序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

論文關(guān)鍵詞：汽車設(shè)計(jì)，教學(xué)改革，探索

 

1 引言

《汽車設(shè)計(jì)》是車輛(汽車)工程專業(yè)或方向的一門專業(yè)核心課程，也是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。該課程任務(wù)是使學(xué)生學(xué)會分析和評價(jià)汽車及其各總成的結(jié)構(gòu)和性能，合理選擇結(jié)構(gòu)方案及有關(guān)參數(shù)，并學(xué)到一些汽車主要零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法和總體設(shè)計(jì)的一般方法，為從事汽車技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。然而《汽車設(shè)計(jì)》課程因?yàn)樯婕皟?nèi)容廣泛、概念眾多、公式量大，因此采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)社會需求的發(fā)展[1]。目前我校汽車設(shè)計(jì)課程在教學(xué)中存在教學(xué)過于理論化，學(xué)生對于其理論知識的學(xué)習(xí)深度不夠，知識難以接受理解。實(shí)踐教學(xué)相對理論教學(xué)滯后，因此有必要對課程教學(xué)方法進(jìn)行改革。

2教學(xué)方法改革

2.1多媒體演示教學(xué)

將多媒體教學(xué)課件引入到汽車設(shè)計(jì)理論教學(xué)中，具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①圖文并茂；它既能通過圖形的講解去理解結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理，又能通過文字對內(nèi)容的歸納進(jìn)行理論教學(xué)[2]。②信息量大、滿足教學(xué)要求；枯燥的理論教學(xué)激發(fā)不了學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣，通過課件可以引入很多實(shí)際設(shè)計(jì)中的知識從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。③三維動畫能清楚反映總成部件的相互運(yùn)動情況，從而更好地加深學(xué)生對知識的理解。如手動變速器的設(shè)計(jì)教育論文，由于涉及眾多齒輪的設(shè)計(jì)公式，教師很難講授清楚，學(xué)生理解起來也很吃力。通過計(jì)算機(jī)課件，把變速器的設(shè)計(jì)過程通過動畫直觀展示，使學(xué)生形成清晰的感官認(rèn)識，對正確理解和掌握知識點(diǎn)發(fā)揮了很大的作用，不僅順利完成了難點(diǎn)教學(xué)，也使學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)的奧妙和技術(shù)的強(qiáng)大動力。④通過課件的聲、圖、文字、動畫有機(jī)的融合，能激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生能夠集中注意力進(jìn)行聽課，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量的效果。

2.2 CAD/ CAE/ VPT等先進(jìn)設(shè)計(jì)方法引入汽車設(shè)計(jì)教學(xué)中

隨著計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,幾何模型的設(shè)計(jì)從二維轉(zhuǎn)向三維。在實(shí)現(xiàn)CAD/ CAE/ CAM 一體化的過程中,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢測全部實(shí)現(xiàn)無紙化,因此在汽車設(shè)計(jì)的教學(xué)中要與時(shí)俱進(jìn)，將現(xiàn)代的設(shè)計(jì)手段、設(shè)計(jì)方法引入到汽車設(shè)計(jì)教學(xué)中[3-4]。

在汽車設(shè)計(jì)的教學(xué)中，對于傳統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)，可以采用CAD的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行教學(xué),教學(xué)的重點(diǎn)可以通過使用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行汽車總成部件的設(shè)計(jì)。如圖1所示，左圖為變速器設(shè)計(jì)中所用設(shè)計(jì)公式的計(jì)算小軟件，通過課程教學(xué)中的演示學(xué)生可以清楚地看出設(shè)計(jì)的步驟，根據(jù)計(jì)算后的結(jié)果引入CAD設(shè)計(jì)軟件，最終形成右圖所示的三維總成件，整個(gè)變速器的設(shè)計(jì)清楚可見，同時(shí)又通過先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法使學(xué)生掌握了現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)的相關(guān)方法論文格式范文。目前,機(jī)械CAD軟件可以實(shí)現(xiàn)從概念設(shè)計(jì)、三維零部件建模到裝配分析等各功能的設(shè)計(jì)。

圖1 變速器設(shè)計(jì)實(shí)例

CAE設(shè)計(jì)方法的引入是汽車設(shè)計(jì)教學(xué)中又一個(gè)形象的方法。目前汽車制造企業(yè)在樣機(jī)的制作、實(shí)驗(yàn)和性能評價(jià)過程中會充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分析和仿真,這樣無疑可以減少樣機(jī)或試制品的制作次數(shù)。在三維模型組裝完畢后,可將模型轉(zhuǎn)化到仿真軟件上進(jìn)行動態(tài)仿真,模擬真實(shí)環(huán)境進(jìn)行三維動態(tài)和碰撞等的分析,可以發(fā)現(xiàn)部件運(yùn)動以后的問題,還可將關(guān)鍵部件或部位放在有限元分析軟件中,對其在各種工況下的受力和變形進(jìn)行分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié),避免設(shè)計(jì)缺陷。CAE設(shè)計(jì)方法引入汽車設(shè)計(jì)課程教學(xué)中,不僅可以提高學(xué)生對課本理論知識的理解，更可以使企業(yè)實(shí)際需求與學(xué)生學(xué)習(xí)相結(jié)合，從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更加有針對性的學(xué)生。如圖2所示，為轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)的CAE受力分析結(jié)果圖，通過改組圖片對比學(xué)生可以容易明白轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮到三種特殊工況情況下的受力分析。

（a）車輪越過不平路面工況(b)緊急制動工況(c)側(cè)滑工況

圖2轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)實(shí)例

虛擬樣機(jī)技術(shù)(VPT)就是在建筑第一臺物理樣機(jī)之前，設(shè)計(jì)師利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)字化模型，進(jìn)行仿真分析并以圖形方式顯示該系統(tǒng)在真實(shí)工程條件下的各種特性，從而修改并得到最優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的技術(shù)。虛擬樣機(jī)技術(shù)利用虛擬環(huán)境在可視化方面的優(yōu)勢以及可交互式探索虛擬物體的功能教育論文，對產(chǎn)品進(jìn)行幾何、功能、制造等許多方面交互的建模與分析。它在CAD模型的基礎(chǔ)上，把虛擬技術(shù)與仿真方法相結(jié)合，為產(chǎn)品的研發(fā)提供了一個(gè)全新的設(shè)計(jì)方法。圖3為引入VPT技術(shù)形成的車橋差速器仿真模型，通過該模型的運(yùn)動仿真可以清楚地分析出部件在運(yùn)動過程中的受力變化情況。

