复杂产品虚拟样机工程中模型库管理系统的研究与实现

为了解决复杂产品虚拟样机工程中的仿真模型、文档的规范化管理和可重用的问题,参考产品数据管理使能器的管理模式,基于．NET框架技术开发了模型库管理系统。该系统由用户界面层、业务逻辑层和文件／数据层组成,其中,业务逻辑层包括基本服务、用户安全管理、模型结构管理和文档管理等模块。详细介绍了该系统的体系结构、功能、特点及实现方法。另外,该系统实现了虚拟样机工程中的建模、项目管理、可视化等部分的模型／数据共享及规范管理,采用了远程对象发布技术,使软件实现层次清楚,保证了可扩展性。     

复杂产品协同制造支撑环境技术的研究

简要描述了复杂产品协同制造支撑平台的系统组成、系统集成技术及其主要技术特点。重点介绍了目前自行开发成功并初步应用的多学科复杂产品虚拟样机工程支撑平台及其关键部件。该平台的新技术包括：①基于多约束条件下项目进度管理与优化为核心的项目管理技术，支持复杂产品虚拟样机工程全生命周期的管理与开发；②基于HLA／XML／Web中间件技术的多学科领域CAx／DFx工具集成方案；③符合OMG／MDA体系结构、面向组件技术、面向多学科领域的复杂产品虚拟样机高层建模语言；④基于组件技术、元模型技术、状态机理论的多学科虚拟样机协同建模与协同仿真；⑤基于HLA／VR／GIS的2D／3D可视化；⑥基于PDM技术、XML规范，面向服务的模型库管理系统；⑦基于仿真组件模型的虚拟样机仿真模型快速组装。     

复杂产品多学科虚拟样机顶层建模语言研究

为了在复杂产品虚拟样机开发过程的不同阶段,以及在工具和部门之间更加准确地描述系统的顶层模型,提出了一种描述多学科虚拟样机顶层系统结构、行为和内部相互关系的系统顶层建模语言。在顶层建模语言中,把系统模型划分为静态结构模型和动态行为模型。为了顶层建模语言的扩展,定义了顶层建模的统一建模语言特征;采用基于可扩展标记语言的数据交换格式,规范顶层建模在不同工具间的信息传递;顶层建模语言遵从模型驱动体系结构的思想,从面向编程平台、通信平台和工具平台映射成为模型的实现。简要介绍了顶层建模语言的实现工具——顶层建模集成开发环境。最后,给出了计算机生成的武装兵力系统的例子,说明了顶层建模语言对复杂产品虚拟样机建模的有效性。     

复杂产品多学科虚拟样机元建模框架

为实现复杂产品虚拟样机中各类多学科异构模型的有效重用和集成,以制造领域广泛存在的复杂产品为对象,讨论了复杂产品虚拟样机的多学科特点及其对传统建模仿真理论带来的挑战;结合元对象机制和面向组件的建模思想,提出了一种新的面向复杂产品多学科虚拟样机的元建模框架,并对框架中各抽象层次模型规范(元元模型、元模型和系统高层模型)进行了形式化定义和语义讨论.在起落架多学科虚拟样机应用实例中,基于元建模框架中的系统高层模型进行了产品的统一建模描述,实现了复杂产品中多学科异构模型的更高层次抽象和集成重用,验证了元建模框架的有效性.     

复杂产品虚拟样机元建模

为了有效地支持复杂产品虚拟样机的信息交换、共享、模型重用,以提高产品质量和效率,基于元建模理论,建立了复杂产品虚拟样机,设计了元模型。分析设计了元模型与学科元模型的映射关系,并实现了二者的转换,实例化得到虚拟样机运动仿真模型和优化模型。以某车辆自动变速器统一建模为例,说明了元建模在复杂产品建模中的应用,验证了统一集成建模的正确性、有效性与实用性。     

基于虚拟样机的系统仿真技术

基于虚拟样机的系统仿真是实现虚拟制造、并行工程和敏捷制造的关键技术之一,是完成设计分析、产品数据交换、工作信息交流等任务的基础和依据。利用虚拟样机,在产品实际加工之前对产品的性能、产品的可制造性进行评价,同时对产品的制造全过程进行仿真,将制造过程可能...     

基于多方案选择的复杂产品虚拟样机决策系统

决策过程也是博弈的过程,存在很多不确定性因素,针对企业面临复杂产品的多个设计方案、如何作出决策的问题,在虚拟样机技术的基础上,建立了多方案条件下的决策分析系统的结构,并综合影响决策的企业内外部因素,给出了系统设计和实现方法及随机数据下的仿真结果.     

