虚拟装配技术的研究进展及发展趋势分析

虚拟装配技术是虚拟现实技术在设计与制造领域的重要应用之一,已经引起工业界和研究机构越来越广泛的重视。在阐述虚拟装配技术的定义与内涵的基础上,界定了虚拟装配技术的研究内容,综述了国外的研究现状,并对国内外发展状况进行简要对比分析,指出了目前虚拟装配技术研究中存在的问题以及主要发展趋势。     

面向生产现场的虚拟装配工艺规划技术

针对生产现场的需求和虚拟装配技术的发展,阐述了虚拟装配技术在装配工艺规划、装配精度预分析、管路与线缆装配及装配现场管理等方面的应用和发展.提出了半沉浸式虚拟装配工艺规划系统的整体思路及实现方法;虚拟环境下的线缆和管路的离散控制点建模及动态布局技术;虚拟环境下的带公差的产品建模方法和装配精度预分析技术.指出虚拟装配工艺规划技术能充分利用人的经验和感知,通过模拟真实装配过程,不仅可实现产品的装配顺序和路径规划,而且也是提高装配精度和装配可靠性问题的有效手段,为提高装配现场现代化管理水平提供了有效途径.     

管材无芯弯曲的最小相对弯曲半径

为了系统研究管材弯曲的变形实质,进行大量管材无芯弯曲试验.结合管材弯曲成形中外侧管壁材料切向受拉的变形现象,分别对可能发生的集中性拉伸失稳和分散性拉伸失稳变形进行分析.给出与管材力学性能相关,且受拉伸失稳约束的最小相对弯曲半径的计算公式,可用于工艺计算,并对管材弯曲成形设计和工艺分析具有一定的参考价值.通过相应的试验分析指出,由于管材制造所形成的残余应变使得材料在管型状态下所表现的力学性能有一定变化,因此管材弯曲作为二次塑性变形,其真实硬化模数及力学性能参数对弯曲过程中材料的失稳变形和最小相对弯曲半径的计算具有重要影响.     

气动和结构多学科设计优化的需求和流程研究

文中简要介绍了气动和结构耦合问题、多学科设计优化特点和 iSIGHT多学科综合设计环境,对多学科设计优化的集成需求、工作流程及其应用进行了研究;在iSIGHT集成框架下,以简单翼为例,实现了三维几何建模软件、气动计算分析软件、结构强度计算分析软件和iSIGHT之间设计过程和数据流的集成.     

虚拟环境下导弹舱段连接精度预分析

针对导弹舱段连接精度问题,提出一种虚拟环境下装配精度分析、优化的方法。定义了产品装配精度预分析的概念,并对其在实际生产中不同阶段的应用进行阐述。根据导弹舱段不同连接方法引起的各种装配误差对导弹最终飞行性能的影响,建立了产品装配公差模型,并在各个作用尺寸传递系数和加工难易程度的指导下进行装配精度的优化。以计算某导弹各个舱段连接偏差造成导弹头顶点偏移量为例验证导弹舱段连接精度预分析方法。     

虚拟装配平台实现技术研究

对实现虚拟装配平台所涉及到的虚拟装配环境建设以及人机交互技术进行了研究。在介绍虚拟装配平台所使用的三通道投影系统硬件结构的基础之上,讨论了三通道图像拆分技术、通讯技术以及三通道同步机制。在开发数据手套与跟踪器驱动类的基础上,提出了把手势与跟踪器的方向相结合进行命令映射的方法,并采用无模式动态透明菜单以及对话框等交互方式作为手势命令的补充。通过实现虚拟装配平台原型系统作为验证实例,对所使用的技术、方法进行了验证。通过自主开发的虚拟装配平台原型系统,对上述方法、技术进行了验证。     

分布式虚拟环境下的产品协同设计与制造

虚拟技术和计算机支持的协同工作（CSCW）技术已经渗透在设计与制造的活动中,并推动制造信息集成和网络协同设计与制造技术的发展。文中分析和讨论了分布式虚拟环境中的协同设计与制造系统的特点及其本要求,以五层结构形式给出了一处系统实现的框架模型。     

虚拟制造中FMS集成规划技术研究

FMS是一种高度自动化和柔性化的制造系统,对企业提高制造环节的效率和柔性,适应持续多变的市场竞争环境具有重要意义。但由于其投资较大,规划和控制调度问题相当复杂,系统在正式建立与运行之前,难以对系统的效益和风险进行确实而有效的评估。文章在对虚拟制造技术探讨的基础上建立的FMS集成设计规划系统,可有效地协调FMS从设计到实际运行各个阶段的关系,在实施方案前就达到系统最优化的目的。     

产品设计过程中数据与过程的动态管理

根据产品设计过程的实际特点,提出一个数据一过程互动模型(DPIM,data and process interplayed model),该模型能有效地描述产品数据和设计过程问的动态交互行为。基于该动态模型,设计过程的描述和执行能适应设计数据的动态变化,而产品数据伴随着设计过程的进行不断丰富和完善,从而使得数据和过程的管理能紧密地集成在一起。由于设计数据的变化和过程的定义及执行是以互动的方式交织进行的,该模型能较好地描述产品设计过程的动态性。     

支持创新的数字化产品开发技术

数字化、信息化时代使产品开发方法发生根本性变化。 本文介绍了数字化产品开发的概念及数字化产品开发中支持创新设计的新理论、新方法,这些方法可分别支持变异创新、模仿创新、协同创新和自由创新,其中虚拟产品开发方法为创新设计提供了最有力的工具和手段。