圖3VPT設(shè)計(jì)實(shí)例

只有這樣才能夠提高學(xué)生的動手能力，增加學(xué)生對汽車設(shè)計(jì)理論的直接了解，有利于老師和學(xué)生之間的互動水平。

2.3 項(xiàng)目教學(xué)法引入到汽車設(shè)計(jì)教學(xué)工作中

項(xiàng)目教學(xué)法是一種以項(xiàng)目為導(dǎo)向，將理論與實(shí)際相結(jié)合的先進(jìn)教學(xué)方法[5]。汽車設(shè)計(jì)課程因?yàn)樗婕皩?shí)際性較強(qiáng)，教師在教學(xué)中可以設(shè)立相關(guān)小的項(xiàng)目。項(xiàng)目教學(xué)法便于用在汽車某個(gè)總成或部件的設(shè)計(jì)項(xiàng)目上,如轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)、麥弗遜式獨(dú)立懸架的性能計(jì)算、離合器膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計(jì)等。通過項(xiàng)目教學(xué)進(jìn)一步鞏固學(xué)過的知識，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動手能力。

3．結(jié)束語

綜上所述，通過對汽車設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法的改進(jìn)，按照新的教學(xué)改革思路，經(jīng)過這幾年的摸索，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，初步取得了較好的成績，學(xué)生對于汽車設(shè)計(jì)課程的教學(xué)測評已經(jīng)連續(xù)2年獲得優(yōu)秀等級，達(dá)到了課程的培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅永健.汽車構(gòu)造課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J]廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002,(增刊):80 - 82.

[2]田國紅,衛(wèi)邵元,李剛.汽車構(gòu)造課利用多媒體教學(xué)的探索與實(shí)踐[J]遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版),2008,10(2):121-122.

[3]段紅杰,于善武．面向三維CAD/CAM技術(shù)的機(jī)械類專業(yè)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J]鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版):2007,26(5):125-127

[4]石良武,王建明．精品課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的研究[J]教育與現(xiàn)代化,2006，(2)：45-49．

[5]羅云輝．項(xiàng)目教學(xué)法在汽車專業(yè)的實(shí)施與效果[J]中國職業(yè)技術(shù)教育,2006，(6)：17-19．

篇(2)

關(guān)鍵詞：虛擬制造技術(shù)；現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；機(jī)械產(chǎn)品；機(jī)械設(shè)計(jì)

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A中圖分類號：TH166文章編號：1009-2374（2016）05-0073-02

作者簡介：伊紀(jì)斌（1994-），男，山東淄博人，山東理工大學(xué)國防教育學(xué)院學(xué)生，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)

隨著知識經(jīng)濟(jì)和工業(yè)制造的快速發(fā)展，現(xiàn)代化的市場要求產(chǎn)品生產(chǎn)廠商要以最快的速度、最優(yōu)的品質(zhì)、最短的研發(fā)時(shí)間、最低的成本消耗和最佳的服務(wù)來滿足顧客的需求。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)一般是在圖紙結(jié)合產(chǎn)品的特性和設(shè)計(jì)的具體要求進(jìn)行的，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中需要提前對設(shè)計(jì)中的設(shè)備裝配的干擾因素的不確定進(jìn)行考慮，但是產(chǎn)品在裝配中的缺陷只有在產(chǎn)品開發(fā)的后期才能暴露出來或者在產(chǎn)品的試制階段和裝配中顯現(xiàn)出來。如果設(shè)計(jì)的零件已經(jīng)開始投入生產(chǎn)了，那么損失就更加嚴(yán)重了。產(chǎn)品的質(zhì)量在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造方式上不能得到很好的保證，并且傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的工藝比較粗糙、開發(fā)的效率低、花費(fèi)時(shí)間比較長、耗費(fèi)的資金比較大。在變化速度快、持續(xù)性發(fā)展和不可預(yù)測性市場中難以適應(yīng)。因此，企業(yè)的生產(chǎn)活動需要具備高度的柔性和快速的反應(yīng)，與此同時(shí)信息技術(shù)的飛速發(fā)展保證了機(jī)械制造的先進(jìn)性，信息化的使用對于現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)十分重要。

1虛擬機(jī)械制造技術(shù)

以往傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的設(shè)備條件比較差，設(shè)計(jì)技術(shù)性不強(qiáng)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念比較保守，設(shè)計(jì)的手段主要依靠的是粗略的計(jì)算和估算，主要是在較多的簡化和靜止化假設(shè)中完成機(jī)械工程的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)具有較大的隨意性，并且設(shè)計(jì)的關(guān)鍵過程還對設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)習(xí)慣具有很大的依賴性。設(shè)計(jì)的過程很難實(shí)現(xiàn)合理、高效和準(zhǔn)確。但是在現(xiàn)代化虛擬設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)可以很好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)依賴性強(qiáng)、設(shè)計(jì)過程靜態(tài)性和設(shè)計(jì)理念隨意性向現(xiàn)代化設(shè)計(jì)精確性、以數(shù)據(jù)知識工程和專家系統(tǒng)為保證的設(shè)計(jì)方式的發(fā)展，虛擬計(jì)算機(jī)技術(shù)需要對必要的信息進(jìn)行檢索、分析和收集。最終找出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案和數(shù)值運(yùn)算的方式，當(dāng)然也會對CAD技術(shù)和人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等進(jìn)行大量的應(yīng)用。虛擬機(jī)械制造技術(shù)主要是在虛擬環(huán)境下對計(jì)算機(jī)的模型進(jìn)行虛擬分析的一種計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)。該技術(shù)集成并綜合應(yīng)用了綜合性的機(jī)械制造環(huán)境，主要包括了各種仿真、分析、應(yīng)用等工具以及信息模型和控制工具等。虛擬制造需要經(jīng)歷的主要階段有裝配產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)、動態(tài)仿真、回收利用。依靠虛擬制造技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)人員不需要將所有的零件設(shè)備生產(chǎn)制造出來，可以通過對零件模型的建立，隨后對零件進(jìn)行虛擬裝配，并對各零件部位之間的裝配間隙進(jìn)行干涉、對裝配的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)檢查，對零件設(shè)計(jì)中的錯誤及時(shí)發(fā)現(xiàn)，如果零件不符合設(shè)計(jì)要求，可以依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)方便及時(shí)更改模型，最后形成新的零部件設(shè)計(jì)圖和裝配圖，達(dá)到設(shè)計(jì)、裝配和制造檢驗(yàn)的協(xié)調(diào)。

