基于VR的汽車傳動系關鍵部件虛擬裝配研究(朱忠祥指導).doc

中國農業(yè)大學本科生“URP”立項申請書項目名稱 基于VR的汽車傳動系關鍵部 件虛擬裝配研究 申 請 人 朱忠祥 工作單位 工學院 聯系電話 62736730 電子信箱 填表日期 2012年3月12日 中國農業(yè)大學教務處制項目名稱基于VR的汽車傳動系關鍵部件虛擬裝配研究項目起止時間2012年4月-2013年4月項目申請人情況姓名朱忠祥性別男出生日期1976.11最后學歷與學位研究生/博士專業(yè)技術職務副教授從事專業(yè)車輛工程一、 項目概況 裝配作為機械產品生產中的最后環(huán)節(jié)，同時也是驗證設計制造準確性的最重要環(huán)節(jié)的裝配作業(yè)，需要在一定的產品空間中裝配具有一定幾何約束關系和功能約束關系的零部件。雖然現在的CAD系統能使工程師看到最后的產品模型，但是這些系統不支持裝配過程的可視化或者裝配工藝的規(guī)劃，到目前為止計算機輔助裝配工藝規(guī)劃仍然沒有得到加強，這其中的一個重要原因是產品的裝配在很多程度上依賴專家知識，而這些知識很難用公式的形勢表達出來。據有關資料介紹，產品的生產過程大約1/3左右的人力在從事有關產品的裝配活動，產品裝配所需工時占產品生產制造總工時的20%30%，超過40%以上的生產費用最終用于產品的裝配。在設計技術和加工技術快速發(fā)展的今天，裝配工藝已成為現代化生產的薄弱環(huán)節(jié)，成為制約先進制造技術發(fā)展的瓶頸。虛擬裝配技術的發(fā)展和應用有效地解決了這方面的問題。本項目工作需要在虛擬現實系統中建立虛擬裝配仿真模塊，能夠在虛擬現實系統中仿真實際的裝配過程，實現汽車傳動系關鍵部件的拆卸和裝配過程。 本項目的主要任務是建立汽車傳動系虛擬裝配仿真模塊。首先查閱資料了解汽車傳動系的構造，并根據汽車傳動系中零部件的實際尺寸和裝配關系，在Pro/E中建立汽車傳動系的整體三維模型；然后將建立的三維模型導入到3Ds MAX中，對模型進行必要的殘缺修復，并添加模型的材質和貼圖，完畢后通過插件將模型導入到EON虛擬現實系統中；然后通過研究實際裝配過程中裝配規(guī)劃，設計出最優(yōu)的裝配序列規(guī)劃和裝配路徑規(guī)劃，并在虛擬現實系統中對設計出的裝配過程進行演示；最后進行運動仿真，檢驗裝配的正確性。二、 實施計劃及方案(明確各個環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)1、 4月-7月，文獻閱讀和軟件學習，熟悉汽車傳動系關鍵部件的構造。2、 8月-9月，根據某型號的汽車傳動系關鍵部件的實際參數，用Pro/E建立三維模型。3、 10月，在3Ds MAX中，對模型進行修復、添加材質等。4、 11月，通過對裝配規(guī)劃的研究，設計出汽車傳動系關鍵部件最優(yōu)的裝配規(guī)劃。5、 12月-2月在EON虛擬現實系統中，建立汽車傳動系關鍵部件的裝配模塊，對裝配過程進行仿真。6、 3月，進行運動仿真，檢驗裝配的正確性。7、 4月，提交相應的技術報告。通過查閱資料，了解汽車傳動系關鍵部件的構造，并能根據某型號部件的參數在三維軟件中設計出三維模型，通過對裝配工藝的研究，在虛擬現實系統中建立裝配模塊。期間需要學習汽車傳動系關鍵部件的構造和裝配工藝的規(guī)劃等相關知識，以及掌握三維軟件和虛擬現實軟件的使用，對于提高學生的自學能力、科學研究的能力和擴大學生的知識面大有幫助。要求報告內容準確，敘述清晰流暢，圖文詳盡。考核方式 根據學生完成的實際情況給定成績。三、項目實施的基礎和條件 項目申請人多年來從事汽車構造課程的教學和農業(yè)裝備的數字化設計技術研究，其中農業(yè)裝備虛擬現實技術和虛擬裝配技術研究連續(xù)得到了“十一五”和“十二五”國家科技支撐計劃項目的資助，目前實驗室多位研究生正在從事這方面的研究，可為本URP計劃的實施提供技術支持。項目實施的其他條件包括：1、車輛系教學實驗室擁有多輛汽車傳動系整體及其部件的實物模型，可用于三維模型的構建； 2、實驗室擁有三維建模軟件Pro/E和虛擬現實軟件EON，可用于建模和裝配； 3、實驗室擁有兩套虛擬現實平臺，可用于虛擬裝配過程的交互仿真。四、學生提交的成果 1、汽車傳動系關鍵部件三維模型； 2、汽車傳動系關鍵部件虛擬裝配軟件； 3、結題報告。五、經費預算 項目總預算