基于知识的产品级参数化虚拟设计的可重用性研究

以抓斗设计为背景，着重讨论完整产品如何实现可重用的三维参数化虚拟设计：首先自上而下完成总体设计，然后自下而上建立抓斗模型、建立装配和总装模型。在三维参数化设计中引入知识工程的基本原理，通过知识的应用实现完整产品虚拟设计的可重用性。通过面向对象的封装，虚拟产品的设计中包含了形状和尺寸约束以及相关设计知识，可以供以后的设计重用。     

挖泥船抓斗机滚筒虚拟实验分析

抓斗机滚筒是保证抓斗机安全有效工作的支撑连接件,具有局限的安装空间和复杂的载荷工况等特点。根据锚泊系统简化模型建立挖泥船的虚拟样机,构建滚筒的虚拟实验模型,并将抓斗机运动过程中的滚筒受力简化成接触约束,运用ADAMS动力学分析功能对传动滚筒进行静力学、动力学分析。将滚筒受力曲线拟合成分段函数,并在ANSYS中构建有限元模型,利用时域后处理分析滚筒的位移变形及应力分布。分析结果表明挖泥船抓斗机滚筒虚拟实验可以有效预测滚筒在抓斗机工作过程中的失效工况,为抓斗机滚筒结构优化设计及海上作业平台的机械结构分析提供可靠的仿真模型。     

抓斗起升动载系数的仿真分析

运用三维建模PRO／E软件、有限元ANSYS软件以及虚拟样机ADAMS软件，对抓斗的起升过程进行仿真分析，并结合起重机设计规范，对抓斗的起升动载系数进行比较和选取，得出较合理的仿真数据。     

桥式卸船机抓斗摇摆数值仿真与控制分析

在桥式卸船机抓斗摇摆控制方法研究中,解析模型由于对物理模型过分简化而准确度较低,为此建立了包括大车框架、小车、钢丝绳、抓斗等在内的抓斗小车系统虚拟样机动力学模型.重点研究了MSC.AD-AMS多股钢丝绳的离散刚体Bushing连接建模,改进了钢丝绳弹性模量的计算方法.对无摇摆控制下抓斗摇摆特征进行了仿真,并分析了空气阻力与抓卸料对抓斗摆角的影响,仿真结果表明模型的正确性.通过对抓斗摆角与小车对抓斗相对速度的关系等分析,得出理想的抓斗摇摆曲线,为开发抓斗摇摆控制方法提供了原理性指导.     

基于ADAMS/Cable的抓斗卸船机摆动动力学与控制研究

针对传统钢丝绳建模方法复杂困难性及仿真效率低的特点,首先基于ADAMS/Cable模块创建了抓斗卸船机柔性钢丝绳系统,实现了钢丝绳的参数化建模和起升绳长变化,使得建立的摆动动力学虚拟样机模型更接近实际情况;然后对抓斗运行路径进行了分析,表明选择弧形路径可提高抓斗卸船机的工作效率;最后考虑钢丝绳弹性因素进行了虚拟样机摆动控制仿真,并与传统单摆模型进行了比较分析,结果表明,钢丝绳弹性对摆动控制的影响并不显著,相对于传统单摆模型,考虑了抓斗尺寸影响的虚拟样机模型更符合卸船机的实际运行情况。     

500t深水沉船打捞抓斗的研究

介绍了500 t大型深水打捞抓斗的结构组成和工作工况,结合打捞抓斗特殊的工作环境,建立起抓斗受力的数学模型,分析了抓斗的挖掘机理和刃口切入力。运用有限元软件Ansys,建立了抓斗结构的有限元分析模型。运用有限元软件对抓斗结构进行分析,并运用LS-DYNA分析了打捞抓斗穿透船体钢板的过程,解决抓斗研制过程中所遇到的问题,可用于抓斗的设计参考。     

电动执行器虚拟设计方法的研究

对机械产品虚拟设计技术进行了分析,探索了虚拟设计中产品的建模技术和虚拟装配技术。构建了电动执行器零部件的三维模型;采用数据库技术和UG二次开发工具UG／OpenAPI建立常用的标准件库;实现了电动执行器三维虚拟设计、装配,并对装配模型作干涉检查。从而实现了电动执行器快速的虚拟设计。     

基于ANSYS Workbench多瓣抓斗的模态分析

抓斗是以抓取泥沙及各种散装货物能启闭的斗,颚板是抓斗工作装置的主要承力构件。文中采用SolidWorks创建多瓣抓斗的颚板的三维模型,导入ANSYS Workbench中,对单一的颚板进行约束模态分析,得到其前10阶固有频率和振型,分析其动态性能。为今后颚板的设计、制造提供了理论依据。     

