基于虚拟仿真的动车组转向架检修支持系统开发

CRH380BL高速动车组转向架技术含量高,结构复杂,需要高效率、高质量的检修与维护手段。文章综合应用虚拟现实、多媒体和仿真技术,设计开发了动车组转向架检修虚拟仿真支持系统。它提供一个可视化的多媒体信息平台,可支持新的培训模式,使培训人员在虚拟环境中快速掌握检修技能,以交互方式浏览转向架各组成部件的三维模型,了解转向架的技术信息、结构特点、模块配置、各级修程信息及产品装配过程。该文介绍了转向架结构特点,详细描述了系统的结构、功能以及关键技术。     

动车组转向架虚拟仿真系统设计与实现

动车组转向架结构的复杂性,使得传统的培训模式已不能满足检修人员短时间内快速掌握检修技能的要求。针对CRH5动车组转向架的结构特点和功能,采用虚拟现实、多媒体和仿真技术,设计实现了动车组转向架虚拟仿真系统,可以清晰地表达转向架的技术信息、结构特点、安装顺序以及工艺要求等。详细介绍了该系统设计实现的关键技术和方法。实际应用表明,该系统不仅为动车组转向架的维护和人员培训提供了一个可视化的多媒体信息平台,也为其他场合的交流提供了直观的沟通方式。     

化工机械检修仿真软件的设计

本文依据化工机械检修职业岗位任职要求,参照企业工作过程,将典型设备检修维护任务转化为学习领域,再将学习领域整合为实训项目。采用基于Photoshop的图形图像处理技术、基于Esperient Creator的三维建模动画技术等将化工机械检修知识中抽象的原理形象化、将危险的维修项目、维修设备虚拟化;采用Flash平台整合图形图像、动画、视频、音频等资源信息,设计开发虚拟仿真软件。     

动车组虚拟维修仿真系统的设计与实现

针对传统动车组维修训练成本高、准确性及效率低的缺陷,基于OpenSceneGraph三维引擎,提出装配结构树重构、复杂产品模型优化显示、维修过程仿真等关键技术,设计并实现动车组转向架虚拟维修仿真系统。实践结果表明,该系统能够满足动车组装配维修训练任务的需要,可节约经费、提高培训效率。     

动车组检修物料拣选路径优化仿真

动车组检修物料拣选是备料过程的主要耗时环节,拣选路径优化有助于减少拣选时间,提高动车组检修效率。动车组检修物料分批次随机存放在多个储位,即1种物料对应多个储位,现有的拣选路径优化基于1种货物对应1个储位前提,现有方法难以解决该问题。在动车组检修物料仓储布局、物料需求、拣选车最大载量确定的前提下,以拣选路径总长度最短为目标,建立储位选择和路径规划进行整体优化模型,基于模拟退火算法设计求解算法。通过算例验证,与基于就近原则的拣选路径决策方法相比,通过储位选择和拣选路径整体优化,拣选路径能缩短12.5%。     

基于OSG动车组虚拟维修训练系统研究与实现

研究动车组虚拟维修培训系统,针对提高人员维修和培训水平,为了缩短大型复杂产品动车组维修的培训周期,节约训练经费,传统虚拟维修训练系统实时绘制大型模型能力弱,表达维修对象信息不直观等的问题,为解决上述问题,提出进一步用仿真技术,开发了动车组维修训练仿真系统,构建了维修训练仿真系统的框架、层次信息模型,基于OpenSceneGraph三维引擎,采用了产品装配树的建立、大型模型渲染优化、交互信息显示和拆装仿真等关键技术,并组成系统进行仿真.仿真结果表明系统设计的可行性,能够满足大型复杂产品虚拟维修应用的要求.     

