协同虚拟样机环境体系结构研究

协同虚拟样机 (CollaborativeVirtualPrototyping)是一种以一体化多学科设计和分析模型为核心的 ,由各种应用、底层支撑技术和标准组成的支持虚拟样机协同设计、建模和仿真的集成技术。首先介绍了协同虚拟样机的基本概念 ,接着对协同虚拟样机环境的概念和技术框架进行了分析。在对典型的虚拟样机环境体系结构进行分析的基础上 ,提出了支持武器装备虚拟采办的协同虚拟样机体系结构     

多学科虚拟样机协同仿真标准技术研究

虚拟样机技术是一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法,这些数字模型即虚拟样机能从视觉、听觉、触觉以及功能、性能和行为上模拟真实产品。涉及多学科综合集成的虚拟样机就是多学科虚拟样机。目前,以各类C A x(如CAD、CAM、CAE等)/DFx(如DFA、DFM等)技术为代表的产品设计分析技术已在机械、电子、控制、软件等各个领域中取得许多研究成果与成功的应用。多学科虚拟样机技术的核心就是各类单学科CAx/DFx技术的集成与协同仿真。本研究以多学科虚拟样机为研究背景,以协同仿真为研究对象,以其标准化为研究内容,从复杂系统的高…     

多学科虚拟样机动态优化技术研究

提出了复杂产品优化的2种模式,总结了多学科虚拟样机优化的支撑环境应具备的特征,重点介绍了多学科虚拟样机建模、仿真与优化平台COSIM(collaborative simulation).归纳了COSIM平台集成CAx/DFx工具的主要方法,总结了多学科虚拟样机优化的特点.重点分析了MDF方法的特性,在此基础上,提出了一种改进的MDF多学科虚拟样机框架.针对起竖系统设计,开展了起竖系统多学科虚拟样机优化.     

虚拟样机技术在防空武器研发中的应用

一、引言虚拟样机技术的发展源于航天和军事部门。虚拟样机技术是当前设计制造领域的一门新技术,涉及多体系统动力学,计算与软件工程等科学。它利用软件建立机械系统的三维实体模型和力学模型,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。虚拟样机技术在设计的初级阶段——概念设计阶段就可以对整个系统进行完整的分析,可以观察并试验各组成部件的相互运动情况。使系统仿真软件在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动,它可以在计算机上方便地修改设计缺陷,仿真试验不同的设计方案,对整个系统不断修改,直至获得最优设计方…     

坦克刚性牵引装置动态载荷的虚拟测试

采用虚拟样机技术,应用ADAMS软件建立履带车辆刚性牵引装置动态载荷虚拟测试虚拟样机模型,在虚拟试验环境下测量了软土路面的滚动阻力系数及刚性牵引装置的动态载荷情况.通过仿真结果与实际测量结果的对比,验证了刚性牵引装置动态载荷的虚拟测试是可行的,这为刚性牵引装置的强度设计提供了载荷边界条件.笔者以平地匀速转向、匀速上坡和平地起步3种工况为例,对牵引装置的动态载荷进行了虚拟测试,结果表明,起步阶段刚性牵引装置所受载荷最大,达到6 t.     

基于虚拟样机的导弹落点精度

提出一种研究导弹落点精度的仿真方法.在ADAMS/View中建立导弹虚拟样机,在MATLAB中设计控制算法并构建模块化的仿真系统.研究影响导弹落点精度的随机扰动变量,确定它们的分布规律,产生随机扰动变量的样本并添加到所建立的模型中.通过ADAMS/Controls模块实现虚拟样机和控制系统之间的接口,进行机电联合仿真和模拟打靶.分析仿真结果,评定导弹落点精度.这种方法实质上是蒙特卡罗法,但用虚拟样机代替了传统上使用的数学模型,以增加模型的可信度.     

高速导弹末制导虚拟样机系统设计、建模及校验

总结了国内外虚拟样机技术的发展现状,结合目前正开展的高速末制导虚拟样机系统,对虚拟样机系统建摸、模型校验等技术进行了探讨,并提出了解决方案。     

主被动混合隔振的虚拟样机技术

为了能够更准确方便得到主被动混合隔振系统的特性与设计参数,利用虚拟样机技术对主被动混合隔振系统进行了主动控制仿真研究。首先,对主被动混合隔振平台进行了理论计算与模态分析;然后,通过ADAMS软件创建了混合隔振平台的虚拟样机,并将其导入至MATLAB/SMULINK中搭建了主被动混合隔振系统,通过变步长法对主被动混合隔振系统进行了次级通道辨识,并在此基础上基于多通道Fx-LMS算法进行了主被动混合隔振的效果分析。仿真结果表明:利用虚拟样机技术对主被动混合隔振系统进行主动控制取得了较好的控制效果,为主被动混合隔振物理样机的设计与制造提供了新的思路与方法。     

基于蒙特卡罗方法的履带车辆-地面系统随机虚拟样机建模及应用

为了更真实地反映系统的随机因素,提出一种结合随机模拟分析技术与确定性虚拟样机模型的随机虚拟样机模拟方法.基于相对坐标法建立高速履带车辆动力学模型,详细描述履带-地面之间的相互作用关系,考虑了负重轮重复加载对地面变形及接地压力分布的影响.结合履带车辆接地压力分布的计算实例,说明履带车辆随机虚拟样机模型的建模方法、步骤,给出了考虑地面土壤特性参数不确定性时,履带车辆接地压力的区间分布及概率密度分布的计算结果,为不确定环境下履带车辆地面牵引特性及越野机动性评估奠定基础.     

