復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)協(xié)同設(shè)計仿真平臺關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，是關(guān)系國家興衰的產(chǎn)業(yè)。虛擬制造（VM，Virtual Manufacturing）是使制造業(yè)能按照客戶需求做出快速反應(yīng)的有力武器。支持復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計的虛擬樣機(jī)克服了物理樣機(jī)生產(chǎn)靈活性差，并行性差，生產(chǎn)周期長，有時候設(shè)計需要反復(fù)進(jìn)行，成本高等缺點(diǎn)。因此，虛擬樣機(jī)代替物理樣機(jī)是一個必然的趨勢，但是虛擬樣機(jī)制造過程中也存在許多的不足，尤其是沒有一個統(tǒng)一的平臺作為支撐，使得虛擬樣機(jī)的設(shè)計受到了很大的限制，為了解決虛擬樣

2、機(jī)生產(chǎn)過程中存在的“瓶頸”，本文主要研究復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)協(xié)同設(shè)計仿真平臺的關(guān)鍵技術(shù)，為平臺提供技術(shù)支持。 首先分析了虛擬樣機(jī)協(xié)同設(shè)計仿真平臺的研究現(xiàn)狀，介紹了高層體系結(jié)構(gòu)（HLA，High Level Architecture）和面向服務(wù)架構(gòu)（SOA，Service-Oriented Architecture）的概念和定義，結(jié)合SOA和HLA技術(shù)，提出了SHLAM模塊的構(gòu)建方法，應(yīng)用到平臺的仿真層，使得該平臺不僅能以HLA/RT

3、I為軟總線進(jìn)行準(zhǔn)確快速的仿真，而且摒棄以往的緊密耦合技術(shù)和針對特定模型的構(gòu)建，采用松散的耦合技術(shù)使得平臺具有開放性、通用性和可重組性。 以“小型通用快速自主對接平臺研究”為例，研究機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)構(gòu)建的詳細(xì)過程和機(jī)械組件設(shè)計的流程。針對設(shè)計流程，提出設(shè)計過程中存在的數(shù)據(jù)傳輸“瓶頸”問題，并給出了解決方案，為集成生成虛擬樣機(jī)所必須的協(xié)同設(shè)計仿真平臺提供了有力的支持。 以先進(jìn)的IT技術(shù)為基礎(chǔ)，提出了“緩沖池”思想，該

4、思想可以為協(xié)同設(shè)計層提供技術(shù)支持，運(yùn)用到平臺不僅能夠使模型設(shè)計速度加快，提高仿真準(zhǔn)確度，而且能夠緊密的將平臺連為一體。以HLA作為軟總線結(jié)合SOA是本文的創(chuàng)新，將SHLAM模塊方法和“緩沖池”思想共同應(yīng)用到平臺的構(gòu)建，達(dá)到松散耦合與緊密耦合技術(shù)的聯(lián)合使用。根據(jù)上面的研究，結(jié)合支持虛擬樣機(jī)的多學(xué)科設(shè)計一體化平臺及其關(guān)鍵技術(shù)的研究課題，給出了虛擬樣機(jī)協(xié)同設(shè)計平臺的原型框架。該框架不試圖集成各個商業(yè)軟件，而是采用了分層的方法，利用“緩沖池”思