虚拟样机技术

1、UG逆向工程文献阅读报告题目:虚拟样机技术文献综述专业：班级：1502学号：姓名：指导老师：2016年3月21日虚拟样机技术文献综述摘要：虚拟样机技术是一种崭新的产品设计研发方法，是一种用来代替真 实的物理样机设计的基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。按照传统的 设计模式，一个新产品的研发需要经过样机设计、样机调试制、试验调试、改进 定型和批量生产等几个步骤。这种研发模式的周期长、成本高，而且因为设计人 员通常不愿为修改局部而给整体带来不可预知的结果，使得产品造型、结构老化， 很难获得最优的产品性能。虚拟样机技术的出现和逐渐成熟，为解决这些问题提 供了强有力的工具和手段1。一、国内外研究

2、现状虚拟样机在一些较发达国家，如美国、德国、日本等已得到广泛的应用。如 美国航空航天局的喷气推进实验成功实现火星探测器在火星上的软着陆。美国波 音公司的波音777飞机是世界上首架以无图方式研发制造俄飞机。国外某些大型 公司采用虚拟样机技术，从根本上改变进的许多工程机械的设计和试验步骤，实 现了快速虚拟试验多种方案，使产品成本低，性能却最优。在国内，虚拟样机技术的研究和应用还处于起步阶段，尚未开展全面系统的 研究。清华大学国家CIMS工程技术研究中心和山西经纬纺机股份有限公司合作， 对高速剑杆织机产品开展了虚拟样机技术的研究工作，进行了产品关键件的虚拟 设计、虚拟加工，整机的虚拟装配等，大大缩短

3、了产品开发周期。航天机电集团 第二研究院、清华大学和北京航空航天大学合作开展了复杂系统虚拟样机技术的 研究、应用与实践。就总体而言，我国虚拟样机技术的研究尚停留在系统框架 和总体技术方面，实质性的面向应用的关键技术的研究还有待进一步拓展，今后 应着力于以下几个方面的研究：（1）基于真实动画感的虚拟样机的装配仿真、生 产制造过程及生产调度仿真、数控加工过程仿真等技术与系统。（2）应用虚拟现 实技术实现虚拟环境及虚拟制造过程中的人机协同求解。（3）虚拟环境下分布式 并行处理的智能协同求解技术与系统3。二、应用实例利用虚拟样机可以对减速器进行优化设计，大致流程可以分为：整机参数化 建模，设设定目标函

4、数及变量和约束条件，虚拟样机的建立，系统仿真，得到优 化结果，使得整机性能最优。液压挖掘机的设计包括机械运动学和动力学，液压流体，机电控制等多学科。 利用虚拟样机技术可以同时提供挖掘机整体外形、机械系统、液压系统等多个方 便，具备了整机性能评估的条件，模拟物理样机无法进行的危险情况，直至获得 优化的整机设计方案。三、总结虚拟样机经过几十年的发展已经取得丰富成果，起相关支撑技术也得到长足 发展。但是目前虚拟样机还不能完全取代物理样机，存在两个问题：一是如何更 好的利用现有虚拟样机技术；一是如何发展虚拟样机技术。前者是针对具体产品 设计，如何更恰当的构建虚拟样机；后者是针对目前虚拟样机技术目前存在的瓶 颈，如何进一步发展问题。无论如何都有许多问题和方向要进行深入研究。如： 人机结合技术，多学科优化和协同设计技术，复杂产品建模技术问题等。参考文献1胡清华，邓四二，腾弘飞.虚拟技术若干关键支撑技术研究进展J.系统仿真 学报，2008,22（20）:6186-6189.2魏书华.基于虚拟样机技术的圆柱齿轮减速器的设计研究D,山东科技大学， 2006.6.3胡晓青.轮式装载机虚拟样机的实现方法研究D，南京理工大学，2005.06.4张芒国.机液一体化虚拟样机技术研究D山东大学，2005.04.5闫雪峰，段国林，许红静.面向复杂机电系统虚拟样机技术研