虚拟原型多体动力学中设计模式仿真模型研究

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1、..第!#卷.第%!期计.算.机.仿.真!""&年%!月..文章编号：%""&,-#*/（!""&）%!,"!!","&虚拟原型多体动力学中设计模式仿真模型研究%%%!王!，肖世德，许明恒，张卫华（%0西南交通大学智能机电技术研究所，四川成都&%""#%；!0西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都&%""#%）摘要：通过分析机械系统多体动力学解算模型特点，从机械产品的协作开发与仿真角度，研究了基于组件方法建立机械系统虚拟原型，提出利用123设计模式构建多体动力学解算仿真模型。这种解算模式，实现了多体动力学解算仿真中，模型与

2、解算逻辑的分离，维护了系统仿真中构件、铰约束、力元等组件的状态一致性。利于在不同的解算逻辑下组件和仿真方案的配置，方便了基于组件的协同开发与仿真。结果表明，基于组件的机械虚拟原型模型与多体动力学123仿真模型是可行的。关键词：虚拟样机；仿真模型；多体动力学；设计模式中图分类号：’4!*..文献标识码：4!"#"$%&’()*"#+,)-$.."%)#/+012$.+()3(4"2+)5+%.1$2-%(.(.67"312.+8(46*6)$0+&#%%%!5678’9:;，<9=>?@9,AB，

3、5B9,@F=（%0G:HBII9;B:JB1BJ@=HK>:9JLM:;9:BBK9:;G:LH9HFHB，?>FH@NBLHBK:$9=>H>:;C:9OBKL9HP，3@B:;AF?9J@F=:&%""#%，3@9:=；!07=H9>:=I(>NBK’K=JH9>:)=Q>K=H>KP>R?>FH@NBLHBK:$9=>H>:;C:9OBKL9HP，3@B:;AF?9J@F=:&%""#%，3@9:=）9:/;!9<;：’@BL>IO9:;S>ABIJ@=K=JHBK9LH9J>RSBJ@=:9J=ISFIH9Q>APAP

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5、RLH=HFL>RJ>:LHK=9:H=:AR>KJBBIBSB:HJ>SU>:B:H9:SFIH9Q>APAP:=S9JLLPLHBSL9SFI=H9>:03>:R9;FK=H9>:L>RJ>SU>:B:H=:AL9SFI=H9>:LJ@BSB9:O=K9BLL>IO9:;I>;9JL=KB>UH9S9TBA，H@FLS=V9:;J>:JFKKB:HABOBI>USB:H=:AL9SFI=H9>:J>:OB:9B:HQ=LBA>:J>SU>:B:H0’@BKBLFIH9:A9J=HBLH@=HQF9IA9:;SBJ@=:9J=

6、IO9KHF=IUK>H>HPUB9:123L9SFI=H9>:S>ABI>RSFIH9Q>APAP:=S9JLQ=LBA>:J>SU>:B:H9LRB=L9QIB0=>?@A!*/：29KHF=IUK>H>HPUB；?9SFI=H9>:S>ABI；1FIH9Q>APAP:=S9JL；WBL9;:U=HHBK:［/］多体动力学仿真环境。论文提出了采用123设计模式构BC引言［*］［/］建多刚体动力学笛卡尔解算仿真模型，采用3>SU>L9HB从并行工程的角度，机械虚拟原型系统下产品的开发要设计模式构建多刚体动力学笛卡尔约束模型库，

7、实验证明，求在设计阶段集成设计与分析仿真。在多体动力学的性能分模型结构可扩展性好、概念清晰，具有较好的仿真效果。析中，可以采用组件技术构建约束模型将功能转化为需要的行为模型，其中组件的属性信息来自产品36W模型的几何信DC基于组件的多体动力学的35<解算仿真模型息、物理属性定义。设计、分析仿真集成的机械组件模型可以DEBC基于组件的多体动力学的35<解算仿真模型结构满足对产品协同开发与仿真的要求。在多刚体动力学系统中，系统模型库引用了刚体组件系以国产三维实体设计软件36<6为平台，利用3X1组件统、铰约束组件系统的聚集。图%中表

8、示?PL1BJ@L中引用了技术与端口模型规范，我们开发了机械系统虚拟设计建模与刚体（A#4>AP）集合，约束（A#3>:LHK=9:H）集合，观察器（A#XQLBKOBK）集合（是基于状态维护原则下对约束组件、力基金项目：铁道部发展计划项目（!""#$"%&）、