车用双筒液压减振器动态响应的试验与仿真

在ADAMS环境下，开发出双筒液压减振器的虚拟样机，并研究了减振器强非线性。将减振器速度外特性试验曲线拟合为速度外特性不对称非线性迟滞环，取代了常规减振器建模中的速度外特性不对称双线性化模型。采用实际减振器的几何参数、物理特性以及动态约束，经动态仿真分析表明，数值仿真与台架试验结果基本相符。因此，该减振器虚拟样机建模是正确的，可以减振器优化设计和整车性能匹配改进提供开发平台。     

基于虚拟环境下步进链传动的建模及动力学分析

基于多体动力学理论,建立了步进链传动系统在计算机虚拟环境下的样机模型,经仿真计算与实验结果比较,验证了该模型可全面地反映该类系统的多种复杂影响因素,能够精确地揭示其运动学和动力学特性。在此基础上,结合虚拟模型对步进链传动系统的动力学影响因素进行了仿真分析。结果表明：从动链轮撑紧弹簧以及链条松边是影响该类系统动力特性的重要因素之一,在该类系统的动力学分析中不容忽略;对于该类系统采用非对称曲线进行步进运动规律设计,能够有效抑制减速段的惯性冲击,降低残余振动,提高定位精度。     

床椅一体化机器人设计与实现

针对床椅机器人在室内狭小空间灵活行走的问题,研制一款四轮独立驱动转向的床椅一体化机器人。根据室内狭小空间的转向需求,确定了底盘总体布局方案和主要技术参数。对重要部件进行了理论计算、有限元分析,对驱动轮支架进行了应力及形变分析,仿真结果表明,驱动轮支架的强度和刚度均满足设计要求。在ADAMS软件中建立了床椅机器人的动力学仿真模型,进行了稳定性分析,仿真结果表明,床椅机器人的各项指标符合国家相关标准的规定。样机试验进一步验证了仿真分析的结果,确认了床椅一体化机器人的稳定性、越障性能和在室内狭小空间的转向性能。     

滑跑无人机前起落架收放系统仿真及安全特性分析

为了给装备试验考核提供技术参考,研究前起落架收放系统在飞机起降过程中的动态特性,本文以某型飞机前起落架收放系统为研究对象,建立了起落架虚拟样机三维仿真模型;通过多体动力学和有限元仿真分析方法,研究了收放系统在气动载荷、重力以及作动筒载荷耦合作用下的可靠性和安全性。结果表明起落架收放系统的各个铰接点受力合理,其强度、刚度、模态频率以及稳定性满足相关指标。通过对起落架的仿真分析,为后续武器装备的考核提供了切入点和重点关注点,也为起落架收放系统性能评估及参数鉴定和优化提供了技术参考。     

基于整车虚拟样机的车体结构拓扑优化

基于整车零部件几何模型,结合车体的有限元网格划分及模态分析,构建履带装甲车辆刚柔混合虚拟样机,进行典型工况下的多体动力学仿真分析,输出若干关键时间点车体承受的荷载.利用有限元分析技术将荷载加载到车体有限元模型上,对车体进行结构力学分析和多荷载步拓扑优化.根据拓扑优化结果修改车体局部结构,并重新构建虚拟样机模型再次进行仿真分析,将应力和变形分析结果与原仿真结果进行比较.结果表明,结合动力学仿真和有限元分析进行结构拓扑优化,可以改善关键零部件的力学性能,提高刚强度,为改善装甲车辆的结构性能提供了一种有效方法.     

机载火控雷达效能评估系统设计

为了实现机载雷达在不同参数配置、任务场景下的效能评估,基于仿真设计了一种机载火控雷达效能评估系统。制定了评估系统的仿真运行流程,并基于传统ADC模型提出了一种机载火控雷达的模糊综合ADC效能评估模型。最后通过仿真实例验证了评估系统设计的合理性和可信性,证明其可以作为机载火控雷达预研论证、改造升级的重要研究平台。     

基于Romax的数控插齿机驱动箱轴的力学分析

驱动箱传动系统作为数控插齿机的关键系统,其工作性能对整机性能有着至关重要的影响.本文基于Romax设计分析软件,建立了驱动箱传动系统的虚拟样机,并根据实际情况添加相关约束,在不同载荷工况下进行仿真.研究结果表明该数控插齿机驱动箱传动系统所用轴满足力学要求,同时为数控插齿机驱动箱传动系统后续设计和优化提供了理论依据.     

