基于虚拟碰撞体的弧齿锥齿轮网格实体构建算法

为提升拖拉机后桥生产自动化、智能化水平和生产效率,构建了基于虚拟碰撞体的弧齿锥齿轮网格实体进行拖拉机后桥人机交互虚拟仿真试验.结合格里森制弧齿锥齿轮加工过程,分析圆弧直齿轮的加工工艺,运用运动学建立弧齿锥齿轮成型工艺的数学模型;运用微分法和插值法对齿轮曲线和曲面进行拟合,求解出弧齿锥齿轮轮廓点集,构建弧齿锥齿轮的网格实...     

滚刀刀齿运动轨迹精确建模与仿真研究

针对仿真中由于模型简化而带来的仿真精度问题,提出了基于实体造型的滚齿加工仿真方法。重点解决了滚刀刀齿空间运动轨迹精确建模问题,提出了基于时间驱动的滚齿加工运动矢量建模方法,获得了刀齿运动轨迹点位置矢量与速度矢量;指定速度矢量为一阶导矢、位置矢量为节点坐标进行样条曲线插值,得到刀齿运动轨迹曲线。分析轨迹曲线在不同数量插值轨迹点下的插值精度,优选出最佳插值轨迹点数量。将插值轨迹曲线应用于所开发的滚齿加工仿真系统,齿轮端面仿真齿廓与理论渐开线齿廓比较,验证了所提出方法的合理性与准确性。     

CNC铣齿机床加工曲线齿锥齿轮仿真系统的研究

从空间占位角度对曲线齿锥齿轮加工过程进行了分析，得出了建立CNC铣齿机床加工仿真系统的基本思想。以AutoCAD为开发平台，建立了简化后的刀具和齿轮毛坯实体零件库；同时，将CNC铣齿机床各轴运动转化到刀具和齿轮毛坯的相对位置调整，通过刀具和齿轮毛坯的相减布尔运算实现了仿真切齿过程。最后给出了加工仿真实例和实际加工结果，验证了加工仿真方法的正确性。为设计和制造都很复杂的曲线齿锥齿轮加工提供了一个非常形象的加工仿真工具。     

基于虚拟制造的法向直廓圆柱蜗杆加工仿真

利用虚拟制造技术建立直廓圆柱蜗杆虚拟加工仿真系统,研究硬齿面直廓圆柱蜗杆的加工方式.系统包括虚拟加工仿真模块和加工精度预测模块,其中虚拟加工仿真模块可以对锥面砂轮磨削直廓圆柱蜗杆过程进行仿真,精度预测模块对锥面砂轮磨削直廓圆柱蜗杆的理论误差进行分析.     

螺旋锥齿轮差曲面模型的建立与仿真

根据六轴五联动数控螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论建立了螺旋锥齿轮的差曲面,仿真了砂轮在沿X、Y轴平移和绕C轴转动时的差曲面,并由此分析了磨床主轴各运动副误差对螺旋锥齿轮齿面生成的影响.结果表明,砂轮绕C轴旋转对齿面误差影响较大.此研究对提高螺旋锥齿轮的加工精度和误差补偿提供了理论依据.     

Phoenix Ⅱ螺旋锥齿轮磨齿机加工仿真系统的研究

分析了螺旋锥齿轮磨齿加工的基本原理,以AutoCAD为开发平台,利用AutoCAD内嵌的VBA编程语言,建立了基于尺寸驱动的齿坯和砂轮的实体模型,将Phoenix二型数控螺旋锥齿轮磨齿机的各轴运动转化为砂轮和齿坯的相对位置调整,通过砂轮与齿坯之间的相减布尔运算模拟磨齿加工过程,通过仿真实例验证了仿真算法的正确性.所开发的磨齿加工仿真系统,为精确生成齿轮的三维实体模型以及验证机床调整参数提供了解决方法.通过将传统机械式机床的调整参数转化为基本机床调整参数,也可以利用该仿真系统生成齿轮的实体模型.     

