基于Virtools 4.0的某型船艇柴油机虚拟维修关键技术研究

针对目前船艇柴油机维修训练方式,提出一种基于Virtools 4.0的虚拟维修方法,并对虚拟维修中的虚拟维修建模技术和虚拟维修仿真技术进行研究讨论,重点分析了场景优化、碰撞检测以及交互式维修过程仿真等关键技术。根据实际维修过程,制定虚拟维修训练流程图,编写交互式维修过程实现程序,实现了对船艇柴油机的虚拟维修仿真。最后结合自身的开发经验总结出Virtools 4.0应用中应注意的几个问题。通过对基于Virtools 4.0的虚拟维修关键技术研究,为船艇柴油机虚拟维修训练系统设计开发提供了一定的理论依据。     

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     

虚拟全球战争空间经济系统仿真模型研究

探讨了虚拟全球战争空间的概念及组成结构,提出虚拟全球战争空间经济系统建模与仿真的思路,给出了经济系统仿真模型的结构与算法,并建立了虚拟全球战争空间某地区经济系统的仿真模型原型,进行了有关的仿真实验和仿真结果分析.     

基于Multi-Agent的武器装备虚拟维修训练系统

提出了一种基于Multi-Agent的虚拟维修训练系统(VMTS)结构框架,整个系统分别由主控Agent、仿真Agent、和接口Agent3个具有交互作用的Agent组成,从而将虚拟维修训练系统的开发转化为一个多Agent系统的设计与开发.基于多Agent的框架结构可实现受训者的智能模型及虚拟训练场景中虚拟物体的行为模型,从而可以提高VMTS的健壮性和可重用性.基于Agent的概念模型实现了Agent之间的交互和协作,并介绍了主控Agent和仿真Agent的具体实现方法.     

基于空空导弹虚拟样机的虚拟靶试仿真系统设计

基于导弹虚拟样机仿真平台和商用视景仿真软件实现了空空导弹虚拟靶试仿真系统。充分利用了商用视景软件便捷、高效、高保真的飞行模拟解决方案,同时兼顾空空导弹性能虚拟样机拟真度高的特点。结合基于视景系统的人机交互飞行仿真模型开发、导弹虚拟样机的仿真模型组成与搭建、数据交互模块设计等内容,阐明了空空导弹虚拟靶试仿真系统的建立过程。     

虚拟环境下某型迫击炮自动机故障预测仿真分析研究

在对某迫击炮自动机的结构组成和机构动作分析的基础上,应用ADAMS软件建立了该武器自动机的虚拟样机模型,并结合实验数据和理论数据对自动机连发射击仿真结果的对比,验证了虚拟样机的正确性。以虚拟样机为工具,对自动机常见故障的影响因素进行了仿真分析和计算,为该武器的故障预测提供了理论依据和数据支持。     

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     

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.     

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ADAMS的某型高射机枪虚拟样机建模与仿真

在分析某型高射机枪射击过程中各构件的运动以及相互作用的基础上,利用Pro/E和ADAMS软件建立该高射机枪的虚拟样机模型,并对其自动机运动特性进行仿真校核,证明虚拟样机建立的可信性,为该枪进一步的仿真研究奠定基础。     

激光加热辅助引弧微爆炸加工工程陶瓷的试验研究

为验证激光加热辅助技术改善引弧微爆炸加工质量和提高加工效率的可行性,探索加工工艺参数对加工过程的影响规律,设计了激光加热辅助引弧微爆炸加工试验系统,并通过试验研究了工艺参数对材料去除率和崩碎的影响规律。试验结果表明：激光加热辅助引弧微爆炸加工陶瓷可以提高材料去除率,改善崩碎情况;加工效率随激光功率的增加而提高,随光斑尺寸的增大而降低,随距离的增加先提高后降低;崩碎随激光功率的增加而减少,随光斑尺寸的增大先减少后增多,随距离的增加先减少后增多。研究结果为激光加热辅助引弧微爆炸加工机理的研究和工艺参数的优化提供了参考依据。     

加工中心用触发式测头系统监测方法研究

主要研究了在数控加工中心ARROW500上使用触发式测头(英国Renishaw的MP12测头)实现零件加工的自动监测,通过深入研究用触发式测头在加工中心上实现在线监测的方法,使加工零件的序前调整、找正,序中监控及序后测量等可自动完成,实现了加工中心高效率、高自动化的监测。     

计算机控制抛光中基于等面积增长螺旋线的加工路径

目前计算机控制抛光工艺中使用的阿基米德螺旋线路径,存在加工工件中心区域时工件转速过快的缺点.为了克服该缺点,分析了螺旋线路径加工的特点,分析表明工件的瞬时转速取决于加工点的驻留时间密度和螺旋线的面积增长速率.据此,提出了一种新的螺旋线作为抛光路径,该螺旋线的面积增长速率恒定,因此也称为等面积增长螺旋线.利用该螺旋线路径,加工转速趋于恒定,可降低加工中心区域的转速,从而降低对机床运动性能的要求,降低设备成本和加工成本.实验结果证实,阿基米德螺旋线路径加工中心区域容易产生过加工问题,加工精度较低;等面积增长螺旋线路径加工可避免中心区域过加工问题,获得较高的加工精度.     

