太空场景的仿真及其应用效果

利用Microsoft Visual Studio和OGRE图形资源,以太阳系行星运动为背景,开发一个行星运行模拟系统,探讨构建太空场景的计算机模拟方法.采用的方法有:对于三维对象的静态,利用模型制作软件（如3DMax）将实体对象制作出来;对于三维对象的运动,用适当的计算方法进行编程实现.天体运动的仿真方法均通过编程得以模拟实现,能够自行在3D空间中运转.实验表明所设计的仿真方法,利用3D图形资源易于实现.     

基于CATIA的装载机数字化模型的建立及仿真

本文应用大型三维建模软件CATIA建立了装载机的三维实体模型,利用CATIA中的传感器的碰撞试验功能检测各零件间是否干涉,并通过CATIA中测量工具测量装载机的主臂和铲斗翻转的最大角度,提取装载机的各项参数,最终运用CATIA中的电子样机模拟装载机铲土、翻斗、提臂、转向、倒土等连续的基本动作,实现电子样机的实际工作过程中的运动模拟,为装载机的样机设计提供了一定的技术支持.     

基于OpenGL的某航行体水下运动可视化仿真

详细介绍了航行体水下航行可视化仿真的实现过程.利用OpenGL建立航行体的几何模型,并根据获取的数据资料控制三维动画的显示,在计算机上进行航行体水下航行的三维动画可视化仿真.     

3ds Max在现场勘查三维立体图绘制中的应用

自2004年10月1日全国开始实施《公安机关刑事案件现场勘验检查规则》,铁道部公安局要求各级现场勘查部门通过大练兵严格的按照规则执行;以岗位大练兵为契机,突出刑事技术为实践服务、为破案服务;突出现场勘查工作程序化、规范化、标准化和信息化。三维立体绘图也作为一项新技术被广大刑事技术人员所了解和掌握。本文将以2005年铁道部公安局举行的模拟现场勘查比赛中,笔者完成的立体图为实例,介绍3ds Max在现场勘查三维立体图绘制中的应用。现将这篇文章刊发,希望会对广大铁路公安刑事技术工作者有所启发。     

实验室用连铸机系统的三维建模和运动仿真

目前,对于实验室用连铸机系统的研究还不多。采用SolidWorks软件及其应用插件COSMOSmotion分别对实验室用连铸机系统的结晶器、二冷区以及传动机构进行了三维建模和运动仿真,得到了结晶器和二冷区装配体的三维模型图及其爆炸图,以及齿轮传动机构装配体及其在运动时的力、角位移和力矩分别随时间的变化曲线,凸轮传动机构装配体及其在运动时的质心加速度、力及平动动量分别随时间的变化曲线,采用SolidWorks中的一个设计分析插件Simulation对滑轴零件进行了有限元分析,得到了滑轴零件的应力图和位移图。研究为实验室用连铸机系统的设计和使用提供了重要的参考依据。     

基于虚拟样机的液压支架运动仿真与分析

 运用三维建模软件Pro/E 对液压支架进行实体建模,并将其导入多体动力学软件ADAMS 中。运用ADAMS 软件对液压支架进行动力学仿真,获得了液压支架的动态特性。对液压支架升降过程中四连杆机构运动、顶梁端点的运动轨迹、顶梁位移与顶板力的关系等进行分析,验证了设计的合理性。通过模拟液压支架的整个运动过程,检验了液压支架动力学模型的性能。液压支架虚拟样机的建立可以缩短其设计周期并提高设计质量,有助于液压支架的优化设计。     

基于CATIA的飞行模拟器操控运动机构的运动仿真

应用CATIA软件的高级建模技术和机构运动仿真功能,实现了某型飞行模拟器运动机构的实体建模。通过机构的虚拟运动仿真,动态观察运动情况,分析机构的空间及运动特性,实现了在CATIA软件环境下的虚拟样机设计,为进一步优化设计、工程分析奠定了基础。     

基于MATLAB的倒立摆运动虚拟现实仿真

当前的一些交互性很好的仿真软件工具,不能直接用于分布式仿真环境,必须另外编制网络接口程序;也不提供真实感的三维动画,图形比较粗糙。此外,传统方法分析设计动态系统抽象而且繁琐。因此,在利用MATLAB和VRML的基础上建立基于虚拟现实的动态系统模型,将使设计分析变得简洁明了直观。本文以倒立摆运动为例介绍基于MATLAB虚拟现实仿真。     

基于CA交通流模型的车辆停车次数及停车率的仿真研究

运用CA交通流仿真模型对路段上车辆的停车状况进行仿真研究,仿真了路段上车辆的停车次数及停车率与密度之间的关系。结果表明,用CA模型可以较好地模拟路段上车辆的停车情况,能较好地仿真出路段上车辆的停车次数及停车率与密度之间变化的定量关系。这一结果为根据交通流密度采取相应的交通管理措施提供了理论依据。     

