机械设计虚拟实验室设计实现论文

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机械设计基础课虚拟实验的设计与开发

机械设计基础课虚拟实验的设计与开发

机械设计基础课虚拟实验的设计与开发摘要:机械设计基础课程是机械工程学科的基础课程,让学生了解和掌握机械设计的基本原理和方法。

为更好地让学生掌握理论引入实践,本文提出虚拟实验。

本文首先介绍了虚拟实验概念,并结合机械设计基础课程,提出虚拟实验建设的基本框架,包括虚拟实验设计、虚拟实验开发等内容,并根据虚拟实验需求,介绍了虚拟实验开发的基本技术。

最后,本文讨论了未来虚拟实验发展的可能性和机遇,从而为机械设计基础教学提供支持和参考。

关键词:机械设计,基础课程,虚拟实验,开发1.言机械设计是工程领域的一大重要分支,是我国机械制造业的重要组成部分,而机械设计基础课程更是工程技术人员入门的重要基础。

本文旨在从学生学习机械设计基础课程的角度,介绍虚拟实验技术在课程教学中的应用。

2.拟实验概念虚拟实验作为实验教学的一种形式,是一种可以模拟实际实验情况的实验教学形式,具有实时显示、灵活操作和高效率特点,既能模拟仿真实际实验,又能节省时间和经费的消耗。

因此,虚拟实验已经被广泛应用于工程领域的实验教学中。

3.拟实验在机械设计基础课上的设计与实施(1)虚拟实验设计。

机械设计基础课在实验教学时,老师可以考虑用虚拟实验仿真传统实验,使学生更加直观的了解和理解课程实验的实施过程,以收获较好的教学效果。

因此,机械设计基础课程的虚拟实验设计首先应准备一个完整的实验仿真环境,其次要考虑学生的学习水平,把实验按照不同的水平分解,为不同水平的学生提供不同的实验仿真环境;最后,为学生提供反馈信息,及时纠正实验错误,让学生在操作中进行思维定势,从而能够在理论联系实践,得到更全面综合的学习效果。

(2)虚拟实验开发。

虚拟实验开发要基于虚拟实验设计方案,首先要采用合适的虚拟实验开发工具,如Unity3D、Unreal Engine 等;其次,根据虚拟实验需要,使用CG和3DMax等工具完成三维模型的建立;最后,利用C#和JavaScript等编程语言,通过控制程序的设计实现虚拟实验的自动化,完成虚拟实验开发。

基于虚拟现实的机械设计与模拟研究

基于虚拟现实的机械设计与模拟研究

基于虚拟现实的机械设计与模拟研究随着科技的飞速发展,虚拟现实(Virtual Reality,VR)正在成为一种全新的技术应用。

在机械设计与模拟领域,虚拟现实的应用也变得越来越广泛。

本文将探讨基于虚拟现实的机械设计与模拟研究,以及其在提高设计效率、节省成本以及改进产品性能等方面的潜力。

一、虚拟现实在机械设计中的应用虚拟现实技术通过3D建模和模拟仿真,可以让工程师在虚拟的环境中进行机械设计和模拟,避免了传统设计中的大量试验和实际制造过程。

通过虚拟现实技术,设计师可以快速搭建机械模型,进行各种受力模拟和分析,预测产品的性能和寿命。

虚拟现实技术还能够提供交互性的设计体验。

设计师可以通过虚拟现实设备,如头戴式显示器和手柄,直接操作设计模型,更准确地理解设计想法和需求。

此外,虚拟现实技术还能够模拟真实环境中的约束条件和物理特性,从而帮助设计师更好地评估设计方案的可行性。

二、虚拟现实在机械模拟中的应用在机械模拟方面,虚拟现实技术能够模拟产品的运动、应力和振动等特性。

通过虚拟现实模拟,设计师可以更加直观地了解产品的工作原理和性能表现。

同时,虚拟现实技术还可以进行优化设计和参数调整,以提高产品的性能和可靠性。

与传统的计算机辅助工程(CAE)软件相比,虚拟现实模拟技术更加灵活和交互。

设计师可以实时调整参数,观察模拟结果,从而根据实际情况进行调整。

此外,虚拟现实技术还可以提供全方位的感觉体验,例如触觉和听觉反馈,帮助设计师更好地理解产品的性能特点。

三、基于虚拟现实的机械设计与模拟的优势基于虚拟现实的机械设计与模拟具有诸多优势。

首先,虚拟现实技术能够减少实际制造和试验的需求,节省了时间和成本。

传统的机械设计和市场测试通常需要耗费大量的资源,而虚拟现实技术可以在虚拟环境中进行设计和测试,大大减少了实际制造和试验的时间和成本。

其次,虚拟现实技术还能够提高设计效率和创新能力。

通过虚拟现实技术,设计师可以更加直观地理解和调整设计方案,进行快速迭代和优化设计。

基于SolidWorks的虚拟实验室

基于SolidWorks的虚拟实验室

基于SolidWorks的虚拟实验室摘要本文介绍的是基于SolidWorks的虚拟实验室的建立。

虚拟实验室的目的是研究机械零件的各种形状和性能。

本文从研究虚拟实验室的研究现状,讨论了实验室建立的可行性和优点。

然后研究了各种零件的特性和使用方法。

在深入研究零件的这些性能的前提下,用SolidWorks模拟出了各个零件的类别及形状。

然后通过抓图工具进行抓图。

最后将抓得的图形以PPT的形式展示出来,以达到帮助试验者认识零件,了解零件的目的。

关键词:虚拟实验室,模拟,零件AbstractIn this paper, we can basing on SolidWorks establish a virtual laboratory. The purpose of the virtual laboratory is to examine the mechanical parts of various shapes and performance. This article from the study of virtual laboratory research to discuss the feasibility of the establishment of the laboratory and advantages. Then go on to examine various parts of the features and usage. In-depth study of these performance parts under the premise of a simulation with SolidWorks various parts of the type and shape. And then shot through the capture tool. Finally, in order to grasp the graphics displayed by the form of PPT, so as to achieve the pilot's knowledge of parts to help to understand the purpose of parts.Key words: Virtual Laboratory, Simulation, Parts目录1 引言 (5)2 虚拟实验室 (5)2.1 虚拟实验室的概念 (6)2.2 虚拟实验室的特点 (6)2.3 虚拟实验室主要具有下述主要功能: (6)2.4 虚拟实验技术在教学中的要点问题 (7)2.5 虚拟实验技术在教学中的意义 (8)3 关于SolidWorkers (9)4 虚拟实验室的建立 (9)4.1螺纹连接和螺纹旋传动 (9)4.1.1螺纹的简介 (9)4.1.2螺纹的画法 (10)4.2 键、花键、无键连接和销连接 (12)4.2.1 键的简介 (12)4.2.2 键的画法 (13)4.3 滑动轴承 (15)4.3.1 滑动轴承简介 (15)4.3.2 滑动轴承的画法 (15)4.4 滚动轴承 (16)4.4.1 滚动轴承简介 (16)4.4.2滚动轴承设计实例 (16)5 虚拟实验室的实现形式 (21)5.1 虚拟实验室的建立 (21)5.2 虚拟实验室的实现形式 (22)6 虚拟实验室的前景展望 (22)7 结束语 (23)致谢 (23)参考文献 (23)1 引言许多研究工作表明,使用丰富的教学方法和教学手段对提高学生的学习效果具有非常重要的意义。

