DELAB三维数字仿真系统

delmia仿真技术介绍Delmia是达索系统公司提供的一种先进的仿真技术平台，用于模拟和分析制造过程。

它包含一系列的仿真工具和解决方案，涵盖了从工厂设备排布到生产线和物流运输系统的仿真模拟。

Delmia 仿真技术的目标是提供一个完整的生产环境下的虚拟仿真平台，以帮助制造商更好地理解和优化其生产流程。

本文将介绍Delmia仿真技术的主要特点和应用领域。

Delmia仿真技术的主要特点包括以下几个方面。

首先，Delmia提供了强大的建模和仿真工具，可以根据真实场景进行精确的建模和仿真。

用户可以使用三维CAD软件将工厂设备和生产线导入Delmia平台，然后在虚拟环境中进行仿真测试。

这样做可以大大降低现实环境下的试错成本，并且可以提前发现潜在的问题和改进空间。

其次，Delmia提供了丰富的分析功能，可以帮助制造商评估生产流程的性能和效率。

它可以模拟出不同的操作场景，并根据不同的指标（如生产量、生产周期等）对其进行评估。

通过对比不同方案的仿真结果，制造商可以选择最优的生产方案，提高生产效率。

第三，Delmia还具有智能优化功能，可以根据用户设定的目标自动优化生产流程。

用户只需设定好目标和约束条件，Delmia会自动进行仿真和优化，找出最佳的工艺和配置。

这样可以节省大量的时间和人力，提高生产线的灵活性和适应性。

第四，Delmia还支持与其他软件系统的集成，可以实现全面的数字化生产控制。

它可以与PLM、ERP等系统进行无缝对接，实现数据的互通共享。

这样一来，制造商可以将仿真结果直接应用于生产控制系统，实现生产过程的全面控制和管理。

Delmia仿真技术的应用领域非常广泛。

首先，它可以被用来设计和优化生产线和工厂设备。

在设计阶段，制造商可以使用Delmia建立一个虚拟模型，通过仿真分析不同的配置和工艺方案，找出最优的方案。

此外，制造商还可以使用Delmia仿真技术对生产线进行优化调整，提高生产效率，降低生产成本。

基于DELMIA的机器人三维测量仿真
查弘文;王宏涛
【期刊名称】《应用科技》
【年(卷),期】2013(040)001
【摘要】利用机器人实现工件的三维测量仿真对提高测量效率、降低测量成本、满足企业自动化生产的需求等具有重要意义.以某轿车车门为例,应用DELMIA软件实现了轿车车门的机器人三维测量的动态仿真.首先运用软件的“零件设计”工作台实现了机器人三维测量仿真系统中视觉传感器、车门、测量夹具等元素的建模；然后利用软件的“设备任务定义”工作台,建立了仿真系统的虚拟环境并完成机器人测量路径规划；最后应用软件的“设备任务定义”工作台实现了机器人三维测量的动态仿真.实验结果表明,所设计的机器人三维测量某轿车车门的仿真系统具有良好的仿真效果.
【总页数】3页(P19-21)
【作者】查弘文;王宏涛
【作者单位】南京航空航天大学机电学院机械电子工程系,江苏南京210016;南京航空航天大学机电学院机械电子工程系,江苏南京210016
【正文语种】中文
【中图分类】TP242.3
【相关文献】
1.基于DELMIA的机器人柔性滚边系统仿真研究 [J], 张青青
2.基于DELMIA的工业机器人运动轨迹的建模仿真研究 [J], 周尔民;彭小剑;郑亚波
3.基于DELMIA/Robotics的白车身焊接机器人路径仿真研究 [J], 王家海;庞旭旻
4.基于DELMIA/Robotics的白车身焊接机器人仿真应用 [J], 秦基伟;章敏凤;杨宁
5.基于DELMIA的机器人工作站仿真研究 [J], 贺金鑫
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DELMIA数字化装配工艺设计与过程仿真流程简述装配的工艺过程数字化装配工艺设计与过程仿真技术在现代飞机的设计和制造中扮演的角色将越来越重要。

目前，国际上以飞机和汽车为代表的大型复杂产品研制企业都已将数字化装配技术应用于生产中，并取得了显著的效益。

无论是波音还是空客公司，目前基本上已实现了数字化装配。

波音公司的7E7飞机已经采用航空制造业的装配解决方案，实现了整机的三维虚拟装配仿真和验证。

极大的缩短了设计变更，缩短了工艺规划时间，提高了产量并降低了生产成本。

空客系列飞机也已采用了数字化装配技术，资料显示其典型部件装配周期缩短60％。

飞机装配周期缩短10％以上，装配工艺设计周期缩短30％～50％，装配返工率减少50％，装配成本减少20％～30％，大大提高飞机装配质量，极大限度满足客户要求。

国内的飞机数字化装配技术研究和应用目前尚处于探索和预研阶段，以陕西飞机制造公司为代表的飞机制造业仍然沿用传统的装配方法和手段，传统装配设计方法存在如下问题：(1)飞机装配工艺设计仍然使用传统的二维方式表达传统的工艺设计是由工艺设计人员在头脑中首先想象出三维装配空间、设计装配顺序，并用平面(二维)方式表述。

