面向机电产品的虚拟样机建模方法研究.pdfVIP

第 15 卷第 2 期 湖 南 工 程 学 院 学 报 Vo 1. 15 . No . 2 2005 年 6 月 　　　　　　　　　 　　　　　　 J une . 2005 Journal of Hunan Instit ute of Engineering 面向机电产品的虚拟样机建模方法研究 唐唤清 , 宁立伟 (湖南工程学院 机械电子工程系 ,湖南 湘潭 4 1110 1) 　　摘 　要 : 综合分析多领域机电产品虚拟样机建模基础上 ,对多领域虚拟样机建模技术进行了深入的探 讨 ,提出了可演化的跨领域的集成组件的概念. 通过可演化集成组件元模型的设计 、实现及组件的连接 与复合 ,实现多领域虚拟样机的建模. 关键词 : 虚拟样机 ;集成组件 ;建模 ( ) 中图分类号 : TP30 1 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 167 1 - 119X 2005 02 - 0045 - 04 0 　引　言 1 　多领域虚拟样机建模分析 随着 CAD 、计算机仿真以及虚拟现实技术的迅 对于多领域异构系统的建模与仿真 ,其主要障 ( ) 速发展 , 以虚拟样机 Virt ual Prototype 替代物理样 碍是各领域间的异构性 ,这种异构性体现为两个层 机的虚拟样机技术 ,正在成为产品设计和制造过程 次 ,即领域异构性和数据异构性. 其中数据的异构性 中的应用发展趋势. 而相对于纯机械 、电子等单领域 是指在同一领域内由于采用的工具不同而导致的数 的虚拟样机技术而言 ,机电产品的多领域虚拟样机 据格式的差异性 ,这种差异性通过工具封装的模式 , 技术具有如下特性 : 可以将某一领域的独立工具及相对应的设计数据 ( ) ( ) 1 核心是集机械 、电子 、液压 、控制等为一体的 模型 封装成一个域对象 ,通过统一的接 口与外界 跨领域的数字化产品模型 ; 交互 ,这样即可屏蔽各工具数据格式上的差异 ;而领 (2) 产品开发过程中需要大量的 CAD 工具支 域异构性 ,我们必须建立一组特殊的域对象 ,用于仿 持 ,包括机械系统设计 、电子系统设计 、液压系统设 真实际部件的功能 ,完成电能和机械能之间双向转 计 、控制系统设计以及面向制造 、装配的设计等. 换. 跨领域机电产品的虚拟样机应包含有多种不同 (3) 为了实现对设计的评价 , 需要大量的 CA E 形式的域对象. 工具的支持 ,包括动力学分析 、结构分析 、可制造性 虚拟样机作为机电产品设计的数字化模型 ,从 分析等. 信息处理的角度来看 ,可以将虚拟样机看作是产品 (4) 基于虚拟样机的机电产品开发需要有效的 技术参数及设计过程相关信息的载体 ,而产品的设 产品数据管理和设计协调机制. 计过程即是对虚拟样机 的信息处理过程. 如各种 但是 , 目前专门针对跨领域虚拟样机设计过程 CAD 工具为虚拟样机提供数据 ,各种 CA E 工具则 建模与管理的研究尚处于初级阶段 , 已有的主