機(jī)械系統(tǒng)虛擬樣機(jī)仿真結(jié)果可視化的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，基于虛擬樣機(jī)（Virtual Prototyping，簡(jiǎn)稱VP）的設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。虛擬樣機(jī)技術(shù)是一種基于產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)仿真模型的數(shù)字化設(shè)計(jì)和分析方法。本文在國(guó)家八六三計(jì)劃（2004AA411010）與國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃（2004BA201A85）的資助下，基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)虛擬樣機(jī)仿真分析結(jié)果的可視化進(jìn)行研究，在自主開發(fā)的多體動(dòng)力學(xué)仿真分析平臺(tái)（InteDyn

2、a）上開發(fā)出后處理模塊，為工程技術(shù)人員對(duì)仿真結(jié)果分析提供方便。 本文首先運(yùn)用圖論方法，分析了樹型和非樹型機(jī)械系統(tǒng)的拓?fù)鋱D構(gòu)成。采用面向?qū)ο笏枷?，?duì)仿真模型元素進(jìn)行抽象和分類，實(shí)現(xiàn)其類體系結(jié)構(gòu)。研究這些模型元素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，完成對(duì)仿真模型的組織。調(diào)用求解器對(duì)仿真模型進(jìn)行分析求解，得到仿真結(jié)果。針對(duì)動(dòng)畫仿真和仿真結(jié)果數(shù)據(jù)可視化處理功能模塊的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了仿真分析結(jié)果數(shù)據(jù)管理模塊，對(duì)仿真結(jié)果數(shù)據(jù)的物理組織和邏輯組織進(jìn)行管理。

3、 在仿真模型組織和仿真結(jié)果數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)上，完成了動(dòng)畫仿真和仿真結(jié)果數(shù)據(jù)可視化處理。結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)，對(duì)仿真模型進(jìn)行坐標(biāo)變換和視圖變換，生成動(dòng)畫仿真數(shù)據(jù)，按關(guān)鍵幀動(dòng)畫方式實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫仿真。通過(guò)調(diào)整動(dòng)畫相機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真動(dòng)畫觀測(cè)的控制。通過(guò)仿真結(jié)果數(shù)據(jù)的可視化處理，完成仿真模型相關(guān)參數(shù)在仿真中數(shù)值變化的顯示和處理。 最后應(yīng)用這些技術(shù)，采用VC++7.0開發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)了仿真結(jié)果可視化模塊。對(duì)該模塊的體系架構(gòu)、功能進(jìn)行