一、虚拟样机及其相关技术研究和实践（论文文献综述）
白玉田[1]（2020）在《太阳能电池板汇流条自动化焊接生产线机械系统方案设计与分析》文中提出太阳能电池板汇流条焊接是电池板组件工艺的重要组成部分,其焊接品质直接影响着电池板的电阻值和使用寿命。由于汇流条焊接是基于电池串焊基础上进行的进一步工艺,具有较高的作业难度,加之未完成封装的电池片质地易碎,焊接具有较大的风险,故目前多数汇流条焊接操作是由人工或局部自动设备施焊完成。随着化石能源的短缺以及人类对光伏发电的重视,现有的汇流焊接方式难以满足多元化的市场需求。为了提高电池板汇流条焊接质量与焊接效率,降低焊接成本,本课题针对太阳能电池板汇流条自动化焊接生产线机械系统展开方案设计与分析。首先,本文对太阳能电池板组件原理及传统汇流条焊接工艺进行概述,对现有主流设备缺陷展开分析,总结出该产线设计难点在于汇流条与电池串在传输过程中的定位问题和待焊处的高质量、高效率焊接问题。随后,根据设计难点讨论,将本产线设计要点拆分对应至9道工序点进行解决,并由此对设备工艺重新拟定和模块划分。基于生产平衡原则将各功能模块整合为等待工位、拉布带工位、摆串工位、焊接工位等四大工位结构,确保产线设计在满足功能要求的前提下具有较高的产能。本文基于传输成本最低原则,从优化设计角度建立布局问题的数学模型,并借助遗传算法进行目标函数最优值求解,从而获得产线的最佳布局结果。文章根据前文总体设计,对产线核心功能结构展开进一步设计研究。最后,利用CAXA3D软件对产线进行虚拟样机建立并结合DELMA软件对设计方案进行功能仿真,从宏观角度对方案设计的合理性进行了验证。本文开展的太阳能电池板汇流条自动化焊接生产线机械系统设计方案,解决了现有设备产能低、易损伤电池片、焊接精度低等难题,填补了行业空白,提高了设备的市场竞争力。
李琳利,李浩,顾复,丁宁,顾新建,罗国富[2]（2019）在《基于数字孪生的复杂机械产品多学科协同设计建模技术》文中研究指明数字孪生技术能够实现产品物理模型和信息模型的融合与迭代优化,从而缩短产品研发周期、降低返工成本。针对复杂产品多学科协同性差、研发成本高的难题,将数字孪生的理念引入到复杂机械产品多学科协同设计中。分析了多学科协同设计和数字孪生的研究进展,从全生命周期的视角探讨了产品、生产及其性能数字孪生模型的信息表达、集成与数据交互问题,给出了数字孪生的演变过程模型;在分析产品数字孪生多阶段建模过程的基础上,设计了一个产品数字孪生多学科协同设计建模参考架构,提出了机电一体化的多学科协同设计与虚拟工程方法和产品数字孪生多学科协同设计关键技术,通过优化仿真和虚拟调试构建了复杂机械产品的数字孪生模型,解决了产品全生命周期中机械、电气和自动化等多学科系统的信息物理融合问题。通过案例验证了所提数字孪生多学科建模理论及其优化方法的可行性。
闫雪锋[3]（2015）在《复杂产品虚拟样机统一建模方法研究》文中研究指明复杂产品是系统组成复杂、研发过程复杂、管理复杂的一类产品,如航空航天器、汽车等,是国家战略发展的关键装备。复杂产品虚拟样机是集成产品全生命周期不同学科领域知识并替代物理样机的计算机仿真模型。构建具有良好平台独立性和规约性的复杂产品虚拟样机可以更好、更快地产品设计,以应对激烈的市场竞争。已有建模方法主要针对模型规范化定义,模型之间数据关联及语义关系松散,难以实现更高抽象层次的语义表达,不能直接提取学科模型并进行工程应用。为此,本文从统一建模需求和建模过程出发,对复杂产品虚拟样机统一建模方法进行了探索研究,以期为汽车自动变速器虚拟样机为典型代表的复杂产品虚拟样机的统一建模提供有效的、可行的解决方案。研究内容及成果如下:1.研究并定义了复杂产品虚拟样机工程体系概念模型,并对模型各维度及其相互关系综合分析,提出了复杂产品虚拟样机统一建模方法体系结构。对统一建模方法基本概念、技术框架、主模型、学科模型进行了多角度研究。在此基础上,分析了主模型定义、构成及形式化表示,并从学科模型的构成、构建过程、提取方法及其CAD/CAE信息联动等方面分析、验证统一建模方法,从而建立了实现复杂产品虚拟样机生命周期多阶段多学科多领域多层次的统一模型表达、构建方法以及过程表示等基础理论。2.针对复杂产品虚拟样机统一模型构建,本文首先分析统一建模的意义和建模过程,提出了基于元模型建模思想的复杂产品虚拟样机统一建模方法。并从元模型方法、元模型建模层次、面向对象方法、STEP标准以及基于元数据的统一模型构成五个方面深入研究。在此基础上,对复杂产品虚拟样机设计元模型表达的统一模型进行分析和形式化表示,从而为主模型的构建和表示提供了方法实现基础。3.为实现复杂产品虚拟样机设计元模型有效表达主模型,本文研究分析了主模型定义及构成,提出了以过程、产品、资源以及知识的元数据表达的主模型,从而对主模型进行了描述。4.构建复杂产品虚拟样机生命周期各阶段学科模型是验证并应用主模型的关键。对学科模型的构建过程、映射方法研究分析,提出了利用元模型的组元“方法”由主模型提取学科元模型,并实例化为学科模型。在此基础上,研究分析了MBD方法、参数化建模与特征建模相结合的混合建模技术、网格自动划分技术及划分算法,从而实现学科模型的CAD/CAE一体化建模,为工程分析奠定了技术基础。5.为实现以汽车自动变速器虚拟样机为例的复杂产品虚拟样机统一建模,搭建自动变速器虚拟样机统一建模设计系统,研究分析自动变速器工作过程、建模过程,并构建自动变速器虚拟样机设计元模型表达的主模型及其学科模型,从而实现工程分析。
张良明[4]（2011）在《桥式起重机虚拟样机与动力学仿真研究》文中认为科学技术的发展,经济全球化的趋势,制造行业在迎来发展契机的同时,业内的竞争也愈发激烈。起重机械产品广泛应用于国民经济建设的诸多领域,优胜劣汰,能够在激烈的竞争中生存并发展的企业,都是不断致力于改革设计模式、优化产品质量。市场瞬息万变,传统的物理样机设计模式耗费大量的时间、金钱及人力资源,已经不能满足市场经济的需要,虚拟样机技术本身的技术优势使得它被越来越多的制造企业所采用,它可以使企业更少的投入,更大的产出。在起重机械研制过程中引入虚拟样机技术可以在虚拟环境下真实地模拟起重机的现实工况,得到可靠的试验数据,来指导现实产品的设计与制造。虚拟样机技术大大改良了制造企业的产品设计模式,缩短了研发周期、缩减了资金投入、优化了产品设计。虚拟样机技术在产品设计领域有着广泛的应用前景。本文的主要研究内容有:（1）对虚拟样机技术的概念、特点与发展现状作了综述,另外还重点介绍了国内外起重机虚拟样机的研究现状;（2）以QD50t型桥式起重机为研究对象,在PRO/ Engineer中建立其三维实体模型,依照实际工况对其添加运动及约束关系;（3）重点研究了起重机的运动学及动力学特征,对于起升机构、小车运行机构、大车运行机构的启制动过程作了分析;（4）在ADAMS仿真环境中,实现了吊重在起升机构、小车运行机构及大车运行机构联合作用下的运动仿真,得到了有效的试验数据。可以看到,虚拟样机技术运用于起重机的结构设计是行之有效的,它是设计经济、可靠、稳定的起重机产品的有力的工具和实现方法。
