液压集成块的空间管路设计与造型

液压集成块设计系统的空间管路的布局与优化。在系统的数据结构方面采用了以面为主的表现方法,通过智能优化的算法,解决外部布局,内部布孔自动优化设计,这种简单实用的处理方法,提高了系统的稳定性。     

液压设备虚拟样机设计平台研究

分析虚拟样机技术在液压设备设计中应用的可行性,开发出基于SolidEdge、Ansys、Matlab、Access等功能软件,能完成元件选型、二维系统原理图和工程图、三维模型图设计、辅助装配、性能仿真、三维虚拟产品网络发布等功能的液压设备虚拟样机设计平台软件,并将其应用于攀枝花钢铁集团公司液压中心柱塞式伺服液压缸试验系统设计,结果表明该平台软件能有效缩短开发周期、提高设计质量。     

基于虚拟样机的铲运机工作装置仿真及优化

针对铲运机工作装置传统设计方法的不足,提出在虚拟样机意义下的工作装置优化设计方法。根据铲运机工作装置的设计要求,建立了正转六杆工作装置的数字化样机模型和数学模型。采用虚拟样机技术对工作装置进行运动学和动力学仿真分析,针对仿真结果中存在的问题,采用智能优化算法进行优化设计,获得铲运机工作装置智能原型设计系统。对某型铲运机工作装置实施仿真优化,不仅实现了铲斗自动放平功能,铲斗平移性提高了90.13%,举升油缸的传力比提高了28.47%。     

虚拟制造中的光顺性分析及其建模仿真算法

产品的光顺性分析在虚拟制造中占有重要的地位,但目前还没有对曲线曲面光顺性进行定量分析的方法,通过定义曲线曲面的光顺度,给出了一种对曲线曲面光顺性进行定量分析的方法。依据光顺度的定义,提出了一种基于光顺度的约束优化光顺算法,该算法也可以通过不同的约束条件来调节光顺情况。通过仿真建模实验,可知本算法有较好的实验结果。     

汽车空调压缩机虚拟样机的设计研究

通过新型汽车空调旋叶式压缩机三维几何模型和动力学模型的建立，分析了压缩机在不同工况各关键部件的运动特性和受力情况，同时开发了反映压缩机工作过程（热力学，流体流动，传热等过程）的动态数学模型，它们之间的集成构成了一个完整的压缩机虚拟样机，研究结果表明，开发适合产品特点的高效，实用的虚拟样机，可以为产品的设计和优化提供可靠的理论依据，有效地提高产品的设计质量。     

虚拟试验设计中的序贯极大熵方法研究

针对包舍计算耗时仿真模型的虚拟试验预测模型建模过程，提出了一种序贯极大熵试验设计方法。通过调整高斯先验过程协方差函数，在预测模型误差较大区域序贯地增加新试验点，合理权衡试验点数目与预测模型精度。设计数学算例演示了序贯极大熵试验设计方法的效率，并证明优于一步法，适用于虚拟试验预测模型建模。     

采摘机械手虚拟设计与仿真系统的研究

在产品虚拟设计与仿真系统的开发中,为了实现智能设计,虚拟设计与企业产品设计的协同性、同一性和可重用性,实体建模属性的统一规范和标准定义十分必要。第一,首次提出和制定了可以用于虚拟产品建模与仿真的命名规则标准,为虚拟机械产品的设计提供参考。第二,构建水果采摘机械手虚拟设计与仿真系统的体系结构,建立了机械手机构设计模块,它包括机构的参数化设计和知识重用;第三,构建了机械手设计知识库和三维仿真模块;第四,已知机械手视觉获取目标的三维坐标,用软件实现反求机械手运动及其算法,并实现虚拟环境下的机械手对目标定位和采摘的三维仿真;第五,开发了水果采摘机械手虚拟设计与仿真系统。最后,通过三维仿真和实验样机对关键技术进行了验证。

Abstract：

In the development of product virtual design and simulation system, in order to achieve the cooperativity, identity and reusability of intelligent design, virtual design and enterprise product design, the unified standard and standard definition about solid modeling properties were necessary. First, the virtual product naming standards used for modeling and simulation as a reference for the virtual mechanical product design were firstly proposed. Second, the structure of the fruit picking manipulator virtual design and simulation system was constructed, and a manipulator mechanism design module was developed, including the parametric design and knowledge reuse. Third, the knowledge base and 3-D simulation module were constructed. Fourth, through the known 3-D coordinates of objects obtained by manipulator visual, the inverse about manipulator movement and algorithm were realized by software, and the 3-D simulation about the object positioning and picking was realized in virtual environment. Fifth, the fruit picking manipulator virtual design and simulation system was developed. Finally, 3-D simulation and experimental prototype were used to validate the critical technologies.     