机械设计中的虚拟仿真与实验研究

机械设计中的虚拟仿真与实验研究

机械设计中的虚拟仿真与实验研究在当今科技飞速发展的时代,机械设计领域也经历着深刻的变革。

虚拟仿真与实验研究作为创新的手段,正逐渐成为机械设计过程中不可或缺的重要环节。

虚拟仿真技术为机械设计带来了全新的视角和可能性。

通过计算机模拟,设计师能够在虚拟环境中构建和测试机械产品的模型,从而在实际制造之前就对产品的性能、功能和可靠性进行评估和优化。

这种技术的优势是显而易见的。

首先,它大大缩短了设计周期。

以往,设计师需要制作物理样机,并进行反复的试验和改进,这不仅耗费大量的时间和资源,还可能导致项目进度的延迟。

而虚拟仿真则可以在短时间内对多种设计方案进行模拟和比较,快速筛选出最优的设计。

其次,降低了成本。

制造物理样机需要投入大量的材料、加工和人力成本。

而虚拟仿真只需要在计算机上进行操作,无需实际的物质投入,极大地节省了成本。

再者,提高了设计的准确性和可靠性。

虚拟仿真可以模拟各种复杂的工况和环境条件,对机械产品进行全方位的性能测试,提前发现潜在的问题和缺陷,并及时进行改进,从而提高产品的质量和可靠性。

例如,在汽车发动机的设计中,通过虚拟仿真可以模拟燃烧过程、流体流动和热传递等现象,优化气缸的形状、气门的布局和喷油系统的设计,提高发动机的燃烧效率和动力性能。

然而,虚拟仿真也并非完美无缺。

它在一定程度上依赖于所建立的数学模型和假设条件,可能无法完全准确地反映实际情况。

而且,对于一些复杂的物理现象和非线性问题,虚拟仿真的精度和可靠性还有待提高。

为了弥补虚拟仿真的不足,实验研究仍然起着至关重要的作用。

实验研究能够提供真实、可靠的数据,验证虚拟仿真的结果,并发现一些在虚拟环境中难以预测的问题。

实验研究可以分为实验室实验和现场实验两种类型。

实验室实验通常在受控的环境中进行,可以精确地测量和控制各种参数,深入研究机械系统的基本原理和性能。

现场实验则是在实际工作条件下对机械产品进行测试,更能反映产品在实际应用中的表现。

在进行实验研究时,需要精心设计实验方案,选择合适的测量仪器和方法,确保数据的准确性和可靠性。

实验室信息化虚拟实验设计论文

实验室信息化虚拟实验设计论文

实验室信息化虚拟实验设计论文随着科技的发展和实验室信息化的普及,虚拟实验设计逐渐成为实验室技术教学的重要组成部分。

本文旨在探讨实验室信息化虚拟实验设计的优势和实现方法,以及其在实验室教学中的应用。

一、实验室信息化虚拟实验设计的优势1.灵活性:虚拟实验设计可以根据不同的教学需求进行个性化定制,并可以随时进行修改和调整。

相比于传统实验室教学,虚拟实验设计具有更高的灵活性和操作能力,使得学生可以在不同的场景中进行实验操作。

2.安全性:在传统实验室教学中,由于实验操作中可能会出现危险或者不安全的情况,因此虚拟实验设计不仅可以大大减少事故的发生,还能保护学生和教师的安全。

3.成本效益:虚拟实验设计相比于传统实验室教学,具有更低的成本,且不需要进行昂贵的实验设备和耗材的采购,可以节约教育资源的同时,为学生提供更多样化的实验教学体验。

二、实验室信息化虚拟实验设计的实现方法1.构建虚拟环境:虚拟实验设计需要依赖于虚拟环境的构建,在实验之前,需要先进行虚拟实验环境的设计和构建。

虚拟实验环境的搭建需要根据具体的实验操作需求,设计相应的实验场景和条件,确保实验环境的真实性和可靠性。

2.选择虚拟实验平台:当前市面上已经有很多成熟的虚拟实验平台,比如网络实验室、虚拟仿真平台和虚拟实验室等,根据实验教学的需求,选择不同的平台进行虚拟实验设计。

3.开发虚拟实验软件:虚拟实验软件是虚拟实验设计的核心工具,它可以帮助教师实现实验操作的仿真模拟和教学过程的交互式展示。

虚拟实验软件的开发需要针对不同的实验教学需求进行功能设计和技术开发。

三、实验室信息化虚拟实验在教学中的应用1.提高教学效率:虚拟实验设计通过模拟真实实验场景,可以大大提高学生实验操作的效率和体验,同时有利于教师在较短时间内传授更多的实验知识,提高教学效率。

2.增强实验教学的灵活性:虚拟实验设计的灵活性使得实验教学可以不受时间和空间的限制,学生可以随时进行实验操作,并根据个人需求进行个性化定制。

基于虚拟现实技术的机械设计实践

基于虚拟现实技术的机械设计实践

基于虚拟现实技术的机械设计实践虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术是一种以计算机仿真技术为基础,通过模拟真实场景或创造虚构的场景,使用户可以沉浸在一个特定的虚拟环境中的技术。

在众多领域中,机械设计实践是一个可以充分利用虚拟现实技术的领域。

本文将探讨基于虚拟现实技术的机械设计实践,并介绍其在提高设计效率、优化产品性能、降低成本以及提升用户体验方面的应用。

一、虚拟现实技术在机械设计中的应用1. 产品设计与模型展示虚拟现实技术可以帮助机械设计师在产品设计阶段进行可视化展示。

通过虚拟现实设备,设计师可以在虚拟环境中观察和操作虚拟产品原型,从而更清晰地认识产品的外观、结构和功能。

此外,虚拟现实还可以模拟真实物理环境和力学特性,设计师可以通过虚拟实验来测试产品的性能和可靠性,从而优化产品设计。

2. 制造过程的虚拟仿真虚拟现实技术可以在机械设计实践中模拟产品的制造过程,并进行虚拟仿真。

在产品制造前,通过虚拟现实技术,设计师可以模拟产品装配、加工和运行的过程,及时发现和解决潜在问题,避免因设计缺陷或工艺不合理而导致的生产线停滞和质量问题,提高生产效率和产品质量。

