序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

 

1 引言

《汽車設(shè)計》是車輛(汽車)工程專業(yè)或方向的一門專業(yè)核心課程，也是一門實踐性非常強的課程。該課程任務(wù)是使學(xué)生學(xué)會分析和評價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)計和計算方法和總體設(shè)計的一般方法，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》課程因為涉及內(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)計理論教學(xué)中，具有以下幾個優(yōu)點：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際設(shè)計中的知識從而增強學(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)計教育論文，由于涉及眾多齒輪的設(shè)計公式，教師很難講授清楚，學(xué)生理解起來也很吃力。通過計算機(jī)課件，把變速器的設(shè)計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發(fā)揮了很大的作用，不僅順利完成了難點教學(xué)，也使學(xué)生體驗到科學(xué)的奧妙和技術(shù)的強大動力。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)計方法引入汽車設(shè)計教學(xué)中

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

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

圖1 變速器設(shè)計實例

CAE設(shè)計方法的引入是汽車設(shè)計教學(xué)中又一個形象的方法。目前汽車制造企業(yè)在樣機(jī)的制作、實驗和性能評價過程中會充分利用計算機(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,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié),避免設(shè)計缺陷。CAE設(shè)計方法引入汽車設(shè)計課程教學(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)計時應(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)計實例

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)計師利用計算機(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)在真實工程條件下的各種特性，從而修改并得到最優(yōu)化設(shè)計方案的技術(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)提供了一個全新的設(shè)計方法。圖3為引入VPT技術(shù)形成的車橋差速器仿真模型，通過該模型的運動仿真可以清楚地分析出部件在運動過程中的受力變化情況。

圖3VPT設(shè)計實例

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 項目教學(xué)法引入到汽車設(shè)計教學(xué)工作中

項目教學(xué)法是一種以項目為導(dǎo)向，將理論與實際相結(jié)合的先進(jìn)教學(xué)方法[5]。汽車設(shè)計課程因為所涉及實際性較強，教師在教學(xué)中可以設(shè)立相關(guān)小的項目。項目教學(xué)法便于用在汽車某個總成或部件的設(shè)計項目上,如轉(zhuǎn)向器的設(shè)計、麥弗遜式獨立懸架的性能計算、離合器膜片彈簧的優(yōu)化設(shè)計等。通過項目教學(xué)進(jìn)一步鞏固學(xué)過的知識，強調(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，初步取得了較好的成績，學(xué)生對于汽車設(shè)計課程的教學(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)：

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篇（2）

中圖分類號：G424.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

0引言

虛擬樣機(jī)技術(shù)以其高效率和低成本，在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中得到越來越廣泛的應(yīng)用.通過對機(jī)械產(chǎn)品的虛擬樣機(jī)建模和仿真分析，可以快速、準(zhǔn)確地獲取機(jī)械產(chǎn)品的性能，從而驗證設(shè)計指標(biāo)并評價設(shè)計結(jié)果[1].作為目前世界領(lǐng)先的機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)分析軟件，Adams以其公認(rèn)的優(yōu)越性被越來越多的工程技術(shù)人員和科研人員所應(yīng)用，在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計和分析領(lǐng)域發(fā)揮重要作用.

筆者多年來一直探索如何使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中了解和掌握Adams這一先進(jìn)軟件.在“機(jī)械原理”課程[2]的教學(xué)中，已有一些教師進(jìn)行有益的探索——將Adams用于機(jī)構(gòu)分析[3-6]，獲得良好的效果.在“機(jī)械原理課程設(shè)計”課程中，有些教師也將Adams應(yīng)用其中——學(xué)生在設(shè)計機(jī)構(gòu)運動方案時，應(yīng)用Adams對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行驗證[7-9].這些嘗試為“機(jī)械原理”課程注入新的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，加深學(xué)生對機(jī)構(gòu)學(xué)知識的理解.但總體來看，這些嘗試還停留在個別教師的教學(xué)改革試點層次，缺少Adams與課程內(nèi)容融合的整體規(guī)劃和實施方案.本文從本科生課程和研究生課程2個方面介紹北航在Adams教學(xué)中的一些嘗試.

1Adams在本科生教學(xué)中的應(yīng)用

機(jī)械原理課程的研究對象為機(jī)器和機(jī)構(gòu)，如何在課堂上將機(jī)器和機(jī)構(gòu)運動起來，成為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和扎實掌握相關(guān)理論的關(guān)鍵.傳統(tǒng)的教學(xué)方法只能依靠教師的講解，將靜止的機(jī)器和機(jī)構(gòu)“動”起來，不直觀；一些設(shè)計分析結(jié)果也無法實際展示和驗證，在很大程度上影響學(xué)生對問題的理解和對知識的掌握；此外，雖然學(xué)生學(xué)習(xí)很多的經(jīng)典理論，但在工作不會應(yīng)用，導(dǎo)致理論與應(yīng)用脫節(jié).

為此，自2003年以來，北航機(jī)械原理教學(xué)團(tuán)隊以Adams為平臺，將虛擬樣機(jī)技術(shù)與課程的機(jī)構(gòu)以及機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的分析與設(shè)計內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，不僅使靜止的機(jī)構(gòu)圖形運動起來，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強對問題的深刻理解，而且使學(xué)生初步掌握虛擬樣機(jī)這一先進(jìn)技術(shù)，為持續(xù)、快速地進(jìn)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計與分析奠定基礎(chǔ).在課堂教學(xué)過程中，以教師為主導(dǎo)，通過虛擬樣機(jī)的建立和仿真，對涉及的機(jī)構(gòu)學(xué)問題給予直觀、生動的詮釋.學(xué)生則利用課余時間，通過上機(jī)練習(xí)來熟悉和掌握虛擬樣機(jī)技術(shù).

1.1課堂教學(xué)

3結(jié)束語

探索和總結(jié)本科生的“機(jī)械原理”課程與Adams有機(jī)結(jié)合的內(nèi)容和實現(xiàn)方法，進(jìn)一步探討在研究生階段開設(shè)針對學(xué)習(xí)Adams的“產(chǎn)品設(shè)計與虛擬樣機(jī)”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)成果等.在高校開展Adams的學(xué)習(xí)和應(yīng)用教學(xué)，雖然取得一定的成果，但總體來看，仍處于探索階段，希望通過同行的共同努力，在相關(guān)行業(yè)的支持下，不斷地深入和推廣下去.

