战斗部虚拟样机设计方法研究

本文分析了传统战斗部设计方法的特点和存在问题,并分析了战斗部虚拟样机设计方法特点和应用意义.利用先进的工程设计方法、计算机技术和战斗部设计/评估技术,针对战斗部研究特点,建立了战斗部虚拟样机设计方法和设计过程.确定了虚拟样机设计的总体框架.开展了虚拟样机设计方法的关键技术分析,包括知识体系建立和虚拟样机技术等.最后给出了战斗部虚拟样机设计系统的部分应用示例.     

虚拟样机技术综述

从市场经济的角度论述了虚拟样机技术产生的背景,分析了虚拟样机技术相对于传统设计方法所具有的无可比拟的优点;阐述了虚拟样机技术的内涵和研究现状,并且对虚拟样机技术的应用做了大量研究;最后,从其发展历程角度出发剖析了虚拟样机技术发展的限制因素和发展方向.     

轻武器虚拟样机有效性研究

虚拟样机是否有效是虚拟样机技术应用的关键问题之一.为了更准确地评价轻武器系统虚拟样机的有效性,运用相似理论和综合评价方法,从定性和定量两个方面对虚拟样机的可信度判定进行了深入研究.定性分析了轻武器系统虚拟样机和物理样机的相似特征,定量给出了虚拟样机和物理样机相似度的计算,其中确定权重时采用了客观赋值的方法.并以单兵自卫武器虚拟样机为例,验证了上述方法的正确性.这种虚拟样机的有效性研究对轻武器装备的设计和制造具有指导意义.     

三缸集成动力型水泵瞬时流量特性分析

利用SolidWorks软件完成了三缸集成动力型水泵的三维装配体建模,将模型存储为Parasolid格式再导入ADAMS软件中,生成一个三缸集成动力型水泵的虚拟样机.通过对虚拟样机运行情况进行仿真模拟,获取水泵的瞬时流量数据,对输出流量的脉动性进行分析研究,给出理论瞬时流量与曲轴转角之间的关系曲线.仿真计算结果表明,在给定工况下,三缸集成动力型水泵流量不均匀系数为35.15%,理论平均流量为15.73m3/h.     

虚拟样机建模技术浅析

分析了目前虚拟样机建模技术及其不足;探讨了面向CAD/CAE集成的虚拟样机建模技术与多维机械系统虚拟样机建模技术;给出了CAD/CAE一体化的虚拟样机建模方法及思路;简要分析了多维机械系统虚拟样机建模方法与策略.     

虚拟样机技术在制造业中的应用及研究现状

虚拟样机技术以计算机技术为依托,综合多学科技术为产品全生命周期的设计和评估提供技术支持.设计者可在虚拟环境中实现产品设计和产品特性分析,使之能够快速响应市场要求,这打破了传统的设计方式,缩短了设计时间节约了设计资本,尤其在复杂产品的设计中优势更加明显.目前虚拟样机技术在国内外已被广泛采用,具有广泛的应用前景.本文介绍了虚拟样机的技术框架,通过虚拟样机技术在制造业中的应用实例简述了虚拟样机技术在制造业的发挥的作用,详细分析了虚拟样机技术的优势和不足,阐述了虚拟样机技术目前的研究情况.     

基于虚拟样机多体振动系统的可视化设计研究

基于动力学虚拟样机技术,结合多体动力学分析理论,研究了多体振动系统的可视化设计方法.以ADAMS为平台,结合Pro/E中的三维可视化模型,建立了多体振动系统虚拟样机,以及利用软件ANSYS和虚拟样机相结合建立了柔性体.在虚拟样机环境下,运用装配过程可视化、动力学可视化、工作过程及运动学可视化方法对系统进行设计研究,证明了该方法的有效性.实践表明,利用虚拟样机对多体系统进行可视化设计可全面提高产品的设计质量,获得振动系统的重要性能参数.     

基于核心软件的虚拟样机技术

简述了虚拟样机技术的基本概念,介绍了虚拟样机技术的必备的三个相关的技术领域即CAD技术、计算机仿真技术及虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)和最终目标:人机交互技术.阐述了虚拟样机的组成及所处环境.详述虚拟样机的生产流程和虚拟样机技术的工程应用及虚拟样机的优点和发展前景.     

滚动轴承仿真系统虚拟样机与物理样机相似度研究

仿真虚拟样机技术作为一种新兴数字化设计方法被应用在航空发动机滚动轴承设计中。定性定量地衡量虚拟样机和物理样机之间的关系是虚拟样机技术应用的关键问题。重点论述了滚动轴承仿真虚拟样机与物理样机相似度方面的研究,对虚拟样机和物理样机相似度研究所面临的问题进行了讨论。     

面向复杂产品的可重构虚拟样机技术研究

针对复杂产品基于已有知识实现快速设计问题,对产品设计、分析仿真和协同优化过程中模型和知识的重用进行了深入分析,提出了支持新产品开发的可重构虚拟样机构建方法.通过对复杂产品虚拟样机技术分析,研究了可重构虚拟样机的构建过程和建模方法,建立了可重构虚拟样机的基本类图、活动图和映射关系图;在新产品设计过程中参数驱动可重构虚拟样机模型,实现新产品的快速设计和分析及优化.最后,以锤式破碎机主轴为例,实现了可重构虚拟样机的应用,证明了该技术对复杂产品的快速设计具有重要意义.     

