虚拟设计及虚拟试验详解.pptVIP

虚拟设计及虚拟试验 虚拟现实 虚拟现实（Virtual Reality） 利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感器设备使用户投入到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。 虚拟现实的传感设备 立体头盔 数据手套 虚拟现实 虚拟现实的特点 3 I 交互作用 虚拟现实的组成 交互作用 视觉 听觉 触觉 听觉 虚拟产品开发(Virtual Product Development) 虚拟制造(Virtual Manufacturing) 虚拟技术 三维表现 人机互动 智能机器人 智能传感器 专家系统 SQL Server Oracle Access 2000 合作、协调 缩短开发时间 快速成型 技术 人工智能 产品数据管理 并行工程 快速样车 VR 三维建模 虚拟油泥建模 CAD 有限元 有界元 有界差分 CAE 虚拟技术的构成 集成化的产品开发过程和产品生命周期 虚拟技术的发展 虚拟技术的发展 20世纪90年代 以来，VR飞速 发展 1986年，研制成 世界上第一个较 为完整的多用途、 多感知的VR 系统 1975年，提出了 “人工现实”的思想 1965年，首次提出 了虚拟现实概念 的雏形 1 2 3 在汽车制造中的应用 在汽车试验中的应用 在产品设计中的应用 借助虚拟现实技术建立的三维汽车模型，可显示汽车的悬挂、底盘、内饰直至每一个焊接点，设计者可确定每个部件的质量，了解各个部件的运行性能。这种三维模型准确性很高，汽车制造商可按得到的计算机数据直接进行大规模生产。 利用计算机支持技术对必须生产和制造的汽车进行全面建模和仿真，它能够仿真非实际生产的材料和产品，同时产生有关它们的信息。也可以制定零件生产的机加工方案、拟定产品检验和试验步骤等。 虚拟试验技术作为虚拟制造技术的一个环节，在汽车空气动力学及汽车被动安全性研究中正得到越来越广泛的应用，汽车被动安全性研究包括车身抗撞性研究、碰撞生物力学研究以及乘员约束系统和内饰件的研究。 虚拟现实技术在汽车工业中的应用现状 General Motor Virtual Reality 改进 感受 设计 在产品设计中的应用 全球汽车界最早利用虚拟现实技术的公司之一 它采用的虚拟现实软件具有3个图形流水线部件，可分别投影在设计师的左边、前面和地面上的大屏幕上，另外一台单独的桌面系统有时用做右面的第四面墙 戴上立体滤色眼镜或头盔式显示器、数据手套等显示设备，在大屏幕上就可以看到和真实的汽车一样大小的三维立体图像 在产品设计中的应用 在戴姆勒—克莱斯勒公司耗资巨大的梅赛德斯汽车设计中心里，设计人员可在该中心提供的“虚拟现实中心”的虚拟环境中进行工作，车身设计师可以在这里检查车体的线条和轮廓，检测车身表面的光洁度，分析汽车的空气动力学性能等。 据报道，通用和戴姆勒—克莱斯勒公司采用虚拟现实技术开发一种新车型的时间从1年以上缩短到两个月左右，开发成本最多可降到原先的十分之一，而按常规，单单就车型开发时间看，新款汽车的设计，至少需12~18个月。 虚拟制造技术 产品的开发周期和成本最小化、产品设计的最优化、生产效率的最高化 汽车设计师可以利用虚拟现实原型技术精心进行测试，工作人员可以驾驶虚拟汽车在虚拟公路上行驶，以便检查汽车的各种功能，或坐在驾驶室中检查视野情况等。此外，虚拟制造系统还被应用到齿轮的并行设计和装配以及机器人的训练等地方。 美国通用汽车公司 日产曾用虚拟现实软件“试线”，模拟从仪表板上拆除气囊组件，这时发现挡风玻璃碍事，总装线上的工人得窝着脖子干活，由于预先发现了这一问题，并得到了及时解决，避免了正式生产时的麻烦。 日产 在汽车制造中的应用 在汽车试验中的应用 F1 每年参赛的赛车都要进行一项虚拟测试 机算机忠实地展现出了F1赛事中各个赛道中可能出现的情况，重点是虚拟出发生车祸后赛车能够提供给车手的保护，通过它判断赛车能否有效地保护车手不受或少受伤害 近几年，F1赛坛车祸频发，而几乎没有车手因此丧生，无疑，这套虚拟环境系统功不可没 引起各个领域的革命性变化 敏捷制造/虚拟工厂 在产品试验中的应用 对并行工程的促进 供、销商介入汽车生产 虚拟现实技术在汽车工业界中的前景展望 人员培训 目前上海大众的虚拟设计开发部门还只是处于三维建模和数据库应用阶段，CEO级别的人通过大屏幕观看样车。 小结 虚拟现实技术的推广和应用将使汽车工业的思想概念、开发方式、部件供应、组织形式、市场竞争及人才培训方面产生全方位的创新和变革 虚拟现实技术正渗入汽车工业的各个领域，如汽车的虚拟造型、虚拟设计、虚拟工艺制造、虚拟试验、虚拟装配等