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篇（3）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）51-0089-02

一、前言

隨著科技的快速發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)已由原來的賣方市場轉(zhuǎn)化為買方市場?，F(xiàn)代企業(yè)要在激烈的市場競爭中占有一席之地，必須解決TQCSE難題，即以快速交貨T（Time）、高質(zhì)量Q（Quality）、低成本C（Cost）、優(yōu)質(zhì)服務(wù)S（Service）和保護(hù)環(huán)境E（Environment）來滿足不同客戶的需求，快速響應(yīng)市場需求。

虛擬樣機(jī)技術(shù)是20世紀(jì)80年展起來的現(xiàn)代設(shè)計方法，是以虛擬樣機(jī)模型代替物理樣機(jī)，在計算機(jī)模擬物理樣機(jī)的運行。近年來，虛擬樣機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，現(xiàn)已成為機(jī)械專業(yè)方向研究生以上層次人才的必修課程。用戶可以利用ADAMS軟件或使用其他三維軟件建立虛擬樣機(jī)模型后，導(dǎo)入ADAMS軟件，通過添加各種約束、驅(qū)動或接觸力進(jìn)行動態(tài)仿真，模擬物理樣機(jī)的運行。通過ADAMS強大的后處理功能生成各種曲線、動畫等，進(jìn)而了解設(shè)計的復(fù)雜機(jī)械運動性能，為物理樣機(jī)的試制提供理論依據(jù)。在大學(xué)本科教學(xué)中開展ADAMS的教學(xué)工作，采用ADAMS多體動力學(xué)仿真軟件對機(jī)械原理中各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維運動仿真后驗證機(jī)構(gòu)設(shè)計的合理性，觀察主要機(jī)構(gòu)的運動軌跡、運動速度、加速度等數(shù)據(jù)變化情況，可以使學(xué)生更好地理解機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計中的相關(guān)機(jī)構(gòu)運動原理，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計時，能運用ADAMS軟件對其所設(shè)計的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗證，培養(yǎng)和提高學(xué)生的設(shè)計分析能力，為畢業(yè)后能盡快適應(yīng)專業(yè)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。

二、面向產(chǎn)業(yè)需求，開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課程

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是桂林理工大學(xué)機(jī)械工程與控制工程學(xué)院重點發(fā)展的優(yōu)勢和核心專業(yè)。每年大學(xué)新生入學(xué)時，都需要進(jìn)行專業(yè)導(dǎo)論課程教育。為了將一些現(xiàn)代設(shè)計方法及理論傳授給新生，面向裝備制造業(yè)的發(fā)展需求，教師在講授專業(yè)導(dǎo)論的相關(guān)內(nèi)容時，會將歷年學(xué)生所做的優(yōu)秀仿真作品進(jìn)行動畫演示。為了進(jìn)一步加深學(xué)生對虛擬樣機(jī)技術(shù)的理解，相關(guān)教師還會組織學(xué)生參觀桂林市內(nèi)在虛擬仿真技術(shù)使用較多、較為成功的行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)，如桂林大宇客車有限公司、桂林橡膠機(jī)械廠等大型企業(yè)。企業(yè)工程師會結(jié)合行業(yè)特點，將一些典型案例采用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場演示，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)虛擬樣機(jī)的興趣，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。

三、學(xué)習(xí)ADAMS動力學(xué)仿真軟件，貫穿專業(yè)課程教學(xué)過程

我校機(jī)械專業(yè)在專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)中，利用ADAMS軟件三維建模技術(shù)、形象的動畫展示功能以及強大的后處理功能，將機(jī)械原理課程中一些常用機(jī)構(gòu)，如平面四桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)的組成和運動情況進(jìn)行動態(tài)仿真，彌補學(xué)生實踐經(jīng)驗不足帶來的問題。此外，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中還可以了解到現(xiàn)代設(shè)計方法高效、快捷的特點，并從中感受到ADAMS軟件在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計中的魅力。以凸輪設(shè)計為例，教師講授凸輪廓線的傳統(tǒng)設(shè)計方法通常是圖解法和解析法。傳統(tǒng)的圖解法作圖過程煩瑣、精度不高；解析法雖能獲得很高精度，但須花費大量的時間與精力建立精確的數(shù)學(xué)模型及編制計算程序。顯然，上述兩種方法都存在難以實際操作的缺點，使得學(xué)生很難真正理解。通過ADAMS，則可以直接模擬凸輪的實際運動狀態(tài)，設(shè)計簡單、直觀，還可以使凸輪運動起來。通過ADAMS的強大的后處理功能，可測量出從動件的運動規(guī)律與給定運動規(guī)律的擬合程度，圖1是采用直接法設(shè)計凸輪的全過程?，F(xiàn)代設(shè)計方法的引入，可讓學(xué)生體會到先進(jìn)設(shè)計技術(shù)的優(yōu)越性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

四、利用ADAMS搭建虛擬仿真實驗平臺

為加深學(xué)生對枯燥無味的理論知識的理解，提高學(xué)生的工程實踐能力、動手能力和創(chuàng)新能力，實驗教學(xué)活動提供了一個真實直觀、可以動手操作的平臺。工程技術(shù)人員利用虛擬仿真技術(shù)，可以在虛擬環(huán)境中模擬真實的機(jī)器運行，觀測各構(gòu)件的相互運動及受力情況，不斷調(diào)整設(shè)計方案后進(jìn)行仿真試驗，對整個系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，直到獲得較為滿意的優(yōu)化設(shè)計方案以后再投入人力和物力制造物理樣機(jī)，從而大幅降低新產(chǎn)品的開發(fā)費用，提高產(chǎn)品開發(fā)效率及縮短產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)周期。為了進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)ADAMS的積極性，如在大學(xué)生科技競賽、創(chuàng)新大賽、機(jī)器人大賽、學(xué)院組織的ADAMS大賽等一系列競賽活動中，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，在計算機(jī)上利用ADAMS動力學(xué)仿真軟件對機(jī)構(gòu)的運動軌跡、速度變化規(guī)律、加速度變化規(guī)律及受力分析等做一個前期試驗，并在虛擬試驗的基礎(chǔ)上對整個系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化后再加工出物理樣機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的實驗。利用ADAMS強大的后處理功能，將實驗數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機(jī)中，與計算機(jī)仿真得到的結(jié)果進(jìn)行對比分析，找出實驗數(shù)據(jù)、理論數(shù)值和仿真結(jié)果之間的差距，改進(jìn)虛擬樣機(jī)模型或調(diào)整實驗方案，并對一些優(yōu)秀作品給予物質(zhì)獎勵。通過上述一系列活動，可加深學(xué)生對常用機(jī)械機(jī)構(gòu)的構(gòu)造和運動原理的掌握，提高分析問題和解決問題的能力。