王凯湛,马瑞峻,胡健锋[5]（2008）在《虚拟样机技术在农业机械设计上的应用和发展》文中进行了进一步梳理虚拟样机技术是一种先进的产品开发方法,它的出现给农机产品的研发提供了一个全新的设计途径。本文首先阐述了虚拟样机技术的内涵,针对农业机械设计的特点,总结出适用于当前农业机械设计领域的虚拟样机技术的概念。然后介绍了虚拟样机技术的实现方法及相关软件,提出了一种联合仿真的方案。最后概述了虚拟样机技术在国内农业机械设计领域的应用情况,展望了虚拟样机技术在农业机械设计上的发展方向。
董立明[6]（2008）在《基于虚拟样机技术的磨机仿真分析及可控性研究》文中指出随着振动磨机的深入研究和发展,考虑到理论研究和实验研究的一些不足之处,虚拟样机技术作为振动磨机的设计和研究工具将会发挥越来越重要的作用。本文分析了虚拟样机技术的理论基础、基本方法、基本技术,借助大型虚拟样机技术软件——ADAMS,研究了虚拟样机技术在产品开发、实验仿真中的实际应用。以磨机的动力学理论为基础,建立了卧式振动磨机的参数化虚拟样机模型,并将参数大小通过移动滑条控制。以此模型为基础对磨机进行了仿真和分析,并得到了一些实验结果。重点研究了磨机在启动阶段的稳定性;磨机的摆动程度与弹簧支撑位置以及磨机的振幅等参数的关系;摆动对弹簧寿命以及粉磨效率的影响;通过控制磨机的参数来提高粉磨效率和质量的可行性以及具体的控制方案等。在以上研究的基础上得到了一些重要的结论.。例如合理的控制磨机启动过程所用的时间有利于磨机的平稳启动,延长磨机的使用寿命;增大支撑弹簧的距离有利于减小磨机摆动,提高粉磨的效率。实践表明,将建模技术与虚拟样机技术应用于振动磨机的研究,较好地解决了磨机机设计的一些技术问题。这种研究思想和方法对于研究和开发其它高性能机械产品具有一定的指导意义和实用参考价值。
何森东[7]（2008）在《汽车弹性悬挂系统动态分析与改进设计》文中研究说明汽车弹性悬挂系统泛指汽车中的一类弹性连接装置,其中包含着弹性元件与阻尼元件,用以在被连接单元之间提供缓冲、吸能,并传递二者之间的力和力矩。在现代汽车中,弹性悬挂系统得到普遍应用。最为典型地,诸如动力总成悬置系统与悬架系统,它们与车辆乘坐的声振舒适性、平顺性、操纵稳定性等密切相关,是影响整车品质的重要因素,在现代车型设计中具有举足轻重的作用。事实上,针对汽车弹性悬挂系统的动态分析与改进设计已成为平台化、系列化车型开发流程中不可或缺的技术环节。本文在汽车工程相关理论指导下,综合运用虚拟样机、刚弹性耦合分析、响应面、优化设计理论及方法,并以具体车型动力总成悬置系统与悬架系统的设计开发为背景,针对汽车弹性悬挂系统动态分析与改进设计的关键技术进行研究。在提出工程应用型技术解决方案的同时,成功地解决了产品开发中的实际技术难题,为相关企业的产业化工作提供了直接的技术支持。具体研究内容主要包括:（1）弹性悬挂系统动态分析与改进设计的一般技术流程。包括弹性悬挂系统动态分析的基本理论与手段以及其改进设计的流程分析。（2）动力总成悬置系统优化设计。利用虚拟样机技术分别建立其刚体和刚弹性耦合模型,通过对比仿真分析分析了二者的异同,并在此基础上改进了该动力总成悬置系统。（3）悬架系统优化设计。虚拟样机建模中匮乏基础数据的估算,利用响应面技术对该虚拟样机的优化计算。在上述研究过程中,获得应用领域的一系列创新,主要如下:（1）针对弹性悬挂系统动态分析与改进设计一般技术流程的研究与应用,在国外多由相关企业实施,而真正具有应用价值的研究成果往往被纳入技术保密的范围。国内在该领域尚处于起步阶段,因此鲜有成熟资料可供借鉴,必须开展创新性的研究工作。本文以针对弹性悬挂系统动态分析与改进设计的理论与技术基础的深入理解为切入点,在把握其相关技术环节内在联系的基础上提出一般技术流程,并使之成为贯穿后续分析与设计研究的指导原则。（2）针对虚拟样机建模中基础数据缺乏问题,本文以车身转动惯量为例,通过对整车悬架系统的固有频率的测试,再结合最优化技术,提出了估算出车身转动惯量的方法。为解决虚拟样机建模中的基础数据的缺乏问题提供了思路。（3）在研究汽车悬架系统与整车操纵稳定性之间的关系时,由于虚拟样机的繁杂而限制了直接对其优化的可能性。本文以车轮定位参数与整车回转性能之间关系为例,引入响应面技术,通过仿真试验建立了车轮定位参数与转向回正特性之间的响应面模型,并根据该响应面模型实施了优化,解决了某型军用特种车辆车转向回正不足的问题。（4）在虚拟样机的构建中,将刚弹性耦合建模方法引入动力总成悬置系统,提出了由发动机引起车内低频噪声的分析方法,并提出了动力总成悬置系统的优化方法,并依托优化设计的理论计算结果提出具有工程实用价值的动力总成悬置系统改进设计技术方案。
郑志昊[8]（2008）在《基于虚拟样机技术的接触式楔块逆止器的动态仿真和力学研究》文中进行了进一步梳理逆止器是一种防止逆转的装置,主要用于带式输送机、提升机等设备工作时需要防止倒转的场合。当向上运输物料的带式输送机由于人为控制及意外事故等原因停车时,逆止器可以防止因胶带和物料的自重引起的设备逆转,从而保证设备和人员的安全。逆止器结构较为复杂,设备成本高,对逆止的可靠性要求严格,其设计水平关系到最终的产品质量。虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法,它是一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。利用虚拟样机技术,可以使产品的设计者、使用者和制造者在产品研制的早期,在虚拟的环境中直观形象地对虚拟的产品原型进行设计优化、性能测试、制造仿真和使用仿真,这对启迪设计创新、提高设计质量、减少设计错误、加快产品开发有重要意义。为了解决逆止器的研制周期长、试验样机制造成本高等问题,本文把虚拟样机技术应用到逆止器的设计研究中。本文在对接触式楔块逆止器进行理论设计的前提下,采用国外高新软件——三维参数化特征造型软件Pro/E、机械动力学仿真软件ADAMS、有限元分析软件ANSYS协同仿真,对该逆止器进行了研究。首先利用Pro/E软件对其进行了三维参数化建模和装配,并进行了干涉检验,验证了模型的正确性;然后利用ADAMS软件对逆止器进行了实际工况下的动力学研究,得到了正转状态下的阻力矩、逆止状态下楔块所受的楔紧力等数据,为后面的有限元分析提供了必须的边界条件;在此边界条件下,利用ANSYS软件对接触式楔块逆止器的关键零件——楔块进行了有限元静力学分析,校核了其强度,验证了理论设计参数的合理性。本课题所使用的设计方法和体系同样适用于其它机械产品。
