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時(shí)間:2023-03-23 15:21:42
導(dǎo)言:作為寫作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇三維仿真論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
當(dāng)前,仿真技術(shù)已經(jīng)成為分析、研究各種復(fù)雜系統(tǒng)的重要工具教育學(xué)論文,它廣泛用于工程領(lǐng)域和非工程領(lǐng)域。高職院校的物流實(shí)訓(xùn)中心大多數(shù)是基于軟件模擬的物流實(shí)訓(xùn)室,這類實(shí)訓(xùn)室是以物流軟件模擬來(lái)搭建物流模擬平臺(tái),如倉(cāng)儲(chǔ)管理軟件、運(yùn)輸管理軟件、ERP、MRP、國(guó)際貨代軟件、TPL軟件或基于上述幾個(gè)軟件集成起來(lái)的供應(yīng)鏈軟件等;然而對(duì)于基于設(shè)備的物流實(shí)訓(xùn)室來(lái)說(shuō),由于資金等方面的限制,比較先進(jìn)的設(shè)備還尚欠缺教育學(xué)論文,這就造成了學(xué)生對(duì)立體庫(kù)、高速分揀機(jī)、巷道式堆垛機(jī)、AGV、碼垛機(jī)器人等先進(jìn)的物流設(shè)備缺乏足夠的感性認(rèn)識(shí)論文格式模板。三維虛擬仿真技術(shù)等夠?qū)}(cāng)庫(kù)、配送中心、企業(yè)生產(chǎn)線等進(jìn)行簡(jiǎn)單的建模,能夠加深學(xué)生對(duì)各種物流設(shè)備的認(rèn)識(shí),幫助學(xué)生理解工業(yè)、企業(yè)、生產(chǎn)線的布置與產(chǎn)出平衡、物料需求計(jì)劃、企業(yè)資源計(jì)劃等相關(guān)知識(shí),更好地找出生產(chǎn)瓶頸,加深對(duì)現(xiàn)代化立體倉(cāng)庫(kù)、配送中心的了解。因此三維虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用教育學(xué)論文,對(duì)于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物流專業(yè)理論知識(shí)、培養(yǎng)相應(yīng)的職業(yè)技能是大有裨益的。
一、三維虛擬仿真技術(shù)概述
三維虛擬仿真(3D Virtual Simulation)就是利用三維建模技術(shù),構(gòu)建現(xiàn)實(shí)世界的三維場(chǎng)景并通過(guò)一定的軟件環(huán)境驅(qū)動(dòng)整個(gè)三維場(chǎng)景,響應(yīng)用戶的輸入,根據(jù)用戶的不同動(dòng)作做出相應(yīng)的反應(yīng),并在三維環(huán)境中顯示出來(lái)。三維仿真的關(guān)鍵技術(shù)主要有動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具、系統(tǒng)集成技術(shù)等論文格式模板。該軟件提供了原始數(shù)據(jù)擬合、圖形化的模型構(gòu)建、虛擬現(xiàn)實(shí)顯示、運(yùn)行模型進(jìn)行仿真的實(shí)驗(yàn)、對(duì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化、生產(chǎn)3D動(dòng)畫(huà)影像文件等功能。
利用三維虛擬仿真技術(shù)教學(xué)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、教學(xué)內(nèi)容視覺(jué)化
2、學(xué)習(xí)中的交互性好
3、沉浸感真實(shí)感強(qiáng)
二、三維虛擬仿真技術(shù)在物流教學(xué)中的應(yīng)用
基于青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院物流實(shí)訓(xùn)中心3D實(shí)訓(xùn)室的應(yīng)用系統(tǒng)及操作流程。
1.開(kāi)機(jī)步驟
開(kāi)機(jī)順序依次為:
2 AP轉(zhuǎn)換器(數(shù)量?jī)膳_(tái)):
按下電源按鈕教育學(xué)論文,
2 工作站(數(shù)量?jī)膳_(tái))
2 投影機(jī)(數(shù)量四臺(tái))
進(jìn)入控制工作站,進(jìn)入中控程序,點(diǎn)擊投影機(jī)控制,選擇開(kāi)
等投影機(jī)啟動(dòng)完畢后再進(jìn)入下一步
2 邊緣融合機(jī)(數(shù)量?jī)膳_(tái)):
按下電源按鈕
關(guān)機(jī)順序依次為:
立體圖像工作站——邊緣融合機(jī)——AP轉(zhuǎn)換器——投影機(jī)——控制工作站
2.基本操作設(shè)置
立體圖像工作站設(shè)置
(1)多顯示器設(shè)置
鼠標(biāo)在桌面上右鍵
進(jìn)入NVIDIA控制面板
點(diǎn)擊設(shè)置多個(gè)顯示器
設(shè)置作為一個(gè)大水平桌面(水平平移模式)
顯示的結(jié)果是,顯卡雙頭輸出兩個(gè)通道的桌面。
(2)分辨率設(shè)置
單屏分辨率1024×768教育學(xué)論文,重疊像素為192
整體分辨率為1856×768(含邊緣重疊區(qū)192個(gè)像素)
重疊像素設(shè)置圖如下:
立體設(shè)置為管理3D設(shè)置里面,基本設(shè)置,選用立體啟用
3 .基本演示操作
(1)立體電影
檢查左右眼是否正確?
2 將圖像移動(dòng)分別移動(dòng)到第一個(gè)通道和第二個(gè)通道進(jìn)行檢查論文格式模板。
如果第一個(gè)通道和第二個(gè)通道都不正常,點(diǎn)擊一下軟件里面L/R
2 如果圖像只在第一個(gè)通道出現(xiàn)左右眼反的現(xiàn)象?
在第一臺(tái)AP轉(zhuǎn)換器后面的綠色按鈕按兩次切換左右眼
2 如果圖像只在第二個(gè)通道出現(xiàn)左右眼反的現(xiàn)象?