其设计质量完全取决于工艺设计人员的技术水平和工作经验，其次是装配工人需要根据工艺设计人员编发的文件及二维工程图纸理解装配顺序、装配要求，并在大脑中再次构建三维装配过程，这样易产生理解的二异性，造成装配错误。

(2)无法满足三维数字化条件下装配工艺设计要求目前存在的工艺设计系统中制造资源采取的传统二维描述，这导致其工艺设计过程对细节设计淡化，对制造资源及装配工艺知识描述比较弱，同时不能充分利用上游三维CAD数据，难以实现工艺设计的继承性、规范性，标准化和最优化。

(3)飞机的装配周期不易保证工艺设计环境不具备三维工艺验证能力，致使装配中是否干涉，装配顺序是否合理，工艺装备是否满足需要、操作空间是否开敞等一系列问题在生产试制阶段才能暴露出来。

DELMIA 仿真软件的特色和适应性分析今天简单介绍下：
是怎幺一款工业机器人仿真软件适合所有的工业机器人
有那些特色，难易程度怎幺样？
接下来为大家答疑解惑。

DELMIA(数字企业精益制造交互式应用)是达索公司为“数字化工厂”概念
推出的一套较完善的软件解决方案，由两个相互关联的独立软件DPE(数字工艺工程)和DPM(数字制造维护工艺)组成。

Resource Modeling and Simulation
是创建和实施与工艺规划和工艺细节规划应用相关的辅助工具，将人机工程、机器人、3D 设备/工装/夹具和生产线等资源均定义并加入到DPE、DPM
环境中，构建虚拟的生产环境，仿真工厂作业流程，分析一个完整数字工厂(车间/流水线)环境。

虽然工业机器人离线仿真只是它庞大体系中的分支，但并不影响它强大！。

三维仿真模拟训练系统（一）引言概述：三维仿真模拟训练系统是一种利用计算机技术和三维建模技术构建的虚拟训练环境，旨在通过模拟真实场景和情境，提供具有实战性的训练资源，以帮助训练对象提升技能水平和决策能力。

本文将对三维仿真模拟训练系统进行详细介绍，包括其原理、功能、应用领域、优势和未来发展方向。

正文内容：1. 原理1.1 数学模型：三维仿真模拟训练系统基于一系列数学模型，包括几何模型、物理模型、运动学模型等，通过对现实物体和运动过程进行建模和仿真，实现真实感观的模拟效果。

1.2 传感器技术：通过结合传感器技术，三维仿真模拟训练系统能够准确捕捉和反馈训练对象的动作和表现，以实时调整仿真环境和提供即时反馈，增强训练的针对性和实用性。

2. 功能2.1 场景模拟：三维仿真模拟训练系统能够模拟各种真实场景，如战场环境、航天飞行、医疗手术等，让训练对象在虚拟环境中感受到真实场景的复杂性和压力，提高应对复杂情况的能力。

