工程机械虚拟设计(PPT34页)
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虚拟制造技术在现代机械工程设计中的应用虚拟制造技术是虚拟现实技术和计算机仿真技术在制造领域的综合发展及应用,它为制造业带来全新的概念。
它既是一项先进制造技术又是一种先进制造理念,这项新兴的制造技术为制造业的发展指明了方向,减少了资源浪费,实现了绿色制造,使制造业达到了前所未有的高度集成化与优化,为先进制造技术的进一步发展提供了更广阔的空间,是现代制造业信息化过程中不可逾越的阶段。
本文对虚拟制造技术在现代机械工程设计中的应用进行了研究探讨。
标签:虚拟制造;虚拟现实技术;现代机械;工程设计虚拟制造是20世纪80年代后期美国首先提出来的一种新思想,它是利用信息技术、仿真技术、计算机技术等对现实制造活动中的人、物、信息及产品设计、工艺规划、加工制造等生产过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,预测、检测、评价产品性能和产品的可制造性等,在产品实际生产前就采取预防措施,确保产品一次性开发成功,以达到降低成本、缩短产品开发周期、增强企业竞争力的目的。
一、关于虚拟制造的技术特点一是高度集成。
虚拟制造中产品设计与制造过程是在虚拟的产品数字化模型中进行产品设计、制造、测试等过程,并且在虚拟的制造环境中检验其设计、加工、装配和操作。
因此,易于综合运用系统工程知识、并行工程和人―机工程等多学科先进技术,实现信息集成、知识集成、串并行交错工作机制集成和人―机集成。
二是敏捷灵活。
开发的产品(部件)可存放在计算机里,既节省仓储费用,利于产品再次快速改型设计,从而大幅度缩短了生产准备周期,降低了成本,提高了产品从设计、制造到销售全过程的整体性和敏捷性。
三是分布合作。
虚拟制造通过Internet可使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员在同一产品模型上同时工作,相互交流,实现资源共享,发挥各自特长,实现异地设计、制造,从而使产品开发以快捷、优质、低耗响应市场变化,将制造业信息化与知识化融为一体。
二、虚拟制造技术对发展我制造业的作用一是减少资源浪费,实现绿色制造。
第一章课题介绍与分析1.1推土机简介1.1.1 推土机的概念推土机是由拖拉机驱动的机器, 依靠机身前端装置的推土板进行推土、铲土的施工机械。
有一宽而钝的水平推铲用以清除土地、道路构筑物或类似的工作。
在土方施工机械中占有十分重要的地位,主要用于50~100 m的短距离施工作业。
主要用于开挖路堑,构筑路堤,回填基坑,清除积雪,平整场地等,也可以完成短距离松散物料的铲运和堆积作业。
按照行走方式分类:推土机可分为履带式和轮胎式两种。
履带式推土机附着牵引力大,接地比压小(0.04一0.13MPa),爬坡能力强,但行驶速度低。
轮胎式推土机行驶速度高,机动灵活,作业循环时间短,运输转移方便,但牵引力小,适用于需经常变换工地和野外工作的情况。
图1.1 履带式推土机图1.2 轮式推土机1.1.2国内外推土机发展历史及现状在国际上,卡特彼勒公司是世界上最大的工程机械制造公司;日本的小松公司列第二位;另外一家独具特色的推土机制造企业是德国的利勃海尔集团,其推土机全部采用静液压驱动,该技术历经十几年的研究与发展。
上述三家推土机制造企业,代表了当今世界上履带式推土机的最高水平。
国外其他几家推土机制造企业约翰迪尔、凯斯、纽荷兰和德瑞斯塔,其生产技术水平也较高。
从20世纪60年代至今,国内推土机行业的生产企业一直稳定在4家左右,原因是推土机产品的加工要求高、难度大,批量生产需要较大的投入,因此一般企业不敢轻易涉足。
但是随着市场的发展,从“八五”开始,国内一些大中型企业根据自身实力,开始兼营推土机,如内蒙古第一机械厂、徐州装载机厂等,扩充了推土机行业队伍。
与此同时,也有少数企业由于经营不善、不适应市场发展的需要开始走下坡路,有的已经退出本行业。
目前国内推土机的生产企业主要有:山推工程机械股份有限公司、河北宣化工程机械股份有限公司、上海彭浦机器厂有限公司、天津建筑机械厂、陕西新黄工机械有限责任公司、一拖工程机械有限公司等。
我国推土机的发展是很迅速的,已经形成了种类齐全,功能完全的推土机系列,有一些品牌的推土机机械已经拥有世界先进技术。
机械工程中的虚拟设计与仿真技术近年来,虚拟设计与仿真技术在机械工程领域中的应用越来越广泛。
虚拟设计与仿真技术可以通过计算机建立虚拟环境,模拟真实的机械设计过程,有效地提升了机械产品设计的效率和质量。
在本文中,我们将探讨虚拟设计与仿真技术在机械工程领域中的应用,并展望其未来发展的前景。
一、虚拟设计技术虚拟设计技术是指利用计算机技术和相关软件,通过建立虚拟环境来实现产品设计过程的一种方法。
与传统的设计方法相比,虚拟设计技术可以更加直观地展示产品的设计效果,帮助设计人员更好地理解和调整设计方案。
通过虚拟设计技术,设计人员可以在计算机模拟环境中进行多种设计方案的比较和选择,大大提高了设计效率和质量。
在机械工程领域中,虚拟设计技术可以应用于各个环节,包括产品概念设计、结构设计、运动分析等。
例如,在产品概念设计阶段,虚拟设计技术可以创建逼真的三维模型,通过交互式操作来实时修改和优化设计方案。
在结构设计阶段,虚拟设计技术可以进行强度和刚度分析,帮助设计人员预测和解决潜在的结构问题。
在运动分析阶段,虚拟设计技术可以模拟产品在实际使用过程中的动态行为,从而为产品设计提供有力支持。
此外,虚拟设计技术还可以与其他工程软件相结合,如CAD、CAE等,形成一套完整的设计流程。
通过虚拟设计技术,设计人员可以快速、准确地完成产品设计,对设计的可行性和效果进行全面评估,从而降低开发成本和周期,提高产品的竞争力。
二、仿真技术仿真技术是指借助计算机模拟现实世界的过程和行为,从而获得有关系统或过程的信息的一种方法。
在机械工程领域中,仿真技术主要用于模拟和预测产品的性能和行为,并帮助设计人员做出合理的决策。
在产品设计阶段,仿真技术可以模拟产品在不同载荷和环境条件下的性能表现。
例如,在模拟动力机械系统中,仿真技术可以通过建立数学模型,模拟系统在加速度、速度和位移等方面的特性,并分析系统的稳定性和振动特性。
在模拟液压机械系统中,仿真技术可以模拟液体流动和压力分布,从而分析系统的油液泄漏和功率损失情况。