五、熟練使用ADAMS仿真軟件，提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量

畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生即將結(jié)束大學(xué)學(xué)習(xí)生涯的最后在校學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是對大學(xué)四年所學(xué)的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識的一次全面檢驗。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，學(xué)生將機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、力學(xué)和數(shù)學(xué)等相關(guān)知識綜合運用于設(shè)計過程中，經(jīng)過畢I設(shè)計的磨煉，他們的工程實踐能力、分析問題和解決問題的能力有了提高，學(xué)校的辦學(xué)水平和人才的培養(yǎng)能力也得到了提升。畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生即將走上新工作崗位的一個重要過渡。為了進(jìn)一步提高學(xué)生使用ADAMS軟件的能力，根據(jù)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計課題選題實際情況，教師可在學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計論文中增加ADAMS虛擬仿真分析技術(shù)，提升畢業(yè)論文的檔次。

W生在開始進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的初期，可在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻(xiàn)，運用已掌握的相關(guān)專業(yè)知識，通過原理構(gòu)思進(jìn)行初步設(shè)計后，利用相關(guān)軟件建立一個粗略的虛擬樣機(jī)模型，利用ADAMS軟件對方案進(jìn)行動態(tài)仿真，將機(jī)構(gòu)的運動軌跡、速度（角速度）、加速度（角加速度）或機(jī)構(gòu)運動過程中所受的力（力矩）與理論計算值進(jìn)行比較，通過對仿真結(jié)果和理論值的比較，找出問題的癥結(jié)，對模型或理論分析進(jìn)行修正，并再次進(jìn)行仿真。之后，在仿真的基礎(chǔ)上，對各設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化并確定最終方案，最后采用三維CAD軟件對模型進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化，導(dǎo)出二維圖紙。通過這樣一個設(shè)計、仿真、分析的過程，較為真實地模擬了機(jī)械新產(chǎn)品開發(fā)的全過程，學(xué)生按照這個模式進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，其設(shè)計能力和畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量可以有較大提高，為即將走上工作崗位打下良好基礎(chǔ)。

六、結(jié)束語

虛擬樣機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中不斷地體現(xiàn)了優(yōu)越性。為提升學(xué)生的工程實踐能力和綜合素質(zhì)，通過專業(yè)導(dǎo)論課程教育、創(chuàng)新大賽、專業(yè)學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等一系列活動，可將ADAMS仿真技術(shù)融入系列的教學(xué)活動中，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)理論知識的同時，能熟練使用ADAMS軟件解決一些具體工程實際問題。并在畢業(yè)設(shè)計過程中使用ADAMS模擬機(jī)械新產(chǎn)品開發(fā)的全過程，使學(xué)生的設(shè)計能力和畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量有了較大提高，增強就業(yè)核心競爭力。

參考文獻(xiàn)：

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Application of ADAMS in Practice-Teaching Reform of Mechanical Professional

SHEN Zhong-hua1，2，CHEN Jing1，2

篇（4）

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

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)計一般是在圖紙結(jié)合產(chǎn)品的特性和設(shè)計的具體要求進(jìn)行的，在機(jī)械設(shè)計的過程中需要提前對設(shè)計中的設(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)計和制造方式上不能得到很好的保證，并且傳統(tǒng)設(shè)計的工藝比較粗糙、開發(fā)的效率低、花費時間比較長、耗費的資金比較大。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)計技術(shù)的設(shè)備條件比較差，設(shè)計技術(shù)性不強，傳統(tǒng)的設(shè)計觀念比較保守，設(shè)計的手段主要依靠的是粗略的計算和估算，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，傳統(tǒng)設(shè)計具有較大的隨意性，并且設(shè)計的關(guān)鍵過程還對設(shè)計者的經(jīng)驗和設(shè)計習(xí)慣具有很大的依賴性。設(shè)計的過程很難實現(xiàn)合理、高效和準(zhǔn)確。但是在現(xiàn)代化虛擬設(shè)計的相關(guān)技術(shù)可以很好地實現(xiàn)設(shè)計經(jīng)驗依賴性強、設(shè)計過程靜態(tài)性和設(shè)計理念隨意性向現(xiàn)代化設(shè)計精確性、以數(shù)據(jù)知識工程和專家系統(tǒng)為保證的設(shè)計方式的發(fā)展，虛擬計算機(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)計方案和數(shù)值運算的方式，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)境下對計算機(jī)的模型進(jìn)行虛擬分析的一種計算機(jī)設(shè)計技術(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、動態(tài)仿真、回收利用。依靠虛擬制造技術(shù)，機(jī)械設(shè)計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)實現(xiàn)檢查，對零件設(shè)計中的錯誤及時發(fā)現(xiàn)，如果零件不符合設(shè)計要求，可以依靠計算機(jī)技術(shù)方便及時更改模型，最后形成新的零部件設(shè)計圖和裝配圖，達(dá)到設(shè)計、裝配和制造檢驗的協(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)品的整個過程進(jìn)行全面的預(yù)測。在制造過程中我們將種種實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，要實現(xiàn)產(chǎn)品實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，它可以運用抽象的技術(shù)實現(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)

仿真指的是通過計算機(jī)實現(xiàn)復(fù)雜現(xiàn)實系統(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)可以對計算機(jī)的計算能力進(jìn)行應(yīng)用，實現(xiàn)在短時間內(nèi)完成在實際工作中需要很長時間的工作，有效縮短了生產(chǎn)決策的時間，最大化地避免了對人力、物力和資金的投入以及浪費。計算機(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、仿真模型的計算、仿真模型的運行、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)計交互行為仿真等。方便對設(shè)計結(jié)果的評價，及時進(jìn)行反饋，降低產(chǎn)品設(shè)計中的錯誤。加工過程的仿真主要有切削、裝配、檢驗及焊接、壓力加工和鑄造等。以上兩種仿真過程是相對獨立的，兩者不能實現(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)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的目的是改善計算機(jī)的交互方式，提高計算機(jī)的可操作性，它是在對計算機(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的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(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)境中感受到真實的沉浸感覺，交互性計算機(jī)系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基礎(chǔ)。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中有操作者、機(jī)器和人機(jī)接口。它幫助提升人和計算機(jī)間的和諧度，同時也是最有力的仿真工具。在VRS的作用下實現(xiàn)對真實世界的模擬。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年代在計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展中發(fā)展起來的一種計算機(jī)輔助技術(shù)。在計算機(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)計開發(fā)過程，有效縮短產(chǎn)品開發(fā)的時間，最大程度降低產(chǎn)品的開發(fā)成本和費用，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)性能的提升，使設(shè)計產(chǎn)品實現(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)計和生產(chǎn)企業(yè)的重視，許多著名的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計者都對該技術(shù)進(jìn)行了引入并運用在自身產(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)計中應(yīng)用仿真技術(shù)對零件進(jìn)行設(shè)計、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)件的運動性等均可以實現(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)軟件主要運用的是帶約束乘子的微分代數(shù)混合方程。令每個構(gòu)件都有六個自由度是它的核心，還要要求其對多余的自由度進(jìn)行限制，實現(xiàn)其具有良好的通用性，達(dá)到適用性強的目的。與此同時，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)建模中要先建立運動分析，隨后在運動分析的基礎(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)實施輸入，其后的建模和求解只需要計算來完成就可以了，極大地幫助設(shè)計人員承擔(dān)了許多的設(shè)計難度。

