虚拟样机技术资料

执行规则
领域视图模 型
基本 产品
虚拟样机支撑环境
虚拟样机开发环境： 分为系统框架层、分系统框架层、应用系统层和多领域协同工作层.
PPPO 视图
资源管理器 工具视图
多领域协同工作层
设计 PPPO建模管 CSCWD VR支撑 数据转 应用系统层 工具 理工具 软件 软件 换工具
机械分系统 电子分系统 软件分系统 控仿制真、分动系力统学分系统框架层
虚拟样机技术
主要内容
背景 技术概述 技术体系结构 关键技术 虚拟样机技术的应用
背景
1.物理样机难以解决的问题. T上市时间 Q质量 C成本 S服务 E环境
2.先进的信息技术和仿真技术的发展提供了技术基础.
虚拟样机技术(Virtual Prototype)成为各国研究的新的热点.
虚拟样机技术概述
虚拟样机技术是一门综台多学科的技术，该技术以机械系统运动 学、动力学和控制理论为核心，加上成熟的三维计算机图形技术 和基于图形的用户界面技术，将分散的零部件设计和分析技术(如 零部件的CAD和FEA有限元分析)集成在一起，提供一个全新研发 机械产品的设计方法。它通过设计中的反馈信息不断地指导设计， 保证产品寻优开发过程顺利进行。
虚拟样机系统总体技术
1工程设计环境、产品功能、可视化环境之间的集成技术 2多领域产品开发环境之间的集成技术 3多领域分布建模集成技术 4多领域分布协同仿真技术 5CAD/CAE/CAM/DFX的集成技术 6建模仿真工具的集成技术
虚拟样机的关键技术
系统建模技术
虚拟样机的关键技术
系统仿真技术
项目管理 产品管理 过程管理 组织管理
（P） （P） （P）
（O）
系统框架层
标准的计算环境（CORBA/RMI/RTI/HHTP）
网络和数据库系统
硬件和系统软件环境
虚拟样机的应用
美国福特汽车公司采用网络并行设计技术设计制造的新型SS1 型赛 车从开始设计到上道测试仅用了9 个月时间。同样的，通用汽车公 司将虚拟样机技术引入汽车制造中。
虚拟样机技术概述
虚拟样机技术是在CAX如(CAD、CAM、CAE 等) /DFX(如DFA DFM) 等技术基础上的发展，它进一步融合信息技术、先进制造技术和先进 仿真技术将这些技术应用于复杂系统全生命周期、全系统、并对它们 进行综合管理、从系统的层面来分析复杂系统支持由上至下的复杂系 统开发模式.
利用虚拟样机可代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估缩短开 发周期降低成本改进产品设计质量提高面向客户与市场需求的能力.
虚拟样机的体系结构
虚拟样机开发过程实质上是一种基于 模型的不断提炼与完善的过程。一个 复杂系统通常由电子、机械、软件及 控制等子系统组成，其虚拟样机体系 结构如图所示
虚拟样机的关键技术
虚拟样机的应用
波音公司采用虚拟产品开发技术成功地研制出世界上第一架“无 纸客机” 波音777 双喷机型，接着又研制出新一代737 客机。
பைடு நூலகம்
虚拟样机的应用
世界上最大的工程机械制造商卡特彼勒公司的工程师采用虚拟样机 技术，对装载机和挖掘机的工作装置进行了上万个工位的运动和受 力分析。
谢谢！
虚拟样机支撑环境
虚拟样机的支撑环境应该具备以下特征：
(1) 便捷、可靠地提供开发过程所需的各类模型、支持工具、资源和支撑 系统，以利于协同工作和有效地使用建模与仿真技术.
(2) 支持不同功能学科、政府和工业部门的数据、模型、仿真应用和其他 支撑系统（网络、工具）等之间的互操作与重用.
(3) 提供先进的支持多领域的建模/仿真环境. (4) 支持虚拟现实/可视化显示. (5) 支持并行工程方法学. (6) 最大限度地采用当前现存的流行产品和标准以尽量减少发新的工具和
支撑系统. (7) 具有开放性、可扩展性和灵活性允许不同的实现方法.
虚拟样机支撑环境
一个支持虚拟样机系统开发的支撑 环境主要包括:
VP开发环境
过程 工具
组织
产品
项目
虚拟样机开发环境 标准数据交换格式 分布式产品模型数据库
数据交换格式（DIF） 分布式产品模型数据库
工作流
产品数 据
人员
仿真 分析
过程状态