3. 运维与维修虚拟现实技术在机械设备的运维与维修方面发挥着重要作用。

通过虚拟现实设备,维修人员可以在虚拟环境中对设备进行操作和维护,同时获得实时的指导和反馈。

这种虚拟实境下的训练和实践能够提高维修人员的技能水平和修复效率,减少人为错误和设备故障对生产造成的影响。

二、基于虚拟现实技术的机械设计实践的优势1. 提高设计效率利用虚拟现实技术进行机械设计实践,设计师可以在虚拟环境中快速创建、修改和验证产品原型。

相比传统设计流程,虚拟现实技术可以减少试错成本,节省设计时间,提高设计效率。

此外,虚拟现实技术还可以提供更为直观的用户界面和交互方式,使设计师能够更好地与设计对象进行交互和沟通。

2. 优化产品性能利用虚拟现实技术进行虚拟实验和模拟分析,设计师可以更充分地了解产品的特性和性能。

机械工程虚拟仿真实验平台如何构建论文

机械工程虚拟仿真实验平台如何构建论文

机械工程虚拟仿真实验平台如何构建论文机械工程虚拟仿真实验平台如何构建论文摘要:虚拟仿真实验教学能降低实验成本、减少危险性,是目前各高校实验室建设的重要方向。

本文分析了虚拟仿真实验教学的重要性,根据农业院校机械工程学科的特点,提出了农业院校机械工程虚拟仿真实验平台应构建的5个实验平台方向。

关键词::虚拟仿真;农业院校;实验平台;机械工程随着经济社会的发展,各种精密机床和实验设备在高校实验室的使用越老越多。

但与此同时,由于数控加工系统普遍设备昂贵,使用和维护成本高,而且带有一定的危险性,很难容纳多学生的学习。

通过VR虚拟现实技术可以很好的避免这些问题。

虚拟实验室是一种开放的网络虚拟实验教学系统,该系统是以教学为基础的网络技术,通过虚拟现实技术来构建,把现在实验教学中的实验资源虚拟和数字化,从而达到课程实验教学的目标。

1农业院校机械工程学科的特点农业是国民经济的基础,农业机械化是农业现代化的重要标志,关乎“四化”同步推进全局。

智能农机装备代表着农业先进生产力,是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的物质基础,也是国际农业及装备产业技术竞争的焦点。

高等农业院校的机械工程学科专业,培养机械工程、农业工程的专门工程技术人才,是我国高等农业教育的重要组成部分,对于振兴我国地方经济、发展农业生产,实现我国农业向现代化农业的历史性转变具有重要的意义。

2农业院校机械工程虚拟仿真实验教学系统的构建作为农业院校的机械工程虚拟仿真实验平台应该需要满足课程基本实验知识的传授、基本实验的操作、并有一定的农业院校特色,以增加学生动手的'积极性,培养学生的动手、动脑能力,为学生在以后的学习工作中打下坚实的基础。

2.1机械工程基础虚拟仿真实验教学系统机械工程基础虚拟仿真实验教学系统让学生在虚拟的三维环境下进行实验和练习,使用信息网络技术对实验和练习的数据进行采集,再结合虚拟仿真实验教学管理平台进行实验课程安排和实验效果的考察,从而可以解决机械专业实验教学工作中对于机械设备结构原理认知学习的晦涩难懂,减少对实验设备的损坏,帮助院校改善和解决实验设备台套数的不足、需要经常维修等问题,切实提高机械专业学生的实验实践能力。

机械设计基础课虚拟实验的设计与开发

机械设计基础课虚拟实验的设计与开发

机械设计基础课虚拟实验的设计与开发机械设计作为一门实践性很强的课程,在教学中实验室设置占据了极其重要的地位。

然而,实验室搭建与调试十分耗时耗力,时常安全风险也难以忽视。

为了满足机械设计基础课对实验教学的要求,建立虚拟实验平台显得尤为必要。

虚拟实验平台的建立需要解决的核心问题,主要存于实验仿真的准确性。

传统的机械仿真,通过分析的方法写出求解方程,可以得到一定的实验结果,但是得不到真实实验条件下的准确结果,而通过实验仪器或者计算机仿真可以较好地模拟真实实验条件下的结果,提高结果的准确度。

其次,虚拟实验平台也应该支持多媒体学习,如图形化视频演示、教学模拟等。

多媒体学习不仅能够提高学生的学习效率,更能把难以直接感知的原理抽象展示出来,使得学生对机械原理的认识更加深刻。

另外,学习的实时性也是虚拟实验平台应具备的基本要求,即学生可以在线进行实验,及时反馈自己的实验结果,掌握实验变化规律。

实时性的优势不仅使得学生学习效率极大提高,而且还能让教师及时发现学生的问题和漏洞,给予及时的改正和建议,以促进学生更好地学习。

基于以上分析,结合当前机械设计基础课的需求,我们可以构建一个面向机械设计基础课的虚拟实验平台,它应满足以下要求:(1)建立一个准确可靠的机械仿真模型,使实验结果能够更加准确。

(2)建立一个可以支持多媒体,如图形化视频演示、教学模拟等,以提高学生学习效率的虚拟实验环境。

(3)建立一个可以实时展示实验结果及时反馈学生实验结果的环境,以提高学习效率。

针对以上三个要求,在实现上可以构建以下系统:(1)设计一个基于Matlab的仿真软件,基于仿真软件的机械模型,可以让学生根据实验要求,可视化地表达出实验过程中的变化情况,以此获得实验结果。

(2)在仿真系统的基础上,利用多媒体技术,结合图像、音频、视频技术,设计一套授课教学模式,将实验原理点使用视频形式呈现,以此更好地让学生理解实验原理。

(3)建立一个专门的在线实验室,让学生在线进行实验,及时反馈自己的实验结果,方便教师及时发现学生中的问题,给予及时改正和建议。

机械设计中的虚拟制造与实验技术研究

机械设计中的虚拟制造与实验技术研究

机械设计中的虚拟制造与实验技术研究在当今制造业迅速发展的时代,机械设计领域正经历着深刻的变革。

虚拟制造与实验技术作为其中的关键组成部分,为机械设计带来了全新的思路和方法。

它们不仅提高了设计效率和质量,还降低了成本和风险,对于推动机械制造业的创新发展具有重要意义。

虚拟制造是一种基于计算机技术和仿真软件的新型制造模式。

它通过在计算机中构建数字化的产品模型和生产过程模型,实现对产品设计、制造和装配等全过程的模拟和优化。

在机械设计中,虚拟制造技术可以让设计师在产品实际制造之前,就对其性能、可制造性和可装配性等进行全面的评估和预测。

例如,利用虚拟装配技术,设计师可以在计算机中模拟零部件的装配过程,提前发现可能存在的装配干涉和工艺问题,并及时进行调整和优化,从而避免在实际生产中出现不必要的错误和返工。

