船用液压马达虚拟样机设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述机械设计制造及其自动化船用液压马达虚拟样机设计引言上个世纪末以来世界经济和科学技术的飞速发展和因特网的广泛应用，明显加快了制造活动全球化的进程，使企业面临更加激烈的国内外市场竞争。企业为了提高竞争力，必须尽快改变品种，更新设计，缩短新产品的研发周期，提高产品的设计质量，降低产品的研发成本，进行创新性设计。这样才能对快速多变的市场需求做出敏捷响应，从而在市场竞争中获得相当的市场份额和利润。在这种环境下虚拟样机技术随之产生。虚拟样机技术也称数字样机技术，是20世纪80年代随着计算机技术而迅速发展起来的一项新技术，其核心是机械系统运动学和运动仿真技术

2、，同时还包括三维CAD建模、有限元分析、最优化等相关技术。运用数字样机技术，可以缩短机械产品的设计开发周期，减少开发费用和成本，提高产品质量与性能，获得最优的创新产品。目前该技术已在新产品设计中大量应用，推动了全球制造业和新产品开发技术的快速发展。虚拟样机技术虚拟样机技术也称数字样机技术，其研究正处于探索中，目前对于虚拟样机的概念还没有一种通用精确的定义，针对不同的研究领域，有不同的定义方法。一般来说数字样机技术就是在建筑第一台物理样机之前，设计师利用计算机技术建立系统的数字化模型，进行仿真分析并以图形方式显示该系统在真实工程条件下的各种特性，从而修改并得到最

3、优设计方案的技术。数字样机是一种计算机模型，它能够反映实际产品的特性，包括外观、空间关系以及运动学和动力学的特性。借助于这项技术，设计师可以在计算机上建立机械系统的模型，伴之以三维可视化处理，模拟在真实环境下系统的运动和动力特性并根据仿真结构精简和优化系统。虚拟样机技术是在产品设计开发过程中，将分散的零部件设计和分析技术(指在某单一系统小零部件的CAD和FEA技术)揉合在一起，在计算机上建造出产品的整体模型，并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析，预测产品的整体性能，进而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术。虚拟样机技术是一项跨学科、综合性的技术，它

4、的核心是机械系统运动学、多体动力学和控制理论，成熟的三维计算机图形技术和基于图形的用户界面技术，从系统的角度去思考问题，将分散的零部件设计和分析技术〔如有限元分析技术、CAD技术)整合在一起，为产品的开发与研制，提供了一条全新的思路。虚拟样机技术的特点虚拟样机技术将传统的经验设计方法改为预测方法，具有无法比拟的优点：(1)全新的研发模式。传统的研发方法从设计到生产是一个串行过程，这种方法存在很多弊端。而虚拟样机技术真正地实现了系统角度的产品优化，它基于并行工程(ConourrentEngineering)的思想，使产品在概念设计阶段就可以迅速地分析、比较多种设

5、计方案，确定影响性能的敏感参数，并通过可视化技术设计产品、预测产品在真实工况下的特征以及所具有的响应，直至获得最优工作性能；(2)更低的研发成本、更短的研发周期和更高的产品质里。采用虚拟样机设计方法有助于摆脱对物理样机的依赖。通过计算机技术建立产品的数字化模型(即虚拟样机)，可以完成无数次物理样机无法进行的虚拟试验，从而无需制造及试验物理样机就可获得最优方案。因此不但减少了物理样机的数量，而且缩短了研发周期，提高了产品质盆，降低了研发成本；(2)实现动态联盟的重要手段。目前世界范围内广泛地接受了动态联盟(VirtualCompany)的概念，即为了适应快速变化

6、的全球市场，克服单个企业资源的局限性，出现了在一定时间内，通过Internet临时缔结成的一种虚拟企业。为实现并行设计和制造，参盟企业之间产品信息的快捷交流尤显重要，而虚拟样机是一种数字化模型，通过网络输送产品信息，具有传递快速、反馈及时的特点，进而使动态联盟的活动具有高度的并行性虚拟样机技术的应用新产品的研发涉及诸如机械运动学与动力学、人机工程学、美学等多个相关的学科，而传统的设计方法又无法使各学科理论的实现达到最优。在传统的产品开发过程中，在详细设计完成后，通常要制造物理样机进行验证设计的正确性，有时检验甚至是破坏性的。当发现缺陷时，只能回头修改设计并再用

7、样机验证。只有通过若干反复产品才能达到要求的性能。基于物理样机的设计研发模式的致命缺陷(成本高、周期长)，往往使物理样机的反复性试验不够充分，加上设计人员通常不愿为修改局部而给整机带来不可预知的结果，这就使我国的机械产品造型沉闷、结构和功能老化，从而在市场上缺乏竞争能力。这种基于样机制造、试验的设计方法增加了新产品的研发周期和成本。产品结构越复杂，这种人力、物力、财力的浪费越严重。这一过程对于象汽车产品等结构复杂的产品代价是昂贵的。本文所指的复杂产品主要是汽车、摩托车等机械产品。由于设计周期无法缩短，基于物理样机上的设计验证过程严重地制约了产品的质量的提高、成

8、本的降低和对市场的快速反应。数字样机技