基于船舶人机工程的虚拟人操作驱动建模仿真技术

针对船舶设计过程中复杂的人机工程学问题,提出了在虚拟环境中通过满足精度要求的虚拟人实时驱动模型仿真的新方法.采用动态约束方法,基于旋转信息建立虚拟人实时驱动模型,将运动跟踪系统捕获的真人运动参数映射到实时驱动模型而实现对不同百分位人体模型的操作;建立驱动误差模型,分析运动跟踪系统误差对实时驱动模型驱动精度的影响;基于上述方法开发了船舶虚拟人实时驱动模块,并集成到船舶产品设计的虚拟评估系统中;以某型船舶机舱设施布局的人机工程学评估为例进行应用验证.结果表明,所提出的虚拟人操作驱动模型具有较好的有效性.
     

基于装配语义的航天产品虚拟装配过程仿真方法

针对虚拟装配仿真过程中大量人机交互操作带来的效率低的问题,提出一种基于装配语义的虚拟装配过程仿真方法.通过分析航天复杂产品装配工艺,提取出4类典型装配操作并进行装配特征的参数化表达;通过匹配装配语义的装配特征基本信息和几何图元信息,实现了从语义层到特征层、几何层的装配语义层次化解析;从装配特征中解算出装配对象间的约束关系后,根据装配约束关系给定的运动方向和顺序,生成相应的位姿变化矩阵,驱动执行对象完成装配过程仿真.基于Delmia设计并开发了原型系统,以某卫星导航仪的装配过程仿真为例,对上述方法进行了验证.      

履带式装甲战斗车辆传动装置服役性能评价指标体系构建

为实现对履带式装甲战斗车辆传动装置服役性能的评价,根据指标体系构建原则,运用扎根理论从现有履带式装甲战斗车辆传动装置构建的多种性能指标体系资料入手,初步构建履带式装甲战斗车辆传动装置部件服役性能评价指标体系,同时采用系统分析方法从宏观角度初步构建履带式装甲战斗车辆传动装置整体服役性能评价指标体系,最后从指标相关性与显著性两个角度对指标体系进行优化。最终建立了完善的履带式装甲传动装置服役性能评价指标体系。     

传感器在环自动泊车仿真测试系统设计

针对智能网联汽车自动泊车功能实车测试成本高、周期长、重复性差问题,基于硬件在环及计算机数值模拟仿真技术,以自动泊车传感、控制系统为主要测试对象,搭建实验室环境下传感器在环自动泊车仿真测试系统,借助美国国家仪器公司(National Instruments,NI)软硬件实时平台、CarMaker虚拟仿真场景软件模拟仿真自动泊车交互场景、车辆底盘动力学特性及超声波传感器特性,集成开发摄像头视觉注入板卡、超声波物理回波仿真板卡仿真模拟传感器物理信号,虚实结合构建了完整的传感器在环自动泊车测试验证环境.以某车型实车带自动泊车功能的智驾控制器、超声波传感器为被测对象,搭建垂直停车位场景对仿真测试系统进行测试验证,仿真实验结果证实测试系统能够为自动泊车提供安全、高效的测试验证平台,助力自动泊车控制算法开发.     

基于VMS的特殊地形城市路网可靠性动态交通仿真

以动态交通仿真软件VISSIM为基础,以路网可靠性算法为核心,建立了一个面向特殊地形城市的路网可靠性影响评价的动态交通仿真平台,提出了特殊地形城市路网可靠性评价指标和算法.以兰州市为例,通过实例分析证明了该方法的正确性.     

冻干系统自动进出料设计方案综合评价与分析

为提高设计方案的可靠性,构建一种客观的设计方案评价方式。根据冻干系统自动进出料原型现有问题,应用Siemens Tecnomatix Jack人机仿真软件对拆卸、清洁过程中操作人员的动作进行仿真分析,将分析结果作为设计方向得到设计方案。应用灰色关联度分析选择最优方案过程中,引用层次分析法(analsis hierarchy process, AHP)确定各影响因素的权重系数。根据所得各设计方案的关联度,确定设计方案。以制药装备中冻干系统自动进出料原型为例进行设计及设计方案评价,选择出较优的设计方案,验证其有效性。该方式能够客观地对各个设计方案进行评价,以量化的方式为确定设计方案提供参考依据。     