在第二臺(tái)AP轉(zhuǎn)換器后面的綠色按鈕按兩次切換左右眼
(綠色按鈕按兩次表示切換左右眼)
(2)NVSG演示軟件
同樣觀看立體是否正常,可以通過(guò)軟件切換左右眼
(3)VEGA演示軟件
同樣觀看立體是否正常教育學(xué)論文,可以通過(guò)軟件切換左右眼
4系統(tǒng)連接圖如下
5投影機(jī)圖像不正確的調(diào)試方法
(1)首先檢查畫(huà)面比例是否正確
再點(diǎn)擊高級(jí):
水平位置和垂直位置,如圖所示。
6融合機(jī)出現(xiàn)故障處理方法
出現(xiàn)基本問(wèn)題首先重新啟動(dòng)融合機(jī)來(lái)解決
如重新無(wú)法解決可以采取如下步驟:
(1)找到是那臺(tái)融合機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題,并接入鍵盤鼠標(biāo)
(2)ALT+F4退出融合服務(wù)軟件
(3)點(diǎn)擊桌面上的blend文件夾
(4)復(fù)制setting.cfg文件到其他地方
(5)將備份的該文件copy到blend這個(gè)文件夾下面
(6)雙擊STEREO_CAP程序
(7)按ESC,再點(diǎn)擊開(kāi)始撲捉、全屏幕、下一次開(kāi)機(jī)啟動(dòng),保存設(shè)置、開(kāi)始
(8)重新啟動(dòng)
7注意事項(xiàng)
(1)投影機(jī)開(kāi)啟后遙控器上的auto、aspect兩個(gè)按鍵不能按教育學(xué)論文,正常使用情況下不需要遙控器;
(2)投影機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)不能輕易觸碰
(3)屏幕位置不能挪動(dòng),屏幕表面不能觸碰,灰塵可用干凈的柔軟布沾水擦;
(4)投影機(jī)關(guān)機(jī)后不能立即斷電,同時(shí)投影機(jī)電源需接入U(xiǎn)PS穩(wěn)壓電源,UPS后備電池時(shí)間不小于10分鐘;
(5)不能隨意拔插設(shè)備連接線纜;
(6)立體工作站顯卡、立體、分辨率等設(shè)置不能改變
(7)控制工作站IP:192.168.1.10不能改變。
開(kāi)機(jī)先后順序要嚴(yán)格按照技術(shù)要求順利
三、結(jié)束語(yǔ)
三維虛擬仿真技術(shù)軟件在高職的教學(xué)中能發(fā)揮出積極的作用,一方面能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中能夠?qū)}(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送、生產(chǎn)加工等有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),同時(shí)也提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,實(shí)踐證明三維虛擬仿真技術(shù)軟件的應(yīng)用對(duì)于高職物流專業(yè)的教學(xué)具有積極的意義。
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1 引言虛擬制造是實(shí)際制造工程在計(jì)算機(jī)上的映射,船舶建造仿真要求采用三維的模型來(lái)代替實(shí)際的制造工程,將在車間、船臺(tái)(塢)的工作在虛擬的環(huán)境下先運(yùn)行一遍,從分段裝配、舾裝配合、動(dòng)力學(xué)性能、流體力學(xué)性能等多方面進(jìn)行系統(tǒng)的分析,從而得出船舶建造的邏輯順序與合理性,并為建造過(guò)程的優(yōu)化準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2 船舶建造數(shù)字建模及裝配仿真要求船舶的建造是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,現(xiàn)代造船技術(shù)以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向,采用成組技術(shù)和計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù),有層次的對(duì)整個(gè)建造工程實(shí)施分解,在不同的階段,對(duì)三維建模有不同的要求。在以進(jìn)行船舶建造作業(yè)計(jì)劃編制為目的,同時(shí)滿足生產(chǎn)設(shè)計(jì)需要的情況下,對(duì)船舶數(shù)字化建模和裝配仿真技術(shù)的要求是[1,2]:(1)提供編制計(jì)劃所需要的產(chǎn)品特征信息,包括產(chǎn)品的幾何特征、物理特征、工程結(jié)構(gòu)特征等。在實(shí)際建造前根據(jù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與圖形學(xué)映射關(guān)系確定各個(gè)零件的配合情況;(2)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行干涉檢查,確定整個(gè)裝配方案的可行性,在虛擬環(huán)境下消除產(chǎn)品的設(shè)計(jì)缺陷;(3)通過(guò)裝配仿真,給出產(chǎn)品的裝配信息與約束信息,確定生產(chǎn)計(jì)劃所需要的裝配邏輯順序;(4)以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ),通過(guò)仿真,構(gòu)建裝配工藝路線,實(shí)現(xiàn)可行的裝配工藝規(guī)劃;(5)進(jìn)行裝配工藝仿真后處理,給出適合生產(chǎn)實(shí)際的三維模型與工藝文件。
3 數(shù)字化三維模型的建立這里使用的是CATIA V5 軟件進(jìn)行建模裝配仿真與干涉檢查。CATIA V5 是IBM 和達(dá)索系統(tǒng)公司共同推出的CAD/CAE/CAM 軟件,該軟件能夠在windows和Unix 等平臺(tái)上運(yùn)行,具有較強(qiáng)的三維造型功能,還有較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)仿真功能模塊。
3.1 造船工程分解與任務(wù)包的確定
進(jìn)行三維數(shù)字化建模,不能單純的為了建模而建模,如果只是將船舶按其二維圖紙做成三維物體,則失去了建模的意義。以生產(chǎn)計(jì)劃編制為目標(biāo)的數(shù)字化建模通過(guò)船舶工程分解,來(lái)分清整個(gè)工藝過(guò)程,確立任務(wù)包,在此基礎(chǔ)之上,為后面的裝配仿真打下信息基礎(chǔ)。
船舶生產(chǎn)的過(guò)程實(shí)際上是制造零部件,即所謂的“中間產(chǎn)品”。免費(fèi)論文。這些中間產(chǎn)品經(jīng)過(guò)幾個(gè)制造級(jí)的逐漸變大變復(fù)雜,終而形成一艘船,即最終產(chǎn)品。免費(fèi)論文。因此從中間產(chǎn)品的角度來(lái)分解船舶的建造任務(wù)是理想的方案,這就是產(chǎn)品導(dǎo)向型分解。產(chǎn)品導(dǎo)向型工程分解的原理是:任何系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都是層次分明有序可循的,通過(guò)層層分解可以通過(guò)圖表的形式揭示其有序結(jié)構(gòu)。
產(chǎn)品導(dǎo)向型工程分解用于造船時(shí),首先按照任務(wù)本質(zhì)的不同將造船全過(guò)程分為船體建造、舾裝和涂裝三大類,每一大類又分為加工和裝配兩種作業(yè)。例如,將船體建造分為零件加工、零件裝配、部件裝配、小分段裝配、分段裝配、大分段裝配和船體合攏7 個(gè)制造級(jí)。
3.2 分段模擬建模
(1)船體外板的建模
本文是在具有船殼曲面型值表的基礎(chǔ)上進(jìn)行船殼曲面的三維建模。由于型值表中的數(shù)據(jù)有間隔,在生成型線后,還進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行了光順。在具體建模過(guò)程中環(huán)境的設(shè)置如下:以X 正方向?yàn)榇挤较?,Y 正方向?yàn)榇蚁戏较颍琙 正方向?yàn)榇叻较?。只需XZ 平面一邊建立一半船殼曲面,另一邊映射即可。在生成所有曲面之后,如果還有局部的地方出現(xiàn)棱角,還可以充分利用CATIA 中的曲面修改功能,對(duì)于有棱角的地方可以把帶有棱角線兩邊的曲面連接(Join)成一大塊,然后在棱角線兩邊分別用兩個(gè)參考面把這塊大面截?cái)啵⊿plit)成兩塊面,去掉中間有棱角線的曲面。再由這兩塊Split面通過(guò)Blent(or Fill)命令連接起來(lái),Blend(or Fill)命令中有保證曲面光順連接的選項(xiàng),可以保證曲面的光順連接。對(duì)于凹凸不平的小塊曲面也可以用這種方法來(lái)修改。
(2)零件的建模
零件的建模,其目的是為了在以后的裝配仿真和生產(chǎn)計(jì)劃編制中提供必要的信息。其應(yīng)具備下列基本策略:
(a)特征設(shè)計(jì)與特征提取的綜合利用。特征是產(chǎn)品建模的強(qiáng)有力支持。建模時(shí)應(yīng)將特征設(shè)計(jì)與特征提取結(jié)合起來(lái),充分利用現(xiàn)有的CAD 系統(tǒng)所提供的特征造型功能,盡量從有關(guān)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)直接提取,同時(shí)要充分的利用人機(jī)交互共功能,通過(guò)交互輸入定義。
(b)面向?qū)ο蟮慕7绞健C嫦驅(qū)ο蟮慕7绞?,具有先粗后精,由抽象到具體的特點(diǎn),符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)的自然思維習(xí)慣,應(yīng)在建模中得到充分應(yīng)用。
(c)模型的層次化組織。免費(fèi)論文。在建模過(guò)程中,應(yīng)該具有大局觀,不能只盯著一個(gè)構(gòu)件,而是應(yīng)該考慮整體的層次性,在經(jīng)過(guò)詳細(xì)科學(xué)的分解以后,分層有計(jì)劃的建模。
模型不僅要處理設(shè)計(jì)系統(tǒng)的輸入信息,還應(yīng)能處理設(shè)計(jì)工程中的中間信息和結(jié)果信息,因此模型的信息應(yīng)隨著設(shè)計(jì)過(guò)程的推進(jìn)而逐步豐富和完善。