2.2 交互体验：通过交互设备，训练对象可以与虚拟环境进行互动，进行各种操作和实验，同时系统能够根据训练对象的操作和反馈进行实时调整，提供个性化的训练体验。

2.3 数据分析：三维仿真模拟训练系统具备数据采集和分析功能，能够记录和分析训练对象的行为数据，包括反应时间、准确度等指标，为训练评估和改进提供数据支持。

2.4 多人协作：系统支持多人模式，多个训练对象可以在同一虚拟环境中进行训练，并进行协作和协同训练，提高团队合作能力和沟通协调能力。

2.5 定制开发：三维仿真模拟训练系统具备定制开发功能，可以根据不同的训练需求和应用领域进行定制化开发，提供个性化的训练方案和功能模块。

3. 应用领域3.1 军事训练：三维仿真模拟训练系统在军事领域得到广泛应用，可以模拟战场环境、武器操作等，提升作战能力和战时决策能力。

3.2 航空航天：在航空航天领域，三维仿真模拟训练系统能够提供飞行模拟、航天器操作等训练，培养飞行员和宇航员的技能和心理素质。

三维仿真模拟训练系统（二）引言概述：三维仿真模拟训练系统是一种利用计算机技术和虚拟现实技术，对真实世界的场景和操作进行模拟的训练系统。

本文将从以下五个大点来详细阐述三维仿真模拟训练系统的相关内容。

1. 三维模拟环境的构建a. 数据收集与处理，包括地理信息、建筑结构等数据的采集和处理。

b. 场景建模与渲染，使用建模软件将数据转化为可视化的三维场景。

c. 物理引擎与碰撞检测，实现真实感的物理效果和环境交互。

2. 用户交互与操作a. 输入设备的使用，包括手柄、触控屏等，提供用户与虚拟环境的交互接口。

b. 动作捕捉技术的应用，通过捕捉用户的动作实现真实的操作体验。

c. 操作指令和反馈机制，通过系统的反馈指导用户进行操作和训练。

3. 虚拟角色与行为仿真a. 虚拟角色的创建与设计，包括外观、动作和行为等方面。

b. 人工智能技术的应用，使虚拟角色具有智能化的行为模拟和决策能力。

c. 多人协同与互动，多个用户在虚拟环境中进行协同训练和互动。

4. 训练效果评估与数据分析a. 训练过程参数的记录和分析，监控用户在训练过程中的表现和状态。

b. 训练效果的反馈与评估，根据用户的表现和结果给予反馈和评价。

c. 数据分析与挖掘，通过对大量的训练数据进行分析，提取有用的信息。

5. 应用领域与发展趋势a. 军事模拟训练，包括军事战场、武器操作和战术决策等方面的训练。

b. 航空航天领域，包括飞行模拟、航天器设计和航空管制等训练应用。

c. 医疗技术培训，包括手术操作、病例分析和急救演练等医疗领域的训练。

总结：三维仿真模拟训练系统是一种通过计算机技术和虚拟现实技术对真实场景和操作进行模拟的训练系统。

本文从三维模拟环境的构建、用户交互与操作、虚拟角色与行为仿真、训练效果评估与数据分析以及应用领域与发展趋势等五个大点进行了详细阐述。

随着技术的不断进步和应用领域的扩大，三维仿真模拟训练系统将在各个领域发挥更加重要的作用。

基于DELMIA二次开发的转向架三维装配仿真系统的开发谢莹莹;鲍凯;马晓光;陈亚丽;田威
【期刊名称】《机械制造》
【年(卷),期】2015(53)4
【摘要】转向架是轨道车辆走行部的关键部分,研究其装配工艺规划和验证方法具有重要意义.通过对转向架的装配工艺流程进行分析,针对DELMIA仿真软件中存在的模型装配置位量大等问题,以VB为开发工具、DELMIA软件为平台,开发了转向架三维仿真系统.该系统应用虚拟装配技术,能批量提取模型信息,一次性导入、配置仿真环境,通过对装配过程中的碰撞干涉进行实时监测,最后输出三维工艺文件,极大地减轻了使用者的工作量和使用难度,对装配工艺验证优化和一线工人培训具有重要意义.
【总页数】3页(P55-57)
【作者】谢莹莹;鲍凯;马晓光;陈亚丽;田威
【作者单位】南车南京浦镇车辆有限公司南京210031;南车南京浦镇车辆有限公司南京210031;南车南京浦镇车辆有限公司南京210031;南京航空航天大学机电学院南京210016;南京航空航天大学机电学院南京210016
【正文语种】中文
【中图分类】TH162
【相关文献】
1.基于DELMIA的转向架虚拟装配过程仿真
2.基于DELMIA的飞机产品三维可视化装配工艺设计
3.基于SolidWorks二次开发的零件三维参数化设计及装配
4.基于DELMIA的转向架数字化装配仿真
5.一种基于SolidWorks二次开发的三维交互辅助装配方法
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基于DELMIA／IGRIP的工业机器人仿真0引言机器人仿真技术是计算机技术、机器人学和计算机图形学相结合的产物。

借助于机器人的实体图形对机器人的运动进行仿真，可形象逼真地反映机器人工作运动的全过程，可以实现机器人机构和控制器的优化设计，规划出最优的运动轨迹。

机器人的动态图形仿真对机器人的设计、制造、试验及其应用具有重要的指导意义。

机器人仿真系统作为机器人设计和研究过程中安全可靠、灵活方便的工具，发挥着越来越重要的作用。

目前，离线仿真在国内虽然有些初步研究，但实际应用很少。

可以预见随着机器人在我国的大量应用，离线仿真技术的研究和应用不但迫在眉睫，同时它的成功研究和应用也将有广阔的市场前景。

1DELMIA及其IGRIPDELMIA集成解决方案在全球领先的企业与科研机构中得到广泛的应用。

在航空航天、汽车、造船、重型设备、日用消费品等各个行业发挥着重要的作用。

DELMIA公司系列软件以基于物理的虚拟设计与制造及虚拟机器人等模块表现最为优异。

DELMIA软件在机器人应用仿真方面处于世界领先地位。

DELMlA 软件能显著降低人机时和工程准备时间，提高仿真的精度。

DELMIA ／IGRIP是专业机器人模拟软件，利用IGRIP可快速和图形化地构造各种应用工作单元作业，同时DELMIA／IG—RIP能很容易导人CAD数据，自动碰撞侦测功能能避免破坏减小风险。

