从“中国制造”走向“中国创造”——记Dassault Systèmes“2008大中华区PLM高峰论坛”

Dassault Systèmes软件系列由用于设计虚拟产品的CATIA、用于三维机械设计的SolidWorks、用于虚拟生产的DELMIA、用于虚拟测试的SIMULIA、用于全球协同生命周期管理的ENOVIA,以及用于在线3D、具有逼真体验效果的3DVIA组成。     

建设红旗焊装虚拟调试规范

采用虚拟调试技术可通过减少现场调试时间进而缩短项目整个周期,并且能降低前期设计错误带来的风险、提高项目实施的可靠性。通过对标业内虚拟调试应用状况,分析不同虚拟调试环境下的特点,基于红旗焊装电气标准,编制虚拟调试规范草案,并通过实际项目进行验证,从虚拟调试框架、环境搭建及虚拟调试流程3个方面丰富和完善红旗焊装虚拟草案。应用虚拟调试技术,在项目前期对PLC程序与机器人程序逻辑时序进行验证,实现对现场调试人员数量优化至50%,现场调试时间缩短50%。     

公路虚拟仿真在M3项目上的应用

结合阿尔及利亚东西高速公路M3标段虚拟仿真模型的建立过程,总结了公路虚拟仿真模型的组成和建立流程.     

MIDAS/Civil分体式小箱梁湿接缝模拟方法

以由3片分体式组合箱梁组成的30 m三跨连续梁桥为研究对象,利用大型有限元软件MIDAS/Civil,建立了3种湿接缝模拟方法的梁单元模型,分别为湿接缝换算法、刚接梁法、横向虚拟梁法。对比分析3种计算模型在3种荷载工况下各片箱梁的边跨跨中与中跨跨中位移解。计算结果表明:实体模型计算结果准确但建模复杂,与之相比,湿接缝换算法、刚接梁法、横向虚拟梁法模型建模较简单,最大误差为6.4%;湿接缝换算法、刚接梁法、横向虚拟梁法是分体式组合小箱梁桥的较合适建模方法,可用于分体式组合小箱梁桥结构分析。     

一个基于Java 3D的虚拟装配图形仿真系统

图形仿真是实现虚拟装配的重要环节，用Java 3D开发虚拟装配图形仿真系统不仅效果逼真，而且适于网络的传输。文章研究了Java 3D几何造型中通过Loader导入VRML造型文件并将其添加到场景图的方法，以及如何用Interpolator内插器对象和Alpha对象，编写装配过程中的三维动画。文中以虎钳的虚拟装配为例，给出了B／S访问模式下的图形仿真界面。     

汽车类专业虚拟仿真教学系统3D眩晕症问题研究

虚拟现实技术在专业教学中不断推广和应用,相较于汽车专业传统的教学模式,虚拟仿真教学模式具有结构形象直观、强化实践效果、降低实训成本的优点,但在教学应用过程中发现虚拟现实技术会导致学生产生较为严重的3D眩晕症,大大影响教学效果和推广使用。文章结合教学应用实践和汽车类专业课程特点分析3D眩晕症产生的原因,并为虚拟仿真系统设计制作和教学模式推广提供参考。     

基于VR的公路隧道6DoF人员疏散试验系统构建及应用研究

为提高公路隧道火灾场景下人员疏散虚拟现实试验的生态效度，以内嵌Inside-out定位技术的VR（virtual reality）一体机为基础，研发公路隧道6DoF（six degrees of freedom）人员疏散试验系统。该系统应用于试验时，参与者可摆脱鼠标、手柄等控制及设备线缆的束缚，在虚拟场景中6自由度感知信息及自主行动完成试验，且系统可通过对参与者实时跟踪定位获取其速度特征数据。为验证该试验系统的有效性，采用该系统开展真实空地、虚拟空隧道和虚拟火灾事故隧道3种场景下的人员疏散试验，采集30名参与者在不同场景中的移动速度、移动轨迹与情绪反应、沉浸感、临场感等数据，并分别对比真实空地与虚拟空隧道、虚拟空隧道与虚拟火灾事故隧道中的试验结果。试验结果表明： 1）采用该系统进行疏散试验时，头戴VR设备未引起参与者的眩晕感； 2）参与者在虚拟火灾场景中具有较强的临场感，其情绪反应、移动轨迹、移动速度等与在真实场景中基本一致，说明该系统具有较好的应用有效性。     