4 裝配仿真與干涉檢查船舶裝配仿真與干涉檢查是在虛擬的環(huán)境下確定船舶的作業(yè)邏輯順序,提供生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)資料,檢驗(yàn)工藝與設(shè)計(jì)的可行性。它是船舶虛擬制造和生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的至關(guān)重要的一環(huán),是進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃的基礎(chǔ)。裝配仿真包括了零件裝配、部件裝配和分段裝配三個(gè)制造級(jí)的任務(wù)包。在進(jìn)行裝配仿真的過(guò)程中,應(yīng)該按照工藝順序依次進(jìn)行虛擬,其作用如下:(1) 擬定裝配方案,優(yōu)化裝配結(jié)構(gòu)。從設(shè)計(jì)和制造工藝出發(fā),在各種約束中尋求裝配的合理性與最優(yōu)性;(2) 改進(jìn)裝配性能,降低裝配成本。船舶裝配所涉及的零件種類繁多,數(shù)量巨大,裝配仿真的任務(wù)首先要確保產(chǎn)品的裝配到位,然后要求裝配能夠比較容易實(shí)現(xiàn),盡量降低成本;(3) 產(chǎn)品可制造性的基礎(chǔ)。由于目前詳細(xì)設(shè)計(jì)一般還是二維的,必須在虛擬三維環(huán)境下檢查產(chǎn)品的可行性;(4) 為計(jì)劃提供必要的信息數(shù)據(jù)。
4.1 裝配仿真
裝配仿真的覆蓋范圍很廣泛,這里具體來(lái)說(shuō)包括裝配順序、裝配路徑和裝配工藝三個(gè)方面的內(nèi)容,其中裝配順序與裝配路徑是最為核心內(nèi)容。
4.2 干涉檢查
船體分段有很多組件構(gòu)成,肉眼很難發(fā)現(xiàn)可能的干涉情況,利用CATIA 所提供的干涉檢查函數(shù),可以自動(dòng)的檢查所有的干涉情況。下面通過(guò)實(shí)例來(lái)說(shuō)明。
在構(gòu)件中有一工字梁與角鋼交叉,要進(jìn)行干涉檢查,看兩者是否有接觸而不能裝配,應(yīng)用Compute Clash 命令,將兩個(gè)零件同時(shí)選中,即可分析這兩個(gè)零件的干涉情況。當(dāng)對(duì)話框Result 出現(xiàn)Clash 表示兩個(gè)組件發(fā)生了干涉,出現(xiàn)Contact 則表示選定的兩個(gè)組件相接觸,如果No interference 則表示沒(méi)有干涉。
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【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù)/平臺(tái);虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng);實(shí)訓(xùn)教學(xué)
一、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的三維建模技術(shù)及軟件研究
虛擬仿真系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)在它可以讓使用者借助于專用的視、聽(tīng)、觸覺(jué)等具有感知功能的設(shè)備,進(jìn)入仿真系統(tǒng)制造的虛擬空間,并且還能夠與虛擬環(huán)境中的人和物體進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,從而感知和操作虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象,最終達(dá)到身臨其境的效果。它的組成主要是把計(jì)算機(jī)作為主要的部分,其次綜合利用三維圖形、多媒體、仿真等技術(shù)構(gòu)建起一個(gè)逼真的虛擬系統(tǒng)。從它的組成部分和應(yīng)用程序來(lái)看,虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)三維圖形的利用還是十分頻繁的,因此我們應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)研究。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人上的應(yīng)用設(shè)計(jì)主要是利用三維建模軟件,通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言建立虛擬環(huán)境中的實(shí)體模型表現(xiàn)出來(lái),最后通過(guò)描述它們之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系,快速、真實(shí)地顯示三維虛擬工業(yè)機(jī)器人,并為工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)提供一個(gè)研究觀察平臺(tái)。本段主要通過(guò)對(duì)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的三維建模技術(shù)及軟件研究,來(lái)發(fā)現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和研究其未來(lái)的發(fā)展方向。
Maya軟件是美國(guó)Autodesk公司出品的世界頂級(jí)的三維動(dòng)畫(huà)軟件,通過(guò)對(duì)Maya軟件的運(yùn)用,能夠使虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在一定程度上提高制作三維動(dòng)畫(huà)的效率和品質(zhì),調(diào)節(jié)出仿真的角色動(dòng)畫(huà),使其得出更加真實(shí)的效果。這是因?yàn)镸aya軟件不僅僅包括一般三維和視覺(jué)效果制作的功能,而且還能夠和世界上最先進(jìn)的建模、數(shù)字化布料模擬、毛發(fā)渲染、運(yùn)動(dòng)匹配技術(shù)相結(jié)合,使得虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)所創(chuàng)造出的畫(huà)面更加真實(shí)有立體感。
二、虛擬仿真技術(shù)在各領(lǐng)域內(nèi)的作用
隨著科技的發(fā)展,虛擬仿真技術(shù)在一些高科技等高端領(lǐng)域的地位越來(lái)越凸顯出來(lái),地位與作用也逐漸提升。尤其是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)、手機(jī)游戲設(shè)計(jì)及其所用到的一些主流引擎甚至高端引擎方面的價(jià)值更為突出。
Maya軟件是虛擬仿真技術(shù)的一種,它應(yīng)用的對(duì)象是專業(yè)的影視廣告,角色動(dòng)畫(huà),電影特技等。它能夠在工作的過(guò)程中展現(xiàn)的比較靈活,易學(xué)易用,制作出動(dòng)畫(huà)的效率非常高,渲染出畫(huà)面的真實(shí)效果比較強(qiáng),它對(duì)畫(huà)面中角色動(dòng)作的捕捉尤為清晰,與畫(huà)面角色的綁定的聯(lián)系性也十分緊密,是虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中一個(gè)比較不錯(cuò)的系統(tǒng)軟件。MAX軟件它最開(kāi)始的應(yīng)用是在電腦游戲中的動(dòng)畫(huà)制作,后來(lái)又進(jìn)一步的開(kāi)始參與影視片的特效制作,MAX軟件還被廣泛地應(yīng)用于廣告、影視、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、多媒體制作、游戲、輔助教學(xué)以及工程可視化等領(lǐng)域,也就是虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)當(dāng)中。它強(qiáng)大的立體三維功能被新媒體、影視動(dòng)畫(huà)、游戲動(dòng)畫(huà)等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。
三、虛擬仿真技術(shù)為機(jī)器智能實(shí)驗(yàn)課帶來(lái)的好處
虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用為現(xiàn)代化的社會(huì)帶來(lái)了許多的方便,讓機(jī)器實(shí)驗(yàn)課、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來(lái)越豐富化。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。通過(guò)對(duì)虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用,使得上級(jí)和下級(jí)、老師和學(xué)生的客戶信息以及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)、模擬操作、技能測(cè)評(píng)等等的信息存儲(chǔ)在管理信息庫(kù)中,與此同時(shí),上級(jí)和下級(jí)或是老師和學(xué)生之間就可以通過(guò)客戶機(jī)對(duì)下級(jí)或者學(xué)生之間的實(shí)訓(xùn)進(jìn)行遠(yuǎn)程的指導(dǎo)與管理。
隨著時(shí)代的發(fā)展,科技的進(jìn)步,虛擬仿真技術(shù)在在現(xiàn)代職業(yè)技能教學(xué)中的作用也越來(lái)越明顯。虛擬仿真技術(shù)的不斷完善和發(fā)展,將為機(jī)器智能實(shí)驗(yàn)課等實(shí)訓(xùn)課程帶來(lái)更多的方便和益處。由于它能夠?yàn)槿藗兲峁┮环N高級(jí)的人機(jī)接口,具備交互性、想象性、沉浸性等特點(diǎn),所以它主要的應(yīng)用領(lǐng)域在政府、企業(yè)、學(xué)校等這些需要實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)環(huán)境的地方。
四、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)
作為一項(xiàng)新興的科學(xué)技術(shù),虛擬仿真技術(shù)還處在一個(gè)不斷探索前進(jìn)與不斷完善的階段當(dāng)中,其發(fā)展趨勢(shì)呈一個(gè)不斷上升的大幅增長(zhǎng)的趨勢(shì)。從目前來(lái)看,雖然目前政府、教育部門、學(xué)校、教師都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了虛擬仿真技術(shù)對(duì)于職業(yè)教育實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要作用和發(fā)展前景,但在實(shí)際中,依然存在著許多問(wèn)題亟待解決,因此虛擬仿真技術(shù)正在與教育、培訓(xùn)等領(lǐng)域不斷地相適應(yīng)和匹配。