夏鸿建[9]（2008）在《机械系统虚拟样机平台建模技术与动力学求解研究》文中指出机械系统虚拟样机技术是计算机辅助分析的重要分支之一,对缩短产品设计周期,降低产品开发成本,提高产品设计质量均有着显着意义。借助这项技术,可通过建立机械系统数字模型,模拟现实环境下机械系统的运动学和动力学特性。本文从虚拟样机建模和动力学数值求解等方面对机械系统虚拟样机技术进行了深入系统的研究。首先阐述了机械系统虚拟样机技术的基本概念和体系结构,提出一个支持模型数据共享和求解器兼容的软件平台框架。通过对模型元素表达和管理进行研究,归纳了模型元素关联关系和模型操作传播方式,并据此提出了模型元素更新机制,以实现模型编辑时的内部关系一致性维护与管理。机械系统虚拟样机建模是样机动力学分析的基础。为了便于模型修改、融合领域工程设计知识并支持功能优化分析,提出了适用于机械系统建模的参数化技术。通过分析机械系统模型参数类型、参数特性和工程约束种类,结合元素关联关系,建立有向二分图表达的模型参数完整约束网络。根据约束网络描述的参数偏序关系,给出了模型参数推理求解序列生成方法,并结合模型元素更新机制,实现样机模型参数化驱动。针对机械系统虚拟样机建模效率低、模型重用困难等问题,提出了面向复杂机械系统建模的子系统技术。基于机械系统模型结构特点,引入虚部件定义子系统外部拓扑连接关系,通过主控参数封装模型设计知识和内部参数信息,使用子系统坐标系解耦空间位姿关系,从而建立自顶向下的层次化子系统模型结构;根据层次结构特点和主控参数关联关系,提出了子系统装配算法和参数化求解算法,并在此基础上讨论了模型重用和子系统建模流程。机械系统虚拟样机技术的主要功能是实现样机模型的运动特性仿真分析。为提高运动方程组装效率,在综合全局建模法和拓扑建模法优点的基础上,提出了运动方程混合建模方法。通过分析相邻构件的位姿关系,推导了系统运动方程递归关系式和约束雅可比矩阵;然后根据约束对运动方程求解效率的影响,建立了模型拓扑带权图,并研究了闭环系统最大求解效率派生树生成算法和无根开环系统基点选取算法。基于模型拓扑结构和递归关系式,推导了笛卡尔坐标空间到铰坐标空间的转换关系式,实现了递归组装运动方程的混合建模算法。分析了机械系统动力学数值求解存在的主要问题。提出切空间扰动法甄别系统冗余与矛盾约束。通过扩展惩罚因子法,处理构形奇异和变拓扑情况的动力学数值求解,并伴随广义参数投影校正,避免约束违约。对于存在刚性特性的机械系统,为了提高数值算法稳定性,直接采用隐式积分格式离散运动方程,并推导了近似雅可比矩阵和方程残量计算公式,提高算法效率。考虑到整体求解算法效率低,求解并行差的问题,基于模型拓扑耦合关系,研究了子系统综合和分治算法。最后,在上述理论研究成果的基础上,研制开发了机械系统虚拟样机软件平台—InteDyna,并给出了汽车建模和分析实例以验证本文研究内容的有效性和正确性。
彭禹[10]（2007）在《基于虚拟样机技术的发动机子系统设计方法研究》文中研究指明本文以发动机子系统的零部件设计为研究对象，主要探讨虚拟样机技术在从事上述设计任务的过程中所发挥的作用。将课题研究阶段的具体工作按照一个宏观体系逐层展开。对虚拟样机的功能展开全面的研究，并结合基金项目、工程项目等，将本文对虚拟样机功能的认识应用到研究工作中，制定技术流程。并在实践中检验本文设计方法的可行性与有效性。本文在实践中总结，将虚拟样机的主要功能归纳为：①性能评估和预测工具；②优化设计开发平台；③辅助其他分析工具。本文将上述认识转化为设计方法，包括：动态优化方法、动态拓扑优化方法、动态轻量化设计方法、多轴疲劳寿命预测方法和动态平衡设计方法。与此同时，将上述各种方法应用于：动态特性分析、性能优化设计、轻量化设计、强度／寿命预测、平衡特性优化等诸多方面。对两个发动机主要的子系统——曲轴系和配气系展开应用研究，研究对象涉及：凸轮型线、气门摇臂支架、气缸体、曲轴及平衡重等。在从事上述设计任务时，本文在以下几个方面进行了一些尝试性的创新研究工作：1)针对气门弹簧动力学参数的获取方法展开讨论。基于非线性有限元方法分别对各个簧圈的刚度特性进行模拟；2)提出“面向参数化样机的凸轮动态优化方法”。将虚拟样机的功能从单纯的预测或验证工具转变为动态优化设计工具；3)提出一种以虚拟样机为基础，以拓扑优化为核心的动态拓扑优化设计方案。避免了只针对单一工作时刻进行零件拓扑优化设计的风险；4)针对轻量化设计中的单工况静态条件导致的精度低和自动化程度低的问题，提出“基于虚拟样机的动态轻量化设计方法”作为解决方案；5)在介绍轻量化设计的有限元模型的过程中，提出利用复合多点约束单元建立上述虚拟样机和有限元模型之间的对应关系；6)针对零部件多轴疲劳分析过程中，载荷规律提取等若干问题，基于虚拟样机技术进行多轴疲劳寿命预测。该方法还可以作为采用工艺强化措施的依据；7)针对多缸发动机曲轴平衡重设计中的一些问题，基于虚拟样机对曲轴平衡重进行动态优化设计；解决了平衡重设计的优化目标的选取问题。
二、虚拟样机及其相关技术研究和实践（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、虚拟样机及其相关技术研究和实践（论文提纲范文）
（1）太阳能电池板汇流条自动化焊接生产线机械系统方案设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文内容及路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 太阳能电池板组件原理及工艺分析 |
| 2.1 组件原理 |
| 2.2 汇流条焊接工艺及要点分析 |
| 2.3 当前市场典型自动化设备分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 生产线总体设计 |
| 3.1. 生产线功能要求及技术指标 |
| 3.2. 产线设计问题分析 |
| 3.3. 生产线设备工艺拟定 |
| 3.4 生产线功能模块划分 |
| 3.5 生产线生产平衡问题分析 |
| 3.6 生产线布局设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 生产线核心机构设计与分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 核心机构分析 |
| 4.3 物料传输线设计 |
| 4.4 拉布带机构设计 |
| 4.5 叠焊机构设计 |
| 4.6 设计资料总结 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 生产线虚拟样机建模与仿真分析 |