2虛擬制造技術(shù)的關(guān)鍵

虛擬制造技術(shù)包含了許多方面，主要有設(shè)計(jì)技術(shù)的提出、產(chǎn)品制造過程的抽取、原模型的建立、集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、建模仿真等。下面就對虛擬制造技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的介紹：

2.1虛擬技術(shù)中的建模技術(shù)

虛擬指的是在系統(tǒng)中將現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)映射到虛擬環(huán)境下，主要涉及了RMS的模型化、形式化、計(jì)算機(jī)化的抽象描述和表示。VMS建模的主要內(nèi)容有生產(chǎn)模型建立、產(chǎn)品模型建立、工藝模型建立的信息化體系結(jié)構(gòu)的建立。生產(chǎn)模型中有靜態(tài)描述和動態(tài)描述兩種。靜態(tài)描述主要是關(guān)于對系統(tǒng)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)特性。動態(tài)描述是在已經(jīng)被得知的系統(tǒng)狀態(tài)和需求的性質(zhì)上對產(chǎn)品的整個(gè)過程進(jìn)行全面的預(yù)測。在制造過程中我們將種種實(shí)體對象總的稱之為產(chǎn)品模型。在產(chǎn)品的模型建立中需要對產(chǎn)品的明細(xì)、形狀特征等方面進(jìn)行描述。對于VMS而言，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)施過程的全部繼承必須具備完整的產(chǎn)品模型。因此在虛擬制造中的產(chǎn)品模型不再是單一和靜止的，它可以運(yùn)用抽象的技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種模型面貌的提取。工藝模型主要指的是在制造過程中對產(chǎn)品的工藝參數(shù)和關(guān)于產(chǎn)品功能的各種因素進(jìn)行聯(lián)系，最終實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品模型和生產(chǎn)模型之間相互作用的反映。

2.2虛擬制造技術(shù)中的仿真技術(shù)

仿真指的是通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的抽象化和簡潔化最終形成的系統(tǒng)模型，并且在仿真的基礎(chǔ)上對模型進(jìn)行應(yīng)用，最終得到相應(yīng)的系統(tǒng)性性能分析。仿真主要以系統(tǒng)模型為主體的研究方法，它對實(shí)際的生產(chǎn)系統(tǒng)沒有直接的干擾作用，并且仿真系統(tǒng)可以對計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)完成在實(shí)際工作中需要很長時(shí)間的工作，有效縮短了生產(chǎn)決策的時(shí)間，最大化地避免了對人力、物力和資金的投入以及浪費(fèi)。計(jì)算機(jī)技術(shù)還有很好的仿真修復(fù)功能，最大化地保證了方案的最優(yōu)。仿真技術(shù)過程的主要步驟有系統(tǒng)研究、數(shù)據(jù)收集、系統(tǒng)模型建立、仿真算法的確定、仿真模型的計(jì)算、仿真模型的運(yùn)行、結(jié)果的輸出和分析。仿真在產(chǎn)品的制造過程主要被分為制造的仿真和加工的仿真。在系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)中主要涉及的是產(chǎn)品建模、設(shè)計(jì)交互行為仿真等。方便對設(shè)計(jì)結(jié)果的評價(jià)，及時(shí)進(jìn)行反饋，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的錯誤。加工過程的仿真主要有切削、裝配、檢驗(yàn)及焊接、壓力加工和鑄造等。以上兩種仿真過程是相對獨(dú)立的，兩者不能實(shí)現(xiàn)集成，而VM中應(yīng)建立全面過程的統(tǒng)一仿真。

2.3虛擬制造中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的目的是改善計(jì)算機(jī)的交互方式，提高計(jì)算機(jī)的可操作性，它是在對計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)和多種顯示以及控制等接口設(shè)備的基礎(chǔ)上，以交互的三維環(huán)境為人提供沉浸體驗(yàn)的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要由圖形系統(tǒng)和多種接口設(shè)備組成，使人在虛擬環(huán)境中感受到真實(shí)的沉浸感覺，交互性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中有操作者、機(jī)器和人機(jī)接口。它幫助提升人和計(jì)算機(jī)間的和諧度，同時(shí)也是最有力的仿真工具。在VRS的作用下實(shí)現(xiàn)對真實(shí)世界的模擬。在用戶交互輸入以及輸出修改虛擬環(huán)境的條件下，使人達(dá)到身臨其境的沉浸感覺。VM的關(guān)鍵技術(shù)之一就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

3機(jī)械虛擬樣機(jī)技術(shù)介紹

虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中被稱作機(jī)械系統(tǒng)動態(tài)仿真技術(shù)，它是20世紀(jì)80年代在計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展中發(fā)展起來的一種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。在計(jì)算機(jī)建立樣機(jī)模型后，對模型的多種動態(tài)性能進(jìn)行具體的分析，最后對樣機(jī)方案實(shí)現(xiàn)改進(jìn)。用數(shù)字化模型代替物理性的樣機(jī)。通過虛擬樣機(jī)技術(shù)的作用，簡化了機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)過程，有效縮短產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間，最大程度降低產(chǎn)品的開發(fā)成本和費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)性能的提升，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和最具創(chuàng)新性。綜合以上優(yōu)勢，該技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn)就受到了眾多工業(yè)發(fā)達(dá)和高等院校及設(shè)計(jì)和生產(chǎn)企業(yè)的重視，許多著名的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)者都對該技術(shù)進(jìn)行了引入并運(yùn)用在自身產(chǎn)品的開發(fā)中，并且取得了極好的經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)效益。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用仿真技術(shù)對零件進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工序等方面的選用以及工藝參數(shù)、加工工藝、裝配工藝等構(gòu)件的運(yùn)動性等均可以實(shí)現(xiàn)建模仿真。

4虛擬制造技術(shù)在機(jī)械工程中發(fā)揮的優(yōu)勢

4.1強(qiáng)大的通用性和分析處理復(fù)雜問題的能力

虛擬樣機(jī)技術(shù)建立和發(fā)展的基礎(chǔ)是分析力學(xué)和多體運(yùn)動力學(xué)，該技術(shù)的關(guān)鍵是對復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行自動建模。因此，大多數(shù)的虛擬樣機(jī)技術(shù)軟件主要運(yùn)用的是帶約束乘子的微分代數(shù)混合方程。令每個(gè)構(gòu)件都有六個(gè)自由度是它的核心，還要要求其對多余的自由度進(jìn)行限制，實(shí)現(xiàn)其具有良好的通用性，達(dá)到適用性強(qiáng)的目的。與此同時(shí)，虛擬樣機(jī)技術(shù)還對機(jī)械系統(tǒng)的詳細(xì)環(huán)節(jié)進(jìn)行考慮，具體指彈性、接觸和摩擦等因素。

