被老头强奷很舒服好爽好爽_国产亚洲日韩精品超碰_日本亲与子乱人妻HD_国产大道香蕉大在线_精品日韩产品在线

經(jīng)典案例

聯(lián)系方式

公司名稱:昆山華航電子有限公司
公司電話:0512-50139595
公司郵箱:eric@kshuahang.com
公司地址:江蘇省昆山市善浦西路

您當(dāng)前的位置:首頁 > 技術(shù)資源 > 樣機(jī)制作

虛擬樣機(jī)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用

     隨著全球經(jīng)濟(jì)的一體化,工程機(jī)械產(chǎn)品市場的競爭日益激烈。為了提高市場競爭力,各企業(yè)必須不斷縮短新產(chǎn)品的研發(fā)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量、性能,降低開發(fā)成本。在這種需求下,以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為代表的計算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展,使虛擬設(shè)計逐步成為工程領(lǐng)域一種新的現(xiàn)代化設(shè)計手段。運用虛擬設(shè)計的方法,可以在產(chǎn)品設(shè)計初期,設(shè)計、分析和評估產(chǎn)品的性能,確定和優(yōu)化物理樣機(jī)參數(shù),從而降低新產(chǎn)品的開發(fā)風(fēng)險,縮短開發(fā)周期,提高產(chǎn)品性能。

  在各種成熟的三維CAD、CAE商業(yè)計算機(jī)軟件的推動下,虛擬樣機(jī)技術(shù)(Virtual Prototype)不斷發(fā)展,使工程機(jī)械產(chǎn)品的虛擬設(shè)計逐步走向成熟。但對于虛擬樣機(jī)技術(shù)這種新觀念、新技術(shù),目前尚無統(tǒng)一的定義與體系結(jié)構(gòu),因此許多國內(nèi)企業(yè)面對市場上眾多的CAD、CAE商業(yè)軟件,卻不能充分應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)。本文從虛擬樣機(jī)技術(shù)的概念出發(fā),基于并行設(shè)計思想,構(gòu)建了適合工程機(jī)械的虛擬樣機(jī)研究平臺。

  1 虛擬樣機(jī)技術(shù)

  虛擬樣機(jī)技術(shù)是一門綜合多學(xué)科的技術(shù),它是在制造第一臺物理樣機(jī)之前,以機(jī)械系統(tǒng)運動學(xué)、多體動力學(xué)、有限元分析和控制理論為核心,運用成熟的計算機(jī)圖形技術(shù),將產(chǎn)品各零部件的設(shè)計和分析集成在一起,建立機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)字模型,從而為產(chǎn)品的設(shè)計、研究、優(yōu)化提供基于計算機(jī)虛擬現(xiàn)實的研究平臺。因此虛擬樣機(jī)亦被稱為數(shù)字化功能樣機(jī)。

  虛擬樣機(jī)技術(shù)不僅是計算機(jī)技術(shù)在工程領(lǐng)域的成功應(yīng)用,更是一種全新的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計理念。一方面與傳統(tǒng)的仿真分析相比,傳統(tǒng)的仿真一般是針對單個子系統(tǒng)的仿真,而虛擬樣機(jī)技術(shù)則是強調(diào)整體的優(yōu)化,它通過虛擬整機(jī)與虛擬環(huán)境的耦合,對產(chǎn)品多種設(shè)計方案進(jìn)行測試、評估,并不斷改進(jìn)設(shè)計方案,直到獲得最優(yōu)的整機(jī)性能。另一方面,傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計方法是一個串行的過程,各子系統(tǒng)(如:整機(jī)結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等)的設(shè)計都是獨立的,忽略了各子系統(tǒng)之間的動態(tài)交互與協(xié)同求解,因此設(shè)計的不足往往到產(chǎn)品開發(fā)的后期才被發(fā)現(xiàn),造成嚴(yán)重浪費。運用虛擬樣機(jī)技術(shù)可以快速地建立包括控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)在內(nèi)的多體動力學(xué)虛擬樣機(jī),實現(xiàn)產(chǎn)品的并行設(shè)計,可在產(chǎn)品設(shè)計初期及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,把系統(tǒng)的測試分析作為整個產(chǎn)品設(shè)計過程的驅(qū)動。

