虛擬樣機(jī)技術(shù)

虛擬樣機(jī)技術(shù)主要內(nèi)容容背景技術(shù)概述述技術(shù)體系系結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)虛擬樣機(jī)機(jī)技術(shù)的的應(yīng)用背景1.物理樣機(jī)機(jī)難以解解決的問(wèn)問(wèn)題.T上市時(shí)間間Q質(zhì)量C成本S服務(wù)E環(huán)境2.先進(jìn)的信息技術(shù)術(shù)和仿真真技術(shù)的發(fā)展提提供了技技術(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ).虛擬樣機(jī)機(jī)技術(shù)(VirtualPrototype))成為各國(guó)國(guó)研究的的新的熱熱點(diǎn).虛擬樣機(jī)機(jī)技術(shù)概概述虛擬樣機(jī)機(jī)技術(shù)是是一門(mén)綜綜臺(tái)多學(xué)學(xué)科的技技術(shù)，該該技術(shù)以以機(jī)械系系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)學(xué)、動(dòng)動(dòng)力學(xué)和和控制理理論為核核心，加加上成熟熟的三維維計(jì)算機(jī)機(jī)圖形技技術(shù)和基基于圖形形的用戶戶界面技技術(shù)，將將分散的的零部件件設(shè)計(jì)和和分析技技術(shù)(如零部件件的CAD和FEA有限元分分析)集成在一一起，提提供一個(gè)個(gè)全新研研發(fā)機(jī)械械產(chǎn)品的的設(shè)計(jì)方法法。它通過(guò)過(guò)設(shè)計(jì)中中的反饋饋信息不不斷地指指導(dǎo)設(shè)計(jì)計(jì)，保證證產(chǎn)品尋尋優(yōu)開(kāi)發(fā)發(fā)過(guò)程順順利進(jìn)行行。虛擬樣機(jī)機(jī)技術(shù)概概述虛擬樣機(jī)機(jī)技術(shù)是是在CAX如(CAD、CAM、CAE等)/DFX((如DFADFM)等技術(shù)基基礎(chǔ)上的的發(fā)展，，它進(jìn)一一步融合合信息技技術(shù)、先先進(jìn)制造造技術(shù)和和先進(jìn)仿仿真技術(shù)術(shù)將這些些技術(shù)應(yīng)應(yīng)用于復(fù)復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)全生命命周期、、全系統(tǒng)統(tǒng)、并對(duì)對(duì)它們進(jìn)進(jìn)行綜合合管理、、從系統(tǒng)統(tǒng)的層面面來(lái)分析析復(fù)雜系系統(tǒng)支持持由上至至下的復(fù)復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)開(kāi)發(fā)模模式.利用虛擬擬樣機(jī)可可代替物物理樣機(jī)機(jī)對(duì)產(chǎn)品品進(jìn)行創(chuàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)計(jì)測(cè)試和和評(píng)估縮縮短開(kāi)發(fā)發(fā)周期降降低成本本改進(jìn)產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)質(zhì)量提提高面向向客戶與與市場(chǎng)需需求的能能力.虛擬樣機(jī)機(jī)的體系系結(jié)構(gòu)虛擬樣機(jī)機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)過(guò)程實(shí)質(zhì)質(zhì)上是一一種基于于模型的的不斷提提煉與完完善的過(guò)過(guò)程。一一個(gè)復(fù)雜雜系統(tǒng)通通常由電電子、機(jī)機(jī)械、軟軟件及控控制等子子系統(tǒng)組組成，其其虛擬樣樣機(jī)體系系結(jié)構(gòu)如如圖所示示虛擬樣機(jī)機(jī)的關(guān)鍵鍵技術(shù)虛擬樣機(jī)機(jī)系統(tǒng)總總體技術(shù)術(shù)1工程設(shè)計(jì)計(jì)環(huán)境、、產(chǎn)品功功能、可可視化環(huán)環(huán)境之間間的集成成技術(shù)2多領(lǐng)域產(chǎn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)環(huán)境之之間的集集成技術(shù)術(shù)3多領(lǐng)域分分布建模模集成技技術(shù)4多領(lǐng)域分分布協(xié)同同仿真技技術(shù)5CAD/CAE/CAM//DFX的集成技技術(shù)6建模仿真真工具的的集成技技術(shù)虛擬樣機(jī)機(jī)的關(guān)鍵鍵技術(shù)系統(tǒng)建模模技術(shù)虛擬樣機(jī)機(jī)的關(guān)鍵鍵技術(shù)系統(tǒng)仿真真技術(shù)虛擬樣機(jī)機(jī)支撐環(huán)環(huán)境虛擬樣機(jī)機(jī)的支撐撐環(huán)境應(yīng)應(yīng)該具備備以下特特征：(1)便捷、可可靠地提提供開(kāi)發(fā)發(fā)過(guò)程所所需的各各類模型型、支持持工具、、資源和和支撐系系統(tǒng)，以以利于協(xié)協(xié)同工作作和有效效地使用用建模與與仿真技技術(shù).(2)支持不同同功能學(xué)學(xué)科、政政府和工工業(yè)部門(mén)門(mén)的數(shù)據(jù)據(jù)、模型型、仿真真應(yīng)用和和其他支支撐系統(tǒng)統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、工具具）等之之間的互互操作與與重用.(3)提供先進(jìn)進(jìn)的支持持多領(lǐng)域域的建模模/仿真環(huán)境境.(4)支持虛擬擬現(xiàn)實(shí)/可視化顯顯示.(5)支持并行行工程方方法學(xué).(6)最大限度度地采用用當(dāng)前現(xiàn)現(xiàn)存的流流行產(chǎn)品品和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)以盡量量減少發(fā)發(fā)新的工工具和支支撐系統(tǒng)統(tǒng).(7)具有開(kāi)放放性、可可擴(kuò)展性性和靈活活性允許許不同的的實(shí)現(xiàn)方方法.虛擬樣機(jī)機(jī)支撐環(huán)環(huán)境一個(gè)支持持虛擬樣樣機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)開(kāi)發(fā)的的支撐環(huán)環(huán)境主要要包括:虛擬樣機(jī)機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)據(jù)交換格格式分布式產(chǎn)產(chǎn)品模型型數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)虛擬樣機(jī)機(jī)支撐環(huán)環(huán)境虛擬樣機(jī)機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)環(huán)境：分為系統(tǒng)框架架層、分系統(tǒng)框框架層、應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)層和多領(lǐng)域協(xié)協(xié)同工作作層.虛擬樣機(jī)機(jī)的應(yīng)用用美國(guó)福特特汽車(chē)公公司采用用網(wǎng)絡(luò)并并行設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)設(shè)設(shè)計(jì)制造造的新型型SS1型賽車(chē)從從開(kāi)始設(shè)設(shè)計(jì)到上上道測(cè)試試僅用了了9個(gè)月時(shí)間間。同樣樣的，通通用汽車(chē)車(chē)公司將將虛擬樣樣機(jī)技術(shù)術(shù)引入汽汽車(chē)制造造中。虛擬樣機(jī)機(jī)的應(yīng)用用波音公司司采用虛虛擬產(chǎn)品品開(kāi)發(fā)技技術(shù)成功功地研制制出世界界上第一一架“無(wú)無(wú)紙客機(jī)機(jī)”波波音777雙噴機(jī)型型，接著著又研制制出新一一代737客機(jī)。虛擬樣機(jī)機(jī)的應(yīng)用用世界上最最大的