4.2為機(jī)械系統(tǒng)建模帶來便利

傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)建模中要先建立運(yùn)動分析，隨后在運(yùn)動分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行動力分析，這中間需要許多的圖形分析和公式推導(dǎo)。但是圖形的分析和公式的推導(dǎo)過程往往比較復(fù)雜，并且錯誤率高。同樣的建模過程中設(shè)計(jì)人員只需要將機(jī)械的構(gòu)成方式和連接方法以及相應(yīng)的物理參數(shù)實(shí)施輸入，其后的建模和求解只需要計(jì)算來完成就可以了，極大地幫助設(shè)計(jì)人員承擔(dān)了許多的設(shè)計(jì)難度。

4.3強(qiáng)大的后期處理能力

在傳統(tǒng)的分析方法上通常得出的是大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的理解還要依靠豐富的經(jīng)驗(yàn)和理論。但是運(yùn)用虛擬樣機(jī)計(jì)算軟件為復(fù)雜性的數(shù)據(jù)提供了可視化技術(shù)，使得設(shè)計(jì)人員直觀地看到機(jī)械設(shè)計(jì)的性能和運(yùn)動效果。

5結(jié)語

虛擬制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代工程機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的設(shè)計(jì)、試制等一系列過程的直觀性。實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品真正制造出來前，可以在虛擬的制造環(huán)境中生成產(chǎn)品的原型，更好地替代現(xiàn)實(shí)中的硬件產(chǎn)品，更方便地對設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性能和可生產(chǎn)性進(jìn)行評估，極大地縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期，最大化地節(jié)約了產(chǎn)品開發(fā)的成本，保證產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)可以適應(yīng)市場的靈活性的變化。虛擬制造技術(shù)是現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在機(jī)械制造中的綜合應(yīng)用。在現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的幫助下實(shí)現(xiàn)對眾多產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)，不僅不會造成實(shí)際物質(zhì)的浪費(fèi)，并且還能更直觀地了解產(chǎn)品生產(chǎn)的具體情況，打開了機(jī)械制造和設(shè)計(jì)的全新局面。

參考文獻(xiàn)

[1]李銳．虛擬制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]．河南科技，2013，（13）．

[2]劉玲娣．淺談虛擬制造技術(shù)在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用[J]．河北農(nóng)機(jī)，2013，（2）．

[3]孫福臻，閻勤勞，單忠德，等．機(jī)械虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2010，（5）．

[4]郝虎．虛擬樣機(jī)技術(shù)在采煤機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]．城市建設(shè)理論研究（電子版），2011，（25）．

[5]陶表達(dá)，姚桂玲．虛擬技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用[J]．湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，（2）．

篇(3)

【關(guān)鍵詞】虛擬加工；虛擬樣機(jī)；運(yùn)動模型

一、引言

虛擬樣機(jī)技術(shù)是一種在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，在計(jì)算機(jī)上建立產(chǎn)品的模型，進(jìn)行仿真分析，預(yù)測產(chǎn)品的性能，進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品性能的新的設(shè)計(jì)方法[1]。

在虛擬制造的全過程中虛擬加工環(huán)境是比較重要的環(huán)節(jié)。虛擬加工環(huán)境是將切削刀具、數(shù)控機(jī)床等機(jī)械制造資源和工件以數(shù)字化的模式建立在計(jì)算機(jī)內(nèi)，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工件的加工過程虛擬仿真。因此，虛擬加工環(huán)境能夠有效地提高產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度，降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和成本。

在此我們對自行研制的數(shù)控沙發(fā)扶手三軸聯(lián)動機(jī)床，用Visual C++ 6.0和OpenGL進(jìn)行程序編制，實(shí)現(xiàn)對機(jī)床的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真分析。

二、仿真系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

對一個(gè)虛擬加工環(huán)境而言，其必須與實(shí)際加工系統(tǒng)具有功能和行為的一致性。虛擬加工環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括機(jī)床模型、工件模型、刀具模型、夾具模型、NC代碼解析模塊、加工過程仿真以及三維建模和數(shù)據(jù)庫等模塊組成，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

其中三維建模模塊包括幾何建模、行為建模和其他建模。加工過程仿真模塊包括加工過程幾何仿真和圖形顯示。NC代碼解析模塊用于對數(shù)控程序進(jìn)行檢驗(yàn)，并對數(shù)控加工過程仿真的動作和狀態(tài)起控制作用。

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

（一）虛擬加工環(huán)境的幾何建模

幾何模型的表示是虛擬加工環(huán)境幾何建模的關(guān)鍵，也就是說，要采用什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方法來構(gòu)成虛擬加工環(huán)境的結(jié)構(gòu)。由于沙發(fā)扶手加工機(jī)床的幾何模型是一個(gè)比較復(fù)雜的裝配體，裝配模型是幾何模型的基礎(chǔ)，同時(shí)，裝配模型定義了各個(gè)部件之間的裝配層次關(guān)系和相對位置，它反映了各個(gè)零部件間相互約束的關(guān)系。因此，模型的相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述包括兩方面的內(nèi)容，一是用來存儲機(jī)床零部件間的裝配關(guān)系，二是描述各零部件幾何模型的幾何信息和拓?fù)湫畔2]。

加工設(shè)備的幾何模型是真實(shí)設(shè)備在虛擬環(huán)境中的映射，必須保證模型具有結(jié)構(gòu)和功能的相似性[3]。機(jī)床由床身和各運(yùn)動部件裝配而成，是一個(gè)層次式的裝配體，其組成部件的對象可分為兩類：一類是具有運(yùn)動特性的對象；另一類是靜止對象。基于此可把機(jī)床分解為床身、工作臺、夾具、毛坯、刀具、刀庫等幾個(gè)基本類。限于篇幅，以下僅給出床身類的類定義。

Class ChuSheng

{

public：

ChuSheng （）； //構(gòu)造函數(shù)

ChuSheng （GLfloat x， GLfloat y， GLfloat z）； //重載構(gòu)造函數(shù)

Protected：

Void ChseMaterial （）； //床身材質(zhì)

Void ChseColor （）； //床身顏色

Void ChseList （）； //床身顯示列表

}；

（二）虛擬加工環(huán)境圖形顯示技術(shù)