其次,雖然目前政府、教育部門、學(xué)校、教師都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了虛擬仿真技術(shù)對(duì)于職業(yè)教育實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要作用和發(fā)展前景,但在實(shí)際中,依然存在著許多問(wèn)題亟待解決。雖然目前政府、教育部門、學(xué)校、教師都認(rèn)識(shí)到了虛擬仿真技術(shù)對(duì)于職業(yè)教育實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要作用和發(fā)展前景,但在實(shí)際中,依然存在著許多問(wèn)題亟待解決。例如:虛擬仿真技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)及相關(guān)硬件的要求比較高,但是這些方面的發(fā)展不能夠滿足人們對(duì)虛擬仿真技術(shù)的需要,虛擬仿真軟件數(shù)據(jù)是一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù),三維立體仿真軟件的應(yīng)用對(duì)顯卡和顯示器等也有很高的要求,也就是說(shuō),虛擬仿真系統(tǒng)對(duì)硬件的要求較高。因此需要對(duì)計(jì)算機(jī)及相關(guān)硬件的發(fā)展有一個(gè)更高的要求。最后,教學(xué)類虛擬仿真軟件的質(zhì)量還有待提高、對(duì)虛擬仿真技術(shù)的研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一和對(duì)虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等,這些都是需要發(fā)展改善的地方,也是未來(lái)虛擬仿真技術(shù)發(fā)展的一個(gè)大的趨勢(shì)。
五、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的價(jià)值和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益
虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)作為一個(gè)高端的科技系統(tǒng),對(duì)政府、企業(yè)、學(xué)校等的發(fā)展,起到了至關(guān)重要的作用,并為其創(chuàng)造了更大的價(jià)值。同時(shí)虛擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展,也在打開(kāi)了市場(chǎng),擴(kuò)大了市場(chǎng)份額的同時(shí)為市場(chǎng)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)利益。
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)的今天,虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)也為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做了一定的貢獻(xiàn),為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展添磚加瓦,在自己發(fā)展得同時(shí)也促進(jìn)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,我們應(yīng)當(dāng)不斷地發(fā)展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),使其深入到更多的地方,讓更多的地方和人們體會(huì)到虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)為人們帶來(lái)的價(jià)值。
總結(jié)
虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的日漸完善,使得人們的生活也不斷的豐富活躍起來(lái),政府、企業(yè)、學(xué)校等地方對(duì)其的應(yīng)用,也促進(jìn)了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的發(fā)展。本論文通過(guò)闡論虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的虛擬仿真機(jī)器人機(jī)械臂模型用到的三維建模技術(shù)及軟件(如Maya、Max等)、原理以及虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)的研究,探討了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的價(jià)值和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,同時(shí)也為虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概述
虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality,簡(jiǎn)稱VR技術(shù)),又稱靈境技術(shù),是以浸沒(méi)感、交互性和感知性為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面[1]。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心設(shè)備仍然是計(jì)算機(jī),即通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成的三維數(shù)字模型,以仿真的方式給用戶創(chuàng)造一個(gè)實(shí)時(shí)反映實(shí)體對(duì)象變化與相互作用的三維虛擬世界,并通過(guò)頭盔顯示器(HMD)、數(shù)據(jù)手套等輔助傳感設(shè)備,給用戶提供一個(gè)觀測(cè)與該虛擬世界交互的三維界面,使用者可以直接觀察、操作、觸摸、檢測(cè)周圍環(huán)境及事物的內(nèi)在變化,并能夠通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,使人和計(jì)算機(jī)很好地“融為一體”,給人一種“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時(shí)間以及其他客觀限制,感受到真實(shí)世界中無(wú)法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。
作為尖端科技,虛擬現(xiàn)實(shí)綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和傳感技術(shù)的最新發(fā)展成果,是一種由計(jì)算機(jī)生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、模擬軍事演習(xí)、工程、教育、醫(yī)學(xué)、字化酒店、商品展示、娛樂(lè)等領(lǐng)域,也同樣適用于網(wǎng)絡(luò)會(huì)展。
二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在會(huì)展業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著迅速發(fā)展的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與計(jì)算機(jī)多媒體展示技術(shù)的結(jié)合,在展覽方面也不斷涌現(xiàn)出一些結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)展。如今國(guó)外的虛擬會(huì)展業(yè)已經(jīng)十分成熟,如著名的德國(guó)漢諾威展,在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立三維立體的展示系統(tǒng);國(guó)外一些城市宣傳也開(kāi)始采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),如網(wǎng)上新加坡、虛擬龐貝古城、虛擬巴黎圣母院等,運(yùn)用三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展示一些有價(jià)值的文物、展品和三維場(chǎng)景,使用戶能夠通過(guò)Internet遠(yuǎn)程連接去體驗(yàn)。
國(guó)內(nèi)的虛擬會(huì)展目前還基本屬于界面包裝,主要通過(guò)二維平面靜態(tài)地網(wǎng)頁(yè)展示,如中國(guó)茶葉博覽會(huì),采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)茶具和茶文化進(jìn)行網(wǎng)上瀏覽,還有虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)球網(wǎng)站(www.vwww.com)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)上展銷;再如武漢國(guó)際機(jī)電博覽會(huì),采用網(wǎng)上虛擬武博會(huì)和武博會(huì)同期開(kāi)幕,未到展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)的客戶通過(guò)點(diǎn)擊該網(wǎng)站,就可像親赴現(xiàn)場(chǎng)一樣,可在場(chǎng)館內(nèi)每一個(gè)展位前流連,任意觀看各種產(chǎn)品,了解它們的性能和用途,甚至突破實(shí)際參觀過(guò)程中的限制,深入了解展品的內(nèi)部結(jié)構(gòu),瀏覽武博會(huì)的即時(shí)信息。
