支持虚拟样机的仿真模型重用方法研究

将当前实现仿真模型重用的技术途径,归纳为基于统一建模仿真语言、标准化模型规范方法、通用模型方法和统一建模仿真环境方法4类,总结了各方法的特点和适用范围.基于导弹总体部门的仿真模型重用需求,指出标准化模型规范方法具有较好的适用性.分析了可重用仿真模型规范的描述需求,提出了面向服务的可重用仿真模型描述方法,重点给出了可重用仿真模型的服务规范,讨论了基于可重用仿真模型规范的仿真模型重用框架.最后,介绍了该方法的应用情况及下一步的工作.     

面向服务的制造执行系统建模方法研究

在分析现有建模方法和工具的基础上,提出了一种以体系结构为中心,以制造业务进行驱动,综合应用集成化计算机辅助制造系统功能建模方法、业务流程管理分析方法和基于统一建模语言分析与设计方法的集成化面向服务的制造执行系统建模方法,通过建立系统的业务对象模型、功能模型、过程模型、组件模型、服务模型和服务交互模型实现了面向服务的制造执行系统的分析和设计。最后,通过实际系统的建模实现,验证了该方法的可行性。     

基于虚拟现实的图学模型实验平台的研究

利用立体模型来帮助学生培养空间想象能力是工程图学教学中常用的手段和方法。主要介绍了以VRML、Java为工具发网格三维虚拟模型的方法,分析了虚拟模型的交互手段和优化方法,在此基础上实现了网格虚拟模型拼装实验平台。     

大型结构的螺栓连接有限元简化方法与验证

优化了一种考虑大型结构的螺栓连接有限元模型的简化方法。简化方法仅需要对有限元模型施加均匀压力,而不需要对所有螺栓完全建模。该简化方法不仅提高了螺栓连接模型有限元计算时的收敛性,而且节约了计算成本。详细分析了该简化方法的假设。为了验证简化方法的准确性和可靠性,对螺栓连接结构的建立了简化模型,计算三种不同载荷作用下模型的多个关键特征量与接触应力云图,并与传统建模的结果对比,得出使用方法的简化模型的适用条件。     

三维CAD模型检索方法的优化研究

随着三维CAD模型库模型数量的增加,会导致其检索效率大幅度降低,针对这一问题,提出了一种基于机械结构形态的三维CAD模型检索优化方案。采用数据分组聚合技术,分析了三维模型相似性特征,提出了模型相似性比较矩阵、模型相似链等聚类方法,简化了模型检索流程;通过对分布式计算框架工作原理的分析,融合基于机械结构形态的三维CAD模型检索技术,提出了面向机械结构模型特征的分布式计算方法,构建了高效的三维CAD模型检索系统;最后,以美国普渡大学开发的ESB模型库为基础数据,进行了实验验证。研究结果表明:分布式计算技术的应用可以有效地优化基于机械结构形态的三维模型检索方法,解决三维模型检索的算力瓶颈问题,为机械结构三维模型分布式检索提供实践方法。     

基于STL模型的轮廓线自适应分层方法研究

目前,大多数快速成型系统在表达CAD模型时仍采用STL模型。由于快速成型自身的特点,对STL模型进行分层处理是其必由之路。在分析了传统的STL模型分层方法的基础上,提出了一种基于STL模型的轮廓外形线自适应分层的方法,然后通过实例对该自适应分层方法进行了验证,证明了该方法的可行性和正确性。     

三维颅骨特征点的自动标定

提出了颅骨特征点的全自动标定方法,该方法利用分区统计可变模型及模型相似性匹配的方法来标定颅骨特征点。首先,对颅骨分区样本进行统计建模;利用统计模型的形变控制生成基准模型和生成模型,并建立基准模型和生成模型间的映射关系。然后,定义了模型之间相似性。最后,利用模型相似度和映射关系,间接得到待测模型的特征点。实验结果表明:该方法定位眼眶模型特征点的位置平均误差值为3.232 5pixel;当距离阈值为10pixel(模型大小的3%)时,有90%的特征点的位置准确率达到100%。与现有方法相比,本文方法标定的颅骨特征点的准确度和精确度都更高,并且可以标定颅骨模型平滑区域的特征点。     

多点摩擦接触问题的离散动力学模型及数值求解

针对含有多点摩擦和接触的多刚体系统,建立了以互补方程形式表示的系统动力学模型。基于固定时间步长离散化方法,将动力学模型进行离散化处理,得到了描述摩擦接触问题的离散混合非线性互补模型,以方便计算机仿真应用。利用多刚体系统约束简化方法及库仑摩擦近似方法对混合非线性互补互补模型进行了简化,将该模型转化为标准的线性互补模型进行求解,解决了混合非线性互补模型无法求解的问题。最后通过一个算例验证了多点摩擦接触离散动力学模型及数值求解方法的有效性。     

基于结构参数不确定性的有限元模型修正

介绍了传统有限元模型修正及修正精度的评估方法,并简要说明了传统方法的不足之处。根据有限元模型修正的实际情况,提出了基于不确定性的有限元模型修正技术以及采用干涉面积法来对其修正精度进行评估。最后通过一个模型的数值仿真研究了基于不确定性的模型修正方法。     

基于模型的工艺及其在零件加工工艺设计中的应用

针对当前基于模型的定义技术在工艺设计中的应用现状,提出了基于模型的工艺的概念,并以工序模型为基本单位,通过加工特征对工序模型信息进行组织,建立了基于模型的零件工艺管理体系。以工序模型为载体,建立了基于模型定义的零件工艺信息模型。提出一种三维加工方法标注符号,并对三维加工方法标注符号的组成进行了分析。开发了三维工艺信息标注模块,并以某零件三维标注为例,验证了所提方法的有效性。     