4.3強大的后期處理能力

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)驗和理論。但是運用虛擬樣機(jī)計算軟件為復(fù)雜性的數(shù)據(jù)提供了可視化技術(shù)，使得設(shè)計人員直觀地看到機(jī)械設(shè)計的性能和運動效果。

5結(jié)語

虛擬制造技術(shù)實現(xiàn)了現(xiàn)代工程機(jī)械工程設(shè)計領(lǐng)域中的設(shè)計、試制等一系列過程的直觀性。實現(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)實中的硬件產(chǎn)品，更方便地對設(shè)計產(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)實技術(shù)和計算機(jī)仿真技術(shù)在機(jī)械制造中的綜合應(yīng)用。在現(xiàn)代化計算機(jī)虛擬設(shè)計技術(shù)的幫助下實現(xiàn)對眾多產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計，不僅不會造成實際物質(zhì)的浪費，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)計的全新局面。

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篇（5）

    車輛模擬器具有工況設(shè)置方便、試驗重復(fù)性好、安全性高等優(yōu)點,在駕駛培訓(xùn)、車輛新產(chǎn)品的研究和開發(fā)、人—車—環(huán)境試驗中有著重要作用,良好的車輛運動模擬技術(shù)是車輛模擬器質(zhì)量的保障。本文以“車輛人—機(jī)—環(huán)境模擬器”項目為依托,圍繞車輛模擬器運動模擬技術(shù)中三維虛擬道路建模、車輛動力學(xué)建模與仿真、動感模擬算法等展開研究。提出了隨機(jī)激勵路面輪廓三維高程數(shù)據(jù)生成方法;對Vortex車輛動力學(xué)建模特別是車輛懸架參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行闡述,并給出了車輛動力學(xué)仿真的實例;提出了基于六自由度平臺桿長的模糊自適應(yīng)動感模擬算法,最后建立了車輛動力學(xué)、動感模擬算法與六自由度平臺虛擬樣機(jī)組成的車輛模擬器開發(fā)綜合仿真平臺。 論文闡述了項目中車輛模擬器的組成及工作原理,闡述了模擬器運動感覺模擬的機(jī)制,對模擬器運動系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹,為車輛模擬器運動模擬技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

    給出了車輛模擬器三維虛擬道路建模所需的路面輪廓數(shù)據(jù)和路形數(shù)據(jù)建模和生成方法,為車輛動力學(xué)仿真提供路面激勵數(shù)據(jù)。利用路面不平度二維功率譜密度的表達(dá)式,通過二維傅里葉逆變換法得到了路面輪廓不平度三維路面高程數(shù)據(jù)生成方法,生成的高程數(shù)據(jù)的功率譜特性和各向同性特性均優(yōu)于已有方法。推導(dǎo)了路面輪廓中包含的隨機(jī)瞬態(tài)成分的空間位移特征與路面等級的關(guān)系,提出了三維空間內(nèi)隨機(jī)瞬態(tài)成分生成方法。根據(jù)道路路形特征給出了三維空間曲線道路建模方法,并采用線切割方法將道路與地形進(jìn)行了融合。

    闡述了Vortex車輛動力學(xué)建模的方法和流程,針對Vortex車輛動力學(xué)參數(shù)化建模的特點,設(shè)置不同的懸架參數(shù),進(jìn)行車輛行駛平順性和穩(wěn)定性仿真,然后進(jìn)行結(jié)果分析對比。對不同路面類型以及各種車輛運動的典型工況進(jìn)行了動力學(xué)仿真,為動感模擬算法的設(shè)計和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。 針對經(jīng)典動感模擬算法參數(shù)不能在線實時調(diào)整而導(dǎo)致平臺空間利用率低的問題,在經(jīng)典動感模擬算法和基于平臺單自由度約束的模糊自適應(yīng)動感模擬算法的基礎(chǔ)上,提出了基于平臺桿長約束的模糊自適應(yīng)動感模擬算法。

    首先解決了動感模擬算法中輸入信號預(yù)處理、傾斜角速度限制環(huán)節(jié)處理以及自由度解耦等幾個問題,然后提出了模糊自適應(yīng)算法的原理與模糊自適應(yīng)規(guī)則,并對幾種動感模擬算法進(jìn)行了仿真分析對比,結(jié)果顯示基于平臺桿長約束的模糊自適應(yīng)動感模擬算法具有參數(shù)調(diào)節(jié)簡單意義明確、調(diào)節(jié)作用平滑無沖擊、不需要考慮多自由度之間耦合作用的優(yōu)點,能充分利用平臺的運動空間而提高動感模擬逼真度。

    建立了車輛動力學(xué)、動感模擬算法、六自由度平臺虛擬樣機(jī)的Vortex、Simulink、 ADAMS聯(lián)合仿真系統(tǒng)。首先闡述了聯(lián)合仿真系統(tǒng)的組成、原理及作用,然后建立了六自由度平臺ADAMS虛擬樣機(jī)模型,并將其與Simulink相聯(lián)接。以動感模擬運動的可視化與數(shù)據(jù)監(jiān)控以及蛇形試驗專用動感模擬算法為例,對聯(lián)合仿真系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了舉例說明。

篇（6）

中圖分類號：U415.52+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

根據(jù)對目前壓實度檢測系統(tǒng)的研究，要實現(xiàn)振動壓路機(jī)對壓實度的實時檢測技術(shù)一般需要利用壓路機(jī)振動輪的某一動態(tài)響應(yīng)值來間接反映路基壓實度的變化。此次仿真研究的目的就是利用虛擬樣機(jī)技術(shù)模擬垂直振動壓路機(jī)的振動壓實試驗，測量振動輪在碾壓代表不同壓實度路基模型時的垂直振動加速度幅值，為建立路基壓實度和振動輪加速度幅值之間的對應(yīng)關(guān)系提供數(shù)據(jù)支持。

