtools5.0的虚拟维修技术。提出了在几何模型的构建过程中,通过制定一些规则,对三维模型进行初始优化,减少三维模型的几何面片数。同时对有相似操作的行为模块建立行为模组图,并对行为模组图进行封装,针对容易出现参数丢失现象,对封装技术进行了改进,将参数保存到行为模组图的外面,提高了整个系统的开发效率。以上技术通过对某大型部件虚拟维修的应用,证明了该技术的有效性。     

基于虚拟样机的胶印机虚拟试验及串墨初始相位优化

针对胶印机结构复杂的特点,提出基于虚拟试验获得胶印机整机性能数据的方法.以SolidWorks,COSMOS/Motion和ADAMS为虚拟样机建模平台,构建了某型胶印机印刷色组的虚拟样机模型.在ADAMS中对胶印机虚拟样机进行虚拟试验,获得了胶印机整机的静力学、运动学和动力学仿真数据.通过对虚拟试验数据的分析,明确了...     

支持产品全生命周期的虚拟维修信息建模研究

针对支持产品全生命周期设计中维修信息的完备性、一致性问题,提出了虚拟环境下信息多层次表达、多体结构的虚拟维修信息模型的建模原理和结构体系.研究了模型基本体、检索体、控制体的实现方法,运用属性机制建立模型的几何拓扑信息与模型维修信息等非几何信息的映射关系,采用树型框架结构构造信息的多层次表达,可满足虚拟维修过程中产品信息...     

基于模型的飞控系统虚拟样机平台

研究了一种基于模型的飞控系统虚拟样机平台方案,首先分析了以Rhapsody与Simulink为核心的虚拟样机平台组成特点,并详细解释了系统建模语言Sys ML的Profile扩展机制以及应用Profile实现Sys ML与Simulink代码的集成,最后介绍了在此平台上进行飞控系统虚拟样机的设计以及功能验证.     

基于整车虚拟样机的车体结构拓扑优化

基于整车零部件几何模型,结合车体的有限元网格划分及模态分析,构建履带装甲车辆刚柔混合虚拟样机,进行典型工况下的多体动力学仿真分析,输出若干关键时间点车体承受的荷载.利用有限元分析技术将荷载加载到车体有限元模型上,对车体进行结构力学分析和多荷载步拓扑优化.根据拓扑优化结果修改车体局部结构,并重新构建虚拟样机模型再次进行仿真分析,将应力和变形分析结果与原仿真结果进行比较.结果表明,结合动力学仿真和有限元分析进行结构拓扑优化,可以改善关键零部件的力学性能,提高刚强度,为改善装甲车辆的结构性能提供了一种有效方法.     

某高空作业平台转向机构优化设计

针对某型号高空作业平台转向时存在的转向滑移、转向轮过度磨损等问题,在分析其转向机构几何关系的基础上建立转向机构数学模型,运用最小二乘法求解得出转向机构优化参数.根据相应参数建立原车及优化后的转向机构虚拟样机,并进行转向运动仿真分析.仿真结果表明,优化后的转向机构可使高空作业平台的转向更接近理想状态.     

基于虚拟样机平台的民用飞机测试性仿真

虚拟样机在飞机设计、试验、制造领域日益广泛而深入的应用是未来航空制造业的大势所趋。本文从并行工程的思想出发,探讨了在虚拟样机平台下开展民机型号测试性工程工作的优势和基本思路,并在此基础上研究了虚拟样机平台下的飞机测试性工程模型,提出了基于虚拟样机的测试性仿真验证的基本方法和过程,并通过实际测试性仿真验证的实例,证明了方法的可行性和有效性。     

基于虚拟样机技术的挖掘机动态仿真

以虚拟样机技术为理论基础,应用三维参数化建模技术Pro/E,在开发平台上建立挖掘机零部件的虚拟模型和整体装配模型.利用Pro/E的Mechanism模块进行运动仿真,得到样机的运动模拟结果,并在虚拟模型的基础上检验设计方案的可行性,以及虚拟装配模型的静态干涉问题,提前发现设计中存在的缺陷,并及时对设计方案进行修改.该方法具有传统二维建模方法无法比拟的优越性,可见对于复杂机构使用三维虚拟建模技术完成设计是可行的,也是很方便的.     

虚拟样机技术在武器装备维修中的应用

介绍了虚拟样机的技术,阐述了虚拟维修样机的功能和特点及将虚拟样机技术应用于装备维修的方法．对武器装备模型库的建立进行了探讨。     

海水淡化轴向柱塞泵的虚拟样机技术研究

为了研制反渗透海水淡化用高压轴向柱塞泵,采用虚拟样机技术对其机械动力学和压力流量特性进行了预测.泵的三维几何模型基于结构设计得到：通过施加运动学约束和对关键零件进行进行柔性化处理建立了泵的机械模型;通过对泵内动态压力和流量分析得到了泵的流体模型;联合机械模型与流体模型建立了泵的虚拟样机模型.通过运行泵虚拟样机模型获得了主要零件的运动学和动力学规律、泵出口的动态流量和压力规律及关键零件的动态等效应力等数据,仿真结果表明：泵的主要性能达到了设计要求,关键零件具有较大的强度裕度,可以在更高的压力等级下运行.     

基于虚拟样机技术的双圆弧弧齿锥齿轮数字化设计与制造

结合双圆弧孤齿锥齿轮的特点及加工原理,建立基于虚拟样机技术的圆弧锥齿轮数字化制造仿真平台,三维虚拟加工仿真加工模型,并进行了虚拟仿真加工,验证了数字化模型的正确性.     