不管是对单个机器人作业单元还是整个工厂生产线，IGRIP都能提供相应的解决方案以提高制造质量、精度和效益。

2机器人仿真在机器人仿真研究中，仿真系统由以下几部分构成：三维几何模型，运动计算，轨迹规划，运动图形仿真等。

根据KUKA240—2型机器人结构特点，机器人仿真步骤如下。

2．1机器人任务的设定工业机器人一般有6个自由度，要实现机器人运动学的逆解是一项十分繁重的工作。

DELMIA／IGRIP软件能成功解决这困难。

通过“RobotOf—flineProgramming”模块中的“ImporttagGroupInfo”导入机器人路径中的各点。

DELMIA可视化装配工艺仿真的研究应用1 引言企业生产能力的强弱主要由所拥有的制造资源数量的多少决定的。

当企业在自身制造资源数量不变的情况下，往往只能通过优化生产调度，最大程度地提高设备利用率来实现生产能力的提高[1]。

随着数控机床的广泛应用，零件的加工精度已不再仅依赖于工人的技术水平，与此对应的装配时间就成了影响制造周期的主要因素，装配工艺优劣成了提高产品精度的关键环节。

提高装配的工作效率和工作质量，利用计算机进行装配工艺流程仿真来优化产品的可装配性是今后研究的主流。

DELMIA是达索公司面向生产过程物流仿真与分析的三维数字化工厂开发软件，可优化现有的或新的系统车间布置、生产成本和工艺流程等。

DELMIA分为DELMIA E5(DPE)、DELMIA V5(DPM)和DELMIA D5(QUEST)，其中QUEST 是用于确认可视化生产工艺流程决策是否满足产品生产要求的强大的仿真开发和分析工具。

它为工业设计工程师、制造工程师和管理人员提供了一个单一的协同环境，以在整个产品设计过程中开发和确证最好的生产装配工艺流程。

通过QUEST 的仿真可以发现生产装配线布局规划是否合理，是否有阻滞现象或闲置现象发生，并可以预先发现装配物流系统的不足，提前做出修正，改善设计，减少风险与成本，使数字工厂效益最大化。

2 产品装配线的对象建模根据产品装配线的层次结构关系，从装配线类中派生出物理设备类、工艺类、逻辑控制类。

物理设备类对应现实装配线中有形的实体，如装配设备、物流设备等；工艺类在现实装配线中没有有形的实体对应，仅包括诸如循环工艺、装载工艺、卸载工艺、生产计划和任务等工艺内容；逻辑控制类描述对象间的逻辑关系，如AGV控制逻辑、Labor控制逻辑、传送带控制逻辑等。

2.1 虚拟装配线系统的物理建模装配线虚拟物理建模针对装配线上所有设备的三维几何建模，以使虚拟环境中的装配线模型能与现实生产线的有形实体相符或相近，便于可重组装配线的布局优化设计。

DELMIA在飞机的数字化装配工艺设计与过程仿真技术项目实施情况陈兴虎1、刘军锋1、刘红军2、浦一飞21西安飞机工业（集团）公司 2西安安托公司前言数字化装配工艺设计与过程仿真技术在现代飞机的设计和制造中扮演的角色将越来越重要。

它提供了在3维数字化环境中动态地安装零部件及其组件的整个过程。

通过数字化3维仿真技术实现飞机装配全过程的仿真。

并在仿真过程中检查干涉以确保所有零部件的准确安装，及这种安装相对于其周边安装件而言的可行性，同时可验证操作人员在该环境下的可达性，可操作性。

目前国际上以飞机和汽车为代表的大型复杂产品研制企业都已将数字化装配技术应用于生产中，取得了显著的效益。

无论是波音还是空客目前基本上已实现了数字化装配。

波音公司的7E7飞机已经采用航空制造业的装配解决方案，实现了整机的3D虚拟装配仿真和验证。

极大的缩短了设计变更，缩短了工艺规划时间，提高了产量并降低了生产成本。

空客系列飞机壁板装配采用了以数控钻铆机为中心的柔性装配系统，从铆接过程到装配管理均实现了数字化控制。

资料统计得出：对典型部件装配周期缩短60％，飞机装配周期缩短10％以上，装配工艺设计周期缩短30％～50％，装配返工率减少50％，装配成本减少20％～30％，大大提高飞机装配质量，极大限度满足客户要求。

为充分了解DELMIA软件的功能特性及其装配工艺设计思想和装配设计流程，以西飞即将投产的ARJ21中央翼组件的装配为验证项目展开中央翼组件的数字化装配工艺设计与过程仿真技术项目实施。

ARJ21是Advanced Regional Jet for the 21st Century的简称，是70~90座级的中、短航程支线飞机，拥有国内自主知识产权，按照世界上最新技术设计，研制过程中全面采用数字化技术是该新支线的又一特点。