1 垂直振動壓實技術(shù)的特點

（1）垂直振動壓路機(jī)的振動輪在激振機(jī)構(gòu)的帶動下產(chǎn)生的垂直方向上的定向振動，對被壓實材料不會產(chǎn)生水平方向上的干擾力。垂直振動壓路機(jī)施工過程中不會在振動輪的行駛方向上產(chǎn)出擁土，道路的表面沒有松散層和裂紋出現(xiàn)，因此避免了傳統(tǒng)振動壓實之后還需要使用靜碾壓路機(jī)進(jìn)行碾壓的施工環(huán)節(jié)，施工效率在同等條件下提高了 3 倍。

（2）垂直振動壓實之后，得到的鋪層材料壓實度均勻，質(zhì)量穩(wěn)定，密封性好。垂直振動還能夠確保瀝青和骨料混合物具有更好的均勻性和良好的道路表面粗糙度。

（3）垂直振動壓路機(jī)適用于各種壓實材料及工況，廣泛應(yīng)用于砂土、土石填方、瀝青混合料以及水泥混凝土的混合料，其作業(yè)時的擊實能量沿道路的表面垂直向下傳遞，具有很小的道路表面波動，因此施工過程中對周圍的環(huán)境影響較小，具有一定的環(huán)保意義。

2垂直振動壓實仿真的理論分析

垂直振動壓路機(jī)壓實路基數(shù)學(xué)模型的建立是基于以下假設(shè)的：

（1）振動壓路機(jī)的減振系統(tǒng)和隨振的壓實材料被認(rèn)為是彈簧—阻尼單元，而且彈簧--阻尼認(rèn)為是沒有質(zhì)量的；

（2）假設(shè)垂直振動壓路機(jī)的振動輪和所有相關(guān)的機(jī)架均為剛性體，而且將它們看成是具有一定質(zhì)量的集中質(zhì)量塊；

垂直振動壓路機(jī)在高頻低幅或者低頻高幅下進(jìn)行工作時，其它機(jī)械參數(shù)是不變的，只有路基材料的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)發(fā)生變化，從振動輪垂直振動加速度的推導(dǎo)結(jié)果也可以看出壓路機(jī)在工作時振動輪的垂直加速度和代表壓實材料的剛度和阻尼有關(guān)。

振動輪在壓實過程中的動力學(xué)響應(yīng)與被壓實材料的壓實度有著緊密的聯(lián)系，振動輪在垂直方向的振動加速度響應(yīng)和壓實材料的剛度正相關(guān)，與阻尼負(fù)相關(guān)。隨著壓實度的增加，代表壓實材料的剛度增大，阻尼減小，因此垂直振動壓路機(jī)振動輪的垂直振動加速度和壓實度是正相關(guān)的，而且這種規(guī)律具有普遍性不因為被壓實材料的改變而不同。因此，在ADAMS 利用虛擬樣機(jī)模擬振動壓實試驗，以測量振動輪垂直振動加速度的基頻幅值來反映壓實材料的壓實度是可行的。

3垂直振動壓路機(jī)的壓實仿真模擬

在垂直振動壓路機(jī)的施工過程中，壓實材料的物理特性是不斷變化的，而在仿真環(huán)境下壓實材料的這種變化是通過材料本構(gòu)模型物理參數(shù)的改變來描述的。振動壓實系統(tǒng)動力學(xué)模型中的剛度和阻尼只是壓實材料的模擬參數(shù)，其數(shù)值是大都是通過經(jīng)驗來確定，不能通過土工試驗來測定，在描述壓實材料的物理性能上存在很多的不足。而在 ANSYS 中以本構(gòu)模型為理論基礎(chǔ)建立起的路基仿真模型更接近于路基真實的物理性能。

通過改變路基材料在不同壓實度下本構(gòu)模型中物理參數(shù)的值建立起同種路基材料的不同仿真模型，構(gòu)成多組振動壓實仿真模型模擬實際的振動壓實試驗。每一組模型完成一次仿真之后即可獲得在不同壓實度下的振動輪垂直振動加速度，通過幅頻變換得到其在基頻下的加速度幅值。垂直振動壓路機(jī)的虛擬樣機(jī)工作參數(shù)為振幅 2mm，激振頻率為 29Hz，行走速度為 3km/s。某路基材料不同壓實度下本構(gòu)模型的基本物理參數(shù)如表 1 所示。

表1 路基材料的基本物理參數(shù)

利用 ADAMS/View 的后處理模塊采集垂直振動壓路機(jī)的虛擬樣機(jī)在碾壓壓實度為67%的路基模型時振動輪的垂直振動加速度信號波形如圖 1~圖 2 所示。

圖 1 碾壓壓實度為 67%的路基模型時振動輪垂直振動加速度信號

圖 2振動輪垂直振動加速度信號的頻譜圖

從振動輪加速度信號的波形圖可以看出：隨著路基模型壓實度的不斷增加，振動輪的垂直振動加速度信號的幅值也在不斷增大，這與理論分析和相關(guān)文獻(xiàn)的論述是相符合的；從圖 5-8 振動輪垂直振動加速度信號的頻譜圖可知讀取振動輪振動的基頻為 29Hz，這與振動輪的激振頻率是一致的，說明 ADAMS/View的后處理模塊能對虛擬振動壓實的振動信號進(jìn)行準(zhǔn)確的采集，所建立的仿真系統(tǒng)也是可行的，采集的仿真數(shù)據(jù)具有一定的研究價值。

4 垂直振動壓路機(jī)的路基壓實狀態(tài)分析

垂直振動壓路機(jī)在代表不同壓實度的路基模型上進(jìn)行振動碾壓時其振動輪將會有不同垂直振動加速度響應(yīng)。表2為垂直振動壓路機(jī)虛擬樣機(jī)在碾壓不同壓實度路基模型時獲取的振動輪垂直振動加速度信號在基頻下的響應(yīng)幅值。利用基頻下振動輪垂直振動加速度的幅值對路基模型的壓實度進(jìn)行標(biāo)定50，從而實現(xiàn)利用振動輪的動態(tài)響應(yīng)來反推路基壓實度的目的。