动车组转向架轴箱剩余寿命预测方法研究

动车组转向架轴箱的寿命作为衡量转向架性能的重要指标,主要受材料、工艺、质量、载荷、保养、工况等因素影响。为解决单一工况预测轴箱故障发生时间不准确问题,需充分考虑多工况因素,基于全生命周期构建转向架轴箱剩余寿命预测模型。本文通过对比分析多工况与轴箱的相互影响关系,采用大数据和机器学习算法,设计出一种基于长短记忆神经网络(LSTM)的轴箱相对温升与里程的剩余寿命预测方法。该方法能精确地刻画轴箱性能退化特征模型,可在动车运行过程中实时预测转向架轴箱故障发生率,较大幅度地提高动车组转向架轴箱剩余寿命预测的实效性、准确性。     

基于虚拟仪器的动车组转向架测试系统的设计

基于虚拟仪器技术,开发了动车组轮对轴承齿轮箱以及牵引电机的测试系统。系统通过传感器检测轴承齿轮箱以及牵引电机的振动信号,对振动信号进行各种谱分析,对于动车走行部早期的损伤进行诊断,并对数据进行保存。     

门式起重机虚拟仿真培训系统研究

介绍了虚拟仿真的门式起重机操作培训系统的组成及实现。重点介绍了虚拟仿真平台的建立和所采用的关键技术。虚拟仿真培训功能的设计与实现，不仅克服了传统的场地培训方式带来的缺点，而且提高了培训的逼真性。更重要的是可以为今后实现远程教学和开发为铁路货场服务的分布式虚拟现实应用系统打下基础。     

虚拟战场视景仿真

分析了虚拟战场仿真中包含的各项关键技术并特别介绍了虚拟战场视主仿真中出现的新问题。重点讨论了虚拟战场视景系统构造的关键总是建模,模型驱动及视点的选择。     

沉浸式虚拟维修仿真系统及其实现

给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究．提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其所要求功能,而交互技术则主要集中在抓取和防穿越处理上．建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。     

沉浸式虚拟维修仿真及其应用

文中给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究。提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其要求的功能。而交互技术则主要集中在抓取、运动控制和防穿越处理上。对系统在维修性设计分析(核查)、维修程序确认和辅助维修训练中的应用进行了说明。建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。     

三维虚拟维护训练系统关键技术研究

针对三维虚拟维护训练中设备拆装操作复杂的问题,提出一种通用的拆装关系数 据格式和处理方法,可方便定制各种设备的拆装训练应用;提出一种高效简洁的自动轴对齐约 束拆装操作方法,并以此设计实现了一种二维屏幕空间的移动拖拽器。通过OSG 引擎进行场景 渲染和管理,分析了系统的体系结构和场景组织设计,开发了一套虚拟拆装训练三维仿真系统, 实现了拆装操作记录的统计和报表输出。应用结果表明,该系统具有较好的实时性和显示效果。     

支持装备维修训练的虚拟样机模型研究

按照层次化建模和按需求剪裁的思路,建立了一种新的虚拟样机模型框架,包括层次模型、外观模型、状态模型、功能模型、交互模型、关联关系模型和信息模型七部分。这种虚拟样机模型框架可以支持装备虚拟维修训练的各个环节,简化虚拟样机建模工作的复杂性和工作量。     

基于虚拟现实的装备可视化维修训练系统

针对装备武器系统传统维修训练模式的不足,本文提出了一种基于虚拟现实技术的可视化装备虚拟维修训练 系统,给出了系统的总体架构、结构组成和功能实现。该系统已成功应用于某型号装备的虚拟维修训练中。     

基于参数化动作描述的虚拟维修过程仿真

在虚拟人执行维修动作的过程中,参数化动作描述起到了虚拟人动作和自 然语言维修指令之间的桥梁作用,是为了规范虚拟人执行维修任务动作。论文在参数化动作 描述和智能虚拟维修训练环境的基础上,构建了维修任务分解模型和动作库;以参数化动作 描述为基础,提出了用于3D 虚拟人维修动作仿真的虚拟维修实时执行层次结构。最后,通 过某型起落架维修任务对参数化动作和仿真架构可行性进行验证,结果表明,基于参数化动 作描述描述的动作库可以很方便的进行维修过程仿真。     

基于虚拟现实的动车组维修性验证系统研究与设计

针对动车组维修性验证方法不足的问题,提出了采用虚拟仿真手段对维修性进行验证的方法;结合动车组系统的特点,对基于虚拟现实的动车组维修性验证系统进行了方案设计,给出了维修性验证具体流程,研究了三维虚拟样机建模的基本方法;虚拟维修性验证系统有效提高了动车组维修性设计效率,缩短了研制周期,是一种实现动车组维修性并行优化设计的有效方法。