摊铺机找平控制系统的发展

摊铺机作为现代道路摊铺的关键设备，其找平控制系统的性能是决定摊铺质量和效率的重要部件，一直受到极大关注。找平控制系统先后经历了人工固定基准、接触式虚拟浮动基准和非接触式虚拟浮动基准三个阶段。随着PaveSmart3D控制系统的出现，摊铺机找平控制系统又进入了一个新的时代。     

基于virtools车辆碰撞事故的虚拟动画研究

Virtools是一个最新交互虚拟平台。开发人员通过直觉式图形开发介面，可以建构出复杂的互动应用程序，可同时满足无程序背景的设计人员以及高阶程序设计师的需要，与建模软件3DSMAX结合，在计算机上实现虚拟的车辆碰撞。     

RTT视觉技术让决策变得更轻松

中国用户现在的成熟度和能力越来越强、越来越高,他们需要有全程的、"从A到Z"的3D虚拟现实技术的解决方案。     

基于视觉及认知的驾驶模拟器图像标定方法

为了提高多通道图像显示技术驾驶模拟器三维虚拟图像成像的逼真性,针对驾驶模拟器三维虚拟图像中物体的空间尺寸与驾驶人的视觉特性,对驾驶模拟器图像标定方法进行了研究。采用相似三角形原理,以几何相似关系进行数学推导,得出驾驶模拟器三维虚拟图像成像理论值。设计驾驶模拟器三维虚拟图像标定样板,标定样板以设定半径的圆面为核心,圆心设置为驾驶人双眼视点位置,圆弧面上设置6根直立标杆,圆面上设置3个符合中国国家标准的道路交通标志牌,利用驾驶模拟器虚拟成像软件将标定样板制成三维虚拟图像并投射到驾驶模拟器投影屏幕上。通过实际测量驾驶模拟器投影屏幕上的标杆间距、标杆长度、标杆底部到地面距离、驾驶人能够看清交通标志牌的距离,对比分析实际测量数值与理论值的差异,调整驾驶模拟器投影视点、投影仪缩放比例、视屏距离等参数以及驾驶模拟器成像硬件设备,完成对驾驶模拟器三维虚拟图像物体空间尺寸的标定。研究结果表明:驾驶模拟器通过该方法标定后,驾驶人在驾驶舱中看到的虚拟图像物体的尺寸大小(水平和垂直方向)与在现实中同样条件下看到的基本一致,对虚拟图像的视认距离也与现实中的视距基本一致,增加了虚拟场景的真实感和认知感。     

虚拟现实技术在汽车工业中的应用

本文介绍了虚拟现实技术的基本概念。从汽车动态仿真与控制、汽车驾驶模拟器、汽车虚拟仪器、汽车虚拟设计、汽车虚拟制造、汽车虚拟装配、汽车虚拟维修等方面论述并举例说明了虚拟现实技术在汽车工业中的应用。     

虚拟仿真技术在中职汽车专业实训教学中的应用与思考

中职汽车专业实训教学面临着实训普及率低的痛点,不利学生技能的培养,建立虚拟仿真实训平台,引进基于3D/VR/AR技术的实训教学资源,开展虚拟仿真实训教学,利用仿真技术加强汽车专业技能实训教学,推动信息技术与教育教学深度融合,有利于提高实训普及率,有利于解决“三高三难”,推动汽车专业教学变革创新。我校是汽车专业群大力推进虚拟仿真实训基地建设,在VR技术应用方面积累了一些的经验,对虚拟仿真实训教学应用进行了一些思考,提出了改进的建议。     