复杂机械产品虚拟样机多学科设计优化研究

为了以尽可能高的效率求得复杂机械产品虚拟样机尽可能优的设计方案,提出了一种将多学科设计优化方法与计算机仿真分析相结合的虚拟样机优化设计模式。通过将多学科设计优化方法应用于虚拟样机的并行设计过程,构建了虚拟样机的多学科设计优化集成平台,由多学科优化来驱动设计分析进程,形成虚拟样机集成的闭环自动迭代优化设计过程。针对汽车设计,给出了虚拟样机多学科设计优化的集成分析流程,同时利用虚拟样机的动态特性显示,直观地表现出复杂产品多学科设计优化过程中设计方案的变化。     

复杂产品虚拟样机异构的结构信息集成研究

产品结构信息的异构性给网络化环境中的产品开发设计人员增加了复杂产品虚拟样机协同制造的难度。为了解决这个问题,以开发国家863／CIMS主题某课题为背景,论述了如何在网络化协同制造环境中建立面向对象的产品结构信息数据模型,并采用Web服务技术、软件集成技术、可扩展标记语言序列化技术以及产品数据管理技术规范,通过数据交换标准格式,实现产品结构信息的自动提取和构造产品信息集成框架,消除由于使用不同的计算机辅助设计系统所带来的信息异构性,有效地实现虚拟样机的产品信息集成和管理,为实施复杂产品虚拟样机工程中的异构产品结构信息的集成与共享提供了有效的方案,其可行性得到了实际工程的验证。     

复杂产品的虚拟样机构建与实现

要实现复杂产品的虚拟样机设计,必须面向产品全生命周期,将各阶段的产品数据集成起来。复杂产品的虚拟样机集成技术主要包括产品数据标准化、二次开发技术、网络协同技术。虚拟样机技术的发展趋势是系统集成与一体化。     

面向产品快速开发的几何推理和虚拟原型

计算制造旨在解决制造系统和制造过程的计算复杂性问题，以实现产品快速开发，探讨了计算制造的基本概念、研究内容和典型问题，对计算制造的理论基础和体系结构进行了有益探索。详细讨论了支持产品快速开发的几个关键使能技术：几何推理、反求工程和虚拟原型，并扼要介绍了在这些方面的有关研究成果，为产品快速开发的研究提供了一些新的思路和方法。     

虚拟样机技术初探

阐述了虚拟样机技术的概念、特点及其关键技术;简要介绍了虚拟样机技术在国内外的应用现状;指出了我国发展虚拟样机技术的迫切性。     

虚拟样机多学科协同设计与仿真平台实现技术

在分析产品协同开发平台的功能框架以及主要协同模式的基础上，深入研究了虚拟样机多学科协同设计与仿真平台的分布式计算模型，及其协同运行管理、协同产品开发资源库管理、分布数据的协同交互管理与系统实现技术。基于COM／DCOM的建模与仿真工具协同、支持仿真联邦管理的数据库设计和CORBA的应用实现技术，开发了原型系统。该系统支持Internet网络环境下各种建模与仿真工具跨平台、分布交互与异构集成，可有效支持复杂产品虚拟样机的协同开发。     

复杂产品的协同设计与仿真

产品复杂性的日益增加,对仿真技术提出了更高的要求.协同仿真可以为复杂产品的设计评估提供全面支持.本文从复杂产品设计需求出发,讨论了多领域协同仿真技术的特点和实现方式,重点分析了遵循HLA规范的协同仿真模式,并进一步研究了基于多领域协同仿真的复杂产品设计及其关键技术.最后,结合工程实际介绍了协同仿真技术的实际应用.     

基于虚拟产品开发的雷达结构设计研究

针对雷达产品多品种、变批量研制模式所带来的结构设计上的新矛盾,提出一种基于虚拟产品开发的设计思想.论述了虚拟产品开发的特点及其关键技术,并在此基础上对某型雷达转台结构设计进行了探讨,一定程度上体现了虚拟产品开发的优越性.     

虚拟样机技术及应用于雷达结构设计的探讨

虚拟样机技术是融工程设计技术、建模／仿真技术与VR／可视化技术等多学科于一体的综合性技术。文中阐述了国内外研究现状,探讨了虚拟样机技术的内涵和关键技术,提出了在雷达结构设计中应用虚拟样机技术的思路。     

面向虚拟样机的机构运动独立运动链识别

针对虚拟样机运动仿真中存在的调用平面连杆机构运动分析求解器次数问题,阐明了机构运动独立运动链数目与平面连杆机构运动分析求解器调用次数的关系,以及运动独立运动链与机构基本环路的关系,给出了机构运动独立运动链的定义和判别方法,以及机构基本环路的原理和方法,制定了识别机构运动独立运动链的实现步骤,并成功应用于内燃机和压力机虚拟样机的运动仿真。     

虚拟样机综述

阐述了虚拟样机技术的概念,国内外现状及其在我国的应用前景;简要介绍了虚拟样机的主要软件。     

基于反求工程技术和快速原型制造(RPM)技术的产品快速开发

制造业已经历了以价格、质量为主的竞争时期，商业机遇响应速度逐渐成为现今企业竞争的第一要素。因而论述了快速原型制造技术和反求工程技术在产品快速开发中的应用和技术实现。