| 5.1 虚拟样机模型建立 |
| 5.2 生产线运动仿真 |
| 5.3 生产线仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）基于数字孪生的复杂机械产品多学科协同设计建模技术（论文提纲范文）
| 1 问题的提出 |
| 2 相关研究 |
| 2.1 多学科协同设计研究进展 |
| 2.2 数字孪生研究进展 |
| 3 数字孪生理论研究 |
| 3.1 产品数字孪生 |
| (1) 产品数字孪生的概念 |
| (2) 产品数字孪生的特征 |
| 3.2 生产数字孪生 |
| (1) 生产数字孪生的概念特征 |
| (2) 生产数字孪生与传统业务系统的关系与区别 |
| 3.3 性能数字孪生 |
| (1) 产品性能的数字孪生 |
| (2) 生产性能的数字孪生 |
| 3.4 产品数字孪生、生产数字孪生及其性能数字孪生的关系 |
| 4 产品数字孪生多学科协同设计建模方法 |
| 4.1 产品数字孪生协同设计建模参考系统架构 |
| 4.2 产品数字孪生多学科协同设计建模方法 |
| 4.3 产品数字孪生多学科协同工程与虚拟调试系统 |
| 4.4 产品数字孪生多学科协同设计关键技术 |
| 5 复杂机械产品数字孪生建模实现 |
| 5.1 多学科协同设计实现 |
| 5.2 协同工程与虚拟调试实现 |
| 5.3 运行服务 |
| 5.4 应用实施效果 |
| 6 结束语 |
（3）复杂产品虚拟样机统一建模方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题提出 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 复杂产品虚拟样机设计技术分析 |
| 1.2.1 产品设计及虚拟样机技术发展历程 |
| 1.2.1.1 产品设计 |
| 1.2.1.2 虚拟样机技术与产品设计发展历程 |
| 1.2.2 复杂产品虚拟样机设计技术发展趋势分析 |
| 1.3 复杂产品虚拟样机设计关键技术研究综述 |
| 1.3.1 复杂产品虚拟样机 |
| 1.3.2 复杂产品虚拟样机建模技术 |
| 1.3.3 多领域仿真 |
| 1.3.4 多学科设计优化 |
| 1.3.5 系统集成 |
| 1.4 当前存在的问题分析 |
| 1.4.1 虚拟样机统一模型构建 |
| 1.4.2 统一模型表达 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 全文结构 |
| 第二章 复杂产品虚拟样机统一建模方法体系结构研究 |
| 2.1 复杂产品虚拟样机统一建模方法体系结构研究 |
| 2.1.1 基本概念 |
| 2.1.2 复杂产品虚拟样机统一建模方法 |
| 2.2 复杂产品虚拟样机统一建模方法体系结构研究 |
| 2.2.1 复杂产品虚拟样机工程体系 |
| 2.3 复杂产品虚拟样机主模型 |
| 2.3.1 主模型分析 |
| 2.3.2 主模型的实例化模型表示 |
| 2.4 学科模型的CAD/CAE一体化建模 |
| 2.4.1 学科模型建模过程 |
| 2.4.2 学科模型提取方法 |
| 2.4.3 学科模型的几何信息与工程特征属性信息关联 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 复杂产品虚拟样机设计元模型建模方法研究 |
| 3.1 复杂产品虚拟样机统一建模 |
| 3.1.1 复杂产品虚拟样机 |
| 3.1.2 统一建模 |
| 3.1.2.1 统一建模的意义 |
| 3.1.2.2 统一建模过程分析 |
| 3.2 元模型建模 |
| 3.2.1 元模型与元模型建模 |
| 3.2.2 元模型基本要素 |
| 3.2.3 元模型建模层次 |
| 3.2.3.1 复杂产品虚拟样机元模型建模设计分析 |
| 3.2.3.2 虚拟样机元模型建模层次分析 |
| 3.2.4 面向对象的元模型表达 |
| 3.2.4.1 面向对象方法 |
| 3.2.4.2 面向对象的元模型表达 |
| 3.3 元模型的建模数据分析 |
| 3.3.1 元数据概念模型 |
| 3.3.2 复杂产品虚拟样机元数据表示 |
| 3.3.2.1 过程元数据 |
| 3.3.2.2 产品元数据 |
| 3.3.2.3 资源元数据 |
| 3.3.2.4 知识元数据 |
| 3.4 复杂产品虚拟样机设计元模型形式化表示 |
| 3.4.1 复杂产品虚拟样机设计元模型 |
| 3.4.2 STEP标准简介 |
| 3.4.2.1 STEP标准的体系结构 |
| 3.4.2.2 中性文件的表达 |
| 3.4.2.3 中性文件实施原理 |
| 3.4.2.4 ROSE库 |
| 3.4.3 复杂产品虚拟样机设计元模型形式化表示分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 复杂产品虚拟样机主模型表达与学科模型建模方法研究 |
| 4.1 复杂产品虚拟样机主模型 |
| 4.1.1 复杂产品虚拟样机主模型定义 |
| 4.1.2 复杂产品虚拟样机主模型构成及表达 |
| 4.1.2.1 过程元数据模型 |
| 4.1.2.2 产品元数据模型 |
| 4.1.2.3 资源元数据模型 |
| 4.1.2.4 知识元数据模型 |
| 4.1.3 主模型的表达 |
| 4.2 复杂产品虚拟样机学科模型构建方法 |
| 4.2.1 学科模型构建过程分析 |
| 4.2.2 学科模型建立 |
| 4.2.2.1 学科元模型映射方法 |
| 4.2.2.2 学科模型 |
| 4.2.3 基于模型的数字化定义（MBD）方法 |
| 4.2.4 基于MBD的学科模型CAD/CAE一体化建模 |
| 4.2.4.1 学科模型集成数据构成 |
| 4.2.4.2 学科模型集成数据表示 |
| 4.2.4.3 学科模型的CAD/CAE集成数据联动 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 复杂产品虚拟样机学科模型实现 |
| 5.1 运动学结构仿真模型 |
| 5.1.1 运动结构仿真模型及其数据信息分析 |
| 5.1.2 运动结构仿真模型 |
| 5.1.2.1 运动结构仿真模型的提取过程分析 |
| 5.1.2.2 运动结构仿真模型的CAD/CAE一体化建模 |
| 5.1.2.3 运动结构仿真模型实现 |
| 5.2 有限元分析模型 |
| 5.2.1 有限元模型及其数据信息分析 |
| 5.2.2 有限元模型的提取过程分析 |
| 5.2.3 有限元模型的CAD/CAE一体化建模 |
