基于VR的汽车传动系关键部件虚拟装配研究(朱忠祥指导).doc

中国农业大学本科生“URP”立项申请书项目名称 基于VR的汽车传动系关键部 件虚拟装配研究 申 请 人 朱忠祥 工作单位 工学院 联系电话 62736730 电子信箱 填表日期 2012年3月12日 中国农业大学教务处制项目名称基于VR的汽车传动系关键部件虚拟装配研究项目起止时间2012年4月-2013年4月项目申请人情况姓名朱忠祥性别男出生日期1976.11最后学历与学位研究生/博士专业技术职务副教授从事专业车辆工程一、 项目概况 装配作为机械产品生产中的最后环节，同时也是验证设计制造准确性的最重要环节的装配作业，需要在一定的产品空间中装配具有一定几何约束关系和功能约束关系的零部件。虽然现在的CAD系统能使工程师看到最后的产品模型，但是这些系统不支持装配过程的可视化或者装配工艺的规划，到目前为止计算机辅助装配工艺规划仍然没有得到加强，这其中的一个重要原因是产品的装配在很多程度上依赖专家知识，而这些知识很难用公式的形势表达出来。据有关资料介绍，产品的生产过程大约1/3左右的人力在从事有关产品的装配活动，产品装配所需工时占产品生产制造总工时的20%30%，超过40%以上的生产费用最终用于产品的装配。在设计技术和加工技术快速发展的今天，装配工艺已成为现代化生产的薄弱环节，成为制约先进制造技术发展的瓶颈。虚拟装配技术的发展和应用有效地解决了这方面的问题。本项目工作需要在虚拟现实系统中建立虚拟装配仿真模块，能够在虚拟现实系统中仿真实际的装配过程，实现汽车传动系关键部件的拆卸和装配过程。 本项目的主要任务是建立汽车传动系虚拟装配仿真模块。首先查阅资料了解汽车传动系的构造，并根据汽车传动系中零部件的实际尺寸和装配关系，在Pro/E中建立汽车传动系的整体三维模型；然后将建立的三维模型导入到3Ds MAX中，对模型进行必要的残缺修复，并添加模型的材质和贴图，完毕后通过插件将模型导入到EON虚拟现实系统中；然后通过研究实际装配过程中装配规划，设计出最优的装配序列规划和装配路径规划，并在虚拟现实系统中对设计出的装配过程进行演示；最后进行运动仿真，检验装配的正确性。二、 实施计划及方案(明确各个环节对培养学生创新能力的具体思路及考核办法)1、 4月-7月，文献阅读和软件学习，熟悉汽车传动系关键部件的构造。2、 8月-9月，根据某型号的汽车传动系关键部件的实际参数，用Pro/E建立三维模型。3、 10月，在3Ds MAX中，对模型进行修复、添加材质等。4、 11月，通过对装配规划的研究，设计出汽车传动系关键部件最优的装配规划。5、 12月-2月在EON虚拟现实系统中，建立汽车传动系关键部件的装配模块，对装配过程进行仿真。6、 3月，进行运动仿真，检验装配的正确性。7、 4月，提交相应的技术报告。通过查阅资料，了解汽车传动系关键部件的构造，并能根据某型号部件的参数在三维软件中设计出三维模型，通过对装配工艺的研究，在虚拟现实系统中建立装配模块。期间需要学习汽车传动系关键部件的构造和装配工艺的规划等相关知识，以及掌握三维软件和虚拟现实软件的使用，对于提高学生的自学能力、科学研究的能力和扩大学生的知识面大有帮助。要求报告内容准确，叙述清晰流畅，图文详尽。考核方式 根据学生完成的实际情况给定成绩。三、项目实施的基础和条件 项目申请人多年来从事汽车构造课程的教学和农业装备的数字化设计技术研究，其中农业装备虚拟现实技术和虚拟装配技术研究连续得到了“十一五”和“十二五”国家科技支撑计划项目的资助，目前实验室多位研究生正在从事这方面的研究，可为本URP计划的实施提供技术支持。项目实施的其他条件包括：1、车辆系教学实验室拥有多辆汽车传动系整体及其部件的实物模型，可用于三维模型的构建； 2、实验室拥有三维建模软件Pro/E和虚拟现实软件EON，可用于建模和装配； 3、实验室拥有两套虚拟现实平台，可用于虚拟装配过程的交互仿真。四、学生提交的成果 1、汽车传动系关键部件三维模型； 2、汽车传动系关键部件虚拟装配软件； 3、结题报告。五、经费预算 项目总预算