虚拟制造技术的核心是数字化模型的建立。

通过三维建模软件,设计师可以将产品的几何形状、材料属性和工艺参数等信息转化为数字化的模型。

这些模型不仅能够准确地反映产品的外观和结构,还能够包含产品的物理特性和行为特征。

例如,在对机械结构进行强度分析时,可以通过在模型中施加载荷和约束条件,利用有限元分析软件计算出结构的应力分布和变形情况,从而评估其强度和稳定性。

与虚拟制造技术相辅相成的是实验技术。

实验技术在机械设计中一直扮演着重要的角色,它通过对实物样机的测试和分析,获取产品的性能数据和可靠性信息。

然而,传统的实验方法往往需要耗费大量的时间和资源,而且在某些情况下,由于实验条件的限制,可能无法获得准确和全面的实验结果。

随着计算机技术和传感器技术的发展,虚拟实验技术应运而生。

虚拟实验技术是指在计算机中建立虚拟的实验环境和实验对象,通过模拟实验过程和数据分析,获得与实际实验相似的结果。

例如,在对机械传动系统进行性能测试时,可以利用虚拟实验技术建立传动系统的模型,模拟不同的工作条件和负载情况,测量传动效率、振动和噪声等参数,从而为设计优化提供依据。

《基于虚拟仪器的机械测控教学实验平台开发》范文

《基于虚拟仪器的机械测控教学实验平台开发》范文

《基于虚拟仪器的机械测控教学实验平台开发》篇一一、引言随着科技的不断进步,虚拟仪器技术在教育领域的应用日益广泛。

虚拟仪器技术以其高效率、低成本的特性,正逐渐改变着传统教学模式,尤其是在机械测控实验教学方面,其优势尤为明显。

本文旨在探讨基于虚拟仪器的机械测控教学实验平台的开发,以期为提高教学质量、培养学生实际操作能力提供有力支持。

二、开发背景与意义传统机械测控实验教学存在一定局限性,如实验设备昂贵、维护成本高、操作复杂等。

此外,传统的实验教学往往难以满足学生多样化的学习需求,不利于培养学生的创新能力和实践能力。

因此,开发基于虚拟仪器的机械测控教学实验平台具有重要意义。

该平台可以有效地解决传统实验教学中的问题,降低教学成本,提高教学效率,同时为学生提供更加丰富、灵活的学习资源。

三、平台开发技术1. 虚拟仪器技术:采用虚拟仪器技术,通过计算机软件模拟实际仪器功能,实现数据采集、分析、处理等功能。

2. 软件开发:选用适合的教学软件开发工具,如C、Python 等,开发具有交互性、操作简便的软件界面。

3. 数据库技术:利用数据库技术,实现实验数据的存储、查询和管理等功能。

4. 网络技术:通过网络技术,实现远程实验教学和资源共享。

四、平台功能设计1. 实验资源管理:平台应具备实验资源管理功能,包括实验设备的虚拟模拟、实验项目的分类管理、实验数据的存储等。

2. 实验操作指导:平台应提供详细的实验操作指导,帮助学生更好地理解实验原理和操作步骤。

3. 实验数据分析:平台应具备实验数据分析功能,包括数据采集、处理、分析和结果展示等。

4. 在线互动教学:平台应支持在线互动教学功能,如远程实验教学、在线答疑等,方便教师与学生之间的交流。

5. 评估与反馈:平台应具备实验评估与反馈功能,根据学生的实验操作情况给出评估结果,并为学生提供改进建议。

五、平台开发流程1. 需求分析:根据教学需求和学生学习特点,确定平台的功能和性能要求。

基于虚拟仿真的机械产品设计与研究

基于虚拟仿真的机械产品设计与研究

基于虚拟仿真的机械产品设计与研究在当今科技飞速发展的时代,机械产品的设计与研发面临着越来越高的要求和挑战。

为了提高设计效率、降低成本、优化产品性能,虚拟仿真技术应运而生,并逐渐成为机械产品设计领域的重要手段。

虚拟仿真技术是一种利用计算机技术创建虚拟环境,对实际系统或过程进行模拟和分析的方法。

在机械产品设计中,它可以帮助设计师在产品尚未实际制造出来之前,就对其性能、功能、可制造性等方面进行评估和优化。

通过虚拟仿真,设计师能够直观地看到产品的运行情况,发现潜在的问题,并及时进行改进,从而大大减少了设计失误和反复修改的次数。

在机械产品的概念设计阶段,虚拟仿真技术可以让设计师快速地构建多个设计方案的虚拟模型,并对其进行初步的性能评估。

例如,对于一个新型的机械传动系统,设计师可以通过虚拟仿真来模拟不同零部件之间的运动关系、受力情况等,从而比较不同设计方案的优劣,选择出最具潜力的方案进行进一步的细化设计。