Pro-engineer和ADAMS在机构设计仿真中的应用

虚拟样机技术是利用软件建立系统的三维实体模型和动力学模型来分析和评估系统的性能,从而为物理样机的设计和制造提供参数依据。简述了虚拟样机技术、三维建模工具Pro-e和动力学仿真软件ADAMS以及虚拟样机开发的流程;介绍了它在曲柄摇杆机构仿真分析中的应用。     

丝杠式窨井清淤机械手的研究

设计了一种机械手臂,用于城市窨井内部淤泥杂物的清理,提出了机械完全代替人工的设计理念,介绍了机械手臂的构成及其工作原理,建立了机械手臂的三维模型,对主要零件进行了选型,并对清淤抓斗进行了受力分析。     

并联机床虚拟概念设计平台的开发

以提高并联机床设计效率和质量为目标,研究了并联机床虚拟概念设计的主要内容,开发出基于ADAMS的并联机床虚拟概念设计平台,建立并联机构型谱库和功能模块组件库,并实现对型谱库和模块组件库的管理.开发并联机床虚拟装配人机交互界面,以帮助设计者完成并联机床的虚拟装配.利用ADAMS的动画技术和仿真分析功能,实现了对样机模型的运动学仿真和分析.     

基于Windows Mobile的机械制图虚拟模型

对基于Windows Mobile平台的机械制图虚拟模型进行了研究,通过分析基于Windows Mobile的虚拟模型开发平台以及Windows Mobile中的3D图形绘制技术,确定了Mesh类的数据需求;研究了VRML标准IndexFaceSet节点的数据结构,获得了VRML文件解析的逻辑关系;设计实现了基于Direct3DMobile的VRML模型3D浏览器,并实现了基于Windows Mobile平台的机械制图虚拟模型系统设计。该系统拓展了虚拟模型库的应用空间,为其他虚拟模型的移动应用提供了基础。     

基于Delphi和VRML的虚拟装配平台的实现

针对目前 CAD软件只生成静态三维装配体 VRML 文件的问题 ,分析了交互式虚拟装配 VRML 文件的事件流程和虚拟产品的顺序装配的机理 ,提取其中可赋值变量 ,利用可视化编程语言 Delphi开发一个实现复杂虚拟装配的平台 ,完成静态 V RML文件到动态交互式虚拟装配文件的自动转换     

基于三维软体驱动器的手部康复装置研究

针对手部康复装置结构复杂、穿戴舒适性差、制作成本高等问题,提出了一种基于三维软体驱动器的新型手部康复装置。首先,根据手部功能运动范围分析,设计了具有三空腔结构和纤维增强结构的三维软体驱动器。其次,利用Yeoh模型、虚功原理和结构分析,建立了以空气压强、纤维匝数为输入量,弯曲角度为输出量的数学模型。然后,通过有限元分析,确定了纤维匝数和建议工作压强,降低了数学模型的计算量。最后,使用3D打印技术和硅胶材料完成了样机的制作。为了验证以上理论,在软体驱动器综合实验平台上进行了性能测试。结果表明,该软体驱动器的最大弯曲角度、指尖力和相对误差分别为230°、1.08 N和25.04%;该装置可以模仿常见手势,抓取日常生活用品,能够满足基本的手部康复训练。     

虚拟技术在机床设计中的应用

以小型数控滚齿机为研究对象,基于UG NX4.0平台,详细介绍三维建模、虚拟装配以及运动仿真在机床设计中的应用.实践证明该小型数控滚齿机运行状况良好,能满足生产及教学实验需求.     

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。     

基于web的交互式虚拟装配平台的开发与实现

基于网络的虚拟装配是实现产品网络化设计制造的一项重要技术,当前已经成为研究热点。提出了一个基于web的交互式虚拟装配平台,用于实现网络化的虚拟产品装配显示、管理和控制等;主要研究了该平台的体系结构及支持网络化虚拟装配中的几类关键技术与解决方法,在此基础上,开发了一个基于web的交互式虚拟装配平台原型系统。     

桥式抓斗卸船机抓取控制的优化

抓斗式卸船机是重要的港口卸料设备，抓斗抓取控制的好坏直接影响整台卸船机的性能。通过对抓斗提升机构的“钢丝绳补偿”和抓斗开闭机构的“电流补偿”实现了抓斗式卸船机物料抓取优化控制。     

港口机械行走装置参数化设计及三维虚拟仿真

研究了基于三维设计平台的港口机械中的行走装置参数化造型和仿真的自动化问题。以Solid Works三维平台为基础，建立行走装置的全部构件，并对其进行封装；通过构件约束方程式实现构件参数化造型；根据构件空间位置，按后台预置装配方法实现虚拟装配；并在面向对象环境下编制了行走装置的快速三维造型与仿真模块。