清洗机斜盘柱塞泵运动特性分析

选择普遍应用于清洗机产品的并联斜盘轴向柱塞泵为研究对象,根据其工作原理建立斜盘柱塞泵运动数学模型,并利用数值仿真软件对斜盘柱塞运动机构进行运动分析,得到柱塞轴向位移、速度、加速度的数值仿真结果。通过对比从单缸到五缸的并联斜盘轴向柱塞泵集成速度数值仿真结果,从运动学分析的角度定量验证了传统设计理论中奇数缸数并联速度脉动小于偶数缸数并联速度脉动的定性结论。     

混凝土泵车虚拟样机的机电液一体化建模与仿真

应用专业仿真软件MATLAB,AMEsim,ADAMS建立混凝土泵车机电液一体化的虚拟样机仿真平台.基于成熟的仿真平台,进行了泵车臂架的仿真分析.实践证明,混凝土泵车虚拟样机实现了复杂的机械、控制、电气、液压一体化系统的完整动态模拟,对系统中的重要参数进行实时观测,并充分了解了系统之间相互耦合程度.     

高速下摆式光学透镜抛光机的研发

传统光学透镜抛光机存在主轴摆动惯性大,机架易产生振动,整机稳定性差等严重影响产品精度的问题。本文在充分研究传统光学透镜加工设备性能的基础上,利用虚拟样机技术,研发了一套能够克服上述设备缺陷的新型高精度光学透镜抛光机。通过虚拟样机技术,不仅能解决传统研发方法的不足,而且能有效地降低抛光机的研发成本、缩短研发周期。     

虚拟样机技术及其在刀盘研制中的应用研究

介绍了虚拟样机技术并论述了虚拟样机技术与传统的计算机辅助设计/分析/制造技术的区别,给出了虚拟样机技术在机械产品研制中的应用流程,在新产品专用机床旋转刀盘的研制中引入了虚拟样机技术,其应用结果表明,所建立的功能虚拟样机具有模拟物理样机的能力,这种虚拟样机技术应用的新方法在机械产品的开发与研制中具有重要的工程价值与现实意义.     

面向虚拟样机设计的产品属性提取研究

针对虚拟样机分析模型中存住的问题,综合考虑产品设计和性能分析,提出了研究虚拟样机的集成框架;提出一种直接从产品设计模型中抽象产品分析模型,并提取相关性能数据的思路和方法。用CAXA作为计算机辅助设计建模和模型属性提取工具,详细研究了模型一体化的技术过程,着重研究了机械多体系统模型中刚体、约束、力元等组成部分属性的提取,将后续样机的分析和测试与产品设计充分结合,实现了样机模型数据传递的无缝和一体化,解决了各种性能分析工具中重复建模的问题。     

一种新型太阳跟踪装置机构的运动学仿真

提出基于三自由度并联球面机构的新型太阳跟踪系统,并对机构进行运动学分析,给出其位姿和速度反解。在此 基础上,应用机械系统动力学分析软件ADAMS建立该新型太阳跟踪装置的虚拟样机,实现对太阳运动的跟踪,完成该 装置的运动学仿真,得出各电动机的运动参数,验证了机构的可行性。     

复杂产品虚拟样机工程

复杂产品虚拟样机技术是当前CIMS技术研究与应用的特点，其样机的开发工作已一项复杂的系统工程。复杂产品虚拟样机一切技术是融合与产品有关的专业领域技术与建模/仿真技术、信息技术、多媒体/虚拟现实技术、人工智能技术、系统技术和管理技术等多学科的一门综合性技术。基于笔者的研究与初步实践，本文提出了复杂产品虚拟样机工程的概念，并对其技术内涵、组成、运行模式、体系结构及其相关关键技术进行了探讨，以期促进复杂产品虚拟样机技术在我国企业的研究、实施与应用。     

基于虚拟样机技术的轴向柱塞泵特性仿真

为了对柱塞泵的特性进行研究,以ADAMS为平台,结合Pro/E中建立的三维模型、ANSYS柔性化处理和AMESim中建立的液压系统模型,建立了HAWE V30型柱塞泵的虚拟样机.对配流盘位置与压力冲击,泵出口容积与压力脉动,柱塞运动特性和主轴应力应变进行了分析.基于虚拟样机技术的仿真研究,物理意义明晰,分析灵活方便,对于研究分析柱塞泵性能具有重要意义.     

轴向柱塞泵振动机理的研究现状及发展趋势

从轴向柱塞泵振动产生的危害出发,首先阐述了振动产生的机理及其复杂性,在此基础上分析了流体振动和机械振动的研究现状;接着阐述了试验分析研究与振动控制研究的现状,最后提出:发展高速高压轴向柱塞泵是其主要方向;从微观角度揭示轴向柱塞泵内流体对流量脉动及流固耦合振动的影响,结合转子动力学、非线性动力学理论等揭示轴向柱塞泵机械振动规律,是轴向柱塞泵振动机理研究的新动向;在系统内开展轴向柱塞泵故障诊断技术研究也具有重要意义。     

装备故障仿真及评估方法

阐述了虚拟样机仿真的重要性,介绍了机械系统动力学仿真软件ADAMS,讨论了利用ADAMS建立虚拟样机的特点。首次将ADAMS的应用引入到武器装备工程应用领域,对火炮反后坐装置典型故障模式进行分析,在ADAMS环境下建立了火炮虚拟样机,运用Fortran语言结合火炮故障模式编制了故障仿真外挂程序,并对故障参数影响火炮工作性能的规律进行了研究。最后,提出了故障评判函数的概念及基于虚拟样机的故障评估方案,为火炮质量评估提供了新的途径。