VRAR在机电产品研发中的应用.ppt

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1、虚拟现实技术的应用足不出户学开车虚拟现实技术的应用长江堤防仿真系统第八章VR/AR在机电产品研发中的应用本章内容1.概述2.AR/VR切入电/结构/热等设计过程3.AR/VR切入结构设计过程4.AR/VR切入工艺与制造过程5.VR/AR研发前景和效益1.概述VR/AR在机电产品研发中的地位和作用机电产品传统研发流程VR/AR对机电产品研发流程的切入点AR/VR在机电产品研发中的地位和作用产品造型设计产品的色彩及材质设计产品的结构设计及分析产品的运动和动力学仿真产品的展示作用：缩短产品开发设计流程，提高产品的成功率。降低产品设计开发的风险和成本在产品的色彩及材质设计中，通过虚拟现实技术可以直

2、观地进行色彩和材质的选择与搭配，确定主调色和辅助色以及进行材质的确定。机电产品传统研发流程机电产品传统研发的流程包括：提出设计目标、产品设计、样机试验、试验改进；机电产品设计传统包括电气设计、结构设计、工艺设计和工装设计。VR/AR对机电产品研发流程的切入点2.VR/AR切入电/结构/热等设计过程提高风机整机设计水平为客户设计更加合理的风机及其配件仿真不可试验的电气及结构项目风机设计性能评价完整的风机风机传动链某风电系统电气设计仿真过程可采用PID方法对风力发电机组进行控制，在低风速时控制发电机转速，使系统获得最大风能利用系数；高风速时，控制桨距角，使机组能准确地保持在额定功率发电。通过m

3、atlabSimulink仿真模块以及Bladed软件，验证理论方法的正确性和有效性。电机分析模块图某风电系统电气设计仿真过程风力发电机系统仿真模型功率曲线各风速下对应的风力发电机性能电机扭矩曲线正常工况下各风速下对应的风力发电机性能功率系数曲线风轮扭矩曲线正常工况下各风速下对应的风力发电机性能功率曲线电机扭矩曲线湍流工况下各风速下对应的风力发电机性能功率系数曲线风轮扭矩曲线湍流工况下风电产品中齿轮箱设计流程齿轮箱布局及传动比分配平行轴齿轮传动设计行星轮系传动设计齿轮箱传动系统分析系统动力学分析齿轮传动参数优化传动系统评价风电齿轮箱实验风电齿轮箱设计存在问题传动效率高（>97%）寿命长（一

4、般为20年）可靠性要求高振动噪声小（<87db（A））盲目引进外国图纸，长期将拖垮中国风电企业；国内尚缺少自主研发能力、设计计算方法不够完善；高可靠性的风电齿轮箱设计成为风机快速发展的瓶颈存在问题：4.VR/AR切入结构设计过程静力学模态分析谐响应分析接触分析齿轮修形动力学分析整机系统动力学主轴轴承支撑最大Mises应力229MPa轮毂轮毂有限元分析结果Fatiguesafetymargin-Min.safetymarginwithSHFRP37.5Minimum1.2ExtremeloadcasesMaximumstaticVonMisesstress133 N/mm²withSINO

5、MA40.2MinimumSafetyMargin1.5主机架有限元分析模型-modelledincludingtower-andincludingbearinghousings主机架有限元分析结果-ResultofFiniteElementAnalyses-Fatiguesafetymarginofweldseamsforunweldedplates>0.5isenough-Min.safetymarginwithSHFRPblade齿轮接触分析、修形及优化箱体应力应变箱体模态行星架应力应变齿轮箱有限元分析第一主应力云图总体应力云图齿轮箱有限元分析—静力分析有限元模型网格划分载荷及约

6、束加载总体应变云图风电齿轮箱有限元分析-热力耦合分析齿轮传动系统数字样机利用齿轮传动系统软件建模、仿真风机齿轮传动系统数字化样机传动系统实验——直齿齿轮箱双级行星轮系传动系统实验——行星轮系齿轮箱齿轮箱A80/PBLZ224—测试运行齿轮箱A80/PBLZ190P—测试运行5.VR/AR研发前景和效益针对已有产品、已发生问题展开分析和校核是VR/AR应用必须的起点，在这个起点上可以关注和寻求需要的软件；针对随机的、紧迫的产品某方面的创新和改进，均可应用VR/AR手段进行设计和开发；没有任何一种软件可以涵盖一个企业技术研发的全部所需，软件本身也在不断发展和超越，不断积累仿真分析的经验和教训，

7、不断探索和进步；VR/AR技术不断发展，会越来越多地融入在新产品的开发中，提升企业研发能力和水平，使企业产品日具竞争力。TheEnd!