動態(tài)圖形虛擬仿真需要很快的顯示處理速度。但進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)控制、消隱和光照等操作的數(shù)據(jù)運(yùn)算量非常大，它們的計(jì)算速度是影響虛擬仿真圖形顯示速度最關(guān)鍵的因素。虛擬仿真數(shù)控加工沙發(fā)扶手過程的圖形顯示表現(xiàn)為動態(tài)顯示木料的去除，工作臺運(yùn)動和刀具運(yùn)動。由于每次切削過程，顯示圖形僅僅是工作臺、刀具切削的局部和木料的位置產(chǎn)生了變化，因此在沙發(fā)扶手虛擬加工系統(tǒng)的軟件編制過程中，應(yīng)用了局部刷新技術(shù)。所謂局部刷新技術(shù)，主要思路就是確定模型幾何信息發(fā)生變化的空間范圍，僅對該范圍內(nèi)的模型的幾何信息進(jìn)行顯示運(yùn)算，在變化范圍之外的模型信息并不參與運(yùn)算。僅有在該范圍內(nèi)的顯示圖形發(fā)生改變，在該范圍之外圖形維持原來的狀態(tài)。虛擬仿真沙發(fā)扶手的加工過程中，重新計(jì)算場景信息非常耗時(shí)，可將場景信息復(fù)制到OpenGL的緩存中，每次刷新顯示畫面前將場景信息復(fù)制回顯示緩存，這樣就顯著提高了圖形的顯示效率。

（三） NC代碼解析模塊技術(shù)

由于在沙發(fā)扶手加工過程仿真中的虛擬機(jī)床不能執(zhí)行數(shù)控代碼，因此，需要經(jīng)過解析模塊來將數(shù)控程序轉(zhuǎn)換成虛擬數(shù)控機(jī)床可識別和執(zhí)行的程序，即實(shí)現(xiàn)NC程序檢驗(yàn)和產(chǎn)生虛擬仿真驅(qū)動數(shù)據(jù)的功能。預(yù)處理負(fù)責(zé)對工件數(shù)控程序的語法與詞法的識別。經(jīng)過語法檢驗(yàn)，如果存在語法錯誤，則進(jìn)行相應(yīng)的修改，然后按照修改后的數(shù)控程序更改數(shù)控?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中對應(yīng)項(xiàng)。提取控制虛擬刀具、虛擬機(jī)床和木料相對運(yùn)動的狀態(tài)信息和相關(guān)動作，從而形成虛擬仿真加工沙發(fā)扶手的驅(qū)動文件，實(shí)現(xiàn)NC程序驅(qū)動的加工過程虛擬仿真。

在NC代碼解析過程中，用來存儲從NC代碼中提取的影響工件和機(jī)床運(yùn)動信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常重要，本文采用了如下的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

Typedef struct ShuKong

{

Int iGdai ； //G代碼

Int iMdai； //M代碼

Int iCXnum； //程序段

float fJinGei； //進(jìn)給速度

float fDaoJuPo； //刀具位置

bool iZhuZhou； //主軸轉(zhuǎn)向

int iZhuZhouSpeed； //主軸轉(zhuǎn)速

Int iTdaoj； //刀具號

} ShuKong；

四、結(jié)論

本系統(tǒng)通過對輸入的數(shù)控加工代碼的圖形驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控加工過程的仿真且具有如下特點(diǎn)：

（1） 采用局部刷新技術(shù)，提高了圖形的顯示速度，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)仿真的要求。

（2） 仿真時(shí)模擬加工環(huán)境、材料去除過程、木料幾何體、刀具幾何體及刀具路徑，避免了因NC代碼誤差而導(dǎo)致的工件的報(bào)廢、機(jī)床夾具、刀具損壞等問題。

（3） 在編譯和檢驗(yàn)NC代碼的基礎(chǔ)上，通過對夾具、刀具、工件和機(jī)床的圖形顯示，實(shí)現(xiàn)了實(shí)際切削加工沙發(fā)扶手過程的仿真。

此外，該系統(tǒng)可作為虛擬制造中的一個(gè)制造單元工具，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的數(shù)字化生產(chǎn)，亦可用來培訓(xùn)數(shù)控編程人員。有關(guān)物理仿真中的工件材料缺陷、運(yùn)動控制誤差、工藝系統(tǒng)、相對振動等，還有待進(jìn)一步研究，使本系統(tǒng)更加完善。

參考文獻(xiàn)

[1] W P Wang. Solid Modeling for Optimization Metal Removal of Three-dimensional NC End Milling[ J]. Journal of Manufacturing Systems， 1998， 7（1）： 57～65.

篇(4)

一、招生人數(shù)

學(xué)院2016年計(jì)劃招收博士研究生46名，實(shí)際招生人數(shù)以總部下達(dá)計(jì)劃為準(zhǔn)。

二、報(bào)考條件

我院博士研究生只面向現(xiàn)役軍人招生，報(bào)考2016年博士研究生應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1、品德優(yōu)良，遵紀(jì)守法，立志獻(xiàn)身國防事業(yè)；未受過紀(jì)律處分。

2、軍隊(duì)在職干部按師（旅）級單位推薦、軍級單位政治部審批、軍區(qū)級單位政治部干部部門核準(zhǔn)、總政治部干部部備案的程序進(jìn)行審批，由師（旅）級單位干部部門開具介紹信。軍隊(duì)院校應(yīng)屆碩士畢業(yè)生經(jīng)所在院校政治機(jī)關(guān)審批同意。

3、身體健康，體能達(dá)標(biāo)，年齡不超過40周歲（1976年9月1日以后出生）。

4、在職干部須獲得碩士學(xué)位，其中本院在職干部報(bào)考工學(xué)博士須有被SCI或EI收錄的以第一作者發(fā)表的學(xué)術(shù)論文；應(yīng)屆碩士畢業(yè)生須完成學(xué)位論文初稿，在中文核心期刊（含錄用通知）或國際會議發(fā)表2篇以上學(xué)術(shù)論文。

5、有兩名與報(bào)考學(xué)科相關(guān)的高職人員推薦。

三、報(bào)名手續(xù)

考生持公民身份證和軍官證（學(xué)員證）于2015年9月20日至30日到學(xué)院教學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合樓研究生招生辦公室（1127室）報(bào)名，外地考生可函報(bào)。報(bào)名時(shí)應(yīng)提交：

1、填制完畢的《2016年報(bào)考攻讀博士學(xué)位研究生登記表》和《報(bào)考軍隊(duì)院校研究生政治審查表》（9月1日后，院內(nèi)考生可從學(xué)院研究生處網(wǎng)站下載；院外考生可來電索要）。

2、已獲碩士學(xué)位者，提交碩士課程成績單、碩士學(xué)位論文及評閱意見書復(fù)印件；應(yīng)屆碩士畢業(yè)生提交碩士課程成績單、碩士學(xué)位論文初稿、已發(fā)表學(xué)術(shù)論文版權(quán)頁或錄用通知。

