基于VR的起落架维修教学平台

本文提出以VR技术制造出的虚拟教学训练环境来改善维修人员的实操水平。通过对于3dsMAX、Unity3D、CAD的学习与运用与整合,创造出1:1的虚拟模型、工具以及环境,实现VR维修平台模拟教学演示以及自主操作功能,达到学员能够观看教程演示后,能够进行专项拆装训练的目的。本虚拟拆装维修教学让学员可以在自主学习中,掌握飞行器部件装配过程,为实践拆装操作奠定基础。     

机载气象雷达维护模拟系统的设计

机载气象雷达(WXR)是现代民航飞机上保障飞行安全的重要电子设备,其维护及排故是飞机维护工作中的重要内容;为满足新技术条件下的机务培训要求,拓展维修深度,设计并实现了机载气象雷达维护模拟系统;该维护模拟系统通过对机载气象雷达的故障分析与建模,充分利用现有的航空电子设备,可将电子拆装、通电测试、模拟排故等航线维护工作项目集于一体,形成综合性的培训平台;最后,通过一个实例说明了该维护模拟系统的设计原理和维护应用。     

基于蚁群算法的虚拟维修环境布局规划方法

虚拟维修拆装过程是虚拟维修的重要组成部分。现阶段拆装过程中产生的零部件一般都只是简单的以爆炸效果在虚拟三维空间环境中显示,然而当部件复杂,拆装后零部件较多时,这种显示效果容易产生视角上的重叠、混乱。为了解决虚拟维修拆装环境中的零部件在三维空间的布局问题,应用空间规划对零部件进行拆装顺序分类,将复杂三维布局转化为二维布局,同时使虚拟环境空间更具层次感。在运用定位法进行二维布局优化时,结合蚁群算法进行布局顺序寻优,提高了布局优化质量。最后通过对某航空发动机高压压气机虚拟拆装零部件布局进行仿真分析表明,提出的方法是可行的。     

可远程支持的航空活塞发动机故障诊断专家系统研究

通用航空存在布局分散、企业机队小及维修技术力量薄弱等特点.使通用航空飞机排故困难;为解决这种情况,对基于故障树和神经网络的航空活塞发动机故障诊断技术进行了研究,构建了基于故障树和神经网络结合,辅以远程专家视频会诊的航空活塞发动机故障诊断专家系统,并给出了故障知识库的构建和管理方法,三种故障诊断模型的推理机制和融合方法;利用收集的航空活塞发动机故障数据对神经网络故障诊断方法进行了验证.有效地诊断出航空活塞发动机的故障.     

基于面向对象技术的航空发动机性能仿真框架设计

根据航空发动机性能仿真的需要,采用面向对象技术和分层设计思想,构造了航空发动机性能的通用仿真系统框架.该框架中,利用面向对象技术形成了模型对象类属层次关系,并由下向上逐层完善,提高了仿真框架的适应性和可扩展性.利用该仿真系统框架,建立了某单轴涡喷发动机仿真对象模型,通过对其进行静动态特性仿真,验证了该框架的有效性.     

面向拆装训练的输油泵机组虚拟维修系统设计

针对输油泵机组实装维修训练存在的不足,设计了面向拆卸与装配训练的输油泵机组虚拟维修系统。通过现有主流虚拟现实仿真平台的对比,选择以Unity3D作为开发平台。分析了系统功能、性能需求,设计了系统多层次模块化训练体系结构。针对系统交互式拆装的核心功能需求,提出一种高效的鼠标拖拽时零部件位置更新算法;为在虚拟训练过程中正确模拟机械零部件拆装的顺序关系,研究了基于事件驱动编程的设计方法。对系统实际运行参数进行测试,满足各项功能、性能需求。系统不仅满足输油泵机组维修训练的需求,还可为其它产品的维修拆装训练系统设计提供参考。     

航空发动机教学实验系统的虚拟装配技术研究

航空发动机虚拟教学实验系统的建设是将VR(Virtual Reality)技术与实验相结合的一次综合性的实验探索与尝试.该系统是将虚拟装配及拆卸、模化实验、模型流场的动态显示及发动机试车等综合仿真实验系统,重点论述了教学实验系统开发中的虚拟装配技术,在对虚拟装配的研究现状分析和总结的基础上,对航空发动机虚拟装配的关键技术和虚拟装配系统的实现方法进行了分析和研究,包括基于数据手套的虚拟手操作、实时碰撞检测、装配路径和装配顺序规划等问题.最后还展示了利用航空发动机三维可视化虚拟装配系统完成虚拟装配操作的实例,并分析了虚拟装配系统与传统装配相比较的优势和特点.     