基于虚拟样机的轮式装载机开发技术研究

轮式装载机传统开发模式需要经过样机设计、制造、测试、改进等循环过程,存在试制周期长、开发成本高等问题.提出轮式装载机虚拟样机的开发策略,构建虚拟样机的开发平台,研究相关软件的数据交换方法.采用Pro/E创建轮式装载机的实体模型,构建虚拟样机,在ADAMS环境进行仿真研究,利用ANSYS对动臂总成进行了有限元分析,完成了轮式装载机虚拟样机开发的系统性研究.     

平动椭圆振动筛动力学模型建模方法研究

利用机械系统三维造型软件和多体系统动力学仿真软件建立了平动椭圆振动筛的虚拟样机模型,探讨了建立平动椭圆振动筛的虚拟样机模型过程中的关键技术.并且利用该平动椭圆振动筛的虚拟样机对平动椭圆振动筛进行了运动参数验算分析,分析结果表明采用虚拟样机得出的结果与实验测试结果具有较好的一致性;为平动椭圆振动筛的仿真虚拟模型的构建,研究探索了一种可行的方法.     

分层混杂式MAV飞行控制系统虚拟样机设计

为克服微型飞行器(MAV)物理样机设计周期长、代价高、效率低的缺点,在搭建的飞行控制系统虚拟样机(FCS-VP)设计支撑平台上,基于SysML和Simulink设计了某型MAV的具有任务调度管理层、动作规划层和基本控制层3层混杂结构的FCS-VP.仿真实验表明,所设计的FCS-VP能够从结构、功能、行为、性能等角度模拟真实MAV的FCS,并支持后期飞行控制软件的模型驱动开发,提高MAV物理样机的设计效率.     

虚拟样机系统结构及相关技术的研究

在对虚拟样机分类的基础上,提出一种基于场景图的虚拟样机系统结构,同时讨论了系统实现中样机描述与模型生成、场景图动态拆分和组合、人机交互、样机零部件模型准备等几个关键技术和处理方法,用这种方法开发出基于PC 机的虚拟样机系统,该系统在易用、成本和普及方面具有实用性和推广意义.     

离散元法中的集料三维数字模型构建

基于三维建模及PFC 5.0平台Fish语言开发一种集料三维离散元模型构建方法.基于三维建模构建集料颗粒几何形态特征,将集料几何形态导入PFC 5.0平台构建可表征集料几何形态的clump模板;调用clump模板在一定空间内生成clump用于集料离散元模拟.为评价该方法的有效性及准确性,使用填充度评价clump表征集料几何形态的效果,并采用单元球体数量量化虚拟集料对计算效率的影响,分析几何形态精度与填充算法效率的关系以及填充算法参数对填充度以及单元球体数量的影响.研究结果表明:集料几何形态特征点数量为1 000～2 000能够发挥填充算法的优势;按照填充算法推荐参数生成的clump块体可以较好地平衡填充精度与计算效率.该方法可以实现低成本、高效率生成集料三维离散元模型,为进一步数字化试件仿真提供有力技术支撑.     

基于遗传算法的受电弓优化设计及其虚拟样机验证

在建立某地铁单臂受电弓简化几何模型的基础上,根据列车平稳受流对受电弓提出的各项要求,以受电弓升弓时机车前进方向上的纵向偏移量和弓头平衡杆的平动为目标,以受电弓正常升弓所需升弓转矩等为约束,运用基于遗传算法的多目标优化技术,对该型受电弓机构进行了优化,得到了使受电弓运动性能达到最优的几何参数.并运用虚拟样机技术对弓头升弓轨迹、升弓转矩和平衡杆摆动角度等优化所得参数进行了仿真验证.结果表明优化结构参数是合理、可行的.     

车用双筒液压减振器动态响应的试验与仿真

在ADAMS环境下，开发出双筒液压减振器的虚拟样机，并研究了减振器强非线性。将减振器速度外特性试验曲线拟合为速度外特性不对称非线性迟滞环，取代了常规减振器建模中的速度外特性不对称双线性化模型。采用实际减振器的几何参数、物理特性以及动态约束，经动态仿真分析表明，数值仿真与台架试验结果基本相符。因此，该减振器虚拟样机建模是正确的，可以减振器优化设计和整车性能匹配改进提供开发平台。     

基于UG二次开发的参数化建模方法在优化设计中的应用

 在涉及几何模型优化的工程设计问题中,目前常用的两种参数化建模方法在流程自动化或处理复杂外形的模型时存在不足。本文根据含有几何建模环节的优化任务的特点和要求,提出了一种基于UG二次开发的参数化建模方法。采用UG/Open API的外部模式结合MFC开发了模型更新程序。程序利用外界的输入参数更改模板文件中的表达式,进而更新模板产生新的几何模型,并对外输出必要的几何特征参数。该程序可以脱离UG环境独立运行,能够方便地被第三方优化平台所集成。在优化任务中,该程序作为一个黑盒参与分析过程,以设计参数作为输入,几何模型和几何特征参数作为输出。实例检验结果表明,该方法和模型更新程序用于工程优化设计具有可行性和有效性,通过进一步开发,它还可以作为一个参数化建模模块用于CAE系统或多学科设计优化体系。     

基于虚拟样机技术的钉扣机力放大机构的优化设计

对钉扣机力放大机构建立了虚拟样机,参数化虚拟样机,提出多目标统一优化模型,利用MSC公司的Adams软件进行求解,得到了理想的各目标和机构参数,实现了钉扣机力放大机构的计算机辅助优化设计.