面向复杂系统虚拟样机协同建模的方法研究

基于系统工程建模语言(SysML)与高层体系架构(HLA),提出了一种面向复杂系统虚拟样机(VPCS)的开放式协同仿真建模新方法。该方法可以实现VPCS中各类学科异构模型的集成和协同仿真。将VPCS划分为顶层模型、联邦模型和领域组件模型,并分析了VPCS的模型调度机制;利用该方法,对某型无人机的飞控系统虚拟样机进行协同仿真建模,结果充分表明,该方法可以有效地进行多层次、多粒度、多领域的VPCS仿真建模。     

挖掘机器人虚拟样机建模策略与仿真技术研究

为了全面分析挖掘机器人的综合性能,提出基于数字化虚拟样机的虚拟测试评估方法.以一台3.5 t试验型挖掘机器人为对象,系统研究挖掘机器人虚拟样机的子系统建模及模型集成技术.利用Pro/E和ADAMS软件建立机械子系统、液压子系统、伺服控制子系统、节能控制子系统以及土壤挖掘阻力模型,并在ADAMS环境中利用参数关联和模型集成技术,将各个子系统模型集成,构成机电液一体化的挖掘机器人虚拟样机模型.最后通过实验证明了样机模型的精确性.该集成样机模型能够代替实际物理样机对各个子系统的性能进行仿真分析,并从系统的角度对挖掘机器人的性能进行综合评估,提高了产品开发速度和精度,降低了开发成本.     

基于Web服务技术的仿真组件模型发布机制

在复杂产品虚拟样机工程中,如何对仿真组件模型进行开发和有效发布,实现产品设计人员对分布在网络化协同制造环境的仿真资源的有效查询和访问,一直是复杂产品协同仿真技术面临的一个主要问题.为了解决这个问题,以国家863/CIMS主题的科研项目为背景,在分析协同仿真平台COSIM及其支持的仿真模型组件技术的基础上,研究采用Web服务技术开发仿真组件模型,提出为仿真组件模型建立面向对象的发布数据模型,并在企业私有UDDI服务器上实现仿真组件模型的有效发布,最后阐述对基于Web服务的仿真组件模型在网络化协同制造环境中进行查询和调用的机制,实现仿真组件模型的互操作性和可重用性,达到促进复杂产品虚拟样机协同仿真的目的.     

基于HLA的复杂产品协同设计中数据一致性

基于HLA的复杂产品协同设计中数据一致性通过分析复杂产品协同设计的特点和高层体系结构(high level architecture,简称HLA)在工程设计领域中的应用,构建了一种基于HLA的联邦式协同设计系统体系结构,阐述了系统中各平台的组成和功能.为确保协同设计过程中联邦成员收发数据的一致性,提出了各平台中联邦成员的时间管理策略,给出了系统整体时间推进的方法和过程.在时间管理策略的基础上,通过采用设置内部和外部事件逻辑计数器方法和基于仲裁的锁定机制,实现了系统运行过程中设计邦员动态注册的初始一致性.     

基于多体系统动力学的悬架虚拟样机库

从悬架的运动学和柔顺性(K&C)关系入手,以多体系统动力学为理论依据,建立了包含多种悬架的虚拟样机库。该虚拟样机库具有:①开放性。通过修改参数可以方便地构建用户自己的悬架虚拟样机;②实用性。虚拟样机库中的悬架都是企业实车悬架,对其仿真得出的悬架K&C特性具有重要的工程参考价值;③基础性。可快速构建多种前后悬架布置形式的整车虚拟样机。该虚拟样机为悬架产品乃至底盘产品的综合化、集成化、并行化设计打下了基础。     

基于虚拟样机技术的深海采矿主动式升沉补偿系统设计

在分析已有海洋钻井平台、钻探船的升沉补偿系统特性的基础上,依据中国大洋协会(COMRA)的大洋多金属结核中试采矿系统及1 km深范围海试状况,提出了双油缸主动控制升沉补偿系统设计方案,创建了该系统的虚拟样机.对该虚拟样机进行参数化设计、工作过程模拟和模糊控制仿真研究,结果表明,此虚拟系统设计方案可行;基于该虚拟样机的模糊控制策略,在仿真研究中能有效提高升沉补偿效果,达到系统设计要求.     

陕西省电子信息产业集群创新协同度分析

以复合系统协同度模型为基础,采用构建产业集群协同创新系统指标体系及Z-score对数据标准化处理方法,测算陕西省电子信息产业集群创新协同度。通过对产业内部创新主体子系统和产业外部创新环境子系统有序度和协同度的测算,得出两个子系统的有序度都呈一定上升趋势,但并不协调,创新系统整体协同度较低;产业集群创新主体子系统对整个系统协同度的演进起主要作用,外部创新环境系统起辅助作用的结论。需从调整创新主体资源投入结构、加强金融环境建设以及促进产学研合作等方面着力提升陕西省电子信息产业集群协同创新能力。     

移动网络环境下虚拟交互平台的设计与实现——以虚拟奥运场景为例

分析了集成互联网和移动网的移动虚拟平台的构建方法,讨论了场景管理、一致性维护、异构三维引擎协同、移动端实时通讯保证等关键技术,开发出移动虚拟平台的原型系统,并通过实例,论证了移动虚拟平台技术实现的必要性和可行性．     

多航天器协同飞行动力学分解建模与控制

研究了一种基于动力学分解的多航天器协同飞行动力学建模与控制方法.设计了分解算法,将涉及复杂运动的多航天器协同飞行动力学分解为分别反映多航天器整体协同飞行的整体系统动力学和反映多个航天器之间相对运动的队形系统动力学,且这两个子系统的动力学模型与单个航天器的动力学模型具有类似的形式;分别控制这两个子系统即可实现多航天器的队形保持、重构以及整体的大范围转移.设计了整体系统和队形系统的跟踪控制律,并利用李亚普诺夫稳定理论证明了其稳定性.仿真检验了分解算法和控制方法的有效性和合理性.     