虛擬展覽系統(tǒng)按其表現(xiàn)形式可分為三類:①運(yùn)用圖文聲像以及環(huán)視圖展示物品和場(chǎng)景。這類系統(tǒng)因表現(xiàn)形式的局限,不能更生動(dòng)、更全面的展示。②單純的三維場(chǎng)景展示,用戶可以隨意漫游,但只提供展覽會(huì)的表面形式,不提供展覽內(nèi)容與展覽場(chǎng)景的關(guān)聯(lián)。③既提供三維場(chǎng)景,也提供實(shí)際展覽內(nèi)容,并與三維場(chǎng)景結(jié)合在一起[3]。
三、基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)展發(fā)展的展望
在綜合考慮現(xiàn)有技術(shù)條件及未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展前景的情況下,網(wǎng)絡(luò)會(huì)展的發(fā)展將會(huì)呈現(xiàn)出兩種模式,即現(xiàn)階段的實(shí)物會(huì)展+網(wǎng)絡(luò)會(huì)展+電子商務(wù)模式和未來(lái)的實(shí)物會(huì)展+網(wǎng)絡(luò)會(huì)展模式,具體理念如下:
(一)實(shí)物會(huì)展+網(wǎng)絡(luò)會(huì)展+電子商務(wù)模式
網(wǎng)絡(luò)會(huì)展作為會(huì)展業(yè)一種新的發(fā)展形勢(shì),有著廣闊的發(fā)展前景。但目前網(wǎng)絡(luò)會(huì)展還只是實(shí)物會(huì)展的補(bǔ)充和配角,網(wǎng)絡(luò)會(huì)展只有作為實(shí)體展覽的輔助,才能逐漸地被人們認(rèn)識(shí)而發(fā)展起來(lái)。免費(fèi)論文,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。就目前情況而言,線上展會(huì)和線下展會(huì)二者可相互補(bǔ)充,二者有機(jī)融合會(huì)相得益彰的。當(dāng)然雙方會(huì)有部分重疊,但不可輕言取代,否則就是昏了頭了,若干年后或許會(huì)的,但至少目前不會(huì)。因此,我們不能夸大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用,基于傳統(tǒng)會(huì)展的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì),傳統(tǒng)會(huì)展仍然起著主導(dǎo)作用。免費(fèi)論文,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。同時(shí),隨著會(huì)展業(yè)的蓬勃發(fā)展,促進(jìn)了電子商務(wù)技術(shù)向會(huì)展業(yè)的滲透,在某種程度上彌補(bǔ)了網(wǎng)絡(luò)會(huì)展技術(shù)的不足,促進(jìn)著網(wǎng)絡(luò)會(huì)展的發(fā)展。
總之,在目前甚至今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),我國(guó)會(huì)展將遵循實(shí)物會(huì)展+網(wǎng)絡(luò)會(huì)展+電子商務(wù)模式,即充分利用電子商務(wù)技術(shù)大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)會(huì)展,實(shí)物會(huì)展和網(wǎng)絡(luò)會(huì)展并舉,實(shí)物會(huì)展結(jié)束后,網(wǎng)絡(luò)會(huì)展作為實(shí)物會(huì)展的延伸和補(bǔ)充,繼續(xù)實(shí)行“永不落幕的會(huì)展”,并不斷更新、豐富和完善,使實(shí)物會(huì)展和網(wǎng)絡(luò)會(huì)展相互促進(jìn),共同發(fā)展壯大。
(二)實(shí)物會(huì)展+網(wǎng)絡(luò)會(huì)展模式
由于網(wǎng)絡(luò)展會(huì)的模式模糊和傳統(tǒng)展會(huì)的主導(dǎo)地位,中國(guó)會(huì)展業(yè)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代還有很長(zhǎng)的一段路要走。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,網(wǎng)上會(huì)展前景不可限量,隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,必將成為現(xiàn)代展覽業(yè)的重要組成部分,必將代替部分實(shí)物會(huì)展,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)物會(huì)展和網(wǎng)絡(luò)會(huì)展并存的局面,這是一種必然的趨勢(shì)。免費(fèi)論文,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。免費(fèi)論文,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。因?yàn)榫W(wǎng)上會(huì)展有不受時(shí)空限制、節(jié)省展覽交易成本等優(yōu)勢(shì),很多商品和服務(wù)都適合在網(wǎng)上進(jìn)行展覽和銷售。如網(wǎng)絡(luò)圖書(shū)展就有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),因?yàn)閳D書(shū)沒(méi)有過(guò)多的質(zhì)地的要求、尺寸的要求,在網(wǎng)上看到的這本書(shū)和書(shū)店買到的書(shū)幾乎沒(méi)有差別。另外,從目前網(wǎng)絡(luò)交易的商品清單看,網(wǎng)絡(luò)交易的對(duì)象正從數(shù)碼產(chǎn)品迅速擴(kuò)展到服裝、電器、日用品、玩具、個(gè)人護(hù)理品等眾多產(chǎn)品,而這些產(chǎn)品正是我國(guó)制造的優(yōu)勢(shì)所在,也是目前辦展頻率最高的產(chǎn)品。免費(fèi)論文,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。這些產(chǎn)品將來(lái)都可以作為網(wǎng)絡(luò)會(huì)展展示的對(duì)象,市場(chǎng)前景好。免費(fèi)論文,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
此外,會(huì)展業(yè)的發(fā)展與土地資源供給瓶頸的矛盾已見(jiàn)端倪。政府不可能無(wú)止境的耗費(fèi)大量土地進(jìn)行場(chǎng)館建設(shè),同時(shí)場(chǎng)館建設(shè)投入大、周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大,而在互聯(lián)網(wǎng)上建立虛擬展館,舉辦網(wǎng)絡(luò)展覽卻可以節(jié)省大量時(shí)間和金錢,大大提高展會(huì)的效益。可見(jiàn),我們既要看到目前實(shí)物會(huì)展的優(yōu)勢(shì),也要前瞻性的看到網(wǎng)絡(luò)會(huì)展的優(yōu)勢(shì),尤其是網(wǎng)絡(luò)會(huì)展的后發(fā)優(yōu)勢(shì)和趨勢(shì),為大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)會(huì)展,共創(chuàng)低碳會(huì)展經(jīng)濟(jì)做好一切準(zhǔn)備。
參考文獻(xiàn)
[1]劉偉.基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的企業(yè)展項(xiàng)的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2009(24):49.
[2]許亞丹,王野.網(wǎng)絡(luò)會(huì)展的傳播與經(jīng)濟(jì)比較[J].當(dāng)代傳播,2006(5):66.
中圖分類號(hào):TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
我校機(jī)電設(shè)備維修與管理專業(yè)有一門重要課程,這就是自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程中的仿真實(shí)訓(xùn)軟件開(kāi)發(fā)包含可編程控制技能實(shí)訓(xùn)仿真、電路接線仿真功能,和自主學(xué)習(xí)搭建線路功能。為了學(xué)習(xí)者能在一個(gè)互動(dòng)友發(fā)的界面上學(xué)習(xí),并能根據(jù)已有圖表資料能進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的要求,能讓操作者在計(jì)算機(jī)上模擬完成各站的電氣線路設(shè)計(jì)和控制程序的編程,但這些內(nèi)容的選擇和使用都需要一個(gè)窗口和仿問(wèn)界面。因此本仿真軟件還應(yīng)滿足以下界面設(shè)計(jì)要求。
為了使操作者或?qū)W習(xí)者方便進(jìn)入這個(gè)區(qū)域?qū)W習(xí)和使用這個(gè)仿真實(shí)訓(xùn)軟件以達(dá)到操作簡(jiǎn)單明了,清晰可見(jiàn)。著重于提示信息要詳細(xì)、準(zhǔn)確、恰當(dāng),便于靈活掌握應(yīng)用。軟件界面應(yīng)布局合理,顏色得當(dāng)、菜單按鈕規(guī)范、用語(yǔ)簡(jiǎn)單明了、畫(huà)面美觀。仿真實(shí)訓(xùn)軟件可調(diào)整訓(xùn)練進(jìn)度,能及時(shí)反饋學(xué)生的操作、自測(cè)情況。
1 軟件組成與設(shè)計(jì)
自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程的仿真軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)主要是在C語(yǔ)言為基礎(chǔ)進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的,我們?cè)跈C(jī)電仿真控制平臺(tái)上共享其數(shù)據(jù)庫(kù)。主要做開(kāi)發(fā)自已工作站的三維模型,并建設(shè)電路控制庫(kù)和程序代碼,導(dǎo)入其控件中。為了能在我們的仿真軟件開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)中能較好實(shí)現(xiàn)以上資源的共享和調(diào)用,我們從其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)四個(gè)層面來(lái)撰述:
(1)界面表示層:負(fù)責(zé)處理用戶與應(yīng)用程序之間的交互過(guò)程:它可以是一般的終端設(shè)備、桌面應(yīng)用程序。
(2)電路設(shè)計(jì)層:定義了用戶界面要顯示的內(nèi)容,并根據(jù)所支持的是庫(kù)中已有電路。對(duì)于相應(yīng)的用戶要求可以進(jìn)行二次制作導(dǎo)入相應(yīng)的庫(kù)中,其各級(jí)控制邏輯層會(huì)以用戶的要求來(lái)定義。
(3)程序設(shè)計(jì)層:提供應(yīng)用系統(tǒng)需要的其它功能,如:消息傳送、工件調(diào)取、工件顏色的選擇支持所需要程序。
(4)數(shù)據(jù)庫(kù)層:存放用戶應(yīng)用電路模型圖和控制程序數(shù)據(jù)和各種可共享模塊。
為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)三維控制的性能和各層次結(jié)構(gòu)的控制要求,首先要考慮的是框架如何分層、各層包含何種組件或?qū)ο?、不同層次之層?duì)象如何通信。
在實(shí)際應(yīng)用中,也可以將邏輯層再分為若干組件集,每一個(gè)組件集完成一個(gè)相當(dāng)小的小電路功能,用戶界面層通常需要連接若干個(gè)組件集來(lái)完成一個(gè)單獨(dú)的邏輯塊后可以組合成新的控制電路模塊。組件集之間也可以相互調(diào)用。本論文的框架圖如圖1所示,分為界面表示層、電路設(shè)計(jì)層、程序設(shè)計(jì)層和數(shù)據(jù)庫(kù)四層。
2 軟件的模型設(shè)計(jì)
仿真自動(dòng)線教學(xué)是實(shí)際自動(dòng)線控制過(guò)程在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn),其系統(tǒng)模型主要有自動(dòng)線教學(xué)設(shè)備硬件(或物理)部分和軟件部分組成。硬件部分由自動(dòng)線運(yùn)動(dòng)部件、控制電路零件、執(zhí)行器等構(gòu)成,軟件部分則由電氣控制線路、PLC控制程序和機(jī)電仿真控制平臺(tái)構(gòu)成。自動(dòng)線中機(jī)械手是一套自動(dòng)化設(shè)備接受指令的過(guò)程。對(duì)仿真自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)模型的建立是仿真實(shí)訓(xùn)的關(guān)鍵技術(shù)。為此我們要對(duì)相關(guān)模型進(jìn)行分析設(shè)計(jì),制定出相關(guān)數(shù)據(jù)表,按一定規(guī)律導(dǎo)入控件中。
2.1 三層模型
三層模型是一種“界面模型+電路庫(kù)+ 程序庫(kù)”的邏輯分層模型,界面模型:通過(guò)調(diào)用控制邏輯層代碼來(lái)獲取所需要的數(shù)據(jù),按照控制電路的運(yùn)行要求適當(dāng)?shù)耐ㄟ^(guò)用戶界面的三維動(dòng)畫(huà)顯示出來(lái)。當(dāng)應(yīng)用程序被修改時(shí),只要對(duì)表示層提供的接口不變,就不需要更新每個(gè)工作站的用戶界面程序,在運(yùn)行效率和可維護(hù)性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于靜態(tài)圖分析,如圖2所示。
另外要說(shuō)明的是,對(duì)于不同生產(chǎn)線可以用不同三維模型界面表示出業(yè),前題是設(shè)計(jì)好相應(yīng)的模型。通過(guò)相應(yīng)的電路庫(kù)和程序庫(kù)調(diào)用,這也更加方便于教學(xué),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)訓(xùn)服務(wù),對(duì)于教學(xué)中不同的生產(chǎn)線中有可擴(kuò)展性和靈活性。
3 登錄界面的設(shè)計(jì)
由于我們是在一個(gè)已有平臺(tái)研究,有許多已知的元器件我們可以直接調(diào)用。但我們研究的自動(dòng)生線是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜、元器件比較較多并且型號(hào)多。為此我們要有所選擇的進(jìn)行主菜單設(shè)計(jì),方便于教學(xué)中調(diào)取使用。具體登錄界面如圖3所示自動(dòng)化生產(chǎn)線仿真軟件登錄界面。
近年來(lái),由于制造業(yè)領(lǐng)域三維CAD系統(tǒng)軟件的普及,“數(shù)字生產(chǎn)”變得非常實(shí)用。通過(guò)生產(chǎn)前使用三維模型仿真整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程,制造效率以及安全性達(dá)到預(yù)期效果,并且通過(guò)各領(lǐng)域工作臺(tái)共享信息使得實(shí)施管理動(dòng)態(tài)生產(chǎn)成為可能。下面分別介紹復(fù)雜船體分段搭載,設(shè)備搬運(yùn),CRP的安裝以及機(jī)艙通道等仿真應(yīng)用實(shí)例。
1 生產(chǎn)仿真
1.1 船舶工業(yè)仿真技術(shù)
計(jì)算機(jī)仿真主要應(yīng)用于船舶設(shè)計(jì)平臺(tái),尤其是概念設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)分析。由于船舶生產(chǎn)非常復(fù)雜且需要足夠經(jīng)驗(yàn),計(jì)算機(jī)仿真很難廣泛應(yīng)用到船舶生產(chǎn)過(guò)程中。仿真作用如下:1.提高質(zhì)量;2.縮短訂單與交船時(shí)間間隔;3.減少生產(chǎn)成本減少成本,包括材料成本和工資;4.減少制造過(guò)程中時(shí)間浪費(fèi)。
在船舶生產(chǎn)中仿真可以應(yīng)用到如下幾個(gè)方面:
1.生產(chǎn)進(jìn)程分析和估計(jì);2.生產(chǎn)計(jì)劃安排;3.訓(xùn)練特殊技術(shù)工種的模擬器,例如線加熱、焊接以及校正;4.檢測(cè)施工安全性。
1.2 船舶生產(chǎn)仿真
隨著計(jì)算機(jī)集成制造的應(yīng)用,根據(jù)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)制作產(chǎn)品模型,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。為了提高生產(chǎn)三大主要元素——生產(chǎn)率、質(zhì)量和安全性,研究各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)非常重要。
船舶屬于大型設(shè)備,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有億萬(wàn)個(gè)來(lái)自世界各地生產(chǎn)的部件以及各種各樣的材料。在建造船舶時(shí),眾多部件會(huì)聚船廠,考慮船廠環(huán)境及設(shè)備等相關(guān)的信息才能進(jìn)行有效生產(chǎn)和工序安排。制定生產(chǎn)計(jì)劃,需要積累豐富的船舶建造經(jīng)驗(yàn),以滿足多工種協(xié)調(diào)作業(yè)時(shí)對(duì)效率和質(zhì)量的要求。三維CAD不僅有效地應(yīng)用在船舶生產(chǎn)仿真中,而且在自動(dòng)化和飛機(jī)工業(yè)中應(yīng)用也相當(dāng)成功。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)容量顯著提高,價(jià)格也變的便宜。因此,應(yīng)用軟件變的越來(lái)越廣泛,船舶建造仿真技術(shù)越來(lái)越簡(jiǎn)單。除此而外,三維CAD集成了船體和設(shè)備所需的所有結(jié)構(gòu)件和部件。近來(lái),IHI新開(kāi)發(fā)了AJSAI系統(tǒng)集成了所有產(chǎn)品數(shù)字模型,從直觀的角度在計(jì)算機(jī)上顯示了船塢中搭載二周后VLCC結(jié)構(gòu)的三維視圖。從而提高了生產(chǎn)效率、安全,以及產(chǎn)品質(zhì)量。
1.3 計(jì)算機(jī)優(yōu)化制造
船舶建造過(guò)程中,多工種工人互相依靠、協(xié)作制造。隨著工作難度等級(jí)提高,相關(guān)生產(chǎn)難度也隨之上升。產(chǎn)品模型是計(jì)算機(jī)集成制造的核心,設(shè)計(jì)和生產(chǎn)計(jì)劃是仿真的基礎(chǔ)。在這一領(lǐng)域,基于優(yōu)化生產(chǎn)的數(shù)字制造成為現(xiàn)實(shí)。
2 管道安裝仿真
在船舶建造中,裝配是一個(gè)很典型的工作。一般情況,工人僅僅憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn),根據(jù)不含詳細(xì)說(shuō)明的粗略圖紙進(jìn)行生產(chǎn)制造。因此,裝配工作存在以下問(wèn)題:1.從粗略圖紙中構(gòu)思整體結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)裝配工序,必須接受過(guò)職業(yè)訓(xùn)練、具有工作經(jīng)驗(yàn)。2.基于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的工序不一定是最佳的3.生產(chǎn)時(shí)才能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤。4.不可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題時(shí)常出現(xiàn),生產(chǎn)計(jì)劃經(jīng)常受影響5.無(wú)經(jīng)驗(yàn)人員不能從事裝配工作。近來(lái),隨著裝配仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),即使無(wú)經(jīng)驗(yàn)的工人也能進(jìn)行裝配工作。裝配仿真通過(guò)船廠無(wú)線局域網(wǎng)將結(jié)果顯示在工人從事裝配場(chǎng)所的個(gè)人電腦上。電腦屏幕上裝配時(shí)組件整體樹(shù)形結(jié)構(gòu)圖通過(guò)三維模型圖可以從任意角度觀察任何想看到的地方,包括貨盤名稱、部件種類、部件名稱、次要部件以及每個(gè)組件之間的關(guān)系的相關(guān)列表。這種模型圖形即使沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的人們也易于理解。隨著便攜計(jì)算機(jī)系統(tǒng)成功開(kāi)發(fā)以及RFID系統(tǒng)的問(wèn)世,管道安裝仿真技術(shù)將更進(jìn)一步發(fā)展,尤其管道部件的管理。