表2 不同壓實度下振動輪垂直振動加速度的幅值

圖6 為振動輪的垂直振動加速度和路基壓實度之間的對應(yīng)關(guān)系，振動輪垂直振動加速度在基頻下的幅值和路基壓實度之間通過數(shù)據(jù)擬合建立起的線性關(guān)系式為：

Y=2.617x-65.821；R2=0.9731 （1）

式中：y—路基壓實度；x—振動輪垂直振動加速度幅值；R—相關(guān)系數(shù)。

這種檢測方法實現(xiàn)了對路基壓實度更全面的檢測，能夠更好的控制施工質(zhì)量，隨時發(fā)現(xiàn)被壓實路段存在的缺陷，避免了人工檢測工作量大和測點不足容易出現(xiàn)漏檢的問題。

5結(jié)束語

論文實現(xiàn)了垂直振動壓路機(jī)壓實路基的仿真過程，測得了振動壓路機(jī)的振動輪在碾壓不同壓實度的路基模型時在垂直方向上的振動加速度，并根據(jù)數(shù)學(xué)模型計算的結(jié)論建立起了振動輪垂直振動加速度和路基模型壓實度之間的線性關(guān)系式，為建立振動輪動態(tài)響應(yīng)和路基壓實度之間的關(guān)系提供了一種仿真方法。

參考文獻(xiàn)

篇（7）

一、引言

虛擬樣機(jī)技術(shù)是一種在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中，在計算機(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、提高產(chǎn)品性能的新的設(shè)計方法[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算機(jī)內(nèi)，利用計算機(jī)圖形學(xué)和計算機(jī)技術(shù)實現(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，實現(xiàn)對機(jī)床的運動學(xué)和動力學(xué)仿真分析。

二、仿真系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

對一個虛擬加工環(huán)境而言，其必須與實際加工系統(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，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比較復(fù)雜的裝配體，裝配模型是幾何模型的基礎(chǔ)，同時，裝配模型定義了各個部件之間的裝配層次關(guān)系和相對位置，它反映了各個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)床由床身和各運動部件裝配而成，是一個層次式的裝配體，其組成部件的對象可分為兩類：一類是具有運動特性的對象；另一類是靜止對象?；诖丝砂褭C(jī)床分解為床身、工作臺、夾具、毛坯、刀具、刀庫等幾個基本類。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)行實時動態(tài)控制、消隱和光照等操作的數(shù)據(jù)運算量非常大，它們的計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，工作臺運動和刀具運動。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)行顯示運算，在變化范圍之外的模型信息并不參與運算。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，重新計算場景信息非常耗時，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，即實現(xiàn)NC程序檢驗和產(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，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)控數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中對應(yīng)項。提取控制虛擬刀具、虛擬機(jī)床和木料相對運動的狀態(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證，實現(xiàn)了數(shù)控加工過程的仿真且具有如下特點：

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

（2） 仿真時模擬加工環(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)致的工件的報廢、機(jī)床夾具、刀具損壞等問題。

（3） 在編譯和檢驗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，實現(xiàn)了實際切削加工沙發(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制造單元工具，實現(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)

篇（8）

[中圖分類號]TK403 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1009-5349（2014）11-0079-02

排氣歧管是車輛內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)中的重要組成部分，對內(nèi)燃機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放均有影響。因此，在車輛維修時，它是很難檢測到由于高的內(nèi)燃機(jī)的排氣背壓內(nèi)燃發(fā)動機(jī)功率發(fā)揮不足或內(nèi)燃發(fā)動機(jī)不能正常工作。本論文針對內(nèi)燃機(jī)排氣管路中造成排氣阻力的成因進(jìn)行分析，為生產(chǎn)、安裝提供結(jié)構(gòu)優(yōu)化，通過一些數(shù)據(jù)分析的排氣管線的安裝尺寸、方法和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，減少排氣管線出現(xiàn)的反壓現(xiàn)象引起的排氣氣體湍流，有效降低高內(nèi)燃機(jī)排氣背壓的情況下，保證內(nèi)燃機(jī)穩(wěn)定工作。

一、研究對象

本文選用FB4105防爆柴油機(jī)的研究對象為排氣歧管。FB4105防爆柴油機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有：轉(zhuǎn)速2300r/min、凈重350kg、防爆凈功率40KW、總排量2.5L。

邊界條件的排氣系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型包括：

（1）入口邊界條件是：根據(jù)發(fā)動機(jī)排量和速度給定的入口速度V=12.06m/s，根據(jù)發(fā)動機(jī)廢氣排放溫度給定入口溫度600℃，根據(jù)給定的速度和湍流強度0.3MPa入口處入口結(jié)構(gòu)的價值。

（2）出口邊界條件：針對出口壓力的條件下，假設(shè)出口壓力是大氣壓力。

（3）壁面邊界條件：壁面邊界條件為無滑移速度邊界條件。

二、虛擬樣機(jī)模型

根據(jù)測繪數(shù)據(jù)，應(yīng)用UG軟件建立排氣歧管的三維模型（圖1：排氣歧管三維模型），從三維模型圖中抽取出氣道三維圖（圖2：排氣歧管氣道三維模型）。

圖1 FB4105排氣歧管三維模型

圖2 排氣歧管氣道三維模型

三、CAE有限元分析

CAE模塊是3d應(yīng)用UG軟件中的一個有限元分析模塊，從訂單的產(chǎn)品、設(shè)計、開發(fā)，綜合傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計和穩(wěn)流試驗臺的試驗和錯誤的方法，改進(jìn)的虛擬開發(fā)。在虛擬環(huán)境下設(shè)計實現(xiàn)了虛擬樣機(jī)開發(fā)的數(shù)字仿真方法的產(chǎn)品性能評價過程、優(yōu)化和修正，從根本上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計思想，減少不必要的原型機(jī)生產(chǎn)，降低產(chǎn)品設(shè)計成本，縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期。

UG高級仿真模塊提供對許多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)解算器的無縫、透明支持，這樣的解算器有NX Nastran、ANSYS等。如高級仿真模塊使用該解算器來處理所有網(wǎng)格劃分、邊界條件和解法，還可以求解模型并直接在結(jié)算過程中查看結(jié)果。高級仿真模塊除提供基本設(shè)計仿真中的功能外，還具有高級分析解算流程的其他功能：

