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1、2004年3月农业机械学报第35卷第2期3虚拟样机技术及其发展祖 旭 黄洪钟 张 旭 【摘要】 在详细分析虚拟样机技术内涵的基础上,给出了虚拟样机技术的定义。结合虚拟样机技术的典型应用成果,分析了虚拟样机技术的优点以及局限性。最后,对虚拟样机技术几个亟需研究的问题进行了分析。关键词:虚拟样机技术 定义 特点 发展中图分类号:TP278;TP39119文献标识码:AVirtualPrototypingandItsDevelopmentZuXuHuangHongzhongZhangXu(DalianUniversityofTechnolog
2、y)AbstractVirtualprototyping(VP)isanewmoderndesignmethod,whichhasbeenwidelyappliedinalmostallareas.AsuggesteddefinitionofVPwasgivenaftertheelaboratedstudyandanalysisofthemeaningandcomponentofVPinthepresentwork.TheadvantagesandlimitationsofVPwereanalyzedbasedonasurveyofsom
3、ecurrenttypicalsuccessfulVPapplicationsinengineering.AtlastsomeresearchtrendsofVPtomakeafulluseofVPwasrecommended.KeywordsVirtualprototyping,Definition,Features,Development[1～4]文献中出现,他们就各自的领域给虚拟样机技引言术下了定义。因而迄今为止虚拟样机并没有一个完传统的设计模式要经过设计、样机试制、工业性全一致的定义。试验、改进定型和批量生产几个步骤。产品设计过程
4、简单地说,虚拟样机技术就是用来代替真实的中早期的缺陷和失误往往需要反复试验多次才能够物理样机(模型)的技术。在常规的产品开发过程中,发现,增加了新产品的研发周期和成本。近年来,由物理样机模型是用来验证设计思想,选择设计产品,于市场竞争的激烈性,用户需求的个性化和多样化测试产品的可制造性和展示产品的。虚拟样机要替以及多种标准规范的约束等对现代工程产品的研制代物理样机,首先至少要具备上述功能。这样看来,和生产提出了更高的要求。即要求各类制造企业必虚拟样机应该可以用来测试产品的外形和行为,并须解决其新产品的T(上市时间)、Q(质量)、C(成且可
5、以用来进行一系列的研究。另外,物理样机可以本)、S(服务)和E(环境)难题。虚拟样机技术VP使人对一个产品有一种感观的评价,如颜色、外形、(virtualprototyping)就是在这种需求下产生的。美学特性、触觉和舒适性等。要替代物理样机的这些特性,人和产品的交互应该包含在虚拟样机技术里。1 虚拟样机技术的内涵[1]通过以上分析,本文采用以下定义:虚拟样机111 虚拟样机技术的定义就是用来代替物理产品的计算机数字模型,它可以近年来许多虚拟样机技术的定义在各种行业的像真实的物理模型一样,用来对所关心的产品的全收稿日期:200209233
6、武器装备预研基金资助项目(项目编号:51457080101JW0901)祖 旭 大连理工大学机械工程学院 博士生,116024 大连市黄洪钟 大连理工大学机械工程学院 教授 博士生导师张 旭 大连理工大学机械工程学院 博士生 第2期祖旭等:虚拟样机技术及其发展169寿命周期,如设计、制造、服务、循环利用等,进行展示、分析和测试。这种构造和使用虚拟样机的技术就叫虚拟样机技术。这个定义明确了几个问题:①明确表示虚拟样机是一个代替物理产品的数字模型。②明确阐述了虚拟样机的功能是代替产品的物理模型。③表明人和产品的交互在虚拟样机技术中是必要的。④
7、没有把虚拟现实技术和设计优化技术等具体的技术作为虚拟样机技术的一个组成部分。⑤明确了虚拟样机2 虚拟样机技术的特点和虚拟样机技术的区别。112 虚拟样机技术的组成211 虚拟样机技术的典型应用首先,对产品的计算机仿真是必需的。在现阶美国波音飞机公司的波音777飞机是世界上首段,一个三维的实体模型是一个被广泛接受用来展架以无图纸方式研发及制造的飞机,其设计、装配、示产品的主要形式,而且通常是一种参数化的模型。性能评价及分析均采用了虚拟样机技术,这不但使这样的模型可以准确地描述产品的拓扑信息和几何研发周期大大缩短(其中制造周期缩短50%)、研
8、发信息,同时也可以嵌入其他的有关信息,如在模型中成本大大降低(如减少设计更改费用94%),而且确加入制造信息。现在大部分的商业化CADöCAM软保了最终产品一次接装成功。通用动力公司1997年