同时，并行工程技术的充分应用，从飞机总体方案起，设计部门、工艺部门、项目管理部门等各部门就介入进去，一起工作，组成了真正的联合工作队。

3DEXPERIENCE DELMIA施工仿真模块说明3DEXPERIENCE? DELMIA通过五大类的44个用户角色为十二个行业提供了数字化制造解决方案，当然这44个模块并不会完全适用于每一个行业，大多数模块具有很强的通用性，同时部分专业模块，由于其功能是根据行业特性开发出来的，专注于某些专业领域，所以在通用性上会有所欠缺。

本文根据达索系统在土木工程行业施工领域的行业解决方案- 卓越建造所需，罗列支撑解决方案的DELMIA产品功能模块，并逐一详细介绍其功能特点。

3DEXPERIENCE DELMIA施工仿真加角色组成：1、PPL – Process PlannerProcess Planner是一个适用于所有行业的通用模块，主要用于制造施工过程及计划的定义和管理。

Process Planner提供了一些列工具用以创建和管理用于一个项目的产品，资源以及工艺流程（PPR）结构。

初始的工艺计划能够迅速创建并通过利用产品模型快速验证。

制造工艺或者说施工计划能够根据实际需求将其工步或工序与产品模型以及制造资源模型相关联。

另外，还能够分析平衡资源之间的负载是否平衡。

通过Process Planner定义的工艺计划或施工计划能够通过统一的数据平台被传递到下游应用。

具体到施工领域，Process Planner用于施工计划管理，功能分解，定义施工计划与流程，定义施工计划与施工对象以及施工设备之间的关联，分析资源利用率，同时工艺员能够分析标准操作工时。

2、MAE – Process Simulation AnalystProcess Simulation Analyst提供了在三维空间中产品装配可行性分析的能力。

Process Simulation Analyst利用其强大的功能帮助发现潜在的装配问题。

这些发现的结果能够直接与产品工程师或者工作设备工程师或者其他相关人员沟通。

当决定发生变更，MAE能够便捷快速的响应更改。

基于 DELMIA 的仿真技术在飞机装配中的应用摘要：飞机装配仿真技术提供了在三维数字环境中动态安装零部件的全过程，实现了飞机装配过程的仿真，大大降低了飞机装配周期和研发成本。

通过数字化装配过程仿真与优化技术替代零部件装配试验，可降低开发成本、有效地减少装配缺陷和产品的故障率、减少装配过程反复、减少人为差错、减少因装配干涉等问题而进行的重新设计和工程更改。

同时在工装结构设计阶段，使设计人员在屏幕上通过机构的三维动态显示，不仅可以直观地看到整个机构的运动过程，而且可以分析运动的极限位置转角、干涉情况、空间运动位置及运动参数，这样设计人员不需等待试制样机就可以提前对设计中可能出现的问题作出精确的预测和改进，为设计提供一种理论依据。

关键词：飞机装配；数字化装配工艺；仿真验证；DELMIA；发动机吊舱；在现代飞机制造中，数字化装配工艺设计与虚拟仿真涵盖了三维交互工艺规划、装配序列和装配路径虚拟仿真以及可视化指导文档输出等多方面的应用，对飞机等复杂产品寻求制造过程的最优解决方案发挥着重要作用。

一、飞机装配特点不同于一般机械产品，飞机具有结构复杂，零件数量庞大的特点，而且其大部分由钣金件和尺寸大、刚性小的壁板类零件组成，需要采用大量夹具和装配工艺装备支撑定位来保证其装配精度，因此飞机装配是一个环节复杂、劳动量大，且需要达到一定技术要求的过程，其具有以下几方面特点：1.飞机装配劳动量大、周期长。

