协同仿真平台中仿真组件的封装技术研究

在多学科多领域协同仿真平台中,仿真组件对应的仿真软件种类繁多且异构性较大。针对不同类型仿真组件之间数据庞杂和数据交换困难的问题,提出可对仿真组件进行一致访问与控制的封装技术。介绍仿真组件的构成及封装对象,研究仿真组件的封装机制、数据变量封装以及封装变量的映射与传递等关键封装技术,阐述封装组件的检测方法。通过仿真组件封装工具与自研协同仿真平台的集成,验证仿真组件封装技术的可行性,并结合具体的仿真组件封装实例,说明仿真组件的封装技术能有效提高模型和数据的重用性,降低对复杂仿真流程的管理难度。     

动力学仿真中的子系统建模技术研究

针对目前复杂机械系统动力学仿真软件建模效率偏低、模型无法重用、用户起点高等缺点,对复杂机械系统动力学仿真中的子系统建模技术进行了研究.提出了多级子系统的坐标切换方法,设计了子系统模型的接口方案,并提出了子系统的装配算法和面向子系统装配的参数化求解算法.在算法研究的基础上,开发了子系统建模组件和汽车子模型库,并集成于动力学仿真分析平台InteDyna.通过与某汽车企业合作,将InteDyna应用于多款车型的整车动力学仿真分析和实车试验,验证了子系统建模技术的有效性与可靠性.     

三维几何约束求解的自由度归约算法

三维几何约束求解在装配设计、几何造型和动力学分析等领域有着广泛的应用．在分析基本几何元素间的约束关系对刚体自由度状态影响的基础上,提出刚体自由度的归约算法,以求得满足约束后刚体的自由度状态空间;以刚体自由度状态空间分析为基础,实现对合理约束的推理求解和约束一致性维护,该算法解决了三维几何约束求解中自由度计算问题,同时避免了一些推理求解算法中出现的“组合爆炸”问题．     

三维几何约束系统的等价性分析

针对过约束、完整约束和欠约束三维几何约束系统的求解问题,提出了等价性分析方法.该方法基于三维几何约束系统的内在等价性,充分挖掘几何领域知识,依据拆解约束闭环、缩减约束闭环和析出约束闭环等原则,采用等价约束替换来处理几何约束闭环问题,优化几何约束图的结构,实现几何约束系统的优化分解.最后用多个实例验证了该方法的正确性和有...     

协同产品开发中的产品模型轻量化技术

针对网络环境下协同产品开发中复杂产品模型数据交换、远程传输困难等瓶颈问题。提出一种复杂产品模型数据轻量化算法．该算法基于非几何信息过滤，曲线、曲面简化，通用压缩算法数据压缩等步骤对初始产品模型进行简化．文中算法已应用于协同交互系统InteView2.0中．在相同逼近精度下，轻量化后的模型比原系统输出的VRML格式文件具有更高的压缩比．     

与历史无关的三维参数化模型构造方法

针对解析曲面构成的B-rep模型，提出了一种陈述性三维几何约束模型的构造方法．基于位置和姿态自由度解耦思想给出了几何实体的外形描述，借助空间矢量正交或平行条件定义了基本约束单元，并推导出常见工程约束的代数方程．讨论了陈述式约束模型自动构造过程，开发了三维模型变形设计原型系统，并验证该方法的可行性。     

基于约束矩阵的几何约束传播研究

为了保证几何约束系统的一致性和几何约束求解的正确性,对几何约束传播进行了研究,指出几何约束传播是几何约束系统的本质特征。提出了几何约束矩阵和约束传播矩阵来表达和揭示约束传播的内在机制,并提出了一种闭环约束识别的新方法。通过约束传播分析,为几何约束求解引擎的实现提供了理论依据和快速算法。     

多刚体系统运动仿真中选择自然坐标的自适应调节方法

通过自动调节多刚体系统中每个构件上自然坐标系的形态,达到自动选择自然坐标的目的。提出了自然坐标系的自适应调节方法：首先,为标准自然坐标系找出周边所有基点空位和矢量空位并对其加权;然后,剔除冗余空位并调整权值;接着,找出最多4个权值总和最高的可行空位;最后,标准自然坐标系调节自身形态以占据所有可行空位。调节结果是实际的自然坐标系,它为该构件提供12个合理的自然坐标。在多体动力学仿真平台InteDyna上实现了该方法,提高了自然坐标法的建模效率和建模质量。     

机械CAD的关键技术—约束求解

本文通过对机械ＣＡＤ 系统的关键技术的约束求解方法及其优缺点的分析， 比较了国内外各个著名机械ＣＡＤ 系统所采用的约束求解方法， 指出变量几何技术是机械ＣＡＤ 约束求解的主流技术。本文最后指出统一的二维和三维求解核心是机械ＣＡＤ 系统约束求解的发展趋势。     

面向汽车动力学自动建模的模型描述语言研究*

定义了一种模型描述语言--MDL,采用BNF范式描述了MDL的语法规范,分析了其实现的内在机制.在汽车动力学建模中,将汽车模型采用自顶向下的划分方式,划分为多个相对独立的子系统,采用模型描述语言对各个子系统的组成构件及其约束关系进行描述和定义,从而完成了一个整车动力学模型的描述.这种方法可以简化汽车建模的复杂性,提高模型的可扩展和可重用性,同时能够保证模型的精度和准确性.并在自主开发的汽车动力学仿真分析平台InteDyna中验证了这一方法的有效性.