3、碩士學(xué)歷、學(xué)位證書原件及復(fù)印件(應(yīng)屆生于獲得證書后補(bǔ)交)。

4、檔案所在師（旅）級單位干部部門同意報(bào)考的證明信。

5、一寸正面半身免冠照片3張，報(bào)名費(fèi)300元。

上述手續(xù)齊備，審查合格者發(fā)放準(zhǔn)考通知，考生可于10月9日到研招辦領(lǐng)取《準(zhǔn)考證》。

四、考試安排

博士研究生入學(xué)考試總分值為600分，包括六項(xiàng)內(nèi)容：英語筆試、數(shù)學(xué)筆試、科研學(xué)術(shù)成果計(jì)分、碩士學(xué)位論文評分、專業(yè)綜合面試、綜合素質(zhì)面試，每項(xiàng)內(nèi)容滿分100分。

考試時(shí)間擬定于2015年10月11至12日，考試地點(diǎn)和具體安排詳見《準(zhǔn)考證》。

五、其他

1、考生可于2015年11月初查詢錄取情況，入學(xué)時(shí)間為2016年3月份（詳見通知書）。

2、我院提供部分往年考試試題，考生可登錄學(xué)院研究生處網(wǎng)站下載。

六、聯(lián)系方式

聯(lián)系人：譚繼帥（參謀） 手機(jī)：13831189507座機(jī)：0311-87992123（地）；0221-92123（軍）

E-mail：tanjishuai@126.com 通信地址：河北省石家莊市和平西路97號研究生招生辦公室（050003）

招生專業(yè)目錄

專業(yè)代碼、名稱及研究方向

導(dǎo)師

專業(yè)綜合（面試）

數(shù)學(xué)（筆試）

080200機(jī)械工程

01機(jī)械性能檢測與診斷

張英堂

測試技術(shù)與信號處理

矩陣?yán)碚?/p>

02地面運(yùn)載平臺維修理論與技術(shù)

張培林

狀態(tài)監(jiān)測與智能診斷技術(shù)

03機(jī)械振動與沖擊防護(hù)

白鴻柏

振動理論

04機(jī)電液集成系統(tǒng)控制技術(shù)

何忠波

車輛工程

05機(jī)械制造及其自動化

倪新華

斷裂力學(xué)

080300光學(xué)工程

01軍用光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

劉秉琦

陳志斌

應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)、光電測試技術(shù)

矩陣?yán)碚?/p>

02激光技術(shù)

沈?qū)W舉

激光原理及應(yīng)用

03光學(xué)信息安全

光學(xué)信息技術(shù)原理與應(yīng)用、光學(xué)信息安全

04微納光學(xué)

汪岳峰

光電子技術(shù)

080402測試計(jì)量技術(shù)及儀器

01測試性設(shè)計(jì)與分析

黃考利

測試技術(shù)

矩陣?yán)碚?/p>

02精密儀器與微系統(tǒng)

王廣龍

03裝備狀態(tài)監(jiān)測與故障預(yù)測

李洪儒

測試與診斷技術(shù)

矩陣?yán)碚摶驊?yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

04網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)

王  韜

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

081100控制科學(xué)與工程

01裝備測試與故障診斷

尚朝軒

測試與診斷

矩陣?yán)碚摶驊?yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

02火力與指揮控制理論及應(yīng)用

全厚德

孫世宇

數(shù)字信號處理

矩陣?yán)碚?/p>

03武器系統(tǒng)建模與仿真

朱元昌

系統(tǒng)仿真

04電子裝備自動測試、故障診斷及可靠性

蔡金燕

測試與診斷

05目標(biāo)識別與信息處理技術(shù)

王春平

圖像工程

06精確制導(dǎo)理論與技術(shù)

楊鎖昌

精確制導(dǎo)、控制與仿真技術(shù)

07無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)

陳自力

線性系統(tǒng)理論、數(shù)字信號處理

08目標(biāo)探測與識別

馬彥恒

數(shù)字信號處理、現(xiàn)代控制理論

09飛行器控制

齊曉慧

線性系統(tǒng)理論

10無人機(jī)協(xié)同控制

李小民

現(xiàn)代飛行控制理論、導(dǎo)航控制技術(shù)

11無人機(jī)信息處理與傳輸技術(shù)

王長龍

數(shù)字信號處理

12非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性與控制

徐  瑞

動力系統(tǒng)的穩(wěn)定性理論

082600兵器科學(xué)與技術(shù)

01裝備輕量化技術(shù)

鄭  堅(jiān)

火炮與自動武器原理、材料學(xué)

應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

02兵器試驗(yàn)理論與技術(shù)

秦俊奇

火炮專業(yè)相關(guān)理論

矩陣?yán)碚?/p>

03裝備維修理論與技術(shù)

陶鳳和

火炮與自動武器原理、現(xiàn)代機(jī)械測試技術(shù)

04兵器性能檢測與診斷技術(shù)

房立清

機(jī)械裝備故障診斷與預(yù)測、武器系統(tǒng)裝備知識

應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

馮廣斌

火炮與自動武器原理、工程信號處理、現(xiàn)代機(jī)械測試技術(shù)

矩陣?yán)碚?/p>

05兵器結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論與應(yīng)用

王瑞林

槍炮設(shè)計(jì)原理、振動理論、電磁場理論

06武器系統(tǒng)仿真與虛擬樣機(jī)技術(shù)

馬吉勝

振動理論、動力學(xué)仿真

07彈道學(xué)理論及應(yīng)用

宋衛(wèi)東

彈道學(xué)理論、制導(dǎo)理論與技術(shù)

08彈道修正理論與技術(shù)

彈道學(xué)、自動控制與導(dǎo)彈設(shè)計(jì)理論

矩陣?yán)碚摶驊?yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

09兵器性能檢測與故障診斷

唐力偉

振動理論

10兵器新材料技術(shù)

王建江

材料學(xué)

應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

11彈藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)評估

高欣寶

系統(tǒng)仿真技術(shù)及其在信息化彈藥工程中的應(yīng)用

矩陣?yán)碚?/p>

羅興柏

爆炸及其防護(hù)技術(shù)在彈藥保障中的應(yīng)用

12彈藥保障與安全技術(shù)

安振濤

炸藥理論、彈藥保障及安全風(fēng)險(xiǎn)評估

穆希輝

彈藥保障

矩陣?yán)碚摶驊?yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

13信息感知與控制技術(shù)

齊杏林

彈藥引信論證、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)及評估理論與技術(shù)