水下滑翔机海底驻留流体动力及稳定性仿真

为了研究水下滑翔机的稳定驻留问题进行了数值仿真,包括定义滑翔机的2种失稳状态,即流体对驻留平台的作用力大于支架与海底的摩擦阻力时发生的滑移,以及流体对驻留平台的翻转力矩大于负浮力所能提供的最大约束力矩时发生的翻转,建立临界失稳的数学模型。考虑滑翔机与流场和海床的复合影响,运用Ansys CFX软件完成了数值仿真,仿真时研究了流场速度0~2m/s、浮心到海底距离0.15~0.5m以及不同攻角及方位角对驻留状态的影响,由此绘制了流体对驻留平台的作用力和力矩变化曲线。研究结果表明:浮心到海底距离小于0.3 m时壁面效应明显,有利于稳定驻留;滑翔机驻留攻角将极大影响驻留平台的稳定性;方位角在150°~155°时流体扰动最大。该结果可为滑翔机的设计定型和实际驻留研究提供参考。     

Humanoid Robot 3 -D Motion Simulation for Hardware Realization

In this paper, three dimensions kinematics andkinetics simulation arc discussed for hardware realization ofa physical biped walking-chair robot. The direct and inverseclose-form kinematics solution of the biped walking-chairis deduced. Several gaits are realized with thekinematics solution, including walking straight on levelfloor, going up stair, squatting down and standing up. ZeroMoment Point(ZMP) equation is analyzed considering themovement of the crew. The simulated biped walking-chairrobot is used for mechanical design, gaits development andvalidation before they are tested on real robot.     

基于波动方程的三维水体仿真模拟

如何有效模拟3D水体表面的动态传播过程一直是数字流域的热点问题.从基于流体力学原理的简化方程出发,该方程与地震波动方程具有相似性,同时构建了对应的有限差分数值计算格式,并推导了稳定性条件.以较为剧烈变化的水面为初始边界条件,通过波动方程的数值迭代,构建了连续的、真实的、动态的水体传播场景.数值计算表明,基于波动方程水波模拟方法的模拟效果符合水波传播的物理规律,可以再现水体表面的动态变化过程,且计算效率较高.     

三维仿真技术在航标管理中的应用

分析近年来国内外高新信息技术在航标领域的应用情况,并结合航标日常管养的实际业务需求,开展了基于三维实时仿真技术的航标管养研究工作.运用船舶操纵模拟器的三维视景仿真功能,开展了航标配布模拟检验应用研究工作.简要介绍了三维仿真技术在航标管理中的研究情况,从检验航标布设间距及航道转向点航标布设的应用层面,介绍了三维仿真技术在航标管理中的应用.     

并联三自由度机器人参数优化与运动仿真

采用无量纲参数方法,将三自由度并联机器人的几何参数无量纲化,对机器人机构的运动学进行了反解计算。在此基础上,采用搜索法对机器人机构的几何参数进行优化选择。应用MATLAB软件编程计算得出该机器人机构在不同位姿下各铰链的输入,并绘制出了并联三自由度机器人的运动仿真图。     

基于3D引擎技术的机构运动仿真

机构运动三维可视化仿真是进行产品设计和分析的一个有效手段.介绍使用3D STATE的3D引擎技术进行机构运动三维可视化仿真,包括机构运动仿真时三维场景的建立和仿真程序的实现.初步研究表明,该方法具有场景设计直观灵活的特点,基于3D引擎技术便于机构运动仿真软件的可视化界面的快速开发.     

基于ActiveX技术的3-TPT并联虚轴机床运动仿真

根据最新研制的3TPT并联虚轴机床的机构组成,对其进行了运动分析,建立了虚轴机床的运动模型,并得到了并联机构的运动学逆解表达式,同时还得到了该并联机构的运动学正解表达式·利用MDT提供的ActiveX操作机制,应用面向对象方法和ActiveX技术,进行了3TPT并联虚轴机床的运动仿真,提出了运动仿真的具体实施方法和过程·在VisualBasic开发环境下,完成了仿真程序编制工作·通过实际仿真证明:该并联机构具有运动学正反计算简单、易于实现实时控制及工作空间大等优点     

基于catia的多功能拐杖钓鱼凳建模及分析

设想将拐杖与钓鱼発结合起来,有效改变老年人钓鱼时需要手拄拐杖且额外再拎钓鱼発的不方便现状。利用CATIA软件进行三维建模,并利用有限元模块对钓鱼発支脚进行强度分析,证明了其牢固性。     

规则波中船舶操纵与垂荡、纵摇耦合运动模拟与特性分析

采用MMG分离模型的思路,在船舶六自由度操纵性运动方程中叠加波浪垂荡力和纵摇力矩,构成波浪中船舶操纵与垂荡、纵摇耦合动力学模型,用来模拟规则波中船舶操纵与垂荡、纵摇耦合运动特性。其中的波浪力由切片法计算,船舶航向保持采用PD控制模式。采用耦合动力学模型计算了某船在规则波中保持航向时的垂荡、纵摇运动,并与试验结果进行了比较。两者的幅频曲线形式上基本一致,间接证明了耦合动力学模型的有效性。进而采用该模型计算了该船在不同浪向角和航速下保持航向稳定的垂荡、纵摇运动,以垂荡、纵摇等值极坐标曲线形式表征了船舶规则波浪中操纵与垂荡、纵摇的耦合运动特性。