基于虚拟样机技术的齿轮啮合动力学仿真研究

齿轮传动是机械装备中重要的传动装置。运用Pro/E建立齿轮的三维实体模型,结合MATLAB编程生成齿形线,基于ADAMS建立了齿轮啮合传动模型和虚拟样机模型。针对传统计算方法难以获取全齿面接触力的局限性,将Hertz接触理论嵌入仿真模型,运用曲线接触实现了齿轮离散齿及连续齿啮合的动态实时仿真。基于虚拟样机仿真研究了齿轮偏心、轴偏心、轮齿磨损等缺陷对啮合力的影响,为深入研究齿轮传动系统动态特性提供了理论参考依据。     

基于ObjectARX的车铣复合数控机床虚拟加工仿真研究

以优化产品的制造工艺过程、保证产品的制造质量、制造周期为目标的虚拟加工技术通过对以真实加工条件为依据的加工过程进行实时动态模拟,检验产品的可制造性、加工方法和工艺的合理性.针对由两个回转运动构成的新型多功能车铣复合数控机床,应用AutoCAD二次开发工具ObjectARX,根据机床切削加工的数学模型、插补算法及运动控制原理,研究开发了的加工仿真软件系统,实现了AutoCAD造型与CNC仿真的有机结合,完成高效NC代码驱动的实时加工过程仿真.     

滚齿直接误差模型的建立与应用

介绍了滚齿机全误差理论模型的建立原理,提出了一个将该理论模型划分为两个相对独立的子模型并进行适当简化的方案,该方案可以提高滚齿机误差模型在工程应用中的可操作性.依据共轭曲面中的轨迹曲面特性,对直接误差子模型进行了合理的简化.应用该简化模型,通过仿真得到了在指定加工条件下的理想齿廓、在指定误差源作用下的实际齿廓、实际齿廓与理想齿廓之间的偏差量值和偏差特征,这些结果对于有针对性地实施滚齿误差防止和补偿具有直接的指导作用.     

可重入制造系统中可视化仿真调度的研究与应用

可重入制造系统调度问题随着半导体工业的迅速发展日益得到重视，仿真调度是解决这类问题的重要方法，可视化仿真因其仿真过程的可监控性与良好的交互性在仿真调度中得到了采用.本文将可视化仿真应用于可重入制造系统的调度，通过引入虚拟设备对这类制造系统进行了基于生产路线的可视化仿真，有效地解决了直观表达该类系统加工路径重入性的问题，提高了调度效率.     

水污染扩散模拟三维可视化研究

分析了基于二维图像的水污染模型计算结果可视化不足--脱离地形地貌环境、缺乏空间定位信息,提出基于虚拟现实的水污染扩散模拟三维可视化方法,讨论了数据组织与压缩、仿真模型与可视化一体化集成、查询统计等关键技术,对长江三峡库区万州段污染物迁移转化过程进行了动态模拟.结论表明,该方法形象直观地展现了水污染扩散推进三维效果,为检验污染模型的准确性提供了参考和依据,也为水环境综合整治与管理走向定量化、科学化提供了一种崭新的思路和可靠的技术支持.     

虚拟环境下的复杂变速箱交互式装配仿真平台

为解决虚拟装配存在人机交互度、行为仿真与用户设计效果不佳等问题。以大型拖拉机变速箱为对象,研究了多碰撞体的齿轮动力学运动与行为仿真方法,提出了基于轴和面约束的多零件模型在虚拟环境中的定位方法,开发了人机交互式的虚拟环境,每帧消耗的时间约为10 ms,实现了复杂变速运动行为及其仿真。同时虚拟装配模块里配置了AR接口,可通过手式进行主动式智能虚拟装配。试验表明,系统能按照用户需求进行主动式的虚拟装配、干涉检测、学习装配知识、方案设计、提示装配错误等,为复杂变速箱的虚拟制造与装配提供了仿真平台,平台具有可扩展性。     

虚拟自主汽车的动态几何视觉模型研究及实现

虚拟自主汽车是驾驶员和汽车封装起来的“人-机系统”的几何、感知、行为等特性在虚拟空间中的数字化表示，研究虚拟自主汽车视觉感知模型对建立真实的自主汽车智能行为起到关键的作用。通过分析驾驶员的视觉特点和传统几何视觉模型不足的基础上，给出一种分层的、动态的虚拟自主汽车双眼立体几何视觉模型：引用车速过滤机制和注意力过滤机制对自主汽车的视觉局限性进行分层，引用注意熵对虚拟自主汽车的注意力进行自主定量分配，利用假记忆库模拟短时记忆信息沉淀到长时记忆信息中的学习记忆过程．然后利用假视野缩小视觉模型感知环境的范围。最后用EONStudio虚拟现实软件将此模型三维可视化。     

