制造过程仿真中的大变形技术研究

针对制造过程仿真中大变形问题的特点,依据“物理行为计算模型 虚拟现象生成系统”的VR仿真新思路,提出一种基于变换函数的大变形实现与控制算法。该算法与真实物理规律相结合,实现制造过程大变形(大位移和大转动)的实时仿真。并通过船用曲轴制造过程中毛坯锻造过程的物理仿真,验证了算法的可行性和高效性。     

交互式自行车模拟器系统关键技术

交互式自行车模拟器集计算机、机械与多媒体等技术为一体,提供了一种新型的交互式娱乐工具。在分析交互式自行车模拟器系统总体结构的基础上,介绍了各子系统（实时自行车动力学模型、视觉／听觉系统和运动生成系统）、体感模拟算法以及力反馈系统的关键技术,并讨论了整个系统的集成。     

分布式虚拟装配系统的多用户建模与协同技术研究

研究了支持多用户实时协同虚拟装配的关键技术,提出了基于角色访问控制(RBAC)的多用户管理模型和基于HLA/RTI的实时协同装配案,以此为基础开发出了支持实时协同交互装配操作仿真的虚拟装配原型系统,并以某汽车部分总成多用户协同装配为例对相关技术进行了验证.     

圆锥破碎机挤压破碎力建模与衬板磨损预测

设计并进行了集料挤压破碎力实验,并以此建立较为精确的挤压破碎力求解模型;通过对物料的运动学特征分析和对破碎过程求解,获得破碎腔各区域的压缩比和粒度分布系数及挤压破碎压力;分析了破碎壁表面挤压破碎力的作用形式并求解其分量,实现了对破碎壁表面磨损量的求解.结果表明：所建立的集料挤压破碎力模型的求解结果与实地调研所得结果相符,并实现了对破碎壁表面磨损趋势的预测.     

支持并行渲染的虚拟现实开发平台

高性能3D图形卡的发展使得基于PC集群的高分辨率沉浸式虚拟现实(VR)环境开始普及.通过对OpenGL渲染流水线的并行性分析和研究,提出并实现了一个并行虚拟现实开发平台(PVRDP)体系结构,并对平台的关键实现技术,如分布式场景树管理、负载平衡、离屏渲染、渲染资源管理等进行了研究,该平台基于普通PC集群和千兆局域网实现了海量多边形模型的实时并行渲染、输出图像的融合与校正处理.应用表明,PVRDP能够显著降低各类虚拟现实应用系统的开发复杂度,可支持低成本、高性能的沉浸式VR环境.     

Research on Design Optimization Strategy in Virtual Product Development

Introduction WiththeadvanceofComputeraideddesign(CAD), Computeraidedengineering(CAE)andVirtualreality technology(VR),virtualproductdevelopment(VPD)is emergingasanewtechnologyusedbyleadingindustrytodevelopnewproductwithouttime consumingandexpensive physicalprototypetest.Virtualproduct,ordigitalmock up,isacomputersimulationofaphysicalproductthatcanbepresented,analyzed,andtestedfromconcernedproduct life cycleaspectssuchasdesign,manufacturing,service, andrecyclingasifonarealphysicalmodel.T…     

面向协同装配仿真的虚拟现实网格环境

针对复杂产品装配设计过程中,零部件模型众多,数据量巨大,一般虚拟装配仿真软件无法进行实时处理的问题,提出了一种新型虚拟现实网格环境.该系统通过网格资源管理及共享技术聚合企业大量空闲计算资源,采用基于Sort last算法和远程视频可视化的并行渲染框架支持实时交互式装配仿真.在汽车装配工位协同仿真中,该系统的主要设计功能和目标得到确认.仿真结果表明,在现有软硬件环境下,该系统能够较好解决大规模复杂场景的实时处理问题,同时可显著提高资源利用效率.     

考虑航天员肢体干扰的载人机动装置虚拟样机系统

叙述了虚拟现实环境下载人机动装置(MMU)虚拟样机系统的组成．在装备MMU的航天员动力学／运动学模型的基础上,建立了失重状态下航天员上肢运动的干扰模型．设计3组预设姿势测量后,进行操作者位姿跟踪设备的实时校正与标定,将跟踪得到的操作者上肢运动轨迹作为航天员肢体扰动的输入,在仿真环境下进行了加载和未加载干扰模型的仿真试验,从仿真数据对比看,肢体的运动对航天员的空间机动过程有很大的影响．     

基于可行作业序列的遗传算法求解第二类装配线平衡问题

从作业顺序图出发,定义了作业的序关系．以此为基础,分析了工位数固定时作业序列与最小节拍的对应关系,并针对第二类装配线平衡问题,提出一种基于可行作业序列的遗传算法．该算法直接依据作业顺序图生成初始群体,并构造交叉和变异算子;初始群体和交叉变异的结果都是可行解,从而保证只在可行作业序列子空间中进行最优解搜索,效率较高;在染色体的适应值定义中还考虑了最小节拍时间和工位工时标准差的综合影响,可用来比较最小节拍时间相同的不同作业分配方案间优劣,提高了解的可信度．应用该算法,对一实例进行了多种工位数的验证,结果较优．     

基于散体物料运动学特性的圆锥破碎机性能优化

为进行圆锥破碎机性能优化,基于散体物料运动学特性,深入研究影响破碎机生产性能的若干个性能参数(动锥摆动速度、平行区长度、动锥底角、进动角等),建立各关键参数与破碎机生产率性能的相关联优化模型.经破碎机厂家样机实验验证,优化模型求解结果与实验结果吻合良好,验证了优化设计的可靠性,为国内企业进行圆锥破碎机的自主研发奠定了理论基础.