  虛擬樣機(jī)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在航空航天、汽車制造、工程機(jī)械、鐵道、造船、軍事裝備、機(jī)械電子,以及娛樂設(shè)備等各個領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)域有許多成功應(yīng)用:空間系統(tǒng)的捕捉與對接,飛船與空間飛行器發(fā)射、對接、著陸過程仿真,太陽帆板展開機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計,飛機(jī)起落架工作過程等。在軍用裝備方面有目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)與控制系統(tǒng)設(shè)計,武器裝填與發(fā)射系統(tǒng)仿真,履帶式和輪式車輛動力學(xué)仿真,重型坦克跨越障礙能力,坦克行駛穩(wěn)定性優(yōu)化與炮塔控制等。通用機(jī)械方面,虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)器人、紡織機(jī)械、工業(yè)機(jī)床、包裝機(jī)械等生產(chǎn)機(jī)械領(lǐng)域有更廣泛的應(yīng)用。

  虛擬樣機(jī)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域可應(yīng)用的方面有:履帶式和輪式車輛穩(wěn)定性、操作性能研究,液壓系統(tǒng)、牽引設(shè)備性能預(yù)測,推土機(jī)、挖掘機(jī)、林業(yè)機(jī)械等動態(tài)性能研究,零部件和發(fā)動機(jī)載荷預(yù)測與尺寸確定,駕駛員視野研究,預(yù)測挖掘機(jī)所需要的功率,工作效率研究,可靠性分析等。圖1為液壓挖掘機(jī)虛擬樣機(jī),圖2為履帶虛擬樣機(jī)正在進(jìn)行性能測試。

  2 基于并行設(shè)計的虛擬樣機(jī)研究平臺

  工程機(jī)械產(chǎn)品傳統(tǒng)的設(shè)計過程如圖3所示。傳統(tǒng)設(shè)計過程難以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有方案中存在的不足,產(chǎn)品有潛在的質(zhì)量問題;物理樣機(jī)設(shè)計、制造和測試周期長,消耗大,方案不易改動;難以找到最優(yōu)方案,造成產(chǎn)品材料的浪費;難以預(yù)測產(chǎn)品壽命,產(chǎn)品可靠性不高。

  針對產(chǎn)品傳統(tǒng)設(shè)計過程的弊端,根據(jù)并行設(shè)計思想,利用現(xiàn)有虛擬樣機(jī)技術(shù)的構(gòu)成技術(shù)和產(chǎn)品,可構(gòu)建工程機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)的虛擬樣機(jī)研究平臺,如圖4所示。
虛擬樣機(jī)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用

  產(chǎn)品的設(shè)計流程包含結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)有限元分析、系統(tǒng)運動學(xué)與動力學(xué)分析、控制系統(tǒng)設(shè)計、虛擬樣機(jī)作業(yè)過程模擬、系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性評價、系統(tǒng)故障預(yù)測及冗余設(shè)計等。該設(shè)計過程在設(shè)計初期就充分考慮結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的相互耦合作用,并進(jìn)行產(chǎn)品作業(yè)全過程的計算機(jī)模擬,預(yù)測產(chǎn)品的性能、壽命及可靠性,從而縮短了開發(fā)周期,降低產(chǎn)品開發(fā)成本和開發(fā)風(fēng)險。

  運用目前市場上一批成熟的CAD、CAE商業(yè)軟件,可實現(xiàn)如圖4所示工程領(lǐng)域虛擬樣機(jī)研究平臺。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)三維CAD設(shè)計方面有 Pro/Engineer、UG、SolidWorks、SolidEdge等。結(jié)構(gòu)分析軟件有ANSYS、PATRAN、NASTRAN、MARC等。運動學(xué)和動力學(xué)仿真軟件可采用ADAMS軟件??刂葡到y(tǒng)仿真軟件可采用MATHWORKS公司的MATLAB軟件。CAD、CAE軟件的商業(yè)化提供了上述各軟件之間數(shù)據(jù)的相互接口,并且具有十分強大的二次開發(fā)能力。通過三維CAD設(shè)計的結(jié)構(gòu)模型可傳入結(jié)構(gòu)分析軟件和運動學(xué)、動力學(xué)仿真軟件ADAMS中進(jìn)行分析。在ADAMS中建立多體模型并定義變量,定義的變量通過ADAMS和MATLAB的接口,傳輸?shù)組ATLAB中,對控制方案進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果可再傳回ADAMS中進(jìn)行分析。通過重復(fù)這樣的設(shè)計-仿真交互,直到得到滿意的結(jié)果。