（1）高級仿真有獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

（2）高級仿真有很強的網(wǎng)格劃分功能。

（3）高級仿真有靈活的幾何體設(shè)計方法。

（4）高級仿真中有NX傳熱解算器和NX流體解算器。

按照要求用UG軟件打開排氣歧管氣道三維模型，點擊高級仿真模塊，新建FEM（Finite Element Modeling）模型，求解器為NX Thermal/Flow，分析類型為Coupled Thermal-Flow（耦合熱流），材料賦予Air（空氣），采用四面體網(wǎng)格進(jìn)行劃分，單元格選為5，共劃分有41197個網(wǎng)格單元。圖3為創(chuàng)建的排氣歧管氣道三維模型網(wǎng)格圖。

圖3 排氣歧管氣道三維模型網(wǎng)格圖

四、CAE有限元計算結(jié)果及分析

按照內(nèi)燃機(jī)的點火順序（1缸―3缸―4缸―2缸），分別加載邊界條件，對1缸、2缸、3缸和4缸的氣道進(jìn)行流體模擬分析，從結(jié)果可見，流道發(fā)生拐彎及彎曲的形狀都會影響氣流，從優(yōu)化前的圖5、圖6、圖7及圖8上可以看出，每個排氣工作時，對當(dāng)前管到出口的拐彎處，有一塊區(qū)域的氣流產(chǎn)生的紊流現(xiàn)象很明顯，壁面受氣流的沖擊也比較大;當(dāng)前工作缸的氣流對后面的氣道沒有產(chǎn)生影響，但是對前面的氣道均產(chǎn)生了影響。

五、小結(jié)

從FB4105排氣歧管的數(shù)值模擬和分析可以基本上滿足光滑排氣的要求，強烈的渦流區(qū)沒有出現(xiàn)在管內(nèi)，只有極少部分渦流現(xiàn)象在管道的彎曲處出現(xiàn)。為了提高通道的氣流速度的均勻性，對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，將在管道彎曲處設(shè)計添加圓角。仿真結(jié)果表明，原來存在的湍流現(xiàn)象顯著降低了，并且對排氣氣缸后面的氣道也沒有影響，氣道形狀設(shè)計更加科學(xué)合理。

篇（9）

隨著計算機(jī)信息科學(xué)的飛速發(fā)展，尤其是本世紀(jì)在計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、高性能圖形系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實方面的誕生了不少的研究成果，維修過程在獲得實物樣機(jī)或原型機(jī)之前就可以開始進(jìn)行。產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的模式也隨之發(fā)生了變化。DELMIA、Jack等計算機(jī)輔助設(shè)計軟件和技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以輔助設(shè)計人員完成包含數(shù)字樣機(jī)、虛擬維修人員和虛擬維修工具的虛擬維修操作流程仿真。在設(shè)計階段即開展對設(shè)計方案和設(shè)計布局的數(shù)字仿真，可以避免實物原型的制作，節(jié)約了從設(shè)計到定型的時間，提高了設(shè)計效率，從而降低了開發(fā)成本；前期開展的虛擬維修工程評價工作，在一定程度上優(yōu)化了設(shè)計方案和設(shè)計布局，因此可以避免不合理的設(shè)計，減少給后續(xù)維修工作造成的不便。

維修操作空間定量評價方法

維修是一種需要人參與的活動，適當(dāng)?shù)木S修空間將提高維修效率和維修人員的舒適程度。這一節(jié)的主要內(nèi)容是確定適當(dāng)?shù)木S修操作空間的大小。

在設(shè)計產(chǎn)品時，適當(dāng)?shù)牟僮骺臻g的具體尺寸需要依據(jù)維修人員的身體尺寸和操作姿態(tài)來確定。因此維修操作空間應(yīng)考慮維修人員的影響因素，如實體可達(dá)性。人的上肢可以接觸到的空間范圍分為最佳范圍、正常范圍和最大范圍。人體上肢的作業(yè)范圍是一個三維空間，維修人員的最大操作空間和舒適度隨著操作高度、手臂延伸線與人體中線的夾角角度的改變而發(fā)生變化。為了便于分析人體上肢的操作范圍，建立數(shù)學(xué)模型描述人體各部分的尺寸和相對位置。

軟件工具設(shè)計和案例探究

CATIA是法達(dá)索公司（Dassault Systemes）與IBM公司（International Business Machines Corporation國際商業(yè)機(jī)器公司）聯(lián)合開發(fā)的一款CAD/CAE/CAM軟件，主要為客戶提品外形設(shè)計、機(jī)械零件設(shè)計、配合結(jié)構(gòu)設(shè)計、組裝、數(shù)控加工等功能，并提供大量的標(biāo)準(zhǔn)尺寸零件模型，使得企業(yè)可以縮短開發(fā)周期，快速迭代設(shè)計方案，對市場需求做出敏捷的反應(yīng)。CATIA是目前應(yīng)用最廣泛數(shù)字樣機(jī)設(shè)計開發(fā)軟件之一，應(yīng)用范圍涵蓋等航空航天、建筑、船舶、汽車、鐵路等多個領(lǐng)域。DELMIA（Digital Enterprise Lean Manufacturing Interaction Application）是法國達(dá)索（Dassault Systemes）公司生產(chǎn)的一款數(shù)字化企業(yè)的互動制造應(yīng)用軟件，是PLM（Product Life Management）系列產(chǎn)品之一。該軟件與CATIA互為補充，呈現(xiàn)上下游關(guān)系，共同貫穿產(chǎn)品的設(shè)計周期。利用CATIA制作數(shù)字樣機(jī)后，可在DELMIA中進(jìn)行物流過程分析、維修、裝配、工藝規(guī)劃、與機(jī)器人配合等多種功能的虛擬演示和模擬，是一個面向設(shè)計、制造、維護(hù)、人機(jī)過程的“數(shù)字化工廠”仿真平臺。便于用戶檢查設(shè)計方案的缺陷和漏洞，及時更改設(shè)計方案，降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)時間，實現(xiàn)快速上市的目的。DELMIA中含有一個Human Task Simulation模塊，包含虛擬人模型、人體動作模型、維修工具等內(nèi)容，用于模擬人機(jī)交互過程，實現(xiàn)虛擬維修、虛擬拆卸、虛擬裝配等功能，也是本研究中重點使用的模塊，包含本研究中所需要的大部分?jǐn)?shù)據(jù)。本研究基于CATIA與DELMIA現(xiàn)有的軟件功能和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行二次開發(fā)，研究目標(biāo)是在客戶已經(jīng)完成產(chǎn)品設(shè)計和數(shù)字樣機(jī)的制作的情況下，根據(jù)已制作好的虛擬維修仿真動畫，針對產(chǎn)品的維修操作空間的完成定量評估。