14防護(hù)材料與特種能源技術(shù)

杜仕國

防護(hù)材料與特種能源技術(shù)及其在彈藥工程中的應(yīng)用

矩陣?yán)碚?/p>

15電磁發(fā)射理論與技術(shù)

雷  彬

電磁場理論、測試技術(shù)

16武器系統(tǒng)建模與仿真

蘇群星

武器系統(tǒng)仿真與模擬器設(shè)計(jì)

17紅外圖像末制導(dǎo)技術(shù)

高  敏

彈道學(xué)、自動控制與導(dǎo)彈設(shè)計(jì)理論

矩陣?yán)碚摶驊?yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

18裝備維修保障理論與技術(shù)

賈希勝

石  全

康建設(shè)

趙建民

可靠性、維修性、維修工程

應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

朱小冬

可靠性、維修性、維修工程、建模與仿真

矩陣?yán)碚摶驊?yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

19裝備維修性理論與應(yīng)用

郝建平

可靠性、維修性、維修工程、虛擬仿真

20電磁防護(hù)理論與技術(shù)

劉尚合

魏光輝

電磁場理論、微波與天線

矩陣?yán)碚?/p>

王慶國

大學(xué)物理、有機(jī)化學(xué)、固體物理、電磁場理論

譚志良

電子技術(shù)基礎(chǔ)、通信原理、微波與天線

21脈沖電磁場測試技術(shù)

朱長青

電路分析、電磁場理論和微波技術(shù)、數(shù)電模電

110900軍事裝備學(xué)

01裝備保障信息化

盧  昱

網(wǎng)絡(luò)信息安全保障

軍事運(yùn)籌學(xué)

02裝備保障理論與應(yīng)用

石  全

軍事裝備學(xué)、戰(zhàn)役基本理論

應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)或軍事運(yùn)籌學(xué)

于永利

可靠性、維修性、維修工程、建模與仿真

軍事運(yùn)籌學(xué)

柏彥奇

高  崎

篇(5)

      無

        (f0003)《武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（信息與管理工程版）》征稿啟事 無

        科技信息

        (i0001)《武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（信息與管理工程版）》第34卷（2012）總目次 無

        學(xué)術(shù)論文

        (667)開溝鋪管機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn) 偉利國 胡小安 王麗麗

        (671)基于虛擬樣機(jī)的減振器阻尼特性仿真與調(diào)試 張杰 諶文思 李伯華 毛利劍 胡三寶

        (675)混合數(shù)據(jù)模型在建筑物三維建模中的應(yīng)用 王育堅(jiān) 許承福 劉立平

        (680)基于進(jìn)程核心的網(wǎng)絡(luò)仿真建模及統(tǒng)計(jì)分析 李清平

        (684)一個(gè)分布式可信中心的門限盲簽名方案 胡建軍

        (687)凹版印刷電雕網(wǎng)點(diǎn)自動檢測系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 孟艷敏

        (690)基于evm矩陣求解關(guān)鍵路徑的方法 林銘德 戴一璟

        (695)基于floyd算法的校園最短路徑問題分析與實(shí)現(xiàn) 嚴(yán)曉鳳 陸濟(jì)湘 唐雙平

        (699)基于本體的移動商務(wù)信息檢索 毛一梅

        (704)城市應(yīng)急平臺地名查詢方法研究 張郁 王敘泉

        (708)柴油機(jī)添藍(lán)供給系統(tǒng)試驗(yàn)研究平臺設(shè)計(jì)及應(yīng)用 顏伏伍 芮鵬飛 劉傳寶 胡杰

        (712)大功率智能充電機(jī)的設(shè)計(jì) 羅冰洋 徐文靜 劉思寧 莫易敏

        (715)基于空間擴(kuò)散模型的重金屬污染源位置的研究 方璽 葛權(quán)耕 何朗

        (719)外轉(zhuǎn)子諧波電機(jī)的研究與分析 吳應(yīng)軍 喬維高 蹇林旎

        (723)一類負(fù)系數(shù)解析函數(shù)族的子族 李小飛 朱志鋒 王今朝

        (726)基于克隆選擇的免疫算法研究 周金龍 王仲君

        (729)網(wǎng)格環(huán)境下汽車營銷資源配置及其效率評估 王虎 張建友 李冰

        (733)基于危機(jī)周期理論的應(yīng)急管理技術(shù)創(chuàng)新體系 馮艷飛 黃宏純

        (737)新時(shí)期下我國經(jīng)濟(jì)增長傳導(dǎo)路徑的實(shí)證研究 張泉樂

        (742)基于主成分分析的運(yùn)輸型物流企業(yè)競爭力研究 劉丹 陳麗芳

        (746)名人微博的影響力評價(jià)指標(biāo)研究 劉雁妮 賀和平 彭文莎

        (751)基于arcgis的三維輔助規(guī)劃設(shè)計(jì) 龔珍 吳浩 黎華

        (754)個(gè)人所得稅和企業(yè)所得稅的一體化研究 徐進(jìn) 楊雙

        (759)艦船維修經(jīng)費(fèi)投向的群決策分析 李璐 張亞迪 彭志高

        (763)上市公司社會責(zé)任績效影響因素實(shí)證研究 陳曉芳 孔繁國

        (767)基于garch模型的證券市場風(fēng)險(xiǎn)的var度量 程淑芳 陳盛雙

        (772)校園一卡通資金的財(cái)務(wù)核算與核對問題研究 龔林紅

        (776)基于粗糙集的空管安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)優(yōu)選 楊智 羅帆

        (781)b2b市場中基于mediator調(diào)節(jié)的雙邊協(xié)商模型 庫洪鋒 吳清烈

        (785)動態(tài)產(chǎn)品供應(yīng)鏈績效及其驅(qū)動因素結(jié)構(gòu)分析 劉進(jìn)

        (789)廈

市住宅地價(jià)預(yù)警研究 孫宇 葉青

        (793)廈門市地價(jià)時(shí)空動態(tài)變化分析與研究 袁琳 葉青

篇(6)

論文關(guān)鍵詞：并紗機(jī),控制結(jié)構(gòu),參數(shù)化設(shè)計(jì)

1．引言

FA702并紗機(jī)用于將棉、毛、絹、化纖等寶塔筒子單紗及細(xì)紗管紗并成股紗供捻線用，外形最長尺寸達(dá)13.670米，排布的零部件很多，如需更改總體的尺寸，如按照常規(guī)的設(shè)計(jì)方法，需更改細(xì)節(jié)的零件參數(shù)，再重新調(diào)整裝配約束，這樣耗時(shí)且很容易出錯。