  3 虛擬樣機(jī)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景

  虛擬樣機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使產(chǎn)品設(shè)計可擺脫對物理樣機(jī)的依賴,體現(xiàn)了一種全新的研發(fā)模式,它在工程領(lǐng)域的迅速發(fā)展,必將給企業(yè)帶來重大的影響。

 ?。?)高效的研發(fā)手段促使產(chǎn)品的更新?lián)Q代加快,產(chǎn)品開發(fā)風(fēng)險降低,企業(yè)的生產(chǎn)效率將大大提高?!白羁煺呱妗睂⒊蔀槠髽I(yè)市場競爭的法則。

 ?。?)虛擬產(chǎn)品的銷售。虛擬樣機(jī)技術(shù)和柔性制造技術(shù)已經(jīng)使虛擬產(chǎn)品銷售成為可能,即企業(yè)先通過虛擬樣機(jī)找到客戶,再組織生產(chǎn)。因此企業(yè)在產(chǎn)品制造和市場競爭方面更具靈活性。

 ?。?)企業(yè)間的動態(tài)聯(lián)盟。產(chǎn)品的數(shù)字化使企業(yè)能夠通過Internet進(jìn)行產(chǎn)品信息的快速交流,克服單個企業(yè)資源的局限性,將具有開發(fā)某種新產(chǎn)品所需的知識和技術(shù)的不同組織或企業(yè)組成一個臨時的企業(yè)聯(lián)盟,即企業(yè)間的動態(tài)聯(lián)盟,以適應(yīng)瞬息萬變的市場需求和激烈競爭。

 ?。?)對技術(shù)人員提出更高要求?;谔摂M樣機(jī)技術(shù)的并行工程是一門綜合多學(xué)科的技術(shù),是對產(chǎn)品相關(guān)過程進(jìn)行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)技術(shù)。它組織多學(xué)科的產(chǎn)品開發(fā)小組協(xié)同工作,因此各子系統(tǒng)設(shè)計員必須了解虛擬樣機(jī)技術(shù)相關(guān)專業(yè)的知識,專業(yè)分析員也必將轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品設(shè)計者。協(xié)同工作能力將成為企業(yè)技術(shù)人員最重要的素質(zhì)。

  可以預(yù)見,在21世紀(jì)虛擬樣機(jī)技術(shù)必將成為工程機(jī)械領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)的主流。國內(nèi)各企業(yè)應(yīng)加強對它的應(yīng)用研究,使產(chǎn)品更具市場競爭力,迎接全球經(jīng)濟(jì)一體化的挑戰(zhàn)。

  參考文獻(xiàn)
  1 曾芬芳. 虛擬現(xiàn)實技術(shù). 上海:上海交通大學(xué)出版社, 1997
  2 姜虹,朱文海等. 結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)協(xié)同并行設(shè)計技術(shù)研究. 美國MDI公司2001年ADAMS中國用戶年會會議論文
  3 馮雅麗,李瑞濤等. 虛擬樣機(jī)技術(shù)及其在深海采礦系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用前景. 2001''中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)學(xué)術(shù)研討會論文集
本文來自: 中國路面機(jī)械網(wǎng)(www.lmjx.net) 詳細(xì)出處參考:http://news.lmjx.net/2007/200712/20071225084325.shtml


上一篇:wy反向成果――膠印機(jī)樣機(jī)制作
下一篇數(shù)字樣機(jī)帶來超前體驗
溫馨提示:
凡在本公司進(jìn)行電路板克隆業(yè)務(wù)的客戶,必須有合法的PCB設(shè)計版權(quán)來源聲明,以保護(hù)原創(chuàng)PCB設(shè)計版權(quán)所有者的合法權(quán)益;
【 字體: 】【打印此頁】 【返回】【頂部】【關(guān)閉