传统的物理样机制造方法是零部件设计方法。设计人员首先进行零件设计,然后将零件组装成物理样机,并通过试验,研究系统的运动。物理样机制造和试验,大大增加了产品开发周期和成本。尽管如此,由于无法在相互作用的零件中确定故障原因,因此,选用的往往不是最优设计方案。整个设计过程,耗费了大量的人力、物力,产品的开发周期比较长,整体效率较低。 http://www.paper51.com
在虚拟样机技术中,设计人员从系统角度出发对产品进行优化。通过在计算机平台上对机械系统进行建模和仿真,工程师就可以确定子系统和零件的技术要求。在虚拟样机技术的帮助下,工程师们可以应用机械系统仿真软件,在各种虚拟环境下模拟机械系统的运动,快速分析多种设计方案,直至获得最优设计。 http://www.paper51.com 虚拟样机技木是优化复杂机械系统的强有力的工具。通过建立虚拟样机,可以检查零件的运动干涉,评价系统的振动水平,预测零件的变形,确定作用在零件上的载荷谱。载荷谱是有限元软件包预测关键部位零部件应变水平的重要输入参数。通过反复修改系统动力学模型,仿真试验不同的设计方案,设计人员不必浪费制造、试验物理样机所需时间,就可以获得最优设计方案。因此不但减少了昂贵的物理样机制造费用和试验成本,而且提高了产品设计质量,大大缩短了产品的开发周期。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
1.2.2 国内虚拟样机技术现状及应用前景 http://www.paper51.com
目前国际上对虚拟样机的研究已趋于成熟,商品化的软件系统正逐渐在工程设计实践中得以推广、利用。但这项技术在国内仍存在着许多问题,主要表现在以下几个方面:①目前国内的研究范围较窄,仅局限在多体系统动力学的领域内,且停留在实验室阶段,尚难以在工程实践中应用。一般来说,对于刚体组成的复杂系统,借助计算机虚拟样机技术进行分析和设计,可以实现产品的最优化。②对相关技术研究不足。目前国外已开始将面向技术应用到虚拟样机技术中。机械系统虚拟样机技术涉及到大量描述机械系统机构及组成的多样性和复杂性,必须考虑所存数据的一致性,如何对各种相关信息进行添加、修改、删除、查找等操作,如何使数据与面向对象技术的要求和谐一致等,都要有数据结构来解决,而国内学者很少进行这方面的研究。③国内学者在机械系统虚拟样机技术软件系统的开发和商业化工作方面所做的工作远远不够,至今尚未开发出成熟的商业化软件,而国外早已开发出比较先进的、商业化的虚拟样机技术软件,都具有良好的图形用户界面,具有直观、自然、友好、方便等优点。 http://www.paper51.com
虚拟样机技术的作用是以信息技术、仿真技术、现代设计技术为支持,在产品设计和物理样机实现之前,就可以了解到未来产品的性能或机械系统的状态,从而使人们做出前瞻性的决策,和相应的优化方案。 内容来自www.paper51.com |