火炮虚拟样机技术研究

文章应用虚拟现实计算机理论,基于虚拟样机和实时场景技术,提出了火炮虚拟现实技术的研究方案,建立了高效的火炮虚拟现实系统。在该系统上通过和火炮仿真发生器的实时交互,可用于真实描述火炮操瞄、发射过程,感知火炮行军、火炮操瞄、火炮发射对炮手的影响以及评估火炮作战效能。     

基于核心软件的虚拟样机技术

简要介绍了虚拟样机技术的基本概念,提出了虚拟样机技术必备的三个相关的技术领域:即CAD技术、计算机仿真技术与虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)和最终目标--人机交互技术.阐述了虚拟样机的组成及所处环境.给出了虚拟样机的生产流程和虚拟样机技术的工程应用领域及虚拟样机的应用前景.     

虚拟样机仿真标准化技术研究

虚拟样机标准化技术是实现大型复杂虚拟样机系统集成的根本前提,提出了虚拟样机仿真标准的制定原则,研究了虚拟样机仿真标准的主要内容,包括信息建模标准、信息交换标准、信息处理标准、信息安全标准、信息传输标准及人机界面标准等,虚拟样机标准化的研究可为虚拟样机技术的实现及进一步的应用研究提供基础。     

基于交互特征的虚拟维修样机建模

给出了虚拟维修样机的定义,分析了它的组成,建立了与产品CAD系统相关联的虚拟维修样机系统结构。讨论了建立虚拟样机用于虚拟维修仿真的几个关键技术。为了满足仿真实时性要求,提出了面向维修任务的虚拟维修样机建模方法,进行样机的几何建模和人机交互建模。提出了基于交互特征的虚拟维修样机交互行为建模方法,并在Jack软件环境下开发了CAD几何数据处理与虚拟维修样机交互特征定义的功能模块。最后以一个变速齿轮箱为例,对系统进行了验证。     

基于组件的机械系统虚拟样机可视化建模研究

应用组件技术,将机械系统虚拟样机分析系统设计为独立于几何模型的组件,这样简化了系统分析的复杂性,提高了可扩展性和可移植性。采用基于组件技术的三维引擎ACIS,重用其基本功能组件,实现了机械系统虚拟样机的几何构件体,约束和载荷的可视化建模。     

基于弱化Agent的虚拟维修样机行为建模方法

为了建立具有行为和反应能力的虚拟维修样机行为模型,真正体现虚拟样机的模型特征,引入基于弱化Agent的建模方法对虚拟维修样机进行行为建模。给出了弱化Agent的特点和行为定义模式,研究了虚拟维修环境下行为模型的表示,行为模型的划分和行为模型的输出,给出了行为建模的具体实现过程,并把上述方法应用于某大型设备虚拟维修样机模型的行为建模中。通过应用实例可以看出应用此方法进行虚拟维修样机的行为建模极大的减少了虚拟维修样机与虚拟环境的交互数据量,可以很好的满足虚拟维修仿真实时性的应用要求。     

基于P-Agent的虚拟维修样机交互特性建模方法

为了有效提高虚拟维修仿真中的虚拟维修样机部件的实时和自然的交互方式,根据虚拟维修仿真需求和交互支持,提出了基于P-Agent的虚拟维修样机交互特性建模方法.给出了P-Agent的定义与交互模型的定义,围绕虚拟维修中交互的实时性和自然性两大要素展开研究,对通信过程中的交互方式进行了设计,针对通信原语无法支持自然交互存在的不足,对通信原语进行了扩充,使其能够支持P-Agent之间更高层次、更复杂、更多交互协作的交互.仿真过程表明,应用改进的建模方法可以实现良好自然的交互,能够满足实时的虚拟维修仿真交互,具有通用性.     

基于元模型的虚拟样机数据建模方法研究

数据建模是虚拟样机开发的一个重要内容。首先分析了虚拟样机技术对产品数据模型定义的要求;然后从过程、产品、组织、资源和约束五个视图角度分析了虚拟样机数据模型元模型定义,并以过程视图为核心建立了各视图元模型集成模型,分析了元模型数据描述方法;最后用一个实例系统实现了虚拟样机数据模型。     

综合传动系统虚拟样机建模与仿真平台研究

液力机械综合传动系统是现代履带装甲车辆的主要传动形式,都为系列化产品.传动系统虚拟样机技术是提高设计质量,缩短研制周期的重要技术之一.通常的方法是采用分块建模,手动组装,效率低,难以满足新型传动系统及部件快速设计性能仿真的需要.采用自顶向下设计方法,基于模块化和参数化思想,以动力学软件ADAMS为开发平台,综合运用ADAMS/Solver语言和cmd命令建立一个以模块为基元、能够自动化搭建车辆传动系统的虚拟样机建模仿真平台.应用表明,该平台满足了传动系统性能仿真平台快速构建的需要,达到缩短传动系统的研制周期的目的.     