在详细设计阶段,虚拟仿真技术的作用更加显著。

设计师可以对机械产品的零部件进行精确的建模,并在虚拟环境中进行装配和干涉检查。

如果发现零部件之间存在干涉或者装配困难,就可以及时对设计进行调整,避免在实际生产中出现问题。

此外,虚拟仿真还可以对零部件的强度、刚度、疲劳寿命等进行分析,为设计的优化提供依据。

比如,通过对承受重载的零件进行有限元分析,可以确定其最优的形状和尺寸,在保证强度的前提下减轻重量、降低成本。

除了对机械产品本身的设计进行支持,虚拟仿真技术在制造工艺的规划和优化方面也具有重要意义。

通过对加工过程的虚拟仿真,可以预测刀具的磨损情况、切削力的变化、加工表面的质量等,从而选择合适的加工工艺参数和刀具路径,提高加工效率和质量。

在装配工艺方面,虚拟仿真可以模拟装配过程中的操作顺序、工装夹具的使用等,提前发现可能出现的装配问题,并制定相应的解决方案。

虚拟仿真技术还能够为机械产品的性能测试提供便利。

传统的性能测试需要制造出实际的样机,并在专门的测试设备上进行,不仅成本高、周期长,而且测试条件有限。

机械设计中的虚拟制造与实验技术

机械设计中的虚拟制造与实验技术

机械设计中的虚拟制造与实验技术在当今科技飞速发展的时代,机械设计领域也经历着深刻的变革。

虚拟制造与实验技术作为新兴的技术手段,正逐渐成为机械设计过程中不可或缺的重要组成部分。

它们为设计师们提供了更高效、更精确、更具创新性的设计方法,极大地推动了机械制造业的发展。

虚拟制造,简单来说,就是在计算机上模拟整个制造过程,包括产品设计、工艺规划、生产流程等。

通过建立数字化的模型,设计师可以在虚拟环境中对产品进行全方位的分析和优化,从而提前发现并解决可能出现的问题。

这就好比在真正开始建造房子之前,先在电脑里搭建一个虚拟的房子,看看各个部分是否合理,是否能够满足需求。

虚拟制造的一个重要优势在于它能够显著缩短产品的开发周期。

传统的机械设计往往需要经过多次的实物试制和修改,这不仅耗费大量的时间和成本,而且可能会因为设计的不完善而导致生产延误。

而在虚拟制造中,设计师可以快速地对设计方案进行修改和验证,无需等待实物制造的过程,从而大大加快了产品推向市场的速度。

同时,虚拟制造还能够提高产品的质量。

在虚拟环境中,设计师可以对产品的性能、可靠性、耐久性等进行精确的分析和预测。

例如,可以模拟产品在不同工作条件下的受力情况、温度变化等,从而提前发现可能存在的薄弱环节,并进行针对性的改进。

这样一来,生产出来的产品就能够更好地满足用户的需求和期望,提高市场竞争力。

实验技术在机械设计中同样起着至关重要的作用。

实验可以帮助设计师获取产品在实际运行中的各种数据和信息,从而验证设计理论和模型的正确性,并为进一步的优化提供依据。

然而,传统的实验方法往往受到实验条件、成本和时间等因素的限制,难以全面、深入地研究产品的性能。

随着计算机技术和传感器技术的发展,现代实验技术逐渐向数字化、智能化的方向迈进。

例如,利用计算机模拟实验可以在一定程度上替代部分实物实验,不仅降低了成本,还能够更加灵活地设置实验参数和条件。

此外,基于传感器的实时监测技术可以实时获取产品在运行过程中的各种参数,为设计师提供更加准确和全面的数据支持。

机械设计虚拟实验室的设计与实现

机械设计虚拟实验室的设计与实现

机械设计虚拟实验室的设计与实现作者:陆涛王炳达来源:《读写算》2012年第31期摘要:本文针对机械设计课程中不同实验的特点采用不同的软件进行开发,最后用网页将所有虚拟实验模块整合到一起,着重介绍了利用Cult3d、Virtools和Fla sh软件进行虚拟实验设计的方法,提出了继续研究和探索的方向。

关键词:虚拟实验室;实体造型;虚拟设计;网页发布机械设计课程实验是连接基础课与专业课的重要环节,能够使学生通过自己的思考分析独立进行实验设计、实验操作和实验分析,提高学生的学习自主性和主动性,培养学生的动手能力和创新能力。

为学生掌握机械设计实验方法提供学习机会和实践体验,促进知识、能力与素质的协同发展。

虚拟实验室是近年来信息技术迅速发展的产物,是虚拟现实技术重点应用之一,也是促进教育方式、方法和科学实验进步的重要手段。

它具有低成本、扩展性强、高效率、协作性强、安全性高、时间空间限制小等优点。

1方案设计1.1功能设计。

在机械设计虚拟实验室在功能上能够实现机械零件认知实验、带传动实验、螺栓联接实验、零件装配实验。

认知实验的认知类零件主要包括螺栓、键、圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮、蜗杆、带、带轮、轴、轴系固定元件和滚动轴承等内容。

带传动实验包括传动带的弹性滑动和打滑实验。

螺栓联接实验能够表达出螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力和变形情况。

验证受轴向工作载荷时预紧螺栓联接的变形规律,及对螺栓总拉力的影响。

零件装配实验能够对零部件模型进行拆装仿真,包括螺栓联接、键联接,轴系结构、联轴器、减速器等装配。

1.2 系统设计。

机械设计虚拟实验室采用Web浏览器和网络服务器相结合的架构。

实验人员只需通过访问机械设计虚拟实验室的网址就可以进行机械设计实验的虚拟操作。

虚拟实验室能够通过鼠标和键盘进行人机交互,能够对所有零件进行放缩、旋转、平移、名称显示。

实验过程中具有实验操作演示、操作步骤提示、错误提醒、数据分析、相关理论注释等。

机械设计基础课虚拟实验的设计与开发

机械设计基础课虚拟实验的设计与开发

机械设计基础课虚拟实验的设计与开发
机械设计基础课是机械专业学生的必修课,主要探讨机械装备的设计、加工与可靠性评定。

现今,虚拟实验以其独特的优势逐渐得到更多学校的重视,是提升课堂素养、激发学生学习兴趣的重要手段之一。

它以软件仿真技术模拟出真实实验室实验仪器设备,且解决了实验室周转,使学生真正实现从实验室中脱离;不仅有利于实现远程教学,更加活跃了课堂气氛,激发了学习兴趣。

针对机械设计基础课,虚拟实验不仅可以充分利用计算机实现常见设计分析,更可以为学生虚拟仿真真实仪器设备,如汽缸、螺纹、管道、轴等机械部件及其加工过程,实现机械装备及其加工过程的虚拟仿真。

同时,虚拟实验也可以根据实际需要,将实时监测的机械装备数据,转换为数据展示控制,使学生可以进行可视化分析,明确机械装备及其加工过程的问题点,分析机械可靠性,形成完善的教学过程。

虚拟实验设计需要把握三个方面:硬件设计、软件开发和课程内容设计。

首先,在硬件设计上,搭建低成本实验平台,如构建虚拟仪器设备设计平台,虚拟实验室,PC机等,模拟现实仪器。

其次,对虚拟实验使用的软件进行开发,以保证软件的安全性和可靠性,提高使用效果。

最后,结合实际需要,设计科学的课程内容,完善实验步骤分解,突出重点作用,培养学生分析问题并有针对性解决问题的能力。

总之,机械设计基础课的虚拟实验有助于提升学生的设计分析能力,培养科学思维能力。

同时,充分利用现有技术和资源,开发出可行的虚拟实验,并加强课程内容设计是虚拟实验普及的必要条件。

虚拟实验设计论文(5篇)

虚拟实验设计论文(5篇)

虚拟实验设计论文(5篇)虚拟试验设计论文(5篇)虚拟试验设计论文范文第1篇虚拟试验是依托“虚拟现实”技术产生和进展的一种试验模式,利用计算机及仿真软件来模拟试验环境及过程,同学通过计算机操作来做试验,以代替或加强传统的实物试验。

