基于微机电系统CAD研究分析

微机电系统（MEMS）的计算机辅助设计（CAD）是MEMS实现商品化的重要基础,CAD技术在MEMS研究过程中具有非常重要的作用．本文概述了微机电系统CAD的研究进展,并介绍了国外在该领域的研究工作．重点研究了微机电系统中的耦合场分析和宏模型与系统级模拟等关键技术问题,针对其与传统机电系统的不同,总结了微机电系统CAD的特点,并据此提出了微机电系统的设计原则．以便能提高微型机电系统的设计质量,缩短研制周期,使之及早走向工业化．     

MEMS的建模与仿真研究

概述了MEMS的计算机辅助设计的建模、仿真方法。系统级仿真是MEMS计算机辅助设计最重要的环节，而宏模型的建立则是系统级仿真的关键。主要介绍了目前使用得较多的建立宏模型的两种方法——节点分析以及VHDL-AMS，并指出二者在建立宏模型的优缺点。     

小波变换在MEMS降阶建模中的研究

获得系统的宏模型是MEMS系统级建模与仿真的关键．提出将小波变换的方法应用于MEMS降阶建模．介绍了小波变换的理论基础，提出了运用小波变换的方法对MEMS进行多尺度降阶建模的基本思想和算法的基本原理．针对最常见的静力学问题．建立了有限元求解方程．采用小波变换的方法提取出系统的几个不同阶次的降阶模型．算例表明：利用该方法通过适当的降阶次数。提取降阶模型可以大幅度地减少计算时间、降低计算复杂度．特别适合MEMS这种大系统的降阶建模．     

小波变换在MEMS降阶建模中的研究

获得系统的宏模型是MEMS系统级建模与仿真的关键.提出将小波变换的方法应用于MEMS降阶建模.介绍了小波变换的理论基础,提出了运用小波变换的方法对MEMS进行多尺度降阶建模的基本思想和算法的基本原理.针对最常见的静力学问题,建立了有限元求解方程,采用小波变换的方法提取出系统的几个不同阶次的降阶模型.算例表明利用该方法通过适当的降阶次数,提取降阶模型可以大幅度地减少计算时间、降低计算复杂度,特别适合MEMS这种大系统的降阶建模.     

基于微元件键合图库的微机电系统动态建模与仿真

为了更好地支持微机电系统(MEMS)TopDown设计流程,针对MEMS仿真中的多能量域与非线性特点,采用键合图场元件与结型结构设计并实现了一个集中参数表达的MEMS键合图仿真元件库,同时基于该元件库提出了一种MEMS动态系统建模与仿真方法.采用参数化仿真模型与结构化体系构建的元件库,为MEMS设计流程中的概念设计阶段与系统级设计阶段的快速建模与仿真提供了方便,同时元件库内的所有元件均与MEMS器件级设计中的结构特征具有映射关系,这为用户需求空间功能原理空间结构空间之间的设计空间映射提供了方便.通过一个静电间隙执行器的系统建模过程与仿真结果,验证了利用该元件库进行建模与仿真的有效性.     

基于多媒体仿真的建筑CAD系统模型

为使新型 CAD系统具有更高水平的集成性和替代人工能力 ,提出了一个基于多媒体仿真的建筑结构 CAD系统设计模型 ( MSCAD)。该模型的基本结构包括设计资源处理器、实体建模器、仿真分析器、设计成果演示器。预研系统已实现了形态模型与行为模型的统一表达 ,创造性地综合使用了计算机图形学和计算几何等技术方法。介绍了该模型的技术背景和需求 ,指出了 MSCAD系统模式的可实现性和该软件推广应用的商业前景     

基于二阶Krylov子空间投影法建立MEMS宏模型

利用宏模型对MEMS系统进行系统级仿真是求解MEMS耦合问题的有效方法。对大规模系统方程通过矩阵子空间投影实现自由度缩聚来建立宏模型的方法得到了广泛应用。常用的Krylov子空间法只能对状态空间描述的一阶系统进行降阶处理。本文介绍了二阶Krylov子空间理论,运用Arnold i算法直接对大规模二阶系统进行自由度缩聚来生成宏模型。将此方法与有限元数值分析结合对电热驱动微夹钳进行了宏建模。对电热微夹钳宏模型的仿真结果表明此方法建立的宏模型可以准确反应系统的动态行为,满足精度要求,同时极大地降低了计算复杂度,提高了计算速度。     

基于Galerkin方法构建MEMS器件宏模型

将器件结构单元的线性模态振型函数(或是本征正交模态)作为全局基函数集合,结合Galerkin方法,获得具有足够仿真精度的微机电系统(MEMS)器件自由度缩减模型.宏模型中相关的状态变量数目很少,可以被快速计算,便于植入系统仿真器中进行模拟.文中分别阐述了这两种自由度缩减模型构造方法的优缺点及存在的问题,认为宏模型研究的重点将是器件非线性特性的有效表达以及建模过程自动化的计算机实现;并对非线性MEMS器件宏模型的研究发展给出了建议.     

基于AutoCAD的直齿锥齿轮三维建模及其传动动态仿真研究

将计算机辅助设计CAD及运动学仿真用于机械零件的设计,建立机械零件模型并进行仿真。不仅可以提高设计速度、设计质量,而且有益于促进微机械设计学方面的研究。本文就直齿锥齿轮的计算机辅助设计CAD及其传动运动学仿真问题进行了研究,在AutoCAD和3DMAX基础上进行二次开发,综合了AutoCAD建模精确性和3DMAX动画仿真的优点,实现了直齿锥齿轮的设计、图形绘制、实体建模、直齿锥齿轮轮系的装配及驱动和仿真。在样机制造之前,在计算机上就可以实现样机的建模、运动仿真,直观地观察到设计的效果。对于降低设计成本,缩短设计时间,提高设计质量和效率,对于拓展微机械设计、仿真领域内的研究都有一定的意义。     

表面微加工MEMS三维模型的局部变动

现有的微机电系统（MEMS）设计中缺乏面向优化的MEMS器件变动方法。针对表面微加工MEMS,在可制造性分析的基础上提出了表面微加工MEMS三维模型的局部变动方法。该方法首先在表面微加工MEMS三维模型上选定设计关注面,设计人员对所选定的设计关注面进行变动操作;变动设计后根据变动类型基于可制造性分析自动映射和传播变动到...     

