復雜產品虛擬樣機協(xié)同設計仿真平臺關鍵技術研究.pdf

1、制造業(yè)是國民經濟的重要支柱，是關系國家興衰的產業(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的有力武器。支持復雜產品設計的虛擬樣機克服了物理樣機生產靈活性差，并行性差，生產周期長，有時候設計需要反復進行，成本高等缺點。因此，虛擬樣機代替物理樣機是一個必然的趨勢，但是虛擬樣機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，使得虛擬樣機的設計受到了很大的限制，為了解決虛擬樣

2、機生產過程中存在的“瓶頸”，本文主要研究復雜產品虛擬樣機協(xié)同設計仿真平臺的關鍵技術，為平臺提供技術支持。 首先分析了虛擬樣機協(xié)同設計仿真平臺的研究現(xiàn)狀，介紹了高層體系結構（HLA，High Level Architecture）和面向服務架構（SOA，Service-Oriented Architecture）的概念和定義，結合SOA和HLA技術，提出了SHLAM模塊的構建方法，應用到平臺的仿真層，使得該平臺不僅能以HLA/RT

3、I為軟總線進行準確快速的仿真，而且摒棄以往的緊密耦合技術和針對特定模型的構建，采用松散的耦合技術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，研究機械領域復雜產品虛擬樣機構建的詳細過程和機械組件設計的流程。針對設計流程，提出設計過程中存在的數(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所必須的協(xié)同設計仿真平臺提供了有力的支持。 以先進的IT技術為基礎，提出了“緩沖池”思想，該

4、思想可以為協(xié)同設計層提供技術支持，運用到平臺不僅能夠使模型設計速度加快，提高仿真準確度，而且能夠緊密的將平臺連為一體。以HLA作為軟總線結合SOA是本文的創(chuàng)新，將SHLAM模塊方法和“緩沖池”思想共同應用到平臺的構建，達到松散耦合與緊密耦合技術的聯(lián)合使用。根據(jù)上面的研究，結合支持虛擬樣機的多學科設計一體化平臺及其關鍵技術的研究課題，給出了虛擬樣機協(xié)同設計平臺的原型框架。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