虛擬樣機(jī)技術(shù)

1、虛擬樣機(jī)技術(shù)虛擬樣機(jī)技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容l背景l(fā)技術(shù)概述l技術(shù)體系結(jié)構(gòu)l關(guān)鍵技術(shù)l虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用背景背景1.物理樣機(jī)難以解決的問題. T上市時間 Q質(zhì)量 C成本 S服務(wù) E環(huán)境2.先進(jìn)的信息技術(shù)和仿真技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ).虛擬樣機(jī)技術(shù)(Virtual Prototype)成為各國研究的新的熱點.虛擬樣機(jī)技術(shù)概述虛擬樣機(jī)技術(shù)概述虛擬樣機(jī)技術(shù)是一門綜臺多學(xué)科的技術(shù)，該技術(shù)以機(jī)械系統(tǒng)運動學(xué)、動力學(xué)和控制理論為核心，加上成熟的三維計算機(jī)圖形技術(shù)和基于圖形的用戶界面技術(shù)，將分散的零部件設(shè)計和分析技術(shù)(如零部件的CAD和FEA有限元分析)集成在一起，提供一個全新研發(fā)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計方法。它通過設(shè)計中

2、的反饋信息不斷地指導(dǎo)設(shè)計，保證產(chǎn)品尋優(yōu)開發(fā)過程順利進(jìn)行。虛擬樣機(jī)技術(shù)概述虛擬樣機(jī)技術(shù)概述虛擬樣機(jī)技術(shù)是在CAX如(CAD、CAM、CAE 等) /DFX(如DFA DFM)等技術(shù)基礎(chǔ)上的發(fā)展，它進(jìn)一步融合信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)仿真技術(shù)將這些技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)全生命周期、全系統(tǒng)、并對它們進(jìn)行綜合管理、從系統(tǒng)的層面來分析復(fù)雜系統(tǒng)支持由上至下的復(fù)雜系統(tǒng)開發(fā)模式.利用虛擬樣機(jī)可代替物理樣機(jī)對產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計測試和評估縮短開發(fā)周期降低成本改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量提高面向客戶與市場需求的能力.虛擬樣機(jī)的體系結(jié)構(gòu)虛擬樣機(jī)的體系結(jié)構(gòu)虛擬樣機(jī)開發(fā)過程實質(zhì)上是一種基于模型的不斷提煉與完善的過程。一個復(fù)雜系統(tǒng)通常由電

3、子、機(jī)械、軟件及控制等子系統(tǒng)組成，其虛擬樣機(jī)體系結(jié)構(gòu)如圖所示虛擬樣機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬樣機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)l虛擬樣機(jī)系統(tǒng)總體技術(shù)1工程設(shè)計環(huán)境、產(chǎn)品功能、可視化環(huán)境之間的集成技術(shù)2多領(lǐng)域產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境之間的集成技術(shù)3多領(lǐng)域分布建模集成技術(shù)4多領(lǐng)域分布協(xié)同仿真技術(shù)5CAD/CAE/CAM/DFX的集成技術(shù)6建模仿真工具的集成技術(shù)虛擬樣機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬樣機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)l系統(tǒng)建模技術(shù)虛擬樣機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬樣機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)l系統(tǒng)仿真技術(shù)虛擬樣機(jī)支撐環(huán)境虛擬樣機(jī)支撐環(huán)境虛擬樣機(jī)的支撐環(huán)境應(yīng)該具備以下特征：虛擬樣機(jī)的支撐環(huán)境應(yīng)該具備以下特征：(1) 便捷、可靠地提供開發(fā)過程所需的各類模型、支持工具、資源和支撐系統(tǒng)，以利于

4、協(xié)同工作和有效地使用建模與仿真技術(shù).(2) 支持不同功能學(xué)科、政府和工業(yè)部門的數(shù)據(jù)、模型、仿真應(yīng)用和其他支撐系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)、工具）等之間的互操作與重用.(3) 提供先進(jìn)的支持多領(lǐng)域的建模/仿真環(huán)境.(4) 支持虛擬現(xiàn)實/可視化顯示.(5) 支持并行工程方法學(xué).(6) 最大限度地采用當(dāng)前現(xiàn)存的流行產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)以盡量減少發(fā)新的工具和支撐系統(tǒng).(7) 具有開放性、可擴(kuò)展性和靈活性允許不同的實現(xiàn)方法.虛擬樣機(jī)支撐環(huán)境虛擬樣機(jī)支撐環(huán)境一個支持虛擬樣機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的支撐一個支持虛擬樣機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的支撐環(huán)境主要包括環(huán)境主要包括:虛擬樣機(jī)開發(fā)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式分布式產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)庫虛擬樣機(jī)支撐環(huán)境虛擬樣機(jī)支撐環(huán)境虛擬樣機(jī)開發(fā)環(huán)境：分為系統(tǒng)框架層、分系統(tǒng)框架層、應(yīng)用系統(tǒng)層和多領(lǐng)域協(xié)同工作層.虛擬樣機(jī)的應(yīng)用虛擬樣機(jī)的應(yīng)用美國福特汽車公司采用網(wǎng)絡(luò)并行設(shè)計技術(shù)設(shè)計制造的新型SS1 型賽車從開始設(shè)計到上道測試僅用了9 個月時間。同樣的，通用汽車公司將虛擬樣機(jī)技術(shù)引入汽車制造中。虛擬樣機(jī)的應(yīng)用虛擬樣機(jī)的應(yīng)用波音公司采用虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)成功地研制出世界上第一架“無紙客機(jī)” 波音777 雙噴機(jī)型，接著又研制出新一代737 客機(jī)。虛擬樣機(jī)的應(yīng)