一般机械产品装配环节占总装配量的20％左右，而飞机的装配过程占用了大约40％．50％的产品制造费用和工时，占用了大量的制造时间和制造资源。

2.装配环节繁复。

飞机外形复杂、零件多、尺寸大，传递环节多，装配过程中需要采用一定协调互换的方法保证装配环节的误差积累在要求范围内。

3.大量装配夹具、装配工艺装备以及标准工装。

飞机零件数量多，外形复杂，装配过程需要采用尺寸大，结构复杂的装配型架和夹具，对零件进行定位和夹紧，防止在装配时造成零件或装配体的变形。

基于DELMIA的发动机装配过程可视化仿真陈宁;解彦琦;吕庆伦【摘要】为实现发动机的虚拟装配,用反装思路,通过DELMIA创建某汽油机拆卸路径来仿真装配过程.将产品开发过程中的产品设计和工艺设计2大重要环节在统一的软件平台上进行并行设计;在三维设计条件下,能利用DELMIA的数字化制造工艺(Digital Process of Manufacturing,DPM)与DELMIA工艺工程师(DELMIA Process Engineer,DPE)的数据交换提前安排制造计划.该方法可以实现生产、工艺与制造资源的虚拟协同设计,缩短设计周期,降低设计成本.【期刊名称】《计算机辅助工程》【年(卷),期】2010(019)004【总页数】4页(P66-69)【关键词】发动机;虚拟装配;可视化仿真;并行设计;制造计划;DELMIA process engineer【作者】陈宁;解彦琦;吕庆伦【作者单位】江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,江苏,镇江,212003【正文语种】中文【中图分类】U270.60 前言在产品的开发设计过程中，产品设计和工艺设计是2大重要环节;装配设计则是工艺设计中提高产品整体性能的重要技术手段之一.虚拟装配技术利用三维软件预先模拟产品在生产过程中可能产生的问题，分析产品的可制性、可达性、可拆卸性和可维护性，实现三维产品数据与三维工艺数据的同步，从而使产品设计与工艺设计实现真正的并行.虚拟装配技术起始于20世纪90年代，程成等［1］提出基于场景的虚拟环境用户界面模型，并创建出装配车间的工作场景:零件进入装配车间，零件匹配，装配特征匹配以及约束识别与装配.侯文君等［2］利用UG对整个胶印机进行装配设计，并提出改善Top_down虚拟装配技术的算法.本文重点介绍发动机的虚拟装配过程，利用反装的思路即“可拆定可装”的原理，通过DELMIA创建的发动机的拆卸路径仿真装配过程，并进一步提出用时间排序的方法模拟发动机的装配工时，使仿真过程更精确、真实.1 DELMIA简介DELMIA能为企业提供电子商务解决方案，帮助客户建立数字化企业，仿真从概念设计到产品维护的整个生命周期过程.［3］DELMIA的核心为PPR(Process，Product，Resource)HUB，主要由 DELMIA工艺工程师(DELMIA Process Engineer，DPE)、数字化制造工艺(Digital Process of Manufacturing，DPM)和DELMIA队列事件仿真工具(Queuing Event Simulation Tool，QUEST)等组成.DPE是规划和验证工艺细节的软件，它将产生的结构和图表与生产制造要求结合形成三维虚拟制造环境，以实际产品的三维模型或 DMU(Digital Mock-up)模型构建三维工艺过程，通过编排制造资源目录确定产品装配的顺序、资源分配和产能估计，并分析制造成本，缩短产品上市时间、降低成本.2 发动机虚拟装配过程设计2.1 虚拟装配简介虚拟装配是在计算机上将实际对象的装配过程体现出来，即在计算机上完成产品零部件模型的装配过程.［4］通过模拟装配和干涉分析等多次协调的设计过程，在并行工程中将产品的设计与装配工艺规划进行有机的统一，再通过产品数据管理(Product Data Management，PDM)实现零部件三维研发过程与零部件制造、装配过程的高度统一.虚拟装配技术主要有3种形式:(1)以设计为中心的虚拟装配.该装配将产品的三维数字化定义应用于产品研制过程中，结合产品研制具体情况，突出以设计为核心的应用思想.(2)以过程控制为中心的虚拟装配.该装配包括2方面的内容:一方面人为地将装配过程划分为总体设计、装配设计和详细设计等3个阶段，通过对3个设计阶段的控制实现对产品总体设计进程的控制;另一方面，通过对过程模型的有效管理实现对产品研制过程中设计结果和加工工艺等相关信息的管理，实现优化产品开发过程的目的.(3)以仿真为中心的虚拟装配.该装配在产品装配设计模型中融入仿真技术，并以此评估和优化装配过程，其主要目标是评价产品的可装配性.2.2 发动机虚拟装配的基本思路发动机分为汽油机和柴油机2大类，本文以汽油机为例.汽油机由2大机构和5大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构以及燃料供给、润滑、冷却、点火和起动系统等组成，包含数千个零部件.为简化起见，选择汽油机主机、空气过滤器和机盖等部件建立汽油机装配过程的仿真模型.以装配顺序为基础，对初始路径及其关键点位置进行实时交互修改和调整，并对工具的可达性、装配空间的可操作性进行仿真，同时检查各条装配路径上的零件在装配过程中是否存在干涉情况，展现动态可视化的装配过程.汽油机装配过程的仿真流程见图1.图1 汽油机装配过程的仿真流程2.3 发动机虚拟装配的基本原理位置变换技术是定义发动机路径的关键技术.［5］(1)发动机零件坐标平移变换.设零部件的起始坐标为(x，y，z)，经过(a，b，c)距离的平移后，终点坐标为(x1，y1，z1)，则零部件的位置变换矩阵(2)发动机零件坐标旋转变换.