基于模态综合技术的结构有限元模型修正

由于结构的动力分析需要大量的计算时间和占用大量的计算机内存,常规的数值迭代计算方法难以实现,提出了基于模态综合技术的模型修正方法。该方法首先得到缩减后结构模型的频率与振型,并将该振型转换为缩减前模型物理坐标下的振型。然后,用缩减后模型的频率和转换后的振型,共同构成模型修正的优化目标函数,进而通过优化求解实现结构的模型修正。该方法既保证了计算精度又提高了模型修正的计算效率,使大型复杂结构的模型修正成为可能。最后,对某吊杆拱桥模型进行了动态测试和模型修正,验证了该算法的有效性。     

结果导向的三维中间工序模型快速生成

为了提高2.5D加工特征零件中间工序模型的生成效率,提出了一种以结果为导向的三维工序模型生成方法。该方法通过提取B-Rep模型信息,进行特征识别,识别时只识别建模需要的信息,大大简化了识别过程,实现了中间工序模型的快速生成。通过某装备零件生成中间工序模型,验证了该方法的可行性和有效性。     

彩色纹理图像分解的VO模型及其Split Bregman方法

彩色纹理图像分解的处理模型和方法是近年来纹理图像处理研究的热点.为实现彩色纹理图像的分解,在介绍TV(total variation)模型及其Split Bregman方法的基础上,通过辅助变量和Bregman迭代参数,将Split Bregman方法引入到VO(Vese-Osher)模型中,提高了计算速度.通过数值实验比较了VO模型与TV模型在彩色纹理图像分解中的效果,验证了基于Split Bregman方法的VO模型的有效性和效率.     

基于轻量化模型的CAD/CAPP系统集成技术研究

针对当前计算机辅助设计、计算机辅助工艺设计系统间三维模型信息的集成和共享问题,提出了一种基于轻量化三维模型的信息集成方法。建立了基于轻量化模型的工艺信息模型。提出了基于轻量化模型的制造特征提取方法,通过设计轻量化模型几何信息提取和判断相邻表面间邻接关系的算法,建立了轻量化模型的边界表示(B-rep)模型,然后将边界表示模型与预先定义的形状特征模板进行比较,从而识别出零件的制造特征。最后通过一个实例验证了制造特征提取方法的可行性和有效性。     

基于误差特征分析的仿真模型可信性综合评估

针对传统模型验证方法存在的不足,提出了基于误差特征分析的仿真模型可信性综合评估方法.分析了常用的误差特征指标,建立了多指标误差特征矩阵,研究了基于熵权和灰色关联分析的综合评估方法,探讨了该方法在模型验证中的应用.实例分析表明,该方法能有效降低传统误差分析法依赖单一指标进行模型可信性评判所面临的风险.     

面向可靠性设计优化的响应面偏差修正方法

在基于仿真的汽车设计中,针对响应面模型普遍存在的精度不高的问题,研究了基于贝叶斯推断的模型外推预测方法,提出了模型不确定性下基于偏差修正的模型外推及可靠性设计优化方法,并通过一个汽车轻量化设计实例验证了所提方法的有效性。     

模型级设计中CFD软件的应用

介绍了CFD软件的特点、分类及压缩机模型级的设计思路.结合实践介绍了NREC及NUMECA软件在模型级设计中的应用.通过具体实例分析了该方法在模型级设计中的可行性.结果表明:该方法可以有效实现模型级开发,缩短开发周期,提高研发模型级的成功率,降低模型级设计开发成本.     

相位高度的显函数模型及其标定

由于传统的相位轮廓术(PMP)使用的相位高度模型参数存储空间大,标定计算成本高,本文由绝对相位与深度坐标的关系推导出相位差高度模型的显函数模型,并提出了一种基于未知标定平面的灵活标定方法。该模型只需9个非共线的像素数据即可计算出模型的15个参数,降低了计算量,节约了内存空间。提出的标定方法无需精密运动台,标定板无需覆盖整个测量范围,无需知道位置姿态,降低了标定成本,提高了标定的灵活性。对提出的模型和标定方法分别进行了仿真和实验,仿真结果验证了相位高度显函数模型的正确性和标定方法的有效性。对提出的模型和标定方法在实际的结构光系统中进行了实验,用标定后的系统对实际物体进行了测量,结果表明三维曲面具有较高的质量,证明了提出方法的可行性。     

基于统一建模语言的仿真模型参数试验研究

分析多领域物理系统统一建模技术的基础上,针对Modelica模型参数试验分析的关键技术,研究了两种模型试验方案构建的方法,一种是基于模型的编译信息的启发式方法,另一种利用Modelica统一语言表达来构建模型试验方案。研究实现了模型试验仿真求解过程。以数值模型和某耦合离合器模型参数试验验证了方法的有效性。从而为研究仿真模型参数之间耦合关系提供了有效方法和工具。     

基于IDEF方法的柔性制造系统模型的研究

借助于IDEFo(Integrated Computer Aided Manufacturing Define)方法和IDEF1x方法,分析并构建了柔性制造系统(FMS)的功能模型和系统信息模型,并在此基础上建立了FMS递阶分布式模型.采用IDEF方法对FMS进行设计能够满足FMS复杂分析设计要求.