虛擬樣機技術(shù)

1、UG逆向工程文獻閱讀報告題目:虛擬樣機技術(shù)文獻綜述專業(yè)：班級：1502學(xué)號：姓名：指導(dǎo)老師：2016年3月21日虛擬樣機技術(shù)文獻綜述摘要：虛擬樣機技術(shù)是一種嶄新的產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)方法，是一種用來代替真 實的物理樣機設(shè)計的基于產(chǎn)品的計算機仿真模型的數(shù)字化設(shè)計方法。按照傳統(tǒng)的 設(shè)計模式，一個新產(chǎn)品的研發(fā)需要經(jīng)過樣機設(shè)計、樣機調(diào)試制、試驗調(diào)試、改進 定型和批量生產(chǎn)等幾個步驟。這種研發(fā)模式的周期長、成本高，而且因為設(shè)計人 員通常不愿為修改局部而給整體帶來不可預(yù)知的結(jié)果，使得產(chǎn)品造型、結(jié)構(gòu)老化， 很難獲得最優(yōu)的產(chǎn)品性能。虛擬樣機技術(shù)的出現(xiàn)和逐漸成熟，為解決這些問題提 供了強有力的工具和手段1。一、國內(nèi)外研究

2、現(xiàn)狀虛擬樣機在一些較發(fā)達國家，如美國、德國、日本等已得到廣泛的應(yīng)用。如 美國航空航天局的噴氣推進實驗成功實現(xiàn)火星探測器在火星上的軟著陸。美國波 音公司的波音777飛機是世界上首架以無圖方式研發(fā)制造俄飛機。國外某些大型 公司采用虛擬樣機技術(shù)，從根本上改變進的許多工程機械的設(shè)計和試驗步驟，實 現(xiàn)了快速虛擬試驗多種方案，使產(chǎn)品成本低，性能卻最優(yōu)。在國內(nèi)，虛擬樣機技術(shù)的研究和應(yīng)用還處于起步階段，尚未開展全面系統(tǒng)的 研究。清華大學(xué)國家CIMS工程技術(shù)研究中心和山西經(jīng)緯紡機股份有限公司合作， 對高速劍桿織機產(chǎn)品開展了虛擬樣機技術(shù)的研究工作，進行了產(chǎn)品關(guān)鍵件的虛擬 設(shè)計、虛擬加工，整機的虛擬裝配等，大大縮短

3、了產(chǎn)品開發(fā)周期。航天機電集團 第二研究院、清華大學(xué)和北京航空航天大學(xué)合作開展了復(fù)雜系統(tǒng)虛擬樣機技術(shù)的 研究、應(yīng)用與實踐。就總體而言，我國虛擬樣機技術(shù)的研究尚停留在系統(tǒng)框架 和總體技術(shù)方面，實質(zhì)性的面向應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)的研究還有待進一步拓展，今后 應(yīng)著力于以下幾個方面的研究：（1）基于真實動畫感的虛擬樣機的裝配仿真、生 產(chǎn)制造過程及生產(chǎn)調(diào)度仿真、數(shù)控加工過程仿真等技術(shù)與系統(tǒng)。（2）應(yīng)用虛擬現(xiàn) 實技術(shù)實現(xiàn)虛擬環(huán)境及虛擬制造過程中的人機協(xié)同求解。（3）虛擬環(huán)境下分布式 并行處理的智能協(xié)同求解技術(shù)與系統(tǒng)3。二、應(yīng)用實例利用虛擬樣機可以對減速器進行優(yōu)化設(shè)計，大致流程可以分為：整機參數(shù)化 建模，設(shè)設(shè)定目標函

4、數(shù)及變量和約束條件，虛擬樣機的建立，系統(tǒng)仿真，得到優(yōu) 化結(jié)果，使得整機性能最優(yōu)。液壓挖掘機的設(shè)計包括機械運動學(xué)和動力學(xué)，液壓流體，機電控制等多學(xué)科。 利用虛擬樣機技術(shù)可以同時提供挖掘機整體外形、機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等多個方 便，具備了整機性能評估的條件，模擬物理樣機無法進行的危險情況，直至獲得 優(yōu)化的整機設(shè)計方案。三、總結(jié)虛擬樣機經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)取得豐富成果，起相關(guān)支撐技術(shù)也得到長足 發(fā)展。但是目前虛擬樣機還不能完全取代物理樣機，存在兩個問題：一是如何更 好的利用現(xiàn)有虛擬樣機技術(shù)；一是如何發(fā)展虛擬樣機技術(shù)。前者是針對具體產(chǎn)品 設(shè)計，如何更恰當(dāng)?shù)臉?gòu)建虛擬樣機；后者是針對目前虛擬樣機技術(shù)目前存在的瓶 頸，如何進一步發(fā)展問題。無論如何都有許多問題和方向要進行深入研究。如： 人機結(jié)合技術(shù)，多學(xué)科優(yōu)化和協(xié)同設(shè)計技術(shù)，復(fù)雜產(chǎn)品建模技術(shù)問題等。參考文獻1胡清華，鄧四二，騰弘飛.虛擬技術(shù)若干關(guān)鍵支撐技術(shù)研究進展J.系統(tǒng)仿真 學(xué)報，2008,22（20）:6186-6189.2魏書華.基于虛擬樣機技術(shù)的圓柱齒輪減速器的設(shè)計研究D,山東科技大學(xué)， 2006.6.3胡曉青.輪式裝載機虛擬樣機的實現(xiàn)方法研究D，南京理工大學(xué)，2005.06.4張芒國.機液一體化虛擬樣機技術(shù)研究D山東大學(xué)，2005.04.5閆雪峰，段國林，許紅靜.面向復(fù)雜機電系統(tǒng)虛擬樣機技術(shù)研