| 5.2.4 有限元模型实现 |
| 5.3 电子控制模型 |
| 5.3.1 电子控制模型及其数据信息分析 |
| 5.3.1.1 AP210介绍 |
| 5.3.1.2 电子控制模型的模式 |
| 5.3.2 电子控制模型的提取过程分析 |
| 5.3.3 电子控制模型的信息关联 |
| 5.3.4 电子控制模型的实现 |
| 5.4 液压分析模型 |
| 5.4.1 液压分析模型及其数据信息 |
| 5.4.2 液压分析模型的提取过程分析 |
| 5.4.3 液压分析模型的CAD/CAE一体化建模及模型实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 汽车自动变速器的虚拟样机统一建模及应用 |
| 6.1 自动变速器的虚拟样机统一建模设计系统 |
| 6.1.1 自动变速器的虚拟样机统一建模设计系统框架 |
| 6.1.2 自动变速器的虚拟样机统一建模设计系统的建立 |
| 6.1.2.1 统一建模设计系统中性文件的读取模块 |
| 6.1.2.2 自动变速器的虚拟样机中性文件的生成模块 |
| 6.1.2.3 自动变速器的虚拟样机中性文件实体属性的显示模块 |
| 6.1.2.4 自动变速器的虚拟样机读取数据库的属性值模块 |
| 6.1.2.5 自动变速器的虚拟样机的CAD/CAE工具接口模块 |
| 6.2 自动变速器虚拟样机设计过程建模分析 |
| 6.2.1 自动变速器 |
| 6.2.1.1 自动变速器结构分析 |
| 6.2.1.2 自动变速器各系统协同工作过程分析 |
| 6.2.2 自动变速器的虚拟样机设计信息模型构建过程分析 |
| 6.2.3 自动变速器虚拟样机的设计信息模型 |
| 6.3 自动变速器的虚拟样机设计主模型构建 |
| 6.3.1 自动变速器的虚拟样机元数据模型 |
| 6.3.2 自动变速器的虚拟样机主模型构建 |
| 6.4 自动变速器虚拟样机的学科模型提取及工程分析 |
| 6.4.1 行星齿轮机构运动学结构仿真分析 |
| 6.4.2 输出轴有限元分析 |
| 6.4.3 电子控制仿真分析 |
| 6.4.4 液力变矩器流场分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（4）桥式起重机虚拟样机与动力学仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究的背景及意义 |
| 1.3 虚拟样机技术研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 起重机虚拟样机研究现状 |
| 1.4 论文体系结构 |
| 第2章 虚拟样机技术的概念与特点 |
| 2.1 虚拟样机技术的概念 |
| 2.2 关键技术构成 |
| 2.3 虚拟样机技术的特点 |
| 2.3.1 虚拟样机技术的优势 |
| 2.3.2 虚拟样机技术的局限性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 桥式起重机虚拟样机建模及仿真分析技术 |
| 3.1 桥式起重机的机械结构 |
| 3.2 模型参数的获取和确定 |
| 3.3 桥式起重机三维实体模型的构建 |
| 3.3.1 Pro/E 三维建模软件 |
| 3.3.2 桥式起重机虚拟样机的构件建模及整机装配 |
| 3.4 ADAMS 软件及其多刚体系统动力学理论 |
| 3.4.1 ADAMS 仿真分析软件 |
| 3.4.2 ADAMS 多体系统动力学理论基础 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 桥式起重机力学模型的运动学与动力学分析 |
| 4.1 起重机动力学特征 |
| 4.2 起重机系统的质量特性 |
| 4.2.1 平动构件的质量等效 |
| 4.2.2 转动系统的质量特性 |
| 4.3 起重机系统的动力学分析 |
| 4.3.1 小车运行时的吊重摆动分析 |
| 4.3.2 起升机构运行时的吊重状态分析 |
| 4.3.3 大车运行时的吊重状态分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 桥式起重机虚拟样机系统的仿真与分析 |
| 5.1 ADAMS 环境中桥式起重机虚拟样机仿真模型的建立 |
| 5.2 虚拟样机仿真模型的运动载荷分析 |
| 5.2.1 起升机构运行的吊重载荷 |
| 5.2.2 小车运行的吊重偏摆载荷 |
| 5.2.3 大车运行的吊重偏摆载荷 |
| 5.3 桥式起重机虚拟样机的联合运行仿真与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（5）虚拟样机技术在农业机械设计上的应用和发展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 虚拟样机技术的概念 |
| 2 虚拟样机技术的实现 |
| 2.1 ADAMS与三维造型软件的联合仿真 |
| 2.2 ADAMS与结构分析软件的联合仿真 |
| 2.3 ADAMS与控制系统设计软件的联合仿真 |
| 3 虚拟样机技术在农业机械设计上的应用 |
| 3.1 虚拟样机技术在农业机械设计中的必要性 |
| 3.2 虚拟样机技术在我国农业机械设计中的应用 |
| 4 虚拟样机技术在农机设计上的发展前景 |
| 4.1 参数化设计 |
| 4.2 多学科协同设计与仿真 |
| 4.3 虚拟现实技术 |
| 5 结论 |
（6）基于虚拟样机技术的磨机仿真分析及可控性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出 |
| 1.2 课题的研究现状 |
| 1.3 本课题采用的研究方法 |
| 1.4 课题的研究目的和内容 |
| 2 振动磨机简介 |
| 2.1 磨机的基本结构和工作原理 |
| 2.2 磨机动力学分析 |
| 2.2.1 动力学方程的建立与求解 |
| 2.2.2 磨机系统动力学参数分析 |
| 2.3 建立磨机虚拟样机模型的总体方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于ADAMS的虚拟样机术 |
| 3.1 虚拟样机技术简介 |
| 3.1.1 虚拟样机技术的产生背景 |
| 3.1.2 虚拟样机技术的概念 |
| 3.1.3 虚拟样机技术的相关技术 |
| 3.1.4 虚拟样机设计方法的特点 |
| 3.1.5 虚拟样机技术的实现 |
| 3.2 ADAMS软件介绍 |
