计算机仿真(虚拟样机)技术.ppt

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1、虚拟样机技术第一章概述1.1基本概念1、样机和虚拟样机：正式产品投产之前制造的实验机型，用以评价产品的综合性能。虚拟完全的数字化方法借助于网络通信的分布式工作基于多媒体技术和虚拟现实技术2、虚拟样机概念：原型产品的计算机仿真模型,具有一定的真实功能,并可与物理样机媲美。两种理解：从计算机图形学的角度：虚拟样机（VP:VirtualPrototype）从生产制造的角度：数字化模型(DMU:DigitalMock-Up)3、虚拟样机技术美国国防部：使用虚拟样机代替物理样机对设计方案进行测试和评估的过程美国UARK大学虚拟样机技术实验室：虚拟样机技术是在一个人造的四维交互环境中对新的或修改过

2、的想法、概念、产品、模式或者过程所进行的设计、仿真和试验。熊光楞：是一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法，这些数字化模型就是虚拟样机，能从视觉、听觉、触觉以及功能、性能和行为上模拟真实产品。4、虚拟样机技术的内容数字化物理样机（DMU）－装配过程型态特性装配特性功能虚拟样机（FVP:FunctionalVirtualPrototyping）－分析过程功能操作性能虚拟工厂仿真（VFS:VirtualFactorySimulation）－制造过程制造性能5、虚拟产品开发的概念集计算机图形学、人工智能、并行工程、网络技术、多媒体技术和虚拟建模技术为一体，以计算机仿真和产品建模为基础，

3、对产品进行构思、设计、制造、测试和分析，完成产品开发的过程。6、虚拟产品开发的特点利用数字化模型进行仿真分析，提高多目标决策水平，达到全局优化和一次性开发成功的目的。数字化方式贯穿产品生命周期并行工程，网络协同低成本、短周期、高质量支持产品的全方位测试、分析与评估8、虚拟现实虚拟现实技术是多媒体技术广泛应用后兴起的更高层次的计算机技术，它利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，用户戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备，或利用键盘、鼠标等输入设备，便可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的

4、感受和体会，达到真实体验和基于自然技能的人机交互，这样的虚拟环境给计算机仿真工作者带来莫大的好处。LANCableComputerforMasterSideImageProcessingUnitMotionBed・3DGlasses・Headphone3DScreenCameraPanControlA/DD/AComputerforSlaveSideHydraulicServoValveDriveUnitConstructionRobotFrameBuffer・StereoMicrophone・StereoViewCamera・TorqueSensor・PositionSensor・P

5、ressureSensorHydraulicActuatorsTele-RoboticsSystemUsingVRJoystickTele-Operationconstructionrobotsystem9、虚拟设计与传统设计传统设计：设计对象：物理样机设计环境：真实环境，以图纸上的线条、线框表述设计对象特点：步骤清晰、责任明确，但反复的过程中消耗较大的人力物力和时间虚拟设计：设计对象：虚拟样机设计环境：虚拟环境，在计算机上方便进行交互、实时、可视化的修改，并能马上看到结果。特点：并行工程，协同工作、异地设计、资源共享、优势互补，缩短周期参考书根据作者使用ADAMS的经验和体会，结合实

6、际的例子对机械系统动力学分析的建模、分析、优化以及专用仿真系统的二次开发等进行了较详细的阐述。本书可作为高校“机械系统动力学分析”课程教材，对从事机械系统数字化功能样机的建模、求解、专业化仿真系统二次开发的工程技术人员具有重要的实用价值，可作为机电工程类本科、研究生教学用书。参考书以ADAMS软件为蓝本，较系统地介绍了机械系统动态仿真技术，并根据作者实际使用ADAMS的经验和体会，机械设计和创新设计的需求，结合大量的实例，从ADAMS的入门上知识入手，介绍了虚拟样机的基本概念，ADAMS软件的主要功能和操作技巧。参考书本书主要介绍如何用虚拟样机仿真分析软件ADAMS进行虚拟样机仿真，重

7、点介绍ADAMS提供的虚拟样机的仿真建模工具以及专业模块的应用（汽车模块、液压模块、控制模块）。读者对象主要是各高校的研究生及科研院所、技术公司、企业技术部门的设计人员；应用领域包括航空航天、汽车、机械生产厂、发动机、液压传动等行业。参考书参考书1.2计算机辅助设计Computer-AidedDesign在当代，广义的CAD则是指CAD/CAE/CAM/PDM的高度集成CAD侧重于产品的设计与开发CAE(ComputerAidedEnginee