3.1 分段搭載
是在機(jī)艙里,四周已有的四個(gè)分段中間插入另外一個(gè)分段的安裝過(guò)程。插入分段與鄰近安裝好結(jié)構(gòu)件相對(duì)關(guān)系非常復(fù)雜,因?yàn)樵摲侄问窃诙ūP上完成的。在那里,工作環(huán)境受其他因素的影響很小,設(shè)備盡可能裝配在分段上。由于額定載荷為幾百噸的大型起重設(shè)備同時(shí)吊卸分段時(shí)各種障礙物隨時(shí)出現(xiàn),因此細(xì)心而熟練地操作非常必要。只有這樣,分段才能非常精確地安裝在確定位置。
3.2 設(shè)備搬運(yùn)
這種設(shè)備在整個(gè)FPSO營(yíng)運(yùn)過(guò)程中一直不停地運(yùn)轉(zhuǎn),有時(shí)需要搬運(yùn)至船外,進(jìn)行修理、更換損壞部件。通過(guò)仿真可以設(shè)計(jì)出最優(yōu)搬運(yùn)路線,在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)碰撞任何設(shè)備以及結(jié)構(gòu)件。多種設(shè)備經(jīng)過(guò)這種仿真,效果顯著。仿真結(jié)果制成使用操作手冊(cè)供船東檢驗(yàn),得到設(shè)計(jì)認(rèn)可。
3.3 CRP的安裝
在狹窄船塢中實(shí)現(xiàn)螺旋槳精確地安裝非常重要。安裝螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸時(shí),船體里面和外面的安裝工人需要協(xié)作工作。通過(guò)仿真預(yù)先互相交流意見(jiàn)、確定安裝流程,裝配工作才能順利展開(kāi)。
3.4 機(jī)艙通道
通過(guò)借助假想木板確認(rèn)通道的人性化空間為眾多船級(jí)社和船東所要求。如果設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用三維CAD進(jìn)行仿真,設(shè)備和結(jié)構(gòu)件之間干涉將會(huì)避免。這樣,設(shè)計(jì)質(zhì)量隨之提高。
報(bào)
告
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目
HT150銑刀箱體的鑄造工藝設(shè)計(jì)
題目類型
工程設(shè)計(jì)(項(xiàng)目)
論文類
作品設(shè)計(jì)類
其他
一、選題簡(jiǎn)介、意義
高速切削技術(shù)是當(dāng)今世界制造業(yè)中一項(xiàng)快速發(fā)展的先進(jìn)實(shí)用的制造技術(shù),具有強(qiáng)大的生命力和廣闊的應(yīng)用前景。隨著高速切削技術(shù)的發(fā)展和高速鏜銑加工中心等高性能機(jī)床的不斷開(kāi)發(fā),高速銑削技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車和模具等制造行業(yè),工序集約化和高速加工設(shè)備通用化使得高速銑削已經(jīng)成為關(guān)鍵零部件高效、高精度加工首選工藝方案。目前,高速銑削作為提高企業(yè)敏捷力與柔性制造能力的核心技術(shù),在金屬切削加工領(lǐng)域取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,成為當(dāng)今世界制造業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的一項(xiàng)高新技術(shù)。
高速銑削最顯著的特點(diǎn)和技術(shù)核心是采用可靠刀具,這就需要我們研究出非??煽康牡毒邅?lái)使用,以高切削速度和高進(jìn)給速度進(jìn)行高精度和高表面質(zhì)量加工,滿足上述功能要求的高速銑刀成為實(shí)現(xiàn)高速銑削加工的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)高速切削基礎(chǔ)理論和高速刀具技術(shù)滯后于高速切削加工實(shí)際應(yīng)用,在高速銑刀及其加工數(shù)據(jù)完整性和清晰度方面存在諸多問(wèn)題,使得高速機(jī)床效能未能得到充分發(fā)揮,嚴(yán)重限制了高速銑削技術(shù)的應(yīng)用范圍。研究銑刀的箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其相關(guān)技術(shù),對(duì)深刻認(rèn)識(shí)銑刀的箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),推動(dòng)高速銑削技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展具有重要理論價(jià)值和實(shí)際意義。
二、課題綜述(課題研究,主要研究的內(nèi)容,要解決的問(wèn)題,預(yù)期目標(biāo),研究步驟、方法及措施等)
研究?jī)?nèi)容:
本文以常用HT150銑刀箱體為研究對(duì)象,在以下方面開(kāi)展研究工作:
(1)
根據(jù)HT150銑刀箱體大小規(guī)格繪制二維和三維機(jī)械圖;
(2)
根據(jù)HT150銑刀箱體大小規(guī)格設(shè)計(jì)鑄造工藝圖;
(3)
使用軟件繪制箱體的鑄造工藝圖;
(4)
采用鑄造仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的鑄造工藝進(jìn)行仿真模擬,分析仿真結(jié)果,找到最優(yōu)的銑刀箱體鑄造工藝設(shè)計(jì)。
研究方法:
(1)
鑄造工藝設(shè)計(jì)
參考常用HT150銑刀箱體的規(guī)格尺寸,結(jié)合李弘英、趙成志主編的《鑄造工藝設(shè)計(jì)》,設(shè)計(jì)銑刀箱體的鑄造工藝過(guò)程
(2)
步驟
參考國(guó)內(nèi)外對(duì)銑刀箱體鑄造工藝的研究成果,
結(jié)合本科階段所學(xué)的知識(shí),對(duì)已有銑刀箱體鑄造工藝進(jìn)行大膽的改進(jìn),設(shè)計(jì)出幾種不同的設(shè)計(jì)方案,通過(guò)繪制三維鑄造工藝圖,
并用
鑄造仿真軟件進(jìn)行仿真模擬,分析仿真結(jié)果,得到最優(yōu)的銑刀箱體鑄造設(shè)計(jì)方案。
(3)
措施
查閱相關(guān)文獻(xiàn)和書(shū)籍,在現(xiàn)有銑刀箱體鑄造工藝基礎(chǔ)上提出改進(jìn)意見(jiàn),設(shè)計(jì)改進(jìn)的鑄造工藝;將設(shè)計(jì)好的鑄造工藝通過(guò)繪制工藝圖以及鑄造仿真軟件對(duì)鑄造工藝進(jìn)行仿真模擬。
三、設(shè)計(jì)(論文)體系、結(jié)構(gòu)(大綱)
第一章
引言
1.1研究的意義
1.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究
1.3研究?jī)?nèi)容和課題來(lái)源
第二章
HT150的概述
2.1HT150的簡(jiǎn)介
2.2HT150的基本結(jié)構(gòu)
2.3HT150的工作原理
2.4HT150的特點(diǎn)
2.5HT150的應(yīng)用
第三章
箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1箱體的主要功能
3.2箱體的分類
3.3按箱體的制造方法
3.4設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題和設(shè)計(jì)要求
3.5箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第四章
HT150銑刀箱體的鑄造工藝設(shè)計(jì)
4.1HT150的選取
4.2銑刀功能分解及其交互作用分析
4.3基于HT150設(shè)計(jì)的銑刀功能規(guī)劃
4.4銑刀箱體設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
4.5銑刀箱體設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
指導(dǎo)教師意見(jiàn):
簽字:
院(系)審批意見(jiàn):
年
月
日
簽章:
車輛模擬器具有工況設(shè)置方便、試驗(yàn)重復(fù)性好、安全性高等優(yōu)點(diǎn),在駕駛培訓(xùn)、車輛新產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)、人—車—環(huán)境試驗(yàn)中有著重要作用,良好的車輛運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)是車輛模擬器質(zhì)量的保障。本文以“車輛人—機(jī)—環(huán)境模擬器”項(xiàng)目為依托,圍繞車輛模擬器運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)中三維虛擬道路建模、車輛動(dòng)力學(xué)建模與仿真、動(dòng)感模擬算法等展開(kāi)研究。提出了隨機(jī)激勵(lì)路面輪廓三維高程數(shù)據(jù)生成方法;對(duì)Vortex車輛動(dòng)力學(xué)建模特別是車輛懸架參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行闡述,并給出了車輛動(dòng)力學(xué)仿真的實(shí)例;提出了基于六自由度平臺(tái)桿長(zhǎng)的模糊自適應(yīng)動(dòng)感模擬算法,最后建立了車輛動(dòng)力學(xué)、動(dòng)感模擬算法與六自由度平臺(tái)虛擬樣機(jī)組成的車輛模擬器開(kāi)發(fā)綜合仿真平臺(tái)。 論文闡述了項(xiàng)目中車輛模擬器的組成及工作原理,闡述了模擬器運(yùn)動(dòng)感覺(jué)模擬的機(jī)制,對(duì)模擬器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹,為車輛模擬器運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