面向产品协同设计的群体决策支持系统及其开发平台

研究群体决策支持系统的关键技术，并将其引入产品协同设计与研制，提出面向产品协同设计的群体决策支持系统层次结构，实现了模型库系统、知识库系统、数据库系统、交互系统以及系统集成和运动的协调控制。以某产品协同设计为背景，实现了产品设计、仿真的工作流建模、并行协同机制以及应用软件模型化方法，为产品设计与研制提供一个集成开发平台PCDGDSS。     

高速滑车立环轨道的有限元建模和分析

研究基于ANSYS软件的原子滑车的强度分析。解决了基于ANSYS软件的原子滑车轨道的强度分析的关键问题，如高速滑车的受力模型，轨道的建模方法、载荷和边界条件的确定。利用ANSYS软件对原子滑车立环轨道在典型工况下发生的位移和受到的应力进行了分析，并为设计优化提供了一种新手段。     

原子滑车车架和桥壳的有限元分析

原子滑车游乐设施作为特种设备的一种,其结构的安全性直接影响乘客的人身安全。分析了原子滑车的车架和桥壳的结构和力学模型,利用ANSYS软件对原子滑车的车架和桥壳进行了建模、并进行了静力学、模态和响应特性的分析,给出了模态分析结果。对分析结果进行了讨论,为改进原子滑车的设计、提高原子滑车的安全性提供了可靠的理论依据。该方法也可以应用于其他类似的特种设备的分析中。     

光纤应变传感器在振动检测和安全评估中的应用

介绍了一种利用光纤应变传感器进行动载作用下构件安全性检测的方法,以国内某过山车基础支撑为例,介绍了光纤应变传感器的安装和使用方法,并通过对传感器采集到的应变数据进行分析,结合其他现场检测数据,对受测构件安全性给出了评价.     

基于UG的弧面凸轮复杂轮廓曲面的构建

提出了构建弧面凸轮空间轮廓曲面实体模型的一种方法,以建立弧面凸轮轮廓曲面方程为基础,通过UG的OpenAPI编程接口实现了弧面凸轮复杂轮廓曲面实体模型的参数化绘制。     

基于Pro/Mechanica的辊压筒优化设计

微生物自动植入海绵机上的辊压筒的壁厚、壁上开孔形状、大小及密度对其成本、性能及寿命有很大影响。因此,辊压筒的优化设计是该机设计中要解决的关键问题之一。利用Pro/Mechanica模块与Pro/E的无缝集成,先建立辊压筒模型,然后再对模型进行结构分析及优化设计。通过对模型灵敏度分析、静力学分析及优化设计,得到了能够满足强度要求的质量最小的设计结果,提高了产品结构优化设计的效率,并降低了生产成本。     

斜压状态下托轮滚圈多体接触的力学特征

根据滚圈处筒体的变形及力平衡条件,建立了计算滚圈与筒体间接触压力分布的数学模型。研究了斜压状态下托轮滚圈多体接触模型的特点,开发了斜压接触下托轮滚圈有限元建模程序,该程序适用于任何载荷、载荷比、偏斜角下托轮滚圈的接触有限元分析。应用均匀设计法,设计了托轮与滚圈多体接触的有限元计算方案,通过计算,得出了托轮与滚圈的应力及变形情况。通过对滚圈的变形椭圆度和内、外表面的最大等效应力进行多元线性回归,得到了滚圈的变形椭圆度和内、外表面的最大等效应力随支承载荷、载荷比、托轮偏斜角的变化公式。     

Internet环境下基于CSCW的产品设计方案

简要介绍了 CSCW及 Internet环境下基于 CSCW的产品设计 ,提出了一种实现分布式协同设计的技术方案 ,并讨论了其中的体系结构以及设计过程中可能发生的冲突     

带式输送机传动滚筒轴设计中的力学问题

运用力学基本原理把带式输送机传动滚筒轴的结构、支座、载荷等诸多因素进行合理简化,建立起恰当的力学模型;针对这些力学模型,如何进行相关的受力分析及强度计算,本文对此进行了较为详细的讨论.     

梳棉机自调匀整智能控制

针对国内梳棉机生条质量不稳难题,提出了基于工控机RS485串行通信的高可靠性梳棉机两检两控自调匀整控制方案。针对剥棉规律复杂、难以精确建模的特点,设计了基于现场调试经验的小型实时专家控制器以改善长片段不匀率。利用机前短开环对生条短、中、长片段进一步全面调整,降低匀整死区,提高不匀率指标。现场试运行情况表明,该控制方案最小匀整片段<0.05m,5m条重不匀度CV<1%。实践证明,新提出的两检两控智能型控制策略,解决了国内梳棉机不同班次、不同机台之间重量偏差较大的难题,提高了梳棉机性能。     

接触角螺旋升角对滚柱丝杠副传递效率的影响

建立行星滚柱丝杠副的传递效率数学模型,对行星滚柱丝杠副的正传递效率进行研究,并对传动效率影响较大的接触角和螺旋升角进行定量定性的分析,得出了螺旋升角最优值为5°,接触角45°为最佳值,为行星滚柱丝杠副的结构参数优化及产品系列化设计提供参考。