基于地理信息系统的虚拟战场态势显示

以分布交互仿真中的虚拟战场态势显示为需求背景，基于地理信息系统(GIS)的理论和相应的软件工具，在虚拟战场态势显示中引入GIS技术，实现了基于GIS的虚拟战场态势二维与三维、静态与动态的显示，以及战场数据的添加与查询，计算机生成兵力的初始化及实时驱动、飞机地形高程匹配飞行的三维仿真。开发了一个具有统一集成环境、二维与三维态势显示相对应等特点的原型系统。 并介绍了其组成、功能和特点。     

基于最大差异延展算法的Web资源描述算法

针对虚拟计算环境下Web资源特性的描述问题,提出资源空间模型,采用流形学习的方法提取Web资源特征.首先根据资源空间模型,有效地将Web资源抽象为高维空间中的数据集;然后,采用流形学习中的最大差异延展算法.此方法不仅能有效地提取Web资源的特征,而且能够挖掘隐含在Web资源内部的本征信息;此时,描述Web资源特征的数据位于低维空间,有利于资源的进一步处理.基于最大差异延展算法的Web资源描述方法有效地解决了Web资源的描述问题.通过仿真实验证明了此方法的有效性.     

虚拟士兵三维追逐算法研究

针对当前路径规划算法的研究主要集中在平面上,这些算法已难以胜任大规模三维仿真中智能体导航任务的情况,提出了几种实现虚拟人三维追逐的算法,介绍了这些算法的基本思路,研究了基于物理引擎的虚拟人视觉模拟及地型钳位技术,并综合这些技术,成功地为几个项目加入了智能虚拟士兵,取得了令人满意的效果。     

复杂产品虚拟样机全生命周期管理系统研究

复杂产品虚拟样机工程（CPVPE）技术是融合多学科技术的一门综合性技术,可用于复杂产品全生命周期的各个阶段,大幅度提高和解决产品设计开发过程中涉及的时间、质量和成本等问题。首先针对CPVPE的需求,提出了复杂产品虚拟样机全生命周期管理（CPVPLM）的概念,进而指出CPVPLM作为CPVPE的一项重要支撑技术,能对复杂产品虚拟样机（CPVP）全生命周期中的过程和信息进行全面管理,实现目前PLM尚未实现的功能。在此基础上探讨了面向CPVPLM的CPVP三维模型,研究并提出了一个实现CPVPLM的体系结构,介绍了原型系统在工程中的初步应用与实现。     

基于RBF网络的虚拟仪表人机界面评价方法

提出了基于RBF网络的虚拟仪表人机界面主观评价方法和评价指标。利用RBF网络的自组织、自学习与自适应特性对网络进行训练,使网络学习隐含在训练数据中的人机界面主观评价指标的权重规律,自适应调整主观评价指标的权重,克服了主观赋权法的随机性因素影响。建立了虚拟光柱表人机界面,开发了基于RBF网络的虚拟光柱表人机界面主观评价模型;对训练样本数为50,75和100的三组虚拟仪表网络模型进行了误差分析。分析结果表明,采用75个训练样本可以得到满意的主观评价精度。     

基于虚拟实验方法的滑动窗口协议分析

随着网络技术的飞速发展，如何定量地分析网络的原理，无论对于研究者还是学习者都是十分重要的。建立虚拟网络实验室，是当前网络与研究的设计的先进方法，它的应用使得建立低耗费的复杂网络系统测试平台成为可能。本文通过基于虚拟实验的方法，对三种典型的滑动窗口协议进行分析，用面向对象的方法建立了一个虚拟实验模型,包括体系和主要的类的设计，并介绍了该模型的其他特点。最后通过一些典型的实例具体的描述了滑动窗口协议虚拟实验的过程。并根据实验结果分析了这三种滑动窗口各自协议的特点和性能。