基于动力学模型的柔性加工设备机电系统状态监测与故障预警

在建立的加工设备机电系统精确动力学模型及对模型参数实时辨识的基础上［１］，建立柔性加工设备机电系统的状态监测模型，包括ＢＡＹＥＳ故障检测、突发故障检测及故障分析与定位等；同时利用Ｋｕｌ－ｂａｃｋ信息距离和多层递阶ＡＲ模型实现系统的状态与故障预警。在加工设备上的实验表明模型可行有效，它能排除柔性多变工况、时变性及随机干扰对监测与预警功能的影响，提高其鲁棒性和自适应能力。     

基于 AR 模型和SPRT 检验法的过程状态监测

本文利用自适应卡尔曼滤波器原理建立机械系统过程监测模型—AR模型,并根据AR模型系数的变化可以表征系统过程状态这一特点,通过序贯概率比(SPRT)这一假设检验法,对机械系统的运行状况进行判别。实验表明,该方法行之有效,最后,本文给出了实验结果。     

振动影响下金刚石车削表面的形貌仿真

超精密车削加工中,影响工件表面形貌的主要因素有刀具的几何形状、进给速度、主轴转速、刀具与工件的相对振动等,考虑这些因素,对超精密加工的三维表面形貌进行建模,并通过仿真分析刀具轮廓在工件径向截面内可能发生的剪切现象。验证结果表明,用该模型仿真超精密端面车削的工件表面能得到较好的效果。利用该模型可以模拟刀具切削运动的轨迹、预测工件表面三维微观形貌及二维截面轮廓形状等表面特征,并可将其作为实际切削加工中切削参数优化的理论指导。     

加工中心实时智能控制系统

加工中心的可靠运行是加工柔性自动化的重要一环。本文利用人工智能和多传感器信息融合技术监视多种加工异常情况,采用多种控制策略,并行工作,进行实时知识处理,推理相应对策,并控制ＣＮＣ系统,使加工恢复正常或停机,避免引起严重破坏。     

基于Zernike多项式拟合的自由曲面车削误差补偿技术

慢刀伺服车削技术是一种特殊的创成加工方法,采用C轴、X轴、Z轴联动的方式在极坐标或圆柱坐标内可车削加工自由曲面光学元件。但是由于各种误差因素的影响,使用慢刀伺服技术仅加工一次获得的光学元件可能不满足精度指标。为此需要研究能够进一步提升慢刀伺服车削加工精度的误差补偿技术。Zernike多项式是面形分析与光学分析之间的理想接口工具,因此本文使用Zernike多项式拟合的方法处理慢刀伺服车削加工的误差,并根据慢刀伺服加工技术的特点,建立慢刀伺服车削加工的误差补偿算法。实验结果表明,基于Zernike多项式拟合的慢刀伺服车削加工误差补偿技术可有效地针对加工中产生的特定误差进行补偿,从而提高自由曲面车削加工精度。     

音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统的性能研究

基于快刀伺服系统的超精密金刚石车削加工技术是光学自由曲面高效率、高精密的加工手段。本文介绍了一种新的音圈电机驱动的超精密快刀伺服系统,行程达到30mm,最大加速度为920m/s₂。通过实验手段获得了系统的运动模型,来用于控制器的设计。针对一类典型的光学自由曲面-微透镜阵列进行了加工,并对加工结果进行了测试与分析。测试结果表明,所研制的快刀伺服系统达到了加工技术要求,为以后该系统在实际加工中更广泛的应用研究打下了基础。     

计算机辅助加工工件变形分析方法研究

为迅速、准确、合理地确定切削加工的工艺参数 ,将有限元方法、人工神经网络和遗传算法运用于计算机辅助加工工件变形分析中。通过合理的系统设计 ,实现了对工件切削加工变形量的准确预报和对加工参数的正确优化。实际生产证明 ,采用本方法优化确定加工参数 ,达到了预期的迅速、准确、合理的目标 ,有效地降低生产成本 ,提高生产率