軟件的二次開發(fā)是在現(xiàn)有軟件產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，對軟件功能進(jìn)行延伸和擴(kuò)展，或?qū)崿F(xiàn)和其他軟件的對接并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換和傳輸。二次開發(fā)一般針對某一類特定的用戶，通過添加更個性化、專業(yè)化的功能和模塊，使得軟件功能更具有針對性，用戶的需求得以實現(xiàn)，工作效率得以提高。DELMIA為不開源的軟件，為實現(xiàn)二次開發(fā)必須利用軟件開發(fā)商為用戶專門準(zhǔn)備的二次開發(fā)接口。為靈活地滿足不同客戶的需要，DELMIA提供了多種二次開發(fā)的接口：一是CAD格式接口，方便客戶加載在CAD環(huán)境下設(shè)計的數(shù)字樣機(jī)，實現(xiàn)模型結(jié)構(gòu)、尺寸、顏色渲染等數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出；二是知識工程，這是DELMIA的一個專門模塊，知識工程利用參數(shù)化定義的方法對人體模型和基礎(chǔ)動作單元進(jìn)行了建模，建立一個標(biāo)準(zhǔn)模型庫，用戶可以通過關(guān)鍵參數(shù)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)模型庫中的模塊，從而實現(xiàn)快速建模，完成設(shè)計任務(wù)；三是采用自動化對象編程的接口Automation API（Application Programming Interface），能夠?qū)崿F(xiàn)宏指令的編寫，或利用宏與VB開發(fā)語言（Visual Basic）相結(jié)合編寫簡易程序；四是開放的基于構(gòu)件的應(yīng)用編程接口CAA（Component Application Architecture，應(yīng)用組件架構(gòu)），這是DELMIA的一套C++函數(shù)庫，這一接口主要用于與C++開發(fā)語言鏈接，方便客戶使用C++編寫所需程序，用戶可通過快速應(yīng)用研發(fā)環(huán)境RADE（Rapid Application Development Environment）和不同的API（Application Programming Interface）接口完成從DELMIA數(shù)據(jù)庫中調(diào)取數(shù)據(jù)到C++程序中的過程。

該案例為針對拆卸某型號大型客機(jī)APU上六角螺母的維修空間定量評估。目的是利用所提出的方法和開發(fā)的軟件工具，對維修操作空間進(jìn)行定量評價，以展示方法的靈活性和有效性以及軟件的可用性和可靠性。該大型客機(jī)APU的虛擬維修操作動畫截圖如圖1所示。該大型客機(jī)APU上有12顆六角螺母，選取123號螺母作為典型案例，三顆螺母的位置如圖2所示。

這三顆螺母中，顯然3號周圍的障礙物少，對扳手的使用影響較少，同時位置較低，距離肩膀較近，手臂只需微微向上伸出即可接觸到，因而上肢舒適度較高。該螺母周圍的空間無需定量評估，定性評估即可確定等級為優(yōu)秀。1號螺母雖然位置很高，但是周圍的障礙物少，手部可達(dá)到1200旋轉(zhuǎn)。2號螺母位置較高且周圍障礙物較多，維修人員手部只能達(dá)到600旋轉(zhuǎn)。本案例中選取2號螺母進(jìn)行分析。

第一步打開程序，連接虛擬環(huán)境，選定虛擬人并連接。第二步選定關(guān)鍵幀，抓取扳手之后，選取手部攜工具接近、旋轉(zhuǎn)卸下六角螺母、手部攜工具離開這三幀內(nèi)容。第三步系統(tǒng)提示選取第一幀的維修活動單元類型，為平移，此時軟件自動計算第一幀的掃掠舒適度PV、上肢舒適度r和該幀總舒適度s，x=0，y=0，z=1，但不在界面中顯示。第四步系統(tǒng)提示選取第二幀的維修活動單元類型，為旋轉(zhuǎn)，如圖3所示，此后軟件自動計算第一幀的掃掠舒適度Pv、上肢舒適度r和該幀總舒適度s，x=0，y=1，z=1，但不在界面中顯示。第五步系統(tǒng)提示選取第三幀的維修活動單元類型，為平移，此時軟件自動計算第三幀的掃掠舒適度Pv、上肢舒適度r和該幀總舒適度s，x=0，y=1，z=2，但不在界面中顯示。第六步系統(tǒng)自動根據(jù)已有的x、y、z，計算s的評價標(biāo)準(zhǔn)，（0.8x+0.75y+0.9z）為優(yōu)秀閾值，（0 5x+0.25y+0.7z）為差閾值，該部分不在界面中顯示。第七步系統(tǒng)輸出三幀中每一幀的s值，并與s的優(yōu)秀閾值和差閾值比較，給出空間評價結(jié)論。該案例中具體數(shù)據(jù)截圖如圖4所示。得出結(jié)論該部分操作空間維修性差，必須加以改進(jìn)。

篇（10）

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

二、報考條件

我院博士研究生只面向現(xiàn)役軍人招生，報考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、有兩名與報考學(xué)科相關(guān)的高職人員推薦。

三、報名手續(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)實驗綜合樓研究生招生辦公室（1127室）報名，外地考生可函報。報名時應(yīng)提交：

1、填制完畢的《2016年報考攻讀博士學(xué)位研究生登記表》和《報考軍隊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交)。

4、檔案所在師（旅）級單位干部部門同意報考的證明信。

5、一寸正面半身免冠照片3張，報名費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，包括六項內(nèi)容：英語筆試、數(shù)學(xué)筆試、科研學(xué)術(shù)成果計分、碩士學(xué)位論文評分、專業(yè)綜合面試、綜合素質(zhì)面試，每項內(nèi)容滿分100分。

考試時間擬定于2015年10月11至12日，考試地點和具體安排詳見《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測試計量技術(shù)及儀器

01測試性設(shè)計與分析

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

04網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)

王  韜

計算機(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

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

火炮與自動武器原理、材料學(xué)

應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計

02兵器試驗理論與技術(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

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)計理論

矩陣?yán)碚摶驊?yīng)用數(shù)理統(tǒng)計

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

11彈藥系統(tǒng)設(shè)計與試驗評估

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)險評估

穆希輝

彈藥保障

矩陣?yán)碚摶驊?yīng)用數(shù)理統(tǒng)計

13信息感知與控制技術(shù)

齊杏林

彈藥引信論證、設(shè)計、試驗及評估理論與技術(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

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)計理論

矩陣?yán)碚摶驊?yīng)用數(shù)理統(tǒng)計

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

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

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)計或軍事運籌學(xué)

于永利

可靠性、維修性、維修工程、建模與仿真

軍事運籌學(xué)

柏彥奇