三维结构虚拟设计方法及其SVDS-Ⅰ型软件系统研制

为了解决三维实体结构虚拟设计中结构的奇异性问题,引进了一种结构优化近似模型,并形成了一种三维实体结构虚拟设计方法.然后,给出了几种典型工程结构和机械结构的虚拟设计实例.设计实例说明了该方法的有效性.最后,介绍了研制的结构虚拟设计软件系统-Ⅰ型(SVDS-Ⅰ)的基本功能、发展和应用前景.     

基于三维虚拟设计环境下机械产品的仿真维修训练

随着计算机虚拟现实技术的不断发展,三维虚拟实验训练设备在工业领域上的应用将实现深刻而广泛的变革,以机械制造业为代表,在三维虚拟设计环境下,应用三维虚拟维修技术对机械产品进行仿真维修训练,不仅可以提高机械维修人员的实际操作能力,更能提重点阐述了系统设计的关键技术。     

机械结构虚拟优化设计技术与应用研究

虚拟优化设计是多学科先进知识形成的综合技术，是现代机械产品设计的发展方向。作为一种新的设计模式，应用该技术减少了产品开发中设计-试制-试验等过程的重复，设计人员可在虚拟可视化环境中对结构进行分析和优化，有利于缩短产品的设计周期，降低开发成本；分析了产品虚拟设计的特点，提出了机械结构虚拟优化设计的流程，并以数控车床主轴箱体动态优化为例进行了应用研究。     

热处理炉的三维立体化设计与虚拟制造

介绍了热处理炉的三维实体化设计与虚拟制造的方法及该方法的优越性。利用这种方法“制造”出的热处理炉 ,不仅可以指导生产 ,而且还可以经 3D Studio MAX处理 ,在电视中播放 ,用于广告宣传。     

三维虚拟实验设备的设计与开发

随着计算机虚拟现实技术的快速发展,三维虚拟实验设备在实验教学领域的应用将带来全面而深刻的变革。该文以三维虚拟照明实验设备——聚光灯的设计与开发为例,对三维虚拟实验设备的建模制作、功能开发和交互设计做初步探索和研究。     

三维实体机构虚拟装配及运动仿真的自动化方法

基于MDT三维机械设计平台及其ARX开发环境,用面向对象的VC＋＋语言编程,实现了三维实体机构装配和运动仿真的自动化。与MDT、UG、ADIMS等软件的约束装配动态仿真不同,所提出的确定构件在空间位置的方法不依赖于构件之间的约束,而是采用后台处理分析的方法由分析数据确定,不存在软件对机构自由度和约束复杂程度的限制,防止了机构按约束装配出现的装配唯一性问题的发生。     

三维连续体结构优化设计方法及其应用

针对三维连续体结构,充分利用其结构的力学特性,证明了相应的基本定理,给出确定ε有效设计变量的规则,结合KFD方法,得到一种三维连续体结构的优化设计方法.     

三维可视化虚拟现场监控环境的设计及机理

虚拟现实作为计算机领域最新技术,正逐渐渗入到工业控制领域.针对目前工业组态软件二维的用户界面,运用虚拟现实技术,从视觉、音效、动态参数的三维可视化等方面进行虚拟现场监控环境的设计.在保证工业监控实时性的同时,丰富和发展了工业监控的交互手段,有利于提高工业监控界面的真实感和透明度.     

复杂地层结构模型三维重构与可视化方法研究

针对工程建筑、水利水电建设以及地质灾害防治等工程地质学研究中的空间结构分析与信息可视化问题,提出了一种基于单元块体的空间自动搜索地质建模方法.该方法的主要思想是:首先由地质专家充分利用工程地质勘探的资料,并结合自身经验,在交互式环境中完成2D/3D剖面解释;而后系统自动完成地质结构单元块体搜索,运用CSG集合运算并根据地质单元块体的空间拓扑结构实现复杂三维地质模型的构建.本方法通过引入地质单元体的概念,并在建模过程中融合地质专家的知识,使地质模型的建模过程得到了简化,提高了模型的精度,有效地解决了复杂三维地质模型的建模问题.     

基于水平集演化的结构拓扑优化解分析

针对界面力的大小、作用的位置以及部分给定位移的结构边界始终保持不变的要求,以工程技术人员易懂的方式,导出了基于水平集演化的结构拓扑优化问题的最佳解的必要条件,并构建了相应的法向速度场,研究了由该法向速度场导出的序列解的收敛特性.     

