复杂产品虚拟样机技术的研究与实践

对复杂产品虚拟样机系统的体系结构、关键技术及其支撑环境作初步探讨,并结合作者的相关研究项目和初步实践,基于自主开发的虚拟样机支撑平台,给出了一个航天复杂产品（含机械、动力学、软件、控制等子系统）虚拟样机系统的典型应用案例。最后,还对复杂产品虚拟样机技术进一步的研究工作做一展望。     

复杂产品虚拟样机技术研究

虚拟样机技术尤其是面向多领域支持复杂系统的协同虚拟样机仿真支撑平台的研究已成为研发的热点。通过对Agent技术和WEB服务技术以及虚拟样机仿真系统的长期研究,提出了一种面向多领域的复杂产品虚拟样机仿真支撑平台的实现方案,给出了该仿真支撑平台的基于Agent和WEB服务的系统结构和虚拟样机设计中涉及的机械,电子,控制,软件等领域的智能Agent的统一描述,讨论了虚拟样机仿真支撑系统中Agent间的通信方式并阐明了系统的工作流程和信息集成模式,为虚拟样机的进一步发展和应用奠定了基础。     

固体火箭发动机虚拟样机支撑平台建模体系研究

为满足虚拟样机支撑平台建模的复杂性需求，定义了一个三维的虚拟样机支撑平台建模体系。给出了从建模周期维、视图模型维、应用工具维分析虚拟样机支撑平台的建模策略，将支撑平台建模周期分为需求分析、原型设计、原型实施、分析优化4个阶段，重点从视图模型维对虚拟样机开发过程关键要素进行了分析，对过程、产品、组织、资源、约束5个视图进行了定义和建模，详细介绍了固体火箭发动机虚拟样机支撑平台应用工具集。     

复杂产品虚拟样机数据管理研究

解决了复杂虚拟样机涉及的数据量大、人员分布广等问题,提出将产品数据管理运用到虚拟机床系统中的重要性.首先对虚拟样机,虚拟开发系统及产品数据管理做了概述.之后结合复杂产品虚拟样机的特点,总结出作为其支撑平台的产品数据管理系统所要具备的要求,针对这些要求重点研究了PDM系统的功能结构树.在对系统结构和功能分析的基础上,认为基于CORBA和Web的产品数据管理是适应复杂虚拟样机特点的有效手段,最后对其实现的技术路线进行了探索.     

机车车辆虚拟样机调度平台设计与开发*

简要介绍了机车车辆虚拟样机的发展现状,针对机车车辆虚拟样机系统协同设计的需求,提出了机车车辆虚拟样机调度平台,基于研究现状对该平台进行了功能的完善.按照协同的观点规范了机车车辆虚拟样机各部分的任务,并采用数据管理、子系统调控、文件管理、工作流管理、系统安全等技术,研究了基于产品数据管理的机车车辆虚拟样机调度平台的关键技术,开发了分布式网络工作环境下协同的机车车辆虚拟样机调度平台.通过初步试运行,表明该平台能有效地支持分布式网络工作环境下机车车辆虚拟样机的协同开发.     

复杂产品虚拟样机协同开发平台设计与实现

提出复杂产品虚拟样机协同开发平台的体系结构和功能框架,设计统一数据访问接口,自主开发了“复杂产品虚拟样机协同开发平台”软件。该软件包括个人工作空间管理、仿真建模、数据管理、过程管理、模型库管理和仿真评估等功能模块,能够支持复杂产品从设计、仿真、分析和优化的整个多学科协同开发过程,实现了对协同开发相关的项目、人员、模型、数据和工作流等资源的集成化管理,为复杂产品虚拟样机的实施提供了设计、仿真和资源管理的分布式支撑环境。     

基于虚拟样机的复杂产品协同设计与仿真关键技术研究

主要研究并行工程环境下复杂产品虚拟样机协同设计与仿真的体系结构及其关键技术。提出虚拟样机协同设计与仿真系统的体系结构与整体解决方案，研究面向虚拟样机的数字化多领域集成建模理论与方法，建立面向虚拟样机开发全生命周期的集成过程管理与冲突协调模型，提出面向复杂产品虚拟样机开发的多学科协同设计、协同仿真和智能决策支持的理论与方法，建立复杂产品虚拟样机协同支持环境，有效提高企业创新能力和核心竞争力。     

基于虚拟样机的复杂产品协同设计与仿真关键技术研究*

主要研究并行工程环境下复杂产品虚拟样机协同设计与仿真的体系结构及其关键技术。提出虚拟样机协同设计与仿真系统的体系结构与整体解决方案,研究面向虚拟样机的数字化多领域集成建模理论与方法,建立面向虚拟样机开发全生命周期的集成过程管理与冲突协调模型,提出面向复杂产品虚拟样机开发的多学科协同设计、协同仿真和智能决策支持的理论与方法,建立复杂产品虚拟样机协同支持环境,有效提高企业创新能力和核心竞争力。     

复杂产品虚拟试验支撑框架

VITA支撑框架作为虚拟试验验证的共性技术支撑平台,主要用于解决复杂航天产品研制试验过程中的异构性、实时性、互联互通等问题;提出了一套完整的VITA虚拟试验体系框架,讨论了它的研究背景及体系结构,研究了VITA运行中间件的技术架构,并进行了性能测试,介绍了基于中间件的扩展服务,介绍了VITA目前的应用情况,初步应用表明,VITA支撑框架为复杂产品研发过程提供了有力的虚拟试验技术支持,可在航空、航天等多个行业的复杂产品研发中进行应用.     

复杂军工产品虚拟试验验证技术研究与发展

虚拟试验验证是一种基于数字样机模型的复杂产品关键系统试验数据产生、获取和分析的系统工程过程;文中从支撑框架、验证范围、试验环境和标准化等方面分析了国外该领域最新的发展趋势,结合十一五国内虚拟试验领域的典型研究和应用现状,对现阶段军工产品虚拟试验验证领域的研究成果进行了总结;在此基础上,分析了十二五试验与测试领域的研究重点,提出了虚拟试验验证技术领域研究的发展设想,并对VITA技术框架进行了着重阐述;最后,给出了发展我国虚拟试验验证技术的建议。     

面向并行工程的虚拟样机设计方法研究

虚拟样机是一种能够反映实际产品特性的数字化模型,可有效支持并行工程和并行设计。在分析了虚拟样机与并行工程关系的基础上,提出了基于虚拟样机的产品研发方法,并阐述了虚拟样机设计方法一体化解决方案。     

快速原型虚拟逼真设计原理及体系结构

在分析设计的特点和发展趋势的基础上,提出快速原型虚拟逼真设计,并对其特点和原理进行了讨论,快速原型虚拟逼真设计是面向并行工具,基于虚拟原型和虚拟环境仿真的设计,强调虚拟原型的快速生成和演化,在关键技术,原型系统以及开发环境三个层次上论述了快速原型虚拟逼真设计的研究,提出快速原型虚拟逼真设计模型以及基于该模型的体系结构。     

面向并行设计的虚拟原型技术研究

虚拟原型技术是在虚拟的逼真环境下,对产品设计信息进行协同仿真验证的有效手段,它可有效支持并行设计,缩短产品开发周期,在分析了虚拟原型与并行的关系后,提出了基于域对象的虚拟原型建模与仿真方法,并阐述了支持虚拟原型的集成框架的关键技术。