飞行器动力学虚拟样机模型库的研究

模型库技术是虚拟样机技术的关键技术之一,模型的重用性、模型库管理系统及其建模环境又是当前模型库技术中的研究热点。该文针对飞行器动力学虚拟样机系统的特点,在对系统进行面向对象分析的基础上,论述了模型库系统中应用组件技术的必要性,并在模型设计构建中引入COM组件技术增强了模型重用性、通用性;设计的层次化模型库体系结构及相应的模型组织、管理方法及其在模型组件基础上的一种图形化建模方法,支持了动力学虚拟样机技术的研究。     

快速原型虚拟逼真设计原理及体系结构

在分析设计的特点和发展趋势的基础上,提出快速原型虚拟逼真设计,并对其特点和原理进行了讨论,快速原型虚拟逼真设计是面向并行工具,基于虚拟原型和虚拟环境仿真的设计,强调虚拟原型的快速生成和演化,在关键技术,原型系统以及开发环境三个层次上论述了快速原型虚拟逼真设计的研究,提出快速原型虚拟逼真设计模型以及基于该模型的体系结构。     

基于虚拟样机技术的空间机器人系统的建模与仿真

首次采用虚拟样机技术对空间机器人系统进行建模和仿真,得出了反映机器人与卫星本体间运动学和动力学耦合情况的一些重要结果、为保持本体姿态稳定和驱动机器人按预定轨迹运动所需的控制力矩等．该方法可方便地用于验证固定基座、自由飞行、自由飘浮机器人的路径规划、控制算法、奇异空间等．与其它建模和仿真方法相比,该方法建模简单、可视化强、后处理功能极其强大,可实现多刚体系统闭环控制的仿真．     

VB平台下的虚拟实验软件开发研究

论述了基于VB平台实现的一种虚拟实验软件开发技术。从虚拟实验软件的目的和功能要求出发,设计了虚拟实验软件的架构。介绍了利用Visio绘制虚拟实验场景技术,阐述了虚拟实验软件中人机交互功能的实现方法。     

基于虚拟原型的机械多体系统建模可视化

针对虚拟样机意义下的机械多体系统性能分析,提出一种直接从产品虚拟原型中的零件设计模型和装配模型获取多体系统物理性能属性和空间拓扑结构的理论和方法.将设计模型按照多体系统空间拓扑结构描述,直接映射为抽象的可视模型,并以此向求解模型过渡,从而最终获得对多体系统运动学和动力学的求解,使虚拟样机过程能在短时间内得以成功实施,达到整机动态性能分析的目的,获得满意的结果.最后,通过一个典型的机车车辆模型验证了文中方法的可行性.     

嵌入式系统虚拟原型平台的SystemC实现

提出一个基于SystemC的可配置嵌入式系统快速虚拟原型平台,它具有典型的片上系统结构,支持多层总线架构．作为SystemC事务处理级模型,该平台支持快速仿真和通信细化．将此平台应用于IEEE 802．11媒体访问控制器的设计,目前该系统正处于板级调试过程中．     

装备虚拟维修培训系统设计与实现

针对目前部队及相关军事院校对武器装备维修培训的需求,结合虚拟现实技术的发展现状、系统结构特征设计了基于虚拟维修技术的装备维修培训系统总体方案。对其中的三维模型设计、维修过程设计、碰撞检测、交互方式等关键技术进行了分析与研究,实现了角色管理、虚拟维修演示与训练、维修信息记录等功能,涵盖学习、训练、评估环节。最后以某武器装置为对象对该系统进行实际应用,结果证明可以满足用户在装备维修训练领域的需求,可有效提高装备维修效率,为装备维修培训提供了新的可行方法。     

虚拟样机工程中的项目资源均衡优化研究

虚拟样机工程的复杂性不断增加,需有科学的项目管理技术来实现高效组织与管理。在工程项目资源均衡优化的调整中,通常以资源方差来衡量资源的均衡性,方差越小资源均衡性就越好,但其调整过程通常要经过一系列繁琐的推断过程。本文引入遗传算法,针对其中的"工期固定—资源均衡"问题,同时考虑作业之间的相关性限制约束,建立模型并求解;在多种资源优化中,根据每种资源对其资源均衡程度的重要性,给定权系数,用多目标优化中的线性加权系数法,将多种资源优化问题转化为按单种资源优化方法来求解,有效地解决了虚拟样机工程中的项目资源均衡优化问题。     

连杆虚拟样机运动仿真

运动仿真是极具挑战性的新兴技术之一,能够很好地提高设计与产品之间的交互性,缩短产品的生产周期,从而降低产品的设计成本。阐述了虚拟样机的建模过程,基于Visual Basic环境下,对四杆机构运动仿真进行具体运用,绘制输出运动的速度、加速度曲线。分析摇摆式传送机的机构运动特征,划分其功能,最终对其虚拟样机进行运动仿真,结合虚拟样机技术进行产品的仿真分析和参数优化,利用该方法提高了产品的设计质量,提高了效率。