复杂机械产品设计知识推理方法及软件系统

复杂机械产品设计涉及的领域知识广泛,类型复杂．基于实例的推理方法是知识推理中的一种重要方法。特别适用于复杂机械产品的设计知识推理．本文采用基于实例的推理方法,设计了复杂机械产品设计知识推理流程．在此基础上,提出一个快速实例检索流程,并给出了快速实例推理相似度计算方法．根据上述理论和方法,开发实现了一个复杂机械产品设计知识推理系统．     

虚拟仪器软件开发平台的研究

文章介绍了虚拟仪器系统软件开发工具的设计方法与数据结构，在此基础上研制成１种可视化“虚拟仪器软件开发平台”，利用该软件开发平台，可组态生成各种不同的虚拟仪器。文中最后给出了用该开发平台实现“虚拟示波器”的生成举例。     

基于可靠性的结构鲁棒设计

采用赵国藩提出的近似计算方法计算结构的系统失效概率,并推导了相应的敏度计算公式,由此进行基于可靠性的鲁棒设计,计算实例证明,基于可靠性的鲁棒设计对提高结构的可靠性非常有效,而且在生命周期内,结构具有稳定的可靠度和质量。     

利用二次灵敏度的渐进结构频率优化算法

针对标准渐进结构优化方法用于频率优化时难以达到计算效率和准确性之间的平衡,提出了二次灵敏度的概念,给出其计算公式,并且提出了一种利用二次灵敏度的频率优化算法.该算法是对标准渐进结构优化方法的改进,通过1个算例测试了该算法的性能,表明该算法能有效地用于频率优化,尤其适用于两阶段优化法的第1阶段优化,能在一定程度上平衡计算效率和准确性.     

虚拟环境下产品的开发技术

虚拟产品开发又称虚拟设计制造 ,是产品设计制造的真实过程在虚拟环境中的映射 ,是虚拟现实技术在产品开发领域的重要应用。文中简述了虚拟产品开发技术的技术内涵、研究内容及特点 ,分析了虚拟产品开发的关键技术 ,并对虚拟产品开发平台的体系结构进行初步探索     

渐进结构拓扑优化在重力坝中的应用研究

摘要:实体重力坝是重力坝坝型的发展趋势。文章以ANSYS10.0为平台,结合APDL语言,在传统的渐进结构优化（ESO）思想的基础上,采用结构的应变能删除准则,对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化。优化结果表明：结构的应力和抗滑稳定均满足规范要求,且优化结果与工程实际要求较吻合,同时也从数值上验证了此方法对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化是可行和有效的。     

岩土工程虚拟场地系统

岩土工程虚拟场地系统是一个包含工程地质、水文等内容的信息平台,这个平台能将岩土工程地质勘查资料信息有效地转化为相应工程问题的计算软件数据模型．为了实现虚拟场地系统,首先对岩土工程设计软件的模式进行总结,之后对建立虚拟场地的数据支撑以及相关地质建模的方法,以及如何从虚拟场地中提取计算模型进行探讨．最后,通过介绍自主开发基于虚拟场地边坡防护系统,验证虚拟场地系统的能力．     

基于知识工程的船舶舯剖面结构设计及优化

基于Visual Basic和Access的系统框架,运用知识工程的基本原理,实现了集装箱船舯剖面的结构设计、优化及三维建模. 设计中新船的布置通过对母型船布置形式的拓扑调整获得. 在2条母型船结构参数的基础上,运用插值方法结合规范公式获取新船的构件参数,并对其关键结构采用遗传算法进行参数优化设计,其收敛性良好. 通过与直接规范设计结果的对比表明,该方法兼顾规范和设计经验的要求,设计结果更为合理. 此外,通过Python程序实现了船体舯剖面在Tribon软件中的自动三维建模,大大提高设计结果的人机交互性.     

基于自适应网格的结构拓扑优化

研究了基于自适应网格技术的结构拓扑优化.采用有限元离散设计域,单元节点密度作为设计变量.优化迭代过程中,根据设计域密度场信息对结构网格进行自适应加密和稀疏,使得材料分布边界处的网格加密,远离材料边界处的网格稀疏.同时,优化设计变量空间也随着网格的变化而变化.给出了拓扑优化中网格自适应加密和稀疏的准则,以及网格变化时结构密度场更新算法.算例结果表明提出的拓扑优化策略可以减少结构分析和优化求解的计算量,在同等结构分析和优化求解计算量下能够得到更好的拓扑结果.