基于zSpace的岩心钻机虚拟拆装系统

提高虚拟拆装系统的交互性和立体显示效果, 对虚拟仿真项目的实际应用具有积极意义. 以地质工程中的关键设备岩心钻机为对象, 利用Unity3D和zSpace软硬件平台, 开发一套岩心钻机虚拟拆装系统. 系统拆装模块主要利用六自由度触控笔, 对岩心钻机整机和分动箱、回转器等重要部件, 实现抓取、缩放、爆炸、模型重置等交互操作. 通过zView插件包, 实现拆装过程的增强现实显示效果. 添加配套的钻机简介、工艺流程、安全规范等理论知识模块, 完善虚拟实训体系. 实践表明, 该系统具有交互性强, 显示效果佳的特点, 在实践教学中取得了较好的效果.     

基于Jack的虚拟维修样机交互行为建模方法研究

虚拟维修仿真是近年来出现的一种新的采用计算机动画、虚拟现实等技术,进行维修设计和维修训练等的方法,其基本思路是建立设备的虚拟样机,在虚拟环境中模拟特定的维修活动,如产品或部件的拆卸分解、更换、装配等;从运动行为建模、约束关系建模与拆装顺序描述3个方面详细讨论了虚拟样机交互行为建模的方法与过程,最后在Jack环境下设计了交互特征建模软件模块,利用数据库管理样机的交互特征;基于特征的交互行为模型能够满足虚拟维修仿真的需要,设计的软件模块能够较好地与仿真系统集成,对虚拟维修仿真实现具有重要意义.     

基于模糊神经网络的涡喷发动机控制系统设计

针对微型涡喷发动机ECU控制系统具有时变性和非线性的特点,为改善微型涡喷发动机控制系统的控制性能,将模糊神经网络PID控制方法应用于ECU的转速与推力控制系统中;首先,利用某微型涡喷发动机的试车数据通过系统辨识方法得到其数学模型,其次针对模糊PID无法在线调参的弊端,引入模糊神经网络控制方法对微型涡喷发动机ECU系统进行控制;为模拟发动机在工作过程中遇到的干扰问题,在仿真过程中加入了干扰信号,通过与传统PID、模糊PID的仿真结果对比验证得出,模糊神经网络PID在涡喷发动机转速控制系统中响应速度更快约为1 s,超调量更小约为0,在有干扰的情况下恢复稳定状态的时间更短,约为0.5 s。     

基于VR的“农业机械学”仿真教学系统

为改善传统农业机械教学过程中“老师难教,学生难懂”的局面,从虚拟仿真教学角度出发,以现代农场为原型,基于Unity3D虚拟现实开发平台,设计开发了“农业机械学”仿真教学系统.阐述了系统的设计思想、功能和结构,并对开发流程中所涉及到的关键技术进行了介绍.应用结果表明,系统实现了虚拟农场中农机设备生产作业的虚拟可视化,并且对各种主要农机设备的拆装、维修保养及工作原理进行了在线展示,具有一定的实用性和教学价值.     

基于模型的虚拟温度传感器设计

针对航空发动机控制系统的半物理仿真过程中实时温度场难以模拟、接口电路的温度通道不能检验等问题,提出了一种基于模型的虚拟温度传感器设计思路。在Matlab/Simulink平台上建立传感器的变时间常数算法模型,使用RTW-EC的自动生成代码工具基于数字信号处理器(DSP)C2000微控制器设计了虚拟温度传感器,进一步结合CCS集成开发环境(IDE)对所生成的温度传感器代码进行了处理器在环(PIL)验证。仿真结果表明:所构建的虚拟传感器能够高精度模拟真实温度传感器的特性,可以满足航空发动机控制系统半物理仿真试验的要求。     

设备拆装混合现实系统中的拆装逻辑设计

针对机械部件在拆装过程中存在设备投资大、损耗程度高、危险性大、拆装效率低等问题, 本文采用混合现实技术, 设计出一套虚拟拆装系统. 其中, 拆装逻辑是拆装系统的核心, 拆装系统的通用性取决于拆装逻辑的设计. 为了解决虚拟拆装系统通用性差的问题, 本文通过对常见机械模型的连接方式和装配关系进行分析和总结, 设计出一种基于图遍历算法的数据结构来表达各个模型的逻辑关系, 并针对特种阀门、六关节机械臂等设备的拆装进行实验. 实验结果表明: 该拆装逻辑解决了拆装顺序的可定义和通用性等问题, 能够对模型部件按工艺流程进行虚拟拆解和装配, 最终实现虚拟拆装系统的通用性.     