基于虚拟样机技术的振动冲击夯参数设计研究

分析了振动冲击夯传统建模和分析方法的不足。采用Pro／E和Adams软件建立了振动冲击夯的参数化虚拟样机模型，解决了建模当中的一些关键问题。用虚拟样机技术对振动冲击夯进行了模态分析和动态响应特性分析。详细分析了振动冲击夯各设计参数对机器工作性能的影响，并以主要设计参数为设计变量对振动冲击夯进行了优化设计．在仿真结果的基础上，采用Ansvs软件对振动冲击夯的连杆结构进行了结构优化设计。在分析的基础上，提出了设计振动冲击务时应建循的原则和优化方法．     

船体结构虚拟设计平台的实现

通过研究船体结构产品模型的特点并结合现代造船模式，提出了基于面向对象、模块化的船舶数字化模型的建立方法．结合三维造型软件开发了船体结构虚拟设计平台，提供了从船体曲面建立、船体结构建模到结构装配仿真的基本操作与运算，将程序的集中控制能力、数据库的集成管理能力和三维虚拟设计相结合，实现了船舶初步设计阶段数据产品模型的信息化集成设计与管理。     

协同式虚拟产品外形设计与快速试制系统研究

随着科技的发展以及竞争的全球化,产品开发越来越重视产品的创意、个性化以及如何缩短产品的开发周期。本文介绍了一种基于虚拟现实和网络化协同的产品设计平台,应用虚拟现实技术建立自然的设计界面,利用专用位置输入装置产生一系列的虚拟切割动作,让网络用户实现协同设计并自由地表达设计思想,同时还可以快速试制出设计的产品。文章最后通过实验展示了本平台的可行性和有效性。     

基于XML的飞行器虚拟样机总体设计

飞行器虚拟样机总体设计是一项复杂的系统工程,涉及到众多的学科领域之间的协同设计,针对总体设计阶段分系统处于异构平台并行设计、集成类型复杂、涉及面广的特点,对飞行器总体设计按功能模块进行详细划分,采用流程化“向导”模式进行设计,并采用XML数据文件作为数据交换平台,通过设计通用的XML数据描述,实现不同模块、不同商业软件的数据互操作,结合可视化技术,构建了飞行器虚拟样机总体设计流程化、数字化、虚拟化的设计平台及可视化演示系统。     

支持功能重配的导弹集成优化设计平台研究

导弹武器系统总体设计过程的复杂性,对模型集成、过程集成和应用集成提出了更高的要求.在集成设计平台、多学科设计优化的基础上,提出支持功能重构的导弹集成优化设计平台框架,实现了导弹系统组成动态定制、优化及仿真模块定制、流程定制、数据集成关系定制等功能,并对其中一些关键技术进行探讨,最后实现了一个原型系统.     

车辆智能行为验证与评估的虚拟场景研究

车辆智能行为验证与评估平台旨在对无人驾驶车辆的智能行为进行验证与评估,具有经济、安全、不受时间和空间条件约束等优点.目前应用于驾驶模拟领域的虚拟场景仅对真实环境进行模拟并不具备车辆智能行为验证与评估的条件,因此无法满足该平台的需求.对用于车辆智能行为验证与评估的虚拟场景构建方法进行研究,在应用于驾驶模拟的虚拟场景基础上融入了人工智能,构建了具有一定智能的虚拟场景,为车辆智能行为验证与评估提供了条件.     

虚拟样机一体化建模方法研究

虚拟样机在协同设计过程中的核心是虚拟样机模型，虚拟样机模型负责提供一个特定产品全寿命周期设计过程中各个侧面的信息，是虚拟样机研究的主要领域之一。本文首先对虚拟样机模型当前的研究现状进行分析。在对虚拟样机一体化模型的基本特点进行介绍的基础上，提出了VIM形式化模型描述方法。     

船舶航向-主机综合智能控制的虚拟仿真

提出并实现一种基于虚拟现实技术的船舶航向与主动力装置综合智能控制的可视化交互式仿真系统。论文建立了状态空间型船舶平面运动数学模型,给出该仿真系统的结构,讨论了系统的主要功能。本仿真系统支持红外跟踪立体眼镜,立体头盔等虚拟现实视觉设备并具有立体机舱声音效果。论文给出部分具有沉浸感的三维船舶运动和主机控制的虚拟现实仿真场景。     

面向对象系统设计方法研究

首先对面向对象系统设计方法的使用背景进行了分析,提出了此背景下面向对象系统设计的方法,并简单给出了实例。整个设计包括静态结构模型的设计和动态行为模型的设计,静态结构模型是通过一系列类和类层次的设计表示系统的静态组成结构,动态行为模型则是用类的实例化对象描述系统的行为过程。设计结果用一系列图形表示。整个设计过程是相互交替、补充的。此方法充分利用了面向对象的机制,如继承、封装等,体现了面向对象技术的特性,如扩充性、重用性等     

液压动态仿真软件积分算法的改进与应用

描述液压系统动态特性的微分方程组一般具有高度非线性和病态性，通常所采用定步长四阶Rung-Kutta(R-K)算法的DSHW仿真软件，为了达到高的仿真精度，在仿真积分时必须取很小的步长，这增加了仿真计算的时间。研究编制了变步长四阶R-K法和变步长Gill法的算法程序，将三种算法的仿真计算收敛速度和计算精度进行了比较。结果表明，变步长四阶R-K法收敛速度最快，变步长Gill法计算精度最高。     

基于仿真的虚拟产品设计若干关键要素研究

虚拟产品设计需要从管理、方法论、实现技术和数学工具层面同时展开研究。分析了基于仿真的虚拟产品设计应该实现的核心功能,提出“三核心四层次”的虚拟产品设计框架。总结了框架中建模技术、仿真技术、优化技术和集成技术等关键要素面临的挑战,并给出了对应的研究方法和目前取得的初步研究成果,主要包括:全息产品建模方法;基于仿真试验的统计回归与优化技术和稳健优化决策技术。最后指出了进一步研究的方向。