機械系統(tǒng)虛擬樣機仿真結果可視化的研究與應用.pdf

1、隨著計算機技術的發(fā)展以及國內外市場競爭的加劇，基于虛擬樣機（Virtual Prototyping，簡稱VP）的設計技術應運而生。虛擬樣機技術是一種基于產品的計算機仿真模型的數(shù)字化設計和分析方法。本文在國家八六三計劃（2004AA411010）與國家科技攻關計劃（2004BA201A85）的資助下，基于多體系統(tǒng)動力學理論和計算機圖形學技術，對機械系統(tǒng)虛擬樣機仿真分析結果的可視化進行研究，在自主開發(fā)的多體動力學仿真分析平臺（InteDyn

2、a）上開發(fā)出后處理模塊，為工程技術人員對仿真結果分析提供方便。 本文首先運用圖論方法，分析了樹型和非樹型機械系統(tǒng)的拓撲圖構成。采用面向對象思想，對仿真模型元素進行抽象和分類，實現(xiàn)其類體系結構。研究這些模型元素之間的關聯(lián)關系，完成對仿真模型的組織。調用求解器對仿真模型進行分析求解，得到仿真結果。針對動畫仿真和仿真結果數(shù)據可視化處理功能模塊的特點，設計并實現(xiàn)了仿真分析結果數(shù)據管理模塊，對仿真結果數(shù)據的物理組織和邏輯組織進行管理。

3、 在仿真模型組織和仿真結果數(shù)據管理的基礎上，完成了動畫仿真和仿真結果數(shù)據可視化處理。結合計算機圖形學、計算機動畫技術，對仿真模型進行坐標變換和視圖變換，生成動畫仿真數(shù)據，按關鍵幀動畫方式實現(xiàn)動畫仿真。通過調整動畫相機，實現(xiàn)對仿真動畫觀測的控制。通過仿真結果數(shù)據的可視化處理，完成仿真模型相關參數(shù)在仿真中數(shù)值變化的顯示和處理。 最后應用這些技術，采用VC++7.0開發(fā)工具，實現(xiàn)了仿真結果可視化模塊。對該模塊的體系架構、功能進行