虚拟样机技术是机械工程领域内的一门新兴技术,围绕产品的概念设计、定型生产到整个产品的研发周期,再从设计师、决策层、制造商、销售商到用户群等全方位的观察和研究产品,虚拟样机技术都显示出强大的优势和发展潜力,尤其在重点机械投资领域、样机引进项目方面和国民经济的骨干行业等都有很大的发展应用空间[ ]。74272

虚拟样机技术又称机械系统动态仿真技术,它是通过在计算机上建立虚拟样机模型进行动态仿真,得到其工作过程中的相关特性,依此来评价和改进方案的新技术。在传统的产品开发过程中,一般需要制造物理样机来验证设计方案的正确与否,往往花费大量的时间和成本,而虚拟样机技术摒弃了传统的设计方法,利用虚拟样机来代替真实的物理模型,它能像真实物理模型一样,对产品的全寿命周期,如设计、制造、服务、循环利用等,进行展示、分析、测试等一系列的研究,实现人机交互[ ]。论文网

国外已经将虚拟样机技术广泛应用于航空航天、武器制造、汽车制造和工程机械等领域。如:日产汽车公司利用虚拟样机技术进行概念设计、覆盖件设计和整车仿真设计[ ];美国波音公司采用虚拟样机技术设计出了世界上第一架不需运用传统图纸设计方式而研发及制造的波音飞机;NASA利用虚拟样机技术优化了火星探测器的着陆倾角,完善了登陆舱的缓冲气囊设计,保证了火星登陆计划的成功;华沙科技大学航空与应用力学系运用ADAMS对某在研制的12。7mm半自动狙击步枪进行了动力学特性分析,并对缓冲簧参数进行了优化设计[ ]。

国内在虚拟样机技术方面起步较晚,相对于国外,还处于初级阶段。不过,虚拟样机技术也逐渐引起国内各行各业的重视,逐渐在航空、航天、汽车制造和武器装备方面上运用。如:本校的徐诚老师在十几年前就开始将虚拟样机技术应用到轻武器领域,带领他的团队构建轻武器虚拟设计平台,构造新型轻武器概念模型和结构方案;骆宇飞、王亚平和高峰华运用虚拟样机技术验证了一种新型卧式大容量弹匣结构的可行性[ ];董雪花等人建立了某突击步枪自动机多刚体动力学仿真模型,并进行了数值仿真分析等[ ]。

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