| 3.2.1 ADAMS软件的基本构成及其功能 |
| 3.2.2 ADAMS的设计流程 |
| 3.2.3 ADAMS的理论基础 |
| 3.2.4 ADAMS多刚体的坐标系统 |
| 3.2.5 ADAMS多刚体的自由度 |
| 3.2.6 拉格朗日方程的建立 |
| 3.2.7 方程求解 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 参数化虚拟样机模型的建立 |
| 4.1 两种建模方式的选择 |
| 4.2 建立参数化模型的意义 |
| 4.3 ADAMS参数化建模的方法 |
| 4.4 振动磨机的基本参数及其相互关系 |
| 4.5 参数化模型的建立过程 |
| 4.5.1 左右筒建模 |
| 4.5.2 机架建模 |
| 4.5.3 轴系部件建模 |
| 4.5.4 偏心块建模 |
| 4.5.5 添加约束 |
| 4.5.6 弹簧建模 |
| 4.6 定制界面 |
| 4.7 模型验证 |
| 4.7.1 约束与自由度验证 |
| 4.7.2 振幅验证 |
| 4.7.3 运动轨迹验证 |
| 4.7.4 共振验证 |
| 4.8 介质建模 |
| 4.8.1 介质建磨应该考虑的问题 |
| 4.8.2 介质建模的具体分析 |
| 4.8.3 介质建模的具体过程 |
| 4.9 建立接触 |
| 4.10 本章小结 |
| 5 磨机仿真分析 |
| 5.1 仿真方案的确定 |
| 5.1.1 ADAMS/View参数化分析 |
| 5.1.2 参数化分析方案的研究 |
| 5.1.3 磨机仿真分析方案的确定 |
| 5.2 磨机仿真分析 |
| 5.2.1 磨机的启动稳定性 |
| 5.2.2 摆动对磨机性能的影响 |
| 5.2.3 介质运动对磨机性能的影响 |
| 5.2.4 磨机控制方案与实现 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 论文总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 硕士研究生学习阶段发表论文 |
（7）汽车弹性悬挂系统动态分析与改进设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 技术现状分析 |
| 1.2.1 动力总成悬置系统 |
| 1.2.2 悬架系统 |
| 1.3 研究手段、目标及关键问题 |
| 1.4 工作内容与主要成果 |
| 第二章 弹性悬挂系统动态分析与改进设计的一般技术流程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论与技术基础 |
| 2.2.1 虚拟样机技术 |
| 2.2.2 刚弹性耦合建模方法 |
| 2.2.3 响应面法的基本原理 |
| 2.3 弹性悬挂系统改进设计的一般技术流程 |
| 2.3.1 弹性悬挂系统改进设计的总体流程 |
| 2.3.2 基础数据获得流程 |
| 2.3.3 初步建模流程 |
| 2.3.4 目标函数的确立流程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 动力总成悬置系统的动态分析与改进设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动态分析 |
| 3.2.1 多刚体模型 |
| 3.2.2 刚弹性耦合模型 |
| 3.2.3 模型对比 |
| 3.3 基于刚弹耦合分析的优化设计 |
| 3.3.1 动力总成悬置系统影响因素 |
| 3.3.2 优化目标 |
| 3.3.3 优化变量 |
| 3.3.4 约束条件 |
| 3.3.5 虚拟样机的优化 |
| 3.3.6 对车架共振频率的处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 悬架系统优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动态分析 |
| 4.2.1 初步的建模 |
| 4.2.2 虚拟样机的基础数据的校正与估算 |
| 4.3 优化设计与改进 |
| 4.3.1 悬架参数与转向回正之间的关系 |
| 4.3.2 转向盘稳定时间与车身残留横摆角速度的计算 |
| 4.3.3 优化模型的建立 |
| 4.3.4 计算分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 今后研究方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文、获奖情况及参加的科研情况 |
（8）基于虚拟样机技术的接触式楔块逆止器的动态仿真和力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 带式输送机逆止器技术的发展 |
| 1.2.1 电磁闸瓦式制动器 |
| 1.2.2 带式逆止器 |
| 1.2.3 棘轮式停止器 |
| 1.2.4 滚柱式逆止器 |
| 1.2.5 (非)接触式楔块逆止器 |
| 1.3 虚拟样机技术概述 |
| 1.3.1 虚拟样机技术的概念 |
| 1.3.2 虚拟样机技术的作用 |
| 1.3.3 虚拟样机技术的形成与发展 |
| 1.3.4 虚拟样机技术的优势 |
| 1.3.5 虚拟样机技术的应用 |
| 1.4 课题的来源与研究意义 |
| 1.5 论文的研究内容 |
| 1.6 小结 |
| 第二章 接触式楔块逆止器的设计 |
| 2.1 接触式楔块逆止器的设计要求 |
| 2.2 接触式楔块逆止器的工作过程 |
| 2.2.1 楔紧过程和楔紧状态 |
| 2.2.2 分离过程和分离状态 |
| 2.3 接触式楔块逆止器的楔角及自锁条件 |
| 2.3.1 楔块逆止器的楔角 |
| 2.3.2 楔块逆止器的自锁条件 |
| 2.4 楔块工作面曲线的选择 |
| 2.5 赫兹(Hertz)接触理论 |
| 2.6 逆止器结构参数确定 |
| 2.7 逆止器关键零件的工艺要求 |
| 2.8 小结 |
| 第三章 基于PRO/E的接触式楔块逆止器虚拟样机的建立 |
| 3.1 PRO/E三维参数化设计的特点 |
| 3.2 接触式楔块逆止器的主要零部件 |
| 3.3 接触式楔块逆止器零件的参数化特征建模 |
| 3.4 接触式楔块逆止器的虚拟装配 |
| 3.4.1 虚拟装配技术概述 |
| 3.4.2 基于Pro/E接触式楔块逆止器的虚拟装配 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于ADAMS的接触式楔块逆止器动力学仿真分析 |