白车身柔性模拟原理研究与试验台夹具开发

以某款A级乘用车为研究对象,设计开发出一套考虑了白车身柔性和车身浮动的悬架试验台夹具。探索性地将白车身扭转刚度线性化,引入虚拟线刚度的概念,导出1/4车身虚拟线刚度的计算公式,建立了能充分体现白车身刚度的3自由度振动模型。最后基于虚拟样机技术验证了其正确性。研究成果为悬架试验台的开发提供技术参考。     

基于3DCS的前盖与翼子板平整度偏差分析

本文围绕某车型前盖和翼子板平整度虚拟分析超差展开,利用三维偏差分析软件3DCS建立尺寸仿真模型,模拟工装装配过程,计算前盖和翼子板平整度超差概率及各影响因素贡献量。通过优化车身工装定位点的位置,结合车身GD&T图纸相应公差调整,最终有效改善了虚拟分析的结果。     

斜腿刚构荷载横向分布的简化计算探讨

为简化桥梁计算,通常通过荷载横向分布系数将复杂的空间受力问题,简化为工程师习惯、受力明确的平面结构。该文通过改变空间模型中虚拟横梁的间距及抗弯刚度,系统地分析了主梁边、中孔最大正弯矩断面及斜腿顶部主梁最大负弯矩断面的横向分布规律,并通过荷载试验结果对分析的结论进行验证。结果表明:在采用空间梁格法计算斜腿刚构跨中断面横向分布时,虚拟横梁间距取虚拟纵梁间距的1/2及虚拟横梁抗弯刚度调整为主梁的3倍时,计算的模拟斜腿刚构跨中横向分布与实测值误差在5%以内,具有足够的精度,可供工程设计参考使用。     

虚拟设计技术在制动蹄镗削机设计上的应用

本文通过利用三维工种设计软件Pro/E对制动蹄镗削机进行虚拟设计（包括光镗削机的结构分析，零部件的3D建模，虚拟装配等），探索了进行三维设计的建模方法，如二维向三维转化，特征建模等。     

虚拟仿真技术在铁道车辆技术专业教学中的应用研究

随着科技的不断发展和人工智能技术的日益成熟,虚拟仿真技术得到了广泛关注,并在各个领域中的应用逐渐普及。针对职业院校学生的学习特点、行为习惯和思维模式,积极将虚拟仿真技术引入专业教学中,是职业教育提质培优的重要抓手。笔者结合铁道车辆技术专业的现状特点,分析了当前教学存在的问题,并积极探索虚拟仿真技术在铁道车辆技术专业教学领域的应用,包括基于虚拟仿真技术的“三教”改革研究、虚拟资源和实训平台建设、学科竞赛以及虚拟仿真技术如何助力双师型师资队伍,以期为虚拟仿真技术有效促进铁道车辆技术专业发展提供帮助。     

基于人工智能的虚拟仿真技术探究

现如今,随着科学信息技术的不断发展,虚拟仿真技术也得到了更好地发展。人们对于虚拟仿真、人工智能的研究程度也在逐渐加深,并取得了一定的成就。本文主要对基于人工智能的虚拟仿真技术进行研究,通过对虚拟仿真智能结构、环境、技术等的研究。     

后张法预应力筋锚固损失计算的虚拟张拉法

针对后张法预应力筋锚固损失计算的已有数值方法中,正、反向摩阻对称的基本假设与实际不符的问题,提出一种基于有效内力作用的“虚拟张拉法”,采用APDL编制了适用于任意线形预应力筋锚固损失计算的非对称数值程序,并形成自定义的宏命令。将预应力筋内部某点作为虚拟张拉端,将该点锚固损失前的有效内力作为虚拟张拉力,对预应力筋进行反向虚拟张拉计算,根据反向张拉区段内的伸长量变化建立变形协调方程,采用逐次搜索的方法确定回缩终点位置,从而得到最终锚固损失。通过3个典型曲线预应力筋算例分析表明:该文虚拟张拉法计算得到的反向摩阻区段长度和预应力筋沿程锚固损失值与解析解高度吻合,最大相对误差仅0.19%,计算精度远高于已有数值方法。