建筑工程多媒体仿真系统的研制与应用

为充分利用高新技术，拓展现阶段建筑工程计算机仿真的内容、手段和表现模式，建立了集成建筑场景三维建模、结构静／动态响应分析以及仿真结果三维实时动态显示的仿真系统ＳＩＭＵＷＨＩＳ。在系统研制中，提出并实现了集建筑建模器－结构分析器－仿真演示器于一体的三器一体化的建筑工程辅助设计和软件开发思路。经实践证明可广泛应用于建筑工程领域的多种开发与研究范围，尤其在求解建筑结构的时态运动描述上，更适合建筑科学和工程设计的需要。     

Implementation of transaction level AMBA bus models using systemC

This paper deals with how to implement AMBA bus transaction level modeling in SystemC.There are twom ain techniques used in the whole modeling process,which consist of starting the platform modeling at the transaction level and using the uniformed modeling language-System C.According to the concepts of interface,port and hierarchical channel introduced in SystemC 2.0,the system of master-channel (AMBA bus) slave is created as the architecture of the AMBA bus transaction level model,which can make it more extendable.The port and interface classes of the model that are prone to program are defined in accordance with the SoC hierarchical design methodology,In addition,method calls,not signal communication,are used between different modules in the model,so the higher-level abstraction is achieved and the simulation performance is improved.The AMBA bus transaction level model is analyzed and certified by simulation experiment,and proved to be completely compliant to the AMBA specification 2.0.     

一种产品虚拟塑性加工技术

产品塑性冷弯曲加工技术是一种先进的加工技术,目前该技术通常在真实塑性加工机器上进行实物验证。本文针对管材塑性加工设计开发了一套CAD/CAPP/CAE弯管虚拟仿真系统,应用现在成熟的商用软件,采用VC++语言环境对该软件进行二次开发,编写接口程序实现Pro/E、Ansys等软件模块之间的数据传递。可以通过该仿真系统实现弯管CAD建模,CAPP工艺参数规划,CAE有限元分析及结构优化。     

三维渲染的空间网格结构OpenGL建模

空间网格是一种由众多杆件与节点构成的多自由度结构。在以往的CAD系统中这类结构的建模相当复杂，适应性差。OpenGL是适用于多种硬件平台和操作系统，有关二、三维图形与图像绘制的图形库。本文阐述了在利用VisualC 艰巨性的空间网络结构CAD系统中，创建一个具有面向对象功能的OpenGL视子类CGLEnbaledView实现结构的三维建模与实时仿真的方法与技巧，充分显示了OpenGL在空间网格结构建模上的优越性。本文的工作是OpenGL在结构工程CAD领域中的应用的一次尝试。     

Development of an Accurate Urban Modeling System Using CAD/GIS Data for Atmosphere Environmental Simulation

This paper presents an urban modeling system using CAD/GIS data for atmosphere environmental simulation, such as wind flow and contaminant spread in urban area. The CAD data is used for the shape modeling for the high-storied buildings and civil structures with complicated shape since the data for that is not included in the 3D-GIS data accurately. The unstructured mesh based on the tetrahedron element is employed in order to express the urban structures with complicated shape accurately. It is difficult to understand the quality of shape model and mesh by the conventional visualization technique. In this paper, the stereoscopic visualization using virtual reality (VR) technology is employed for the verification of the quality of shape model and mesh. The present system is applied to the atmosphere environmental simulation in urban area and is shown to be an useful planning and design tool to investigate the atmosphere environmental problem.     

车辆机器人焊接CAD/CAM系统

为提高车辆自动化焊接的水平,替代目前机器人示教再现的编程方式,自主开发了基于某车辆焊接的弧焊机器人离线编程系统--VWROBCAM.VWROBCAM是基于面向对象的思想,采用图形工具OpenGL在Visual C＋＋环境下开发的离线编程系统.该系统实现了车辆三维焊接零件的参数化自动造型及焊接特征设计,基于COM接口技术实现了焊缝特征信息提取,基于OLE技术实现大型机器人工作站仿真环境与车辆的三维CAD无缝集成及机器人焊接过程计算机图形仿真.     

拟合有理、非有理参数三次Bezier曲线的VB程序设计

CAD、CAM系统功能中 ,几何建模非常关键 ,而几何建模将依赖于自由曲线、曲面的模拟 .为了把折线模拟成自由曲线 ,采用编程软件VisualBasic设计有理、非有理参数三次Bezier曲线的模拟程序     

混凝土斜拉桥施工系统仿真理论与应用

斜拉桥施工过程的仿真分析随着桥梁建设的发展显得日益重要，为此，利用面向对象的复杂工程系统可视化仿真建模方法，将系统仿真技术和三维动画演示技术应用于桥梁施工仿真领域。针对某斜拉桥施工特点，阐述了系统仿真建模思想，同时结合循环网络模型概念，以VC＋＋作为仿真平台，设计编制了桥梁施工仿真软件（BSAS）。研究成果在某斜拉桥工程施工组织研究中得到成功应用，验证了大型桥梁三维动态可视化仿真技术在斜拉桥施工优化分析方面的可行性和优越性。