武器系统虚拟样机技术研究

虚拟样机技术是一种新型的基于集成化产品和过程开发策略的新的产品设计、开发和评估手段。本文介绍了武器系统虚拟样机的概念及其与武器装备论证的关系，在此基础上，深入探讨了虚拟样机环境的主要研究内容和所涉及的若干关键技术，最后对虚拟样机技术的发展前景进行了展望。     

基于物元分析和虚拟样机仿真的火炮性能评估

讨论了模糊评判和灰色评判的优缺点,分析了物元分析理论的优越性和对装备性能评估的必要性。研究了影响火炮性能的主要因素,概括了表征火炮性能的3个指标。结合Fortran语言编程,利用ADAMS建立了火炮虚拟样机。在火炮虚拟样机仿真的基础上,将基于物元分析的可拓工程方法引入装备性能分析领域,利用虚拟样机仿真结果对火炮性能进行评估,使得对火炮性能评估由定性转向定性和定量相结合的方向,评估结果说明了可拓工程方法和虚拟样机技术用于火炮性能评估的可行性和优越性。最后,展望了利用可拓工程方法在装备领域进行研究的下一步工作。     

虚拟样机在火炮研制及评估中的应用研究

介绍仿真的重要性 ,对虚拟样机的优点进行了概述 ,讨论了火炮的拓扑结构和自由度 ,并建立了各体局部坐标系。首次将 ADAMS的应用引入到装备仿真领域 ,介绍了机械系统仿真分析平台 ADAMS及装备虚拟样机建立的步骤 ,结合Fortran语言编程在 ADAMS环境下建立了装备虚拟样机 ,算例仿真结果证明了武器装备模型及其虚拟样机建立的正确性。基于虚拟样机仿真 ,制定了火炮故障评估方案 ,提出故障评判函数的概念。最后展望了虚拟样机技术在武器装备领域的应用前景     

多转子-轴承系统虚拟样机建模及仿真

以LMS Virtual.Lab Motion为开发环境建立了某传动箱多转子-轴承系统虚拟样机,导入PRO/E模型文件进行简化,建立实体模型。针对目前所建立的齿轮传动系统虚拟样机过于简化的情况,建立了考虑时变啮合刚度的非线性扭转振动模型。通过组合副和用户自定义程序,实现了齿轮副和轴承端的耦合振动模型。仿真结果表明:通过虚拟样机仿真的方法获得载荷谱是可行的,其可用于深入研究传动箱的振动分析、强度校核和寿命预测。     

某空降型自行火炮着陆过程车体损伤评估

为了考核某空降型自行火炮着陆冲击过程的抗冲击振动性能,实装空投试验是检验手段之一,但是实装空投需要耗费巨大的人力和财力,而且试验条件不可控,因此,采用数值模拟分析是一条有效的途径。通过建立整炮的虚拟样机模型获取载荷,建立车体的有限元模型并对车体进行瞬态响应分析,得到车体着陆冲击过程的动应力和动应变,结合勒梅特损伤模型对车体的损伤量进行了计算。这种结合虚拟样机技术和有限元分析的研究方法可为大型空降武器的抗冲击振动试验提供参考。     

虚拟样机在装备性能仿真和评估中的应用

说明了机械系统动力学研究的必要性 ,阐述了虚拟样机的特点。在分析火炮后坐部分的主要受力的基础上 ,首次将 ADAMS应用到武器装备研究领域 ,结合 Fortran语言编程 ,在 ADAMS平台上建立了火炮虚拟样机。在此基础上 ,将虚拟样机仿真方法和传统建模方法进行了对比 ,克服了火炮传统建模方法中“对称、平面、静平衡”假设的缺陷 ,进一步证明了将ADAMS引入武器装备领域仿真研究的可行性。最后 ,提出了火炮动态性能分级评估方案 ,定义了故障评判函数的概念 ,并对虚拟样机的应用前景进行了展望。     

基于虚拟现实的维修性演示验证系统研究

提出了基于虚拟现实的维修性演示验证系统框架,针对系统的关键技术进行了介绍,重点阐述了基于虚拟现实的维修性演示验证思路,最后介绍了系统设计与实现,并应用实例验证了系统的适用性。     

虚拟样机技术在装甲装备研制与开发中的应用

针对装甲装备复杂程度越来越高的问题,单一软件功能已不足以描述其复杂的系统模型。为此,建立装甲装备的虚拟样机协同仿真平台,说明其主要功能,并通过实例介绍了虚拟样机技术在装备研制与开发中的应用。     

基于虚拟样机技术的坦克传动箱箱体结构强度分析

在所建立的某型坦克齿轮传动箱箱体有限元模型的基础上,利用刚柔体耦合技术,对坦克传动箱在典型工况下的结构强度进行了虚拟考核。测试出传动箱体在极端载荷下的结构应力分布状况和薄弱部位。该技术途径的实现表明,虚拟样机技术可以为装备部件的研制和改进提供技术支持。