设零部件的起始坐标为(x1，y1，z1)，分别绕 x，y 和 z轴旋转θ角度后，终点坐标为(x2，y2，z2)，则零部件绕x，y和z轴的位置变换矩阵分别为3 发动机虚拟装配过程实例3.1 建立发动机装配仿真的PPR结构树PPR HUB是DELMIA的核心，是沟通生产过程中产品、工艺和资源，进行设计、验证和规划的桥梁.DPM与DPE，QUEST以及CATIA之间的数据传输可通过PPR结构树完成，因此，建立PPR结构树是用户进行装配仿真的首要工作. (1)产品机构的创建.由CATIA创建汽油机模型，模型以CATproduct格式保存，直接导入DPM中进行动态仿真装配，使设计和动态装配一体化.(2)工艺结构的创建.利用“反装”思路模拟虚拟装配过程，依次定义汽油机的拆卸过程，并创建各零部件的工艺节点，通过反置拆卸的工艺顺序完成装配过程. (3)资源结构的创建.DPM中的资源指不包括产品在内的实体元素，如工作台、工具、机器设备以及其他静态的环境设施.为简化，创建2个工作台(Workbench)，1只扳手(Adjust_wrench)和地板(PlantFloor).汽油机装配过程的PPR结构树见图2.图2 汽油机装配过程的PPR结构树为展现细致、完整的汽油机装配过程，本文创建改变视角、添加文本等工艺子过程，利用PERT图调整装配顺序，迅速设计出最优的发动机装配路线.3.2 发动机大部件装配过程的动态仿真通过定义零部件的装配路径完成汽油机的装配过程，即在工艺库内创建每个零部件的 Move Activities子工艺，以直线表示零部件的路径.按照汽油机加工车间内流水作业的顺序定义加工路径，当主要部件的路径定义完毕后再定义部件上的细小零件，使装配细致且有条理.图3为汽油机主要部件路径定义完毕后的情形.当汽油机所有可拆卸零部件的路径都定义完毕后，就可仿真完整的装配过程.图3 汽油机主要部件路径定义完毕后的情形3.3 发动机小部件装配过程的动态仿真按照流水线作业的要求对发动机各个小部件进行装配仿真.本文以Head Assembly 部件为例.该部件包含9个螺丝和1个屏蔽盖.在对螺丝进行装配时考虑与工具之间的配合情况，定义好的螺丝等部件的路径情况见图4，其他所有零件的路径定义都采用同样的方法.图4 定义好的螺丝等部件的路径情况3.4 发动机装配过程仿真分析3.4.1 干涉分析计算机辅助设计需避免干涉［6］，一般要求各装配部件之间贴合或保持间隙.干涉主要有3类:(1)软干涉，2个零件没有接触，但其最小距离小于预先规定的间隙范围;(2)硬干涉，2个零件重叠在一起发生相交现象;(3)包容干涉，1个零件完全包容在另1个零件的内部.装配序列或者装配路径不合理易使装配过程产生干涉.本文采用“反装”的思路从内部最细小的零件开始装配，从而减少装配序列不合理的可能性.汽油机的零部件细小而繁多，装配过程中零部件之间以及零部件与工具之间易发生干涉.装配路径不合理成为汽油机装配过程中的主要问题之一.对汽油机装配过程进行干涉检查时，首先在PPR结构树中定义表示干涉的clash事件.当干涉发生时，装配仿真过程自动停止，分析监测窗口提示干涉事件的名称，干涉结果见图5.图5 干涉结果在汽油机所有部件的干涉检查中，干涉数目中包含部件与周围环境的接触干涉，此类干涉不可避免.通过结果栏显示值可迅速分析装配的干涉程度，以避免不必要的干涉.由图 5可知，Area与Workbench之间发生干涉，干涉值为 -4.76，Head与Wrench也发生长度为-14.71的干涉.通过调整Workbench的位置消除第1处干涉，Head中存在1个设计不合理的螺母且螺母周围的钢板分布过于紧密，难以用工具拆卸螺母.利用CATIA对Head重新进行设计并选择小号的工具可消除此干涉，从而修正出合理的工艺装配过程.3.4.2 甘特图分析甘特图主要用以编制产品的生产计划，调整产品的生产周期，通过确定瓶颈工位调整车间的生产安排，提高工作效率.［7］汽油机甘特图的排列类似于PPR结构树，包含各工艺节点的父子关系.各项工序按装配顺序安排装配的起始和停止时间.在装配车间的实际生产中，通过工业工程中的现场统计测试时法测得汽油机的装配工时，将其导入DPM中进行生产计划模拟.通过设定汽油机的总装配周期，历时195 s.仿真运行结束后，测得Head的装配时间最长(45 s)，主要是由于螺丝个数多以及1个设计不合理的螺丝等造成的.本文将Head部件装配工序视为瓶颈工序，通过对设计不合理的螺丝处进行设计修整，装配时间可减少5 s.4 结论(1)与普通装配分析方法相比，反装方法更适于仿真发动机等零件品种复杂的产品，可大大简化装配过程.(2)将干涉分析添加到动态仿真过程中可更精确地显示设计不合理的位置，便于迅速调整产品设计，避免发动机在实际制造中可能造成的损失.(3)按照工时定义部件的装配顺序可仿真发动机的装配工时，调整生产瓶颈、平衡生产负荷.虚拟制造可带来更便利、更快捷的生产手段，大大缩短产品的交付周期，最大限度地降低成本，提高产品质量，使制造行业得以迈上新台阶.参考文献:【相关文献】［1］程成，陈由迪，戴国忠.基于场景的虚拟环境用户界面研究及实现［J］.系统仿真学报，2000，12(5):535-539.［2］侯文君，石娟娟，孙汉旭.基于UG的一种虚拟装配技术的改进方法［J］.机电产品开发与创新，2004，17(5):62-63.［3］李险峰.DELMIA，数字化制造领域的起跑者［J］.机械工人:冷加工，2006(10):71-73.［4］鲁明，严军，何仁.基于CATIA V5虚拟装配的液力缓速器设计［J］.重型汽车，2008(4):14-17.［5］ FUHRMANN S.Designing a visualization system for hydrological data［J］.Computers＆ Geosciences，2000，26(1):11-19.［6］张晓伟，原思聪，林艳，等.基于DELMIA的船体虚拟装配过程仿真研究［J］.起重运输机械，2010(2):65-67.［7］崔东.DELMIA在机械加工领域中的应用［J］.航空制造技术，2007(12):100-102.。