虚拟试验一般通过虚拟试验室进行。

虚拟试验室是由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟试验的试验系统,包括虚拟试验室环境、相关试验仪器设备、试验对象以及试验信息资源等,是一个基于网络的试验教学、技术沟通、共同讨论、协同工作的平台。

虚拟试验室最早由美国弗吉尼亚高校的威廉沃尔夫教授于1989年提出,被称为“无墙的讨论中心”。

虚拟试验室具有传统试验室无法比拟的特点,如资源共享性、互动操作性、用户自主性、平安性等,并且可以有效地削减试验设备购置经费和试验学时。

随着虚拟试验技术的成熟,虚拟试验室在教育领域得到了越来越广泛的应用[8]。

2机械设计虚拟试验室以“CAXA实体设计”和“CAXA-EB”软件系统为依托,利用VisualBasic6.0和C/C++开发了机械设计虚拟试验室(见图1),包括三维虚拟试验环境和二维虚拟试验环境,可进行机构运动简图测绘、齿廓范成原理、减速器拆装等11个机械设计虚拟试验。

学员可利用虚拟试验室进行试验,完成并提交试验报告,老师可利用该平台查阅批改试验报告。

机械设计虚拟试验室由服务器端核心处理模块、客户端实时运算模块、用户管理模块、机构库模块、零件库模块等七大模块组成。

其中,机构库包含40多个常用机构,零件库包含80多个常用零件,标准符号库由100多个常用标准符号组成,在线关心信息库有近5万字的在线关心信息[9-10]。

目前机械设计虚拟试验室已在全军院校推广使用。

近几年的教学应用表明,机械设计虚拟试验可部分取代实物试验,某些传统试验如简图测绘、齿廓范成等可利用虚拟试验室独立完成;同时,虚拟试验室大大扩展了原有试验内容,增加了机构改进设计、轴的设计、连杆机构的设计等综合性和设计性试验,并且试验室为开放性环境,试验内容还可依据需要连续扩充;另外,虚拟试验室是实物试验和课堂教学的有力补充,连杆机构的基本形式和演化等试验内容对进一步理解和巩固课堂学问具有重要作用,通过虚拟试验还可进行一些实物试验很难实现的试验,如齿廓范成原理试验,传统的范成仪只能加工两种参数的齿轮,而利用虚拟试验室可以任意设置加工参数。

机械设计虚拟实验室建设

机械设计虚拟实验室建设
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Henan Institute of Science & Technology
2009界本科生毕业设计
机械设计虚拟实验室建设
The Development of Mechaniacal Design Virtual Library
学生姓名: 晁 伟 所在院系: 机电学院 所学专业: 机电技术教育
导师姓名: 丛晓霞
逄明华
完成时间:2009年5月23日
1.Authorware程序编写
2.UG NX4.0制作动画
3.虚拟实验室运行效果
4.结论
(1)我们构建出来的机械基础虚拟实验室的可以很好的解决河南科技 学院机械实验室因资金短缺设备更新滞后而带来的一部分切实问题。 (2)构建出来的机械设计虚拟实验室由于所有机械类素材都是使用当 今功能强大的UG软件制作,专业性很强,非常逼真。机械设计虚拟实验室 既有机械设计实验, 又有机械原理实验, 这要求虚拟实验环境中既有二维图 像, 又有三维图像,这些都在UG软件中得到了很好的解决。 (3)由于机械设计虚拟实验室采用多媒体制作软件Authorware7.0 编程制作,因而可以很好的解决虚拟实验系统可交互性、生动形象、具备 动画和解说的要求。通过声音文字同步的导引,可以有效的减轻实验指导 教师的负担。学生通过人机交互进行虚拟实验,具有一定的主观能动性。 (4)虚拟实验室中留有很多扩展通道,可以向其中加入新的内容,可 升级性使其具有强大的生命力。 (5)本虚拟实验室,日常维护和升级工作,均可以由学生来完成,正 真做到了以学生为本位。 经过对虚拟实验室进行最终的运行试验,证明了基于Authorware和 UG构建机

虚拟仪器电子实验室的设计及实现

虚拟仪器电子实验室的设计及实现

虚拟仪器电子实验室的设计及实现摘要:为提高电子实验室的使用质量及效率,对电子实验室进行设计。

在对电子实验室现状进行分析的基础上,详细阐述了虚拟仪器电子实验室的整体结构,以及基本硬件电路和软件程序的实现路径,硬件部分通过PCI总线同计算机相连。

通过在电子实验室引入虚拟仪器技术,实现了对实验环境的有效模拟以及电子测量中电路设计和相关实验仿真,在提高学生实践能力的同时节约了教育资金。

关键词:虚拟仪器;虚拟环境;开放型虚拟电子实验室;电路设计随着各行业及高校对学生实践能力重视程度不断提高,各高校尤其是工科类院校教学计划中的实践教学占比不断提高,意在通过实践与理论的有效结合,全面提升学生的综合能力。

实践教学在提高实践创新能力方面发挥着重要作用,目前在提高实验室实验质量及效率的同时降低投入成本成为高校建设与改革实验、实训室的主要目标。

快速发展完善的计算机技术及仪器仪表技术,促使传统仪器向虚拟仪器发展,通过引入虚拟仪器技术及平台完成虚拟仪器电子实验室教学系统的设计与应用,已成为高校改革和完善实验、实训教学工作的有效手段,建设虚拟仪器电子实验室的重点在于对构成虚拟仪器设备进行充分运用。

1需求分析随着高校招生规模的不断扩大以及各专业对实验实训需求的不断提高,作为高校教学及课题研究的重要场所,实验室教学过程对相关测试仪器及设备等的质量及数量要求随之增加,而通常实验仪器设备的使用及维护管理成本较高,并且部分设备技术更新速度较快,导致部分高校实验室硬件资源紧缺问题日益突出。

快速发展的虚拟现实技术为电子测量、设计、实验等领域创新发展提供了技术支撑,在数据存储、分析及显示方面虚拟仪器技术具备较大的优势,虚拟仪器技术通过计算机与仪器硬件间的有效结合,实现了计算机数据处理同现场测量、控制仪器硬件功能的有效结合,在提高仪器性能的同时降低了仪器使用成本,此种仪器模式具备优越的性价比,受到各高校实验室的青睐,在改造、建设高校实验室过程中通过虚拟仪器技术的应用可使实验室的使用及维护成本得到显著降低。