| 4.1 ADAMS软件分析计算的理论基础 |
| 4.1.1 参考标架 |
| 4.1.2 广义坐标的选择 |
| 4.1.3 动力学方程的建立 |
| 4.1.4 动力学方程的求解 |
| 4.1.5 静力学分析 |
| 4.1.6 运动学分析 |
| 4.1.7 初始条件分析 |
| 4.2 接触式楔块逆止器虚拟样机在ADAMS中的导入 |
| 4.2.1 Mech/Pro接口模块简介 |
| 4.2.2 接口与软件的匹配 |
| 4.2.3 Mech/Pro设计流程 |
| 4.2.4 ADAMS设计流程 |
| 4.3 正转工况仿真分析 |
| 4.4 逆止工况仿真分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于有限元方法的楔块与内外圈接触应力分析 |
| 5.1 有限元理论概述 |
| 5.1.1 结构有限元分析的基本原理 |
| 5.1.2 结构有限元分析过程 |
| 5.2 楔块与内外圈的接触应力分析 |
| 5.2.1 建立模型并划分网格 |
| 5.2.2 定义接触对 |
| 5.2.3 施加约束和载荷并求解 |
| 5.3 接触式楔块逆止器的性能试验 |
| 5.3.1 逆止力矩M_N的测试 |
| 5.3.2 正转阻力矩M_K的测试 |
| 5.4 小结 |
| 结论及展望 |
| 参数说明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）机械系统虚拟样机平台建模技术与动力学求解研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题概述 |
| 1.2 相关文献综述 |
| 1.3 机械系统虚拟样机平台概况 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 1.5 本文的组织结构 |
| 2 体系结构分析与模型管理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机械系统虚拟样机体系结构 |
| 2.3 机械系统虚拟样机关键技术 |
| 2.4 模型表达与关系管理 |
| 2.5 小结 |
| 3 机械系统虚拟样机参数化技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机械系统参数化模型 |
| 3.3 基于有向图的工程约束网络 |
| 3.4 参数求解序列生成 |
| 3.5 参数化求解与模型驱动 |
| 3.6 小结 |
| 4 机械系统虚拟样机子系统建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机械系统虚拟样机可视化建模 |
| 4.3 模型递归分解和层次化表达 |
| 4.4 子系统装配与参数化 |
| 4.5 机械系统子系统建模 |
| 4.6 小结 |
| 5 机械系统运动方程混合建模 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机械系统运动学模型 |
| 5.3 模型拓扑构型分析 |
| 5.4 运动方程混合建模 |
| 5.5 算法分析与实例验证 |
| 5.6 小结 |
| 6 机械系统动力学数值求解 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 约束奇异问题 |
| 6.3 微分方程刚性问题 |
| 6.4 运动方程数值求解 |
| 6.5 刚性系统数值求解 |
| 6.6 子系统求解算法 |
| 6.7 算法实例与验证 |
| 6.8 小结 |
| 7 原型系统简介与工程应用实例 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 软件平台创建环境 |
| 7.3 总体结构和平台简介 |
| 7.4 可扩展数值求解器 |
| 7.5 工程建模实例 |
| 7.6 小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士学位期间发表的文章 |
（10）基于虚拟样机技术的发动机子系统设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 设计方式的发展历程 |
| 1.1.1 直觉设计 |
| 1.1.2 面向图纸设计 |
| 1.1.3 计算机辅助设计 |
| 1.1.4 数字化设计 |
| 1.2 数字化设计的技术内涵 |
| 1.2.1 图形处理功能 |
| 1.2.2 数字化产品管理 |
| 1.2.3 分析计算功能 |
| 1.2.4 数字化设计和虚拟设计的关系 |
| 1.3 发动机数字化设计的发展状况 |
| 1.3.1 针对气门机构的研究 |
| 1.3.2 针对拓扑优化设计的研究 |
| 1.3.3 针对轻量化设计的研究 |
| 1.3.4 针对疲劳寿命预测的研究 |
| 1.4 本文的主要工作目标与内容 |
| 第二章 相关设计理论及技术研究 |
| 2.1 虚拟样机技术 |
| 2.1.1 虚拟样机技术的内涵 |
| 2.1.2 虚拟样机技术构成 |
| 2.1.2.1 建模技术 |
| 2.1.2.2 仿真技术 |
| 2.1.2.3 可视化技术 |
| 2.1.3 开发工具简介 |
| 2.2 有限元技术 |
| 2.2.1 有限元法的基本思想 |
| 2.2.2 有限元分析流程 |
| 2.2.2.1 结构离散化 |
| 2.2.2.2 选择位移模式 |
| 2.2.2.3 确定单元的力学特性 |
| 2.2.2.4 建立结构平衡方程 |
| 2.2.2.5 求解节点位移和单元应力 |
| 2.2.3 工程分析一般流程 |
| 2.2.3.1 单元划分 |
| 2.2.3.2 定义材料特性 |
| 2.2.3.3 定义单元特性 |
| 2.2.3.4 定义约束载荷 |
| 2.2.3.5 提交计算求解 |
| 2.2.4 本文相关有限元分析 |
| 2.3 模态综合技术 |
| 2.3.1 模态迭加 |
| 2.3.2 部件模态综合 |
| 2.3.3 模态正交化 |
| 2.3.4 模态应力 |
| 2.4 柔性体动力学 |
| 2.4.1 柔性坐标运动学 |
| 2.4.2 柔性体的运动方程 |
| 2.4.3 多体系统仿真 |
| 2.5 工程优化设计 |
| 2.5.1 设计变量 |
| 2.5.2 约束条件 |
| 2.5.3 目标函数 |
| 2.5.4 优化设计的数学模型 |
