基于虚拟样机的复杂产品协同设计与仿真关键技术研究

主要研究并行工程环境下复杂产品虚拟样机协同设计与仿真的体系结构及其关键技术。提出虚拟样机协同设计与仿真系统的体系结构与整体解决方案,研究面向虚拟样机的数字化多领域集成建模理论与方法,建立面向虚拟样机开发全生命周期的集成过程管理与冲突协调模型,提出面向复杂产品虚拟样机开发的多学科协同设计、协同仿真和智能决策支持的理论与方法,建立复杂产品虚拟样机协同支持环境,有效提高企业创新能力和核心竞争力。     

虚拟样机协同设计过程研究

虚拟样机的设计过程是一个以虚拟样机模型为核心的,以共享产品数据视图为手段的协同设计过程。本文首先介绍了虚拟样机的基本概念,接着对复杂武器系统虚拟样机的设计过程进行分析,总结出虚拟样机协同设计过程的特点,在此基础上设计了一个虚拟样机协同设计管理系统CSVP。     

复杂产品虚拟样机协同开发平台设计与实现

提出复杂产品虚拟样机协同开发平台的体系结构和功能框架,设计统一数据访问接口,自主开发了“复杂产品虚拟样机协同开发平台”软件。该软件包括个人工作空间管理、仿真建模、数据管理、过程管理、模型库管理和仿真评估等功能模块,能够支持复杂产品从设计、仿真、分析和优化的整个多学科协同开发过程,实现了对协同开发相关的项目、人员、模型、数据和工作流等资源的集成化管理,为复杂产品虚拟样机的实施提供了设计、仿真和资源管理的分布式支撑环境。     

基于虚拟样机的协同设计技术

基于虚拟样机的协同设计技术是将协同设计技术应用到虚拟样机的开发过程中 ,可以大大简化机械产品的设计开发过程 ,大幅度缩短产品开发周期和降低开发费用 ,提高产品的系统级性能 ,获得最优化和创新的设计产品。针对虚拟样机技术的特点及其与协同设计的关系 ,提出虚拟样机协同设计的方法 ,并对虚拟样机协同设计环境基本结构及实现方案进行了介绍     

虚拟样机协同开发管理技术研究

虚拟样机仿真技术在汽车制造、航空、航天等多个领域中拥有广泛的应用和发挥重要的作用,然而仿真数据量和仿真工具种类的的迅速增加在简化仿真应用的同时业也带来了不小的麻烦,如何能够有效的管理和利用这些数据成为一个新的研究热点。文中通过对工作组级的项目仿真作业的分析,建立了仿真数据和过程管理系统(SD & PMS),通过管理和技术两种手段对仿真中的数据,关系、流程进行了梳理和优化。应用SD&PMS能理顺和高效地管理工作组的仿真数据,提高仿真开发效率,提升仿真工作的质量,将工程师从不重要的重复性的操作中解放出来。     

复杂产品虚拟样机技术的研究与实践

对复杂产品虚拟样机系统的体系结构、关键技术及其支撑环境作初步探讨,并结合作者的相关研究项目和初步实践,基于自主开发的虚拟样机支撑平台,给出了一个航天复杂产品（含机械、动力学、软件、控制等子系统）虚拟样机系统的典型应用案例。最后,还对复杂产品虚拟样机技术进一步的研究工作做一展望。     

虚拟样机协同设计并发控制策略研究

针对虚拟样机协同设计中数据量大、事务长、多层嵌套的问题 ,提出了一种基于事务语义的并发控制策略,阐述了并发控制机制中事务结构、事务提交、锁机制和冲突协调等关键性问题。根据数据要求生成复制事务,事务发生改变后 ,其他站点能够实时显示图形、实时读取数据。实例证明 ,基于事务语义的并发控制策略保证协同用户自由地操作共享资源 ,提高了并发控制的可靠性和数据的一致性。     

协同虚拟样机的信息集成研究

协同虚拟样机的信息集成在整个协同虚拟样机系统工程中起着非常关键的作用,该文首先提出了协同虚拟样机信息集成的总体结构,并详细介绍了该总体结构中各服务层的具体内容及其它们之间的互操作／接口,另外,本文讨论了信息管理模块与协同仿真平台之间的互操作、与各领域工具／应用程序之间的接口。该文对构建协同虚拟样机的信息管理平台有着很好的指导作用。     

数字化设计与虚拟样机技术

产品设计的数字化是企业信息化的重要内容。近年来,随着产品复杂性的不断增长,以及企业间竞争的日趋激烈,传统的产品设计方法已经很难满足企业当前生存和发展的需要。为了能在竞争中处于有利位置,实现产品设计数字化势在必行。产品设计过程本质上是一个对信息进行采集、传递、加工处理的过程,其中包含了两种重要的活动:设计活动和仿真活动。因此产品设计也可以看作是一个设计活动和仿真活动彼此交织相互作用的过程。设计活动推动信息流程向前演进,而仿真则是验证设计结果的重要手段,二者关系如图1所示。随着技术的发展,仿真的重要性正在不断…     