双船联合举升多体协同作业系统横摇稳性评估

基于ADAMS平台,构建特定场景双船联合举升多体协同作业系统虚拟样机,对新型一体化拆解作业双船联合举升过程中待拆除组块横摇稳性进行预测与评估。构建了该系统拓扑模型,使用几何参数描述系统中上部组块横摇运动特征;通过虚拟样机仿真探究了双船不同耦合运动情况时上部组块最危险失稳状态,并分析了上部组块重心至连接点连线垂直距离与水平距离比值对横摇角度的影响规律。结果表明:物理模型试验数据驱动的虚拟样机技术可以有效评估该系统运动特征,与几何拓扑模型得到的上部组块横摇失稳角度理论公式计算结果吻合;双船同相位横摇与反相位垂荡耦合运动时对上部组块横摇稳性影响最大;待拆除上部组块横摇失稳时的极限纵横比可以作为复杂多体系统横摇稳性评估参数,为实际工程方案选择提供参考。     

高速电主轴系统的极小子样试验评估方法研究

针对数控机床这类高可靠性产品的寿命实验数据极少的情况,为了提高数控机床高速电主轴系统的可靠性寿命评估精度,基于性能退化可靠性评估的理论对高速电主轴系统进行了机械应力仿真加载试验.对高速电主轴的退化数据,借助MATLAB软件利用最小二乘法对样本的退化模型参数进行估计,得出一次伪失效寿命.应用虚拟增广法和半经验评估法相结合的可靠性评估方法对高速电主轴系统进行了可靠性评估,得出了高速电主轴系统的平均无故障寿命均值的置信区间.与单纯地采用以往的半经验评估法进行可靠性评估的结果对比,进一步提高了高速电主轴系统在试验样本极小的情况下的试验寿命评估精度,为高速电主轴系统的可靠性研究提供了更加合理有效的评估方法.     

基于虚拟样机技术的机械臂建模与仿真

应用机械系统动力学仿真分析软件MSC．ADAMS，建立了机械臂抓取的虚拟样机模型，包括对机械臂各部件的简化、在ADAMS中的模型描述及仿真过程控制。在仿真过程中通过预估末端件的运动规律，依据运动仿真结果求得控制主动件的运动输入曲线。最后对该虚拟样机模型进行了运动学和动力学分析，实现了使用CAE仿真软件来对机械臂的运动和动力性能进行分析，为机械臂系统的设计、制造和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数，为工程设计提供了一套有效的分析方法。     

基于Hadoop的云计算试验平台搭建研究

Hadoop是一个免费的开源云平台,是允许在集群计算机上分布式处理大数据的软件框架。它是一种可靠、高效、可伸缩的云平台,很适合在实验室环境下进行模拟测试。以Hadoop为基础,借助虚拟机VMware以及Linux、ubuntu、Hadoop、java--jdk等软件,详细地介绍了单机环境下的虚拟云平台搭建过程,并给出具体的实例搭建过程。在设计实例中详细的论述了虚拟机、java、Hadoop等软件的安装、设置、测试过程。实现了在实验室环境对云平台的虚拟,并提出了在搭建试验平台时应该注意的用户权限、路径配置和使用SSH服务程序等问题。该试验平台为系统中间件和应用服务的开发提供了基础。     

基于dSPACE的汽车主动前轮转向试验台设计

以宝马和采埃孚联合开发的主动前轮转向系统为原型,基于dSPACE实时仿真系统,设计并搭建了主动前轮转向系统的硬件在环实时仿真试验台,给出了试验台的系统架构图,重点分析了试验台的实时仿真过程、主动转向控制方案、变传动比执行电机以及双行星齿轮机构的工作过程。基于此试验台,通过可变传动比、双移线等试验项目验证了主动前轮转向系统的可变传动比、横向稳定控制等功能,为主动前轮转向系统的开发和相关控制器的设计提供了支持。     

虚拟样机技术及其在创新产品开发中的应用

论述虚拟样机技术的概念和特点,探讨构建虚拟样机设计环境的基本思路,介绍甘蔗收获机关键元件虚拟设计的方法及如何去建立收获机械设计、分析和评价专家系统,给出虚拟样机技术应用于创新产品开发的一个实例。     

基于VR-Platform数字矿山仿真系统的建立与应用

基于数字矿山三维建模与虚拟现实研究理论,选用VR-Platform虚拟软件平台结合三维虚拟仿真技术,建立数字矿山仿真系统。经过收集资料,将矿山数字高程模型(DEM)导入3ds Max中进行三维仿真建模、纹理贴图、烘焙处理及灯光设置等,然后将烘焙好的模型导入VR-Platform虚拟现实软件平台进行后期加工与处理,最终实现数字矿山的多层次、多功能、多阶段综合性仿真系统服务平台。该平台对矿山的发展建设、决策部署、信息管理、科学研究等具有十分重要的意义。