| 2.5.5 结合虚拟样机技术的优化设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 气门机构虚拟样机构建 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 气门机构设计介绍 |
| 3.3 气门机构系统分析 |
| 3.3.1 关于气门 |
| 3.3.2 关于摇臂(总成) |
| 3.3.3 关于液压间隙调节器 |
| 3.3.3.1 HLA工作原理 |
| 3.3.3.2 HLA动力学模型 |
| 3.3.3.3 动力学模型中参数确定 |
| 3.3.4 关于气门弹簧 |
| 3.3.4.1 气门弹簧的技术要求 |
| 3.3.4.2 气门弹簧的等效模型 |
| 3.3.4.3 等效模型的参数确定 |
| 3.4 动力学模型及虚拟样机 |
| 3.4.1 样机验证及仿真分析 |
| 3.4.2 仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 凸轮型线优化方法研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基于虚拟样机的设计模式 |
| 4.2.1 凸轮型线模型 |
| 4.2.1.1 工作段型线 |
| 4.2.1.2 缓冲段型线 |
| 4.2.2 凸轮表面接触应力 |
| 4.2.3 凸轮型线备选方案 |
| 4.3 基于参数化样机的设计模式 |
| 4.3.1 改进设计模式 |
| 4.3.2 参数化样机建模 |
| 4.3.2.1 系统激励方式的处理 |
| 4.3.2.2 参数化样机的动力学模型 |
| 4.3.3 优化设计计算 |
| 4.3.3.1 优化计算模型 |
| 4.3.3.2 动态设计研究 |
| 4.3.4 优化计算结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 动态拓扑优化设计方法 |
| 5.1 概述 |
| 5.1.1 动态优化设计的必要性 |
| 5.1.2 关于设计任务(摇臂支架) |
| 5.2 优化设计流程 |
| 5.3 虚拟样机及仿真分析 |
| 5.3.1 动力学模型及虚拟样机 |
| 5.3.1.1 柔性体部件及中性接口文件 |
| 5.3.2 仿真分析及输出结果处理 |
| 5.4 优化设计计算 |
| 5.4.1 关于惯性释放 |
| 5.4.2 拓扑优化算法 |
| 5.4.3 拓扑优化结果 |
| 5.5 后处理及方案验证 |
| 5.5.1 拓扑优化结果后处理 |
| 5.5.2 优化结果验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 动态轻量化设计方法 |
| 6.1 概述 |
| 6.1.1 轻量化设计的必要性 |
| 6.1.2 轻量化的基本途径 |
| 6.1.3 轻量化设计方法 |
| 6.1.4 关于设计任务(发动机气缸体) |
| 6.2 设计流程 |
| 6.3 建立虚拟样机 |
| 6.3.1 机构的动力学模型 |
| 6.3.1.1 主轴承支撑模型 |
| 6.3.2 生成柔性体部件 |
| 6.3.3 建立虚拟样机及仿真分析 |
| 6.4 有限元建模 |
| 6.4.1 关于网格划分 |
| 6.4.2 模态分析 |
| 6.5 边界条件和载荷 |
| 6.5.1 预紧载荷 |
| 6.5.2 工作载荷 |
| 6.5.2.1 复合多点约束(MPCs)单元 |
| 6.6 气缸体强度分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 曲轴多轴疲劳寿命预测 |
| 7.1 概述 |
| 7.1.1 曲轴工作条件和强度问题 |
| 7.1.2 提高强度的基本途径 |
| 7.1.3 现有强度分析方法 |
| 7.1.4 本章设计任务及方法 |
| 7.2 设计流程 |
| 7.3 有限元计算部分 |
| 7.3.1 柔性体应力分析 |
| 7.3.2 有限元模型及计算结果 |
| 7.4 动力学仿真部分 |
| 7.4.1 虚拟样机动力学模型 |
| 7.4.2 虚拟样机仿真分析 |
| 7.5 疲劳分析部分 |
| 7.5.1 疲劳分析计算 |
| 7.5.2 疲劳分析结果 |
| 7.6 工艺强化 |
| 7.6.1 滚压强化工艺 |
| 7.6.2 残余应力计算 |
| 7.7 本章小结 |
| 第八章 曲轴平衡重动态优化设计 |
| 8.1 概述 |
| 8.1.1 曲柄连杆机构的平衡 |
| 8.1.2 平衡重的必要性 |
| 8.1.3 平衡重设计方法 |
| 8.2 设计流程 |
| 8.3 有限元计算部分 |
| 8.4 建立虚拟样机 |
| 8.4.1 平衡重的选型 |
| 8.4.2 机构动力学模型 |
| 8.5 动态优化设计 |
| 8.5.1 动力学仿真分析 |
| 8.5.2 动态优化计算 |
| 8.6 结构优化设计 |
| 8.7 对比验证 |
| 8.8 本章小结 |
| 第九章 全文总结 |
| 9.1 研究成果和结论 |
| 9.2 创新性和意义 |
| 9.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士期间主要科研成果 |
| 致谢 |
四、虚拟样机及其相关技术研究和实践（论文参考文献）
- [1]太阳能电池板汇流条自动化焊接生产线机械系统方案设计与分析[D]. 白玉田. 宁夏大学, 2020(03)
- [2]基于数字孪生的复杂机械产品多学科协同设计建模技术[J]. 李琳利,李浩,顾复,丁宁,顾新建,罗国富. 计算机集成制造系统, 2019(06)
- [3]复杂产品虚拟样机统一建模方法研究[D]. 闫雪锋. 河北工业大学, 2015(07)
- [4]桥式起重机虚拟样机与动力学仿真研究[D]. 张良明. 浙江工业大学, 2011(06)
- [5]虚拟样机技术在农业机械设计上的应用和发展[J]. 王凯湛,马瑞峻,胡健锋. 中国农机化, 2008(04)
- [6]基于虚拟样机技术的磨机仿真分析及可控性研究[D]. 董立明. 西安建筑科技大学, 2008(09)
- [7]汽车弹性悬挂系统动态分析与改进设计[D]. 何森东. 西南交通大学, 2008(08)
- [8]基于虚拟样机技术的接触式楔块逆止器的动态仿真和力学研究[D]. 郑志昊. 煤炭科学研究总院, 2008(01)
- [9]机械系统虚拟样机平台建模技术与动力学求解研究[D]. 夏鸿建. 华中科技大学, 2008(12)
- [10]基于虚拟样机技术的发动机子系统设计方法研究[D]. 彭禹. 浙江大学, 2007(06)