給出了車輛模擬器三維虛擬道路建模所需的路面輪廓數(shù)據(jù)和路形數(shù)據(jù)建模和生成方法,為車輛動(dòng)力學(xué)仿真提供路面激勵(lì)數(shù)據(jù)。利用路面不平度二維功率譜密度的表達(dá)式,通過(guò)二維傅里葉逆變換法得到了路面輪廓不平度三維路面高程數(shù)據(jù)生成方法,生成的高程數(shù)據(jù)的功率譜特性和各向同性特性均優(yōu)于已有方法。推導(dǎo)了路面輪廓中包含的隨機(jī)瞬態(tài)成分的空間位移特征與路面等級(jí)的關(guān)系,提出了三維空間內(nèi)隨機(jī)瞬態(tài)成分生成方法。根據(jù)道路路形特征給出了三維空間曲線道路建模方法,并采用線切割方法將道路與地形進(jìn)行了融合。
闡述了Vortex車輛動(dòng)力學(xué)建模的方法和流程,針對(duì)Vortex車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)化建模的特點(diǎn),設(shè)置不同的懸架參數(shù),進(jìn)行車輛行駛平順性和穩(wěn)定性仿真,然后進(jìn)行結(jié)果分析對(duì)比。對(duì)不同路面類型以及各種車輛運(yùn)動(dòng)的典型工況進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真,為動(dòng)感模擬算法的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。 針對(duì)經(jīng)典動(dòng)感模擬算法參數(shù)不能在線實(shí)時(shí)調(diào)整而導(dǎo)致平臺(tái)空間利用率低的問(wèn)題,在經(jīng)典動(dòng)感模擬算法和基于平臺(tái)單自由度約束的模糊自適應(yīng)動(dòng)感模擬算法的基礎(chǔ)上,提出了基于平臺(tái)桿長(zhǎng)約束的模糊自適應(yīng)動(dòng)感模擬算法。
首先解決了動(dòng)感模擬算法中輸入信號(hào)預(yù)處理、傾斜角速度限制環(huán)節(jié)處理以及自由度解耦等幾個(gè)問(wèn)題,然后提出了模糊自適應(yīng)算法的原理與模糊自適應(yīng)規(guī)則,并對(duì)幾種動(dòng)感模擬算法進(jìn)行了仿真分析對(duì)比,結(jié)果顯示基于平臺(tái)桿長(zhǎng)約束的模糊自適應(yīng)動(dòng)感模擬算法具有參數(shù)調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單意義明確、調(diào)節(jié)作用平滑無(wú)沖擊、不需要考慮多自由度之間耦合作用的優(yōu)點(diǎn),能充分利用平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)空間而提高動(dòng)感模擬逼真度。
建立了車輛動(dòng)力學(xué)、動(dòng)感模擬算法、六自由度平臺(tái)虛擬樣機(jī)的Vortex、Simulink、 ADAMS聯(lián)合仿真系統(tǒng)。首先闡述了聯(lián)合仿真系統(tǒng)的組成、原理及作用,然后建立了六自由度平臺(tái)ADAMS虛擬樣機(jī)模型,并將其與Simulink相聯(lián)接。以動(dòng)感模擬運(yùn)動(dòng)的可視化與數(shù)據(jù)監(jiān)控以及蛇形試驗(yàn)專用動(dòng)感模擬算法為例,對(duì)聯(lián)合仿真系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了舉例說(shuō)明。
[中圖分類號(hào)]TK403 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2014)11-0079-02
排氣歧管是車輛內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)中的重要組成部分,對(duì)內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放均有影響。因此,在車輛維修時(shí),它是很難檢測(cè)到由于高的內(nèi)燃機(jī)的排氣背壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)功率發(fā)揮不足或內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作。本論文針對(duì)內(nèi)燃機(jī)排氣管路中造成排氣阻力的成因進(jìn)行分析,為生產(chǎn)、安裝提供結(jié)構(gòu)優(yōu)化,通過(guò)一些數(shù)據(jù)分析的排氣管線的安裝尺寸、方法和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,減少排氣管線出現(xiàn)的反壓現(xiàn)象引起的排氣氣體湍流,有效降低高內(nèi)燃機(jī)排氣背壓的情況下,保證內(nèi)燃機(jī)穩(wěn)定工作。
一、研究對(duì)象
本文選用FB4105防爆柴油機(jī)的研究對(duì)象為排氣歧管。FB4105防爆柴油機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有:轉(zhuǎn)速2300r/min、凈重350kg、防爆凈功率40KW、總排量2.5L。
邊界條件的排氣系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型包括:
(1)入口邊界條件是:根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量和速度給定的入口速度V=12.06m/s,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放溫度給定入口溫度600℃,根據(jù)給定的速度和湍流強(qiáng)度0.3MPa入口處入口結(jié)構(gòu)的價(jià)值。
(2)出口邊界條件:針對(duì)出口壓力的條件下,假設(shè)出口壓力是大氣壓力。
(3)壁面邊界條件:壁面邊界條件為無(wú)滑移速度邊界條件。
二、虛擬樣機(jī)模型
根據(jù)測(cè)繪數(shù)據(jù),應(yīng)用UG軟件建立排氣歧管的三維模型(圖1:排氣歧管三維模型),從三維模型圖中抽取出氣道三維圖(圖2:排氣歧管氣道三維模型)。
圖1 FB4105排氣歧管三維模型
圖2 排氣歧管氣道三維模型
三、CAE有限元分析
CAE模塊是3d應(yīng)用UG軟件中的一個(gè)有限元分析模塊,從訂單的產(chǎn)品、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā),綜合傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和穩(wěn)流試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)和錯(cuò)誤的方法,改進(jìn)的虛擬開(kāi)發(fā)。在虛擬環(huán)境下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了虛擬樣機(jī)開(kāi)發(fā)的數(shù)字仿真方法的產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)過(guò)程、優(yōu)化和修正,從根本上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,減少不必要的原型機(jī)生產(chǎn),降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本,縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。
UG高級(jí)仿真模塊提供對(duì)許多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)解算器的無(wú)縫、透明支持,這樣的解算器有NX Nastran、ANSYS等。如高級(jí)仿真模塊使用該解算器來(lái)處理所有網(wǎng)格劃分、邊界條件和解法,還可以求解模型并直接在結(jié)算過(guò)程中查看結(jié)果。高級(jí)仿真模塊除提供基本設(shè)計(jì)仿真中的功能外,還具有高級(jí)分析解算流程的其他功能:
(1)高級(jí)仿真有獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
(2)高級(jí)仿真有很強(qiáng)的網(wǎng)格劃分功能。
(3)高級(jí)仿真有靈活的幾何體設(shè)計(jì)方法。
(4)高級(jí)仿真中有NX傳熱解算器和NX流體解算器。
按照要求用UG軟件打開(kāi)排氣歧管氣道三維模型,點(diǎn)擊高級(jí)仿真模塊,新建FEM(Finite Element Modeling)模型,求解器為NX Thermal/Flow,分析類型為Coupled Thermal-Flow(耦合熱流),材料賦予Air(空氣),采用四面體網(wǎng)格進(jìn)行劃分,單元格選為5,共劃分有41197個(gè)網(wǎng)格單元。圖3為創(chuàng)建的排氣歧管氣道三維模型網(wǎng)格圖。
圖3 排氣歧管氣道三維模型網(wǎng)格圖
四、CAE有限元計(jì)算結(jié)果及分析
按照內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火順序(1缸―3缸―4缸―2缸),分別加載邊界條件,對(duì)1缸、2缸、3缸和4缸的氣道進(jìn)行流體模擬分析,從結(jié)果可見(jiàn),流道發(fā)生拐彎及彎曲的形狀都會(huì)影響氣流,從優(yōu)化前的圖5、圖6、圖7及圖8上可以看出,每個(gè)排氣工作時(shí),對(duì)當(dāng)前管到出口的拐彎處,有一塊區(qū)域的氣流產(chǎn)生的紊流現(xiàn)象很明顯,壁面受氣流的沖擊也比較大;當(dāng)前工作缸的氣流對(duì)后面的氣道沒(méi)有產(chǎn)生影響,但是對(duì)前面的氣道均產(chǎn)生了影響。
五、小結(jié)
從FB4105排氣歧管的數(shù)值模擬和分析可以基本上滿足光滑排氣的要求,強(qiáng)烈的渦流區(qū)沒(méi)有出現(xiàn)在管內(nèi),只有極少部分渦流現(xiàn)象在管道的彎曲處出現(xiàn)。為了提高通道的氣流速度的均勻性,對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善,將在管道彎曲處設(shè)計(jì)添加圓角。仿真結(jié)果表明,原來(lái)存在的湍流現(xiàn)象顯著降低了,并且對(duì)排氣氣缸后面的氣道也沒(méi)有影響,氣道形狀設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。