浅谈火炮虚拟样机技术及虚拟样机试验室

阐述火炮虚拟样机技术的基本组成和原理,明确虚拟样机试验室的难点和虚拟样机试验室对火炮产品开发的积极作用。虚拟样机技术包括数字化功能样机、虚拟工厂仿真,及功能虚拟样机。功能虚拟样机的实现分5个过程:建造、测试、验证、改进和自动化。对火炮虚拟样机,即火炮功能虚拟样机,其实现过程与一般产品系统的实现过程一致,只是针对不同产品所要解决的问题,5个过程中的侧重点有所不同。

虚拟仿真

新兴的虚拟仿真就是仿真回路中接入虚拟样机(VP)的数字仿真。VP可以是真实世界的实体、人体和环境的模型,因此,它可以是产品的VP、计算机生成兵力(CGF)、逻辑靶场概念、虚拟战场、功能化虚拟样机(FVP)、虚拟人、软件人、虚拟环境等等。目前,美国、日本和英国在虚拟仿真方面居于领先地位,我国起步稍晚,但也出现了一些捷足先登者。虚拟仿真的应用,十分广泛。虚拟仿真可创建和体验虚拟世界(Virtual World)。此种虚拟世界,可以是现实世界的再现,亦可以是构想中的世界,用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。显然,虚拟仿真已把数字仿真置于现代科技发展的高端。

综述以设计为中心的虚拟制造技术

本文讨论了虚拟制造的相关概念,并从数字化样机及虚拟功能样机两个层次对以设计为中心的虚拟制造技术进行了综述分析。

基于主动横向稳定杆的自卸汽车作业稳定性

针对传统自卸汽车普遍存在作业稳定性较差的问题,通过建立具有单侧主动横向稳定杆的空气悬架自卸汽车功能虚拟样机模型,并利用联合仿真技术,分别研究了在不同控制方式下的被动横向稳定杆及单侧主动横向稳定杆对空气悬架自卸汽车作业稳定性的影响。通过对比分析,得出单侧主动横向稳定杆系统显著地提高了空气悬架自卸汽车卸载时的作业稳定性。

公路车辆对道路破坏性研究的系统化方法

为研究公路车辆对道路的破坏性,采用功能化虚拟样机(Functional Virtual Prototype)技术,基于多体系统动力学理论建立车辆系统的功能化虚拟样机,通过仿真得到车辆对道路的动态作用力;采用有限元方法(FEM)进行道路响应的研究,继而进行道路的疲劳断裂分析。最后形成一套完整的公路车辆对道路破坏性研究的系统化方法,并用于研究车辆设计、使用参数对道路破坏性影响的变化规律,提出了有关车辆设计与使用方面的有益建议。

可减小道路破坏性的车辆主动悬架设计

针对公路车辆对道路破坏性的问题 ,在主动悬架设计中采用联合仿真的方法 ,对车辆系统采用基于多体系统 (MBS)动力学理论的“功能化虚拟样机”(FVP)技术和ADAMS软件进行建模 ,对主动悬架控制系统采用计算机辅助控制系统设计 (CACSD)技术和Matlab软件进行建模 ,继而将二者结合起来进行联合仿真。采用上述方法进行车辆—道路相互作用的研究和主动悬架系统的设计是方便有效的 ;所设计出的车辆主动悬架系统能够明显降低车辆对道路动态作用力的水平 ,从而延长道路疲劳破坏应变循环次数 。