数字化设计与虚拟样机技术

产品设计的数字化是企业信息的重要内容.近年来,随着产品复杂性的不断增长,以及企业间竞争的日趋激烈,传统的产品设计方法已经很难满足企业当前生存和发展的需要.……     

飞行器性能样机虚拟试验系统研究与实现

为实现航天飞行器研制中性能样机模型的充分利用,提出了飞行器性能样机虚拟试验系统的总体方案,通过试验基础数据库、试验数据管理、验证辅助工具、虚拟试验应用等子系统划分和工作流程设计,提供对虚拟试验的全流程支持。系统突破了试验数据对象化管理、试验流程建模等关键技术,并基于虚拟试验支撑平台VITA完成了相应系统实现,在多个飞行器研制过程中开展了典型应用。     

齿轮产品协同设计系统

对机械产品协同设计的特点进行了分析,指出了目前这方面存在的问题,在此基础上介绍了基于网络面向并行工程的齿轮协同设计系统。讨论了系统的体系结构、框架模型、运行模式和系统实现,就系统涉及到的主要内容和主要关键技术进行了分析。     

虚拟原型多体动力学中设计模式仿真模型研究

通过分析机械系统多体动力学解算模型特点。从机械产品的协作开发与仿真角度。研究了基于组件方法建立机械系统虚拟原型,提出利用MVC设计模式构建多体动力学解算仿真模型。这种解算模式,实现了多体动力学解算仿真中。模型与解算逻辑的分离,维护了系统仿真中构件、铰约束、力元等组件的状态一致性。利于在不同的解算逻辑下组件和仿真方案的配置,方便了基于组件的协同开发与仿真。结果表明,基于组件的机械虚拟原型模型与多体动力学MVC仿真模型是可行的。     

虚拟产品设计方案神经网络决策模型研究

虚拟原型逼真设计作为虚拟产品开发研究的一个方面,是近几年发展起来的新技术,主要研究虚拟环境下的产品建模问题以及基于仿真的集成产品和过程设计问题。生命周期虚拟产品设计方案评价模型是虚拟原型逼真设计模型实现的重要模块之一,论文在设计方案多目标多级模糊综合决策模型的基础上,研究并建立了设计方案ANN多目标决策模型,该模型已应用于仪表新产品开发决策支持系统中。     

复杂产品虚拟样机集成开发过程管理系统研究

为实现复杂产品虚拟样机集成开发过程管理,提出了包含项目层、宏观过程层和微观过程层三个层次的层次化过程集成模型,项目层面向过程任务分解,宏观过程层建立全局工作流,进行全局过程监控,微观过程层面向任务内部的自动规划,层次化过程集成模型实现了虚拟样机开发过程的自顶向下过程规划和控制与自底向上过程反馈与协调.通过对项目、任务与工作流模型的研究,以共享数据库形式实现了虚拟样机集成开发过程的项目管理、工作流管理和产品数据管理的功能和信息集成,建立了集成体系结构,提出了扩展赋时着色Petri网的全局工作流分析与仿真方法,为复杂产品虚拟样机开发的过程管理提供了有力支持.     

一种机构系统的虚拟样机设计

基于机构原理的机械系统设计往往是一个比较复杂的过程。文章以贴标机设计为例,借助虚拟原型和CAE技术,实现了一种贴标机的虚拟样机设计,并进行了参数设计优化、虚拟样机仿真和设计验证。     

基于虚拟样车、逆求工程及异地并行设计技术的汽车车架设计、开发系统研究

文章在分析汽车制造行业设计、开发过程特点的基础上,指出在汽车制造行业设计、开发过程中引入并行工程的必要性,并提出了一种基于虚拟样车、逆求工程及产品异地并行设计技术的并行工程开发系统,详细叙述了其系统结构及技术支撑。     

基于Petri网技术的虚拟教室协同机制的研究*

借助Petri网模型对虚拟教室中教师和学生在课堂中的协同关系、协同机制进行形式化的描述、分析,并且用控制进程并发的理论观点来实现这种协同机制。     

基于对象技术的协同设计研究

协同产品开发是提高企业竞争力的重要手段。本文探讨了协同工作模式与建模的需求,提出了一种基于对象的协同产品开发模式,包括产品信息共享、过程的集成和对象封装技术支持分阶段的协同优化决策。以注塑模具制造为背景,在并行工程框架环境下,阐明了这一协同产品开发的具体实现。