tpCAD的特征tpCAD的开发目标：1）直感强烈的视觉界面；2）写生自然物体的能力；3）极少的数据量4）可保证曲面连接性的高品质数据。

1）直感强烈的视觉界面目前的立体CAD由于体系以及操作体系过于复杂，甚至连设计者本人都不能使用。

tpCAD开发了直觉强烈的界面，由此使直观的可视操作成为可能，且设计师、设计操作者均可自行使用。

（图1）通过直观的界面进行视觉曲面变形操作2）写生自然物体的能力以基本图形要素结合来表现复杂形状的传统CAD是难以对自然物体进行细致表现的。

但是具有高度的曲面表现力以及直观界面的tpCAD可以完成对自然物体的写生。

图2所表现的是插花，独自的曲面操作功能以及位相几何变形的元素组合，使细致的表现成为可能。

较强的表现力有利于提高产品的设计外观和商品的性能。

图2 tpCAD所表现的插花（a）涡轮扇叶3）极少的数据量由于传统CAD数据庞大，不仅在数据维护和数据管理需要花费大量的费用，而且还存在基点间数据传送较为困难的问题。

一方面在数据量方面，tpCAD为传统CAD的1/10~1/100，复杂的物体对象则是其1/1000。

由此不但大大减少了设计数据的日常维护以及管理费用，还提高了数据的可移动性，以及数据的相互间的活用能力。

图3 以极小的数据量（900KB）所表现的飞行器4）可保证曲面连接性的高品质数据tpCAD在其设计原理上保证了面与面的连接性。

三维CAD数据常常使用于CAD/CAM相互连动的加工过程中，因此对其数据品质要求极高，但是传统CAD 极容易出现面的剥落、重叠等现象。

tpCAD可提供高品质的数据，高品质、轻量的数据不仅对于使用CAD/CAM，即使对于使用CAD/CAE所进行的分析，均可提供优秀的数据支持。

即使在使用高度复杂的曲面连续所表现的涡轮扇叶或者高速铁路牵引机车时，tpCAD均可提供不会出现面剥落、折断、重叠等现象的高品质数据。

图4 tpCAD提供的高品质3D数据CAE(DELAB)的特征DELAB的开发目标：1）非线形解析技术2）与CAD的相互连动性3）解析（编）码自动生成系统1）非线形解析技术新一代CAE所面临的课题在于超越既有的框架，创造崭新的技术。

基于DELAB的人群疏散仿真研究
周栋;廉小亲;安飒;龚永罡
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2018(035)009
【摘要】以北京市某中学的一栋教学楼为研究对象,设计一套人群疏散仿真系统用于指导该中学的疏散演习.该系统基于DELAB仿真软件,采用粒子运动的基本原理、动态邻域和可视角基本原理、行人加减速基本原理,构建了三维教学楼模型和粒子
运动的数学模型,通过DELAB仿真计算,再现每个人在每个时刻的疏散行为,实现了
人群疏散仿真.仿真结果表明,上述系统能够切实地展示实际疏散过程,为同类情景下人员的安全疏散模拟与应急疏散预案的研究提供参考.
【总页数】4页(P397-400)
【作者】周栋;廉小亲;安飒;龚永罡
【作者单位】北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048;北京工商大学计
算机与信息工程学院,北京100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
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