基于虚拟仿真的机械产品设计研究

基于虚拟仿真的机械产品设计研究

基于虚拟仿真的机械产品设计研究在当今科技飞速发展的时代,机械产品的设计方法和手段也在不断创新和进化。

虚拟仿真技术作为一种新兴的工具,正在为机械产品设计带来革命性的变化。

它不仅能够缩短产品开发周期、降低成本,还能提高产品质量和性能,为机械产品设计领域开辟了新的发展空间。

虚拟仿真技术,简单来说,就是利用计算机技术创建一个虚拟的环境,在这个环境中对机械产品的设计进行模拟、分析和优化。

通过虚拟仿真,设计师可以在产品实际制造之前,就对其性能、功能、可制造性等方面进行全面的评估和预测,从而避免了在实际生产中可能出现的问题和错误。

在机械产品设计的初始阶段,概念设计至关重要。

传统的设计方法往往依赖于设计师的经验和直觉,存在一定的局限性。

而虚拟仿真技术可以让设计师在虚拟环境中快速生成和比较多个设计概念,直观地观察不同设计方案的效果。

例如,通过三维建模和动态模拟,可以清晰地看到产品的外形、结构和运动方式,帮助设计师更好地理解和把握设计概念,从而筛选出最具潜力的方案。

在详细设计阶段,虚拟仿真技术的作用更加凸显。

设计师可以对机械产品的零部件进行精确的建模和仿真分析。

比如,利用有限元分析(FEA)技术,可以对零部件的强度、刚度、疲劳寿命等进行计算和评估,提前发现潜在的结构缺陷和薄弱环节,并进行针对性的优化设计。

同时,还可以对机械系统的运动学和动力学特性进行仿真,分析其运动轨迹、速度、加速度、受力情况等,确保系统的运动平稳、可靠。

虚拟仿真技术在机械产品的装配设计中也具有重要意义。

通过虚拟装配,可以模拟产品的装配过程,检查零部件之间的配合关系和装配顺序是否合理,及时发现装配干涉和装配难度大的问题。

这有助于优化装配工艺,提高装配效率和质量,减少实际装配中的返工和调试时间。

此外,虚拟仿真技术还可以用于机械产品的人机工程学设计。

通过创建虚拟的操作人员和使用场景,分析操作人员在使用产品时的舒适度、操作便利性和安全性。

可以对操作界面、控制装置的布局和人机交互方式进行优化,提高产品的人机友好性,降低操作人员的劳动强度和操作失误率。

机械设计中的虚拟制造与实验研究

机械设计中的虚拟制造与实验研究

机械设计中的虚拟制造与实验研究在当今的工业领域,机械设计正经历着一场深刻的变革,虚拟制造与实验研究作为新兴的技术手段,为机械设计带来了前所未有的机遇和挑战。

虚拟制造,简单来说,就是在计算机上模拟整个制造过程,包括产品设计、工艺规划、生产流程等环节。

它就像是给机械设计师提供了一个“数字实验室”,在这个实验室里,设计师们可以在产品实际制造之前,对其进行全方位的模拟和优化。

虚拟制造的优势是显而易见的。

首先,它大大缩短了产品的开发周期。

传统的机械设计往往需要经过多次的实物试制和改进,这个过程耗费大量的时间和资源。

而通过虚拟制造,设计师可以在计算机上快速地修改设计方案,模拟不同的工况,从而迅速找到最优的设计方案。

其次,降低了成本。

因为减少了实物试制的次数,也就减少了原材料的浪费和加工成本。

再者,虚拟制造能够提高产品的质量和可靠性。

在模拟过程中,可以提前发现潜在的问题和缺陷,从而在设计阶段就进行改进,避免了在实际生产中出现质量问题。

虚拟实验研究则是虚拟制造中的一个重要组成部分。

它通过建立数学模型和物理模型,在计算机上模拟各种实验条件,从而获取产品在不同工况下的性能参数。

比如,对一个机械零件进行力学性能测试,传统的方法可能需要制作多个实物样本,在实际的实验设备上进行加载和测量。

但在虚拟实验中,只需要在计算机上输入零件的几何参数、材料属性和加载条件,就可以快速得到零件的应力、应变等数据。

在虚拟实验研究中,模型的准确性至关重要。

一个精确的模型能够准确地反映产品的真实性能,从而为设计提供可靠的依据。

为了建立准确的模型,需要综合考虑多种因素,如材料的力学性能、几何形状的复杂性、边界条件的设定等。

同时,还需要不断地对模型进行验证和优化,以提高其预测能力。

然而,虚拟制造与实验研究也并非完美无缺。

一方面,虽然虚拟技术能够模拟出很多实际情况,但仍然无法完全替代真实的物理实验。

因为在实际生产中,存在着许多难以预测和模拟的因素,比如材料的不均匀性、加工误差等。

基于虚拟现实技术的机械设计与模拟研究

基于虚拟现实技术的机械设计与模拟研究

基于虚拟现实技术的机械设计与模拟研究虚拟现实技术作为近年来的热门领域,正在改变着各个行业的方式和形态。

在机械设计与模拟研究领域,虚拟现实技术也扮演了重要角色。

本文将探讨基于虚拟现实技术的机械设计与模拟研究,从整体层面和细节层面进行论述。

首先,虚拟现实技术为机械设计提供了更加真实和直观的体验。

传统的机械设计往往需要借助纸质图纸和计算机软件进行,设计师们只能通过平面和视觉效果来感知设计结果。

然而,这种方式存在着一定的局限性,有时候难以直观地理解和掌握设计方案的全貌。

基于虚拟现实技术的机械设计则能够通过3D建模和虚拟环境还原真实的设计场景,设计师们可以通过穿戴式设备进入虚拟空间,身临其境地感受和调整设计方案。

这种亲身参与的方式大大提高了设计师们的效率和准确性。

其次,虚拟现实技术为机械模拟研究带来了更加广阔的空间。

传统的模拟研究往往需要建立复杂的数学模型,并通过计算机程序进行仿真。

然而,这种方式往往只能呈现模型的运算结果,无法真实地反映物体的运动和变形。

基于虚拟现实技术的机械模拟研究则能够将模型投影到虚拟环境中,使用者可以通过操纵器件和模拟物体进行实时的交互与控制。

这种身临其境的体验能够更加真实地感受和研究机械系统的运行特点,提高研究的金质性和实用性。

另外,基于虚拟现实技术的机械设计与模拟研究还能有效降低成本和风险。

传统的机械设计与模拟研究需要大量的实验设备和人力投入,同时也有一定的安全风险。

而基于虚拟现实技术的机械设计与模拟研究则能够通过虚拟环境进行,并借助计算机算法进行仿真,从而避免了实际设备的投入和实验的风险。

这种虚拟的方式不仅能够节约成本,还能够提升工作的安全性和效率。

当然,虚拟现实技术在机械设计与模拟研究中还存在着一些挑战和限制。

首先,技术的成熟度和普及率仍然有待提高,目前虚拟现实技术的设备和软件还相对昂贵且复杂,普通用户和中小企业难以承担。

其次,虚拟现实技术的应用范围和场景也需要进一步拓展和完善,目前主要集中在设计和模拟研究领域,如果能够与其他技术相结合,将会有更多的潜力和机会。

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机械设计虚拟实验室的设计与实现摘要:本文针对机械设计课程中不同实验的特点采用不同的软件进行开发,最后用网页将所有虚拟实验模块整合到一起,着重介绍了利用cult3d、virtools和fla sh软件进行虚拟实验设计的方法,提出了继续研究和探索的方向。