UGNX／WAVE技術(shù)使設(shè)計(jì)者將驅(qū)動設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中最重要的總體設(shè)計(jì)參數(shù)建立在具有相關(guān)性的控制結(jié)構(gòu)中，僅用幾個(gè)設(shè)計(jì)變量表達(dá)式就可以控制設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)、尺寸，修改關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)及表達(dá)式，可使整個(gè)零部件自動更新。因此，在這一設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)員只需對關(guān)鍵部件的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行修改就可以得到正確的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)。

2．FA702并紗機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)合理，車速高，噪音低，操作方便。整機(jī)為兩面車，分離傳動，易于調(diào)整。筒錠為雙支撐形式，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，適應(yīng)高速生產(chǎn)。

(2)結(jié)構(gòu)簡介

本機(jī)由以下部分組成：車頭傳動，機(jī)架，卷繞，斷頭自停，托盤，車尾傳動，供紗架與張力裝置等部分組成。

(3)主要機(jī)構(gòu)

1)卷繞機(jī)構(gòu)2)防疊裝置3)斷頭自停機(jī)構(gòu)

(4)總體布置

圖1FA702并紗機(jī)的總體布置圖

3.UGNX／WAVE技術(shù)

(1)UGNX/WAVE基礎(chǔ)知識

WAVE是一種實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品裝配的各組件間關(guān)聯(lián)建模的技術(shù)，采用關(guān)聯(lián)性復(fù)制幾何體方法來控制總體裝配結(jié)構(gòu)，從而保證整個(gè)裝配和零部件的參數(shù)關(guān)聯(lián)性，最適合于復(fù)雜產(chǎn)品的幾何界面相關(guān)性、產(chǎn)品系列化和變型產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)。

總體設(shè)計(jì)可以嚴(yán)格控制子系統(tǒng)和零部件的關(guān)鍵尺寸與形狀，而無需考慮細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)；而子系統(tǒng)和零部件的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)對總體設(shè)計(jì)沒有影響，并無權(quán)改變總體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵尺寸。因此，當(dāng)總體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵尺寸修改后，子系統(tǒng)和零部件的設(shè)計(jì)自動更新，從而避免了零部件的重復(fù)設(shè)計(jì)的浪費(fèi)，使得后續(xù)零部件的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)得到到有效的管理和再利用，大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期。

(2)基本概念

1)控制結(jié)構(gòu):傳遞產(chǎn)品全局性的參數(shù)、外形、基準(zhǔn)位置等約束條件至零件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的樹狀結(jié)構(gòu)。

2)起始部件:包含零件詳細(xì)設(shè)計(jì)所必需的各種約束條件的Ugpart文件。對于不同零件所需的不同約束條件，通過CopyGeometrytoPart來包含不同的約束條件，可以通過引用集的區(qū)分不同的幾何體。

3)連接零件:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹和控制結(jié)構(gòu)樹發(fā)生關(guān)聯(lián)的UGPart文件，在其中進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，使其成為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中的零件或部件。

4.WAVE應(yīng)用在FA702并紗機(jī)設(shè)計(jì)的實(shí)例

(1)確定FA702并紗機(jī)設(shè)計(jì)的總體控制參數(shù)及子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)控制參數(shù)

總體控制參數(shù)：并紗機(jī)的總長、總寬及總高，各子系統(tǒng)的位置及總體形狀，子系統(tǒng)的總體布置、形狀參數(shù)，建立用于控制系統(tǒng)的主參數(shù)。

(2)建立并紗機(jī)的控制結(jié)構(gòu)

確定完控制參數(shù)之后，應(yīng)先建立總體裝配結(jié)構(gòu)的樹形結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)所有子系統(tǒng)之間的幾何關(guān)系和位置關(guān)系。樹形結(jié)構(gòu)以每個(gè)功能部件族作為子節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)與子節(jié)點(diǎn)之間的幾何關(guān)系及各節(jié)點(diǎn)之間的位置關(guān)系則由相關(guān)幾何參數(shù)和位置參數(shù)來確定。

圖2FA702并紗機(jī)的總體控制結(jié)構(gòu)

圖3FA702并紗機(jī)的總體控制結(jié)構(gòu)裝配樹

(3)建立并紗機(jī)子系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)

同上，建立子系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，如車尾傳動的控制結(jié)構(gòu)

圖4FA702并紗機(jī)的車尾傳動部分控制結(jié)構(gòu)

(4)零件細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

根據(jù)建立的子系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)，再分解到進(jìn)一步的子零件控制組件，建立起始部件，進(jìn)而建立連接部件，在連接部件中進(jìn)行零部件的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。

(5)產(chǎn)品裝配

完成整個(gè)零部件模型詳細(xì)設(shè)計(jì)后，使用UGNX的裝配功能將零部件進(jìn)行裝配，生成產(chǎn)品裝配。可以通過調(diào)整主參數(shù)來驅(qū)動整個(gè)模型，在控制結(jié)構(gòu)的管理和控制下，設(shè)計(jì)整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)形成一個(gè)有機(jī)整體。圖5為完成的FA702裝配圖。

圖5FA702并紗機(jī)的裝配模型

5結(jié)束語

WAVE技術(shù)為我們提供了一個(gè)很好的工作平臺，總體參數(shù)的定義與應(yīng)用完全可以用控制結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)上一級參數(shù)發(fā)生改變時(shí)，下一級參數(shù)也會發(fā)生改變更新，一旦總體參數(shù)發(fā)生改變，零部件的控制幾何體自動更新，這樣既保證了整體裝配結(jié)構(gòu)的一致性，又使得設(shè)計(jì)效率大大提高。

參考文獻(xiàn)

1 美]Unigraphics Solution Inc.UG WAVE產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)培訓(xùn)教程[M].北京:清華大學(xué)出版杜,2002·

2 李維,李志超.應(yīng)用UGNX進(jìn)行吸塵器的并行設(shè)計(jì)[J] .現(xiàn)代制造工程,2005-50-52 (8) .

篇(7)

[論文摘要]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)。

一、國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況

目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢在必行。

二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢

（一）性能發(fā)展方向

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。（3）工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的一種復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機(jī)床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。（4）實(shí)時(shí)智能化。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。

（二）功能發(fā)展方向

（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。（2）科學(xué)計(jì)算可視化。科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。（3）多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。超級秘書網(wǎng)

（三）體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機(jī)床上對其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺機(jī)床的屏幕上。（4）通用型開放式閉環(huán)控制模式。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]電動機(jī)降壓起動器的選擇與分析，凌浩，2000.12vol.20P66.