基于视情维修的涡轴发动机维修保障辅助决策体系研究

复杂装备科学的维修保障策略是保证装备合理使用与适时修理的基础,是有效实施复杂装备全寿命保障的前提,关系着装备任务效能的有效发挥;文中立足于航空装备的视情维修策略,以直升机中广泛采用的涡轴发动机为研究对象,首先基于装备维保过程的大量信息提出了构建涡轴发动机涡轴发动机及其关键部件寿命与健康管理综合知识库的方法、策略;其后结合涡轴发动机循环寿命统计法与基于K均值聚类算法等各类使用条件下的寿命损耗研究方法,阐明了涡轴发动机不同应用条件下的备件量化分析策略;更进一步地,以涡轴发动机关键部件典型故障模式梳理与成因分析(FMECA)与考虑故障概率的发动机核心备件的量化分析为基础,给出了涡轴发动机关键部件备件量化方法与策略;最后基于上述方法的研究成果,阐述了涡轴发动机维修保障辅助决策软件平台的体系架构;文中的相关研究成果可被用于航空发动机等复杂装备系统的维修保障策略构建与工程化应用.     

基于Python的航空发动机仿真平台开发

航空发动机控制系统研制过程中,系统仿真是控制算法验证、边界条件模拟和故障注入等的有效手段,对提升航空发动机控制系统质量和降低验证成本具有重要作用.结合工程实际需要,基于Python程序设计语言,综合运用面向对象的发动机建模、数据库和人机界面等技术完成某航空发动机全数字仿真平台开发,并通过仿真实验验证了该平台的正确性和可靠性.该平台充分利用了Python在程序设计、数据库、数值分析和GUI等方面的强大优势,具有良好的可交互性和可扩展性.     

笔记本电脑维修虚拟仿真学习平台的设计与应用

本文提及的笔记本电脑维修虚拟仿真学习平台是为中职校“笔记本电脑维修”课程教学、实训和课堂评价而开发的交互式教学系统,其特点是应用计算机技术、网络技术、数据库技术等实现了课堂教学的“虚拟仿真操作+操作行为实时反馈”。该学习平台集在线学习、笔记本电脑虚拟拆装功能、故障排查功能、实时反馈功能、故障实例题库、拆装微课、故障排查微课等于一体,突破了传统教学实践机会少、教师难以掌握学生出错思维以及缺乏互动反馈等局限。经作者学校课堂实践应用,教学效率及学习效果均有提高。     

一种新型在线式铁谱仪的静磁场设计与应用

以在线式全流量扫描铁谱仪为背景,对静磁场的磁路进行设计,并从磁荷模型出发,引入广义二项式定理将不可积因子转变为可积因子,从而对该磁场的磁感应强度进行解析计算,通过对比理论值和实际测量值发现解析表达式很好地反映了静磁场的磁感应强度分布规律.在此基础上,将所设计的静磁场应用到某新型涡喷航空发动机性能监测中,对监测到的磨粒进行了分析,监测结果与发动机的实际情况相符合.     

拟牛顿法在航空发动机特性仿真中的应用

航空发动机特性仿真中常用牛顿迭代法求解非线性方程组,牛顿法每一步迭代计算都需要计算Jacobi矩阵,这需要多次发动机气动热力过程计算.因此避免大量重复计算Jacobi矩阵可以减少发动机计算整机的气动热力计算次数,从而提高发动机特性计算的速度.文中采用基于Broyden原理的拟牛顿法求解发动机非线性方程组,这种方法可以直接求出第一步迭代后的Jacobi矩阵,从而大幅度提高计算速度.将拟牛顿法应用于某型涡喷和涡扇发动机特性计算,通过分析计算结果,证明了采用拟牛顿法可以提高发动机特性模拟的计算速度.     

基于Unity3D 的减速器虚拟拆装实验

Unity3D 作为一个功能强大且具有良好的跨平台特性的三维引擎,在构建交互式 的虚拟场景方面具有极大的应用空间,将其应用于教学,具有重要的现实意义。鉴于此,通过 对减速器的基本构造和结构进行分析,在研究Unity3D 构建三维交互式虚拟场景的方法和关键 技术的基础上,以几类典型的减速器为例,构建了减速器虚拟拆装实验,可发布为多平台运行, 其中,基于移动平台独立运行的APP,无需网络支持,更加便捷,应用更为广泛,在结构认知、 产品拆装、课程设计等教学和实践环节中取得了良好的教学效果。     

基于MATLAB的增压器涡壳流道截面设计

涡轮增压器是利用发动机排出的高温废气,驱动涡轮机中的涡轮旋转,涡轮轴带动压气机中的叶轮高速旋转,以离心的方式压缩空气,提高发动机的进气密度到2-3个大气压.因此,发动机喷油器可以喷更多的燃油,达到提高发动机升功率的目的 .增压器涡壳流道截面形状直接影响增压器涡端的流量、膨胀比和效率,是整个增压器系统的设计要点.文章根据...