关键词:虚拟实验室;实体造型;虚拟设计;网页发布
机械设计课程实验是连接基础课与专业课的重要环节,能够使学生通过自己的思考分析独立进行实验设计、实验操作和实验分析,提高学生的学习自主性和主动性,培养学生的动手能力和创新能力。

为学生掌握机械设计实验方法提供学习机会和实践体验,促进知识、能力与素质的协同发展。

虚拟实验室是近年来信息技术迅速发展的产物,是虚拟现实技术重点应用之一,也是促进教育方式、方法和科学实验进步的重要手段。

它具有低成本、扩展性强、高效率、协作性强、安全性高、时间空间限制小等优点。

1方案设计
1.1功能设计。

在机械设计虚拟实验室在功能上能够实现机械零件认知实验、带传动实验、螺栓联接实验、零件装配实验。

认知实验的认知类零件主要包括螺栓、键、圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮、蜗杆、带、带轮、轴、轴系固定元件和滚动轴承等内容。

带传动实验包括传动带的弹性滑动和打滑实验。

螺栓联接实验能够表达出螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力和变形情况。

验证受轴向工作载
荷时预紧螺栓联接的变形规律,及对螺栓总拉力的影响。

零件装配实验能够对零部件模型进行拆装仿真,包括螺栓联接、键联接,轴系结构、联轴器、减速器等装配。

1.2 系统设计。

机械设计虚拟实验室采用web浏览器和网络服务器相结合的架构。

实验人员只需通过访问机械设计虚拟实验室的网址就可以进行机械设计实验的虚拟操作。

虚拟实验室能够通过鼠标和键盘进行人机交互,能够对所有零件进行放缩、旋转、平移、名称显示。

实验过程中具有实验操作演示、操作步骤提示、错误提醒、数据分析、相关理论注释等。

2 模型设计
2.1 实体建模。

利用solidworks对机械虚拟实验室中的所有机械零件进行实体模型构建。

为了保证实体模型的数据准确性,创建前要进行机械零件的测绘,并且所有零件都按统一的单位进行记录数据。

这样能够避免模型导入到虚拟开发平台后进行相关操作时出现异常现象。

如模型导入到虚拟开发平台后场景中各物体模型的各个部分出现尺寸和比例不一致。

2.2场景设计。

为了提高虚拟实验室的真实感,需要在3d max 中设计实验室场景,如实验室的房间,实验操作台、实验工具等。

同时还要对所有导入到3d max中的机械零件模型进行材质贴图、灯光、渲染烘焙。

3 虚拟设计
3.1认知实验。

认知实验模块采用cult3d作为开发工具。

cult3d
是cycore公司开发的应用软件,cult3d的最大特点是展示功能制作简单,与java技术结合紧密。

通过cult3d虚拟开发平台可以实现模型的平移、放缩、旋转等人机交互功能。

首先通过cult3d exporter从3ds max中导入机械零件的实体模型;然后在cult3d designer中进行交互设计;最后通过cult3d viewer,将制作的认知实验模块发布成网页能够接收的格式。

3.2零件装配实验
1)基本运动实现。

在虚拟装配实验中,装配和拆装是两个关键的步骤。

实验时操作者可以按照提示来学习装配实验中各零部件的装配和拆装,然后进行反复练习,提高熟练程度。

2)摄像机控制。

在virtools软件中,摄像机能够实现虚拟漫游功能,可分为全景摄像机和跟随摄像机两种,这两者之间可以通过设计脚本进行转换。

全景摄像通过透视图来显示机械零件虚拟装配中的整个场景,还能够利用鼠标控件摄像机旋转,达到不同视角观察整个场景的效果;跟随摄像机通过追踪机械零部件的方式进行跟随摄像,摄像机与机械零部件之间始终保持设置的距离值。

3)碰撞检测。

在现实的机械设计实验过程中,所有的机械零部件都是具有物理属性的实体,相互之间不能够穿越,并且所有的实验操作都是在操作平台进行。

而虚拟实现所有的机械零部件均是虚拟的模型,为了避免产生穿越现象,virtools内嵌了碰撞检测功能。

在虚拟实现设计时,对操作平台添加floor 属性,对机械零部件添
加fixed obstacle 属性,同时将prevent collision 行为模块添加到对应的脚本设计中,这样就能够实现碰撞检测功能,达到真实的效果。

4 网页整合。

通过dreamweaver软件将cult3d、virtool和flash 生成的虚拟实验整合到统一的网页中。

cult3d生成的虚拟实验整合到dreamweaver制作的网页中需要在dreamweaver软件添加cult3d 三维模型的插件cult3d.mxp,然后执行dreamweaver文件菜单”插入”下的”cult3d”,在出现的”choose cult3d file…”对话框中选择需要插入的cult3d三维模型文件(扩展名.co),然后把文件保存到一个html文件中。

virtools生成的虚拟实验整合到dreamweaver制作的网页中需要在virtools的file中选择create web page, 在弹出的设置面板choose destination选项中选择所要保存文件的路径,在setting选项中设置window size的数值为800、600。

点击ok键,创建网页形式执行文件。

3总结
机械设计虚拟实验室交互性强、访问流畅、界面友好、操作简单,为实验教学模式提供了新的探索。

机械设计虚拟实验室还存在很多问题需要继续研究和探索,主要包括以下几个方面:1)对于较复杂的实验配上场景和音效后会使生成的执行文件较大,在现有硬件的基础上,通过网页形式如何保证访问速度和网络流量仍然值得研究。

2)对于大型实体模型数据库进行存储和管理是非常值得
研究的课题。

3)进一步完善机械设计虚拟实现室,实现学、考、评于一体的网络教学课堂。

参考文献
[1] 李昌国,朱福全,谭良.基于3d和virtools 技术的虚拟实验开发方法研究[j]
[2] 范国琛, 赵立棣, 张建新. 基于cult3d技术的摩托车虚拟现实展示[j]。

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