基于VR技術的濕式多盤制動器工作過程仿真研究
本文關鍵詞:基于VR技術的濕式多盤制動器工作過程仿真研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:濕式多盤制動器是一種全封閉型制動器,具有防爆、防塵、制動力矩大、冷卻效果好、易于系列化等優(yōu)點。本文以5噸裝載機用濕式多盤制動器為研究對象,對其工作過程虛擬仿真涉及的一些關鍵技術問題進行研究,如回位彈簧的壓縮與拉伸、管道流體的流動、齒輪機構運動等過程虛擬仿真的實現,并在此基礎上實現濕式多盤制動器的整機工作過程的虛擬仿真。文章以虛擬現實開發(fā)軟件Open Inventor為平臺,SolidWorks為建模軟件,建立三維虛擬場景,,結合Open Inventor的場景圖、引擎、傳感器等機制,通過面向對象的編程方法實現濕式多盤制動器工作過程的虛擬仿真。 近年來,虛擬現實技術在工程領域得到了廣泛的應用,但迄今為止,關于彈簧的虛擬現實仿真在國內還未實現,這成為制約虛擬現實技術推廣的一大瓶頸。本文首先將一系列圈數相同、節(jié)距不同的彈簧三維模型導入到虛擬場景中,然后根據動畫原理,使彈簧按照預先設計的時間順序逐個顯示、消隱,從而實現彈簧工作過程的虛擬仿真。借助SolidWorks Simulation對彈簧壓縮過程進行應力和應變的分析,然后展現在虛擬場景中,實現彈簧工作的工程分析可視化。 粒子系統(tǒng)是迄今為止模擬不規(guī)則模糊物體最為成功的一種圖形生成算法,在火焰、煙霧、水流等這些抽象物體的模擬中取得了廣泛應用。油液屬于不規(guī)則物體,其流動的仿真實現需要借助粒子系統(tǒng),本文以Open Inventor中的粒子系統(tǒng)為基礎,通過設計優(yōu)化粒子系統(tǒng)各個參數,模擬油液在管道中的流動,然后結合定時器隊列傳感器、響應函數的調用來實現液壓缸內油液的流動仿真。 行星輪傳動結構緊湊、承載能力強,因此廣泛應用于航空、船舶、汽車、冶金等各個領域。本文利用Open Inventor里面的旋轉節(jié)點并結合定時器隊列傳感器,預先設定合適的嚙合齒輪的轉速,實現齒輪的嚙合仿真,并在此基礎上結合場景圖技術實現行星減速機構的運動仿真。 綜合以上三個關鍵實現技術,應用場景圖技術,構建濕式多盤制動器工作過程仿真的場景圖,結合傳感器與引擎機制,實現制動器的工作過程仿真。
【關鍵詞】:濕式多盤制動器 虛擬現實仿真 彈簧 Open Inventor 粒子系統(tǒng) 齒輪嚙合 場景圖技術
【學位授予單位】:鄭州大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH134;TP391.9
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 1 緒論10-14
- 1.1 課題背景和研究意義10
- 1.2 課題來源10-11
- 1.3 課題研究現狀11-12
- 1.4 論文預期目標和主要研究內容12-13
- 1.5 論文結構安排13
- 1.6 本章小結13-14
- 2 課題研究相關理論知識14-27
- 2.1 VR 技術14-16
- 2.1.1 VR 技術簡介14-15
- 2.1.2 虛擬現實開發(fā)工具15-16
- 2.2 Open Inventor 相關知識16-24
- 2.2.1 Open Inventor 場景數據庫17-18
- 2.2.2 Open Inventor 場景圖18-20
- 2.2.3 Open Inventor 傳感器和引擎20-23
- 2.2.4 基于時間觸發(fā)的物體運動的控制23
- 2.2.5 Open Inventor 紋理映射23-24
- 2.3 Open Inventor 程序開發(fā)方法24-25
- 2.4 三維模型建立25
- 2.5 動畫原理25-26
- 2.6 本章小結26-27
- 3 仿真過程的研究與實現27-45
- 3.1 彈簧工作過程的虛擬仿真研究27-34
- 3.1.1 建立彈簧三維模型27-28
- 3.1.2 場景圖的建立和仿真過程的實現28-30
- 3.1.3 仿真結果30
- 3.1.4 彈簧工作過程的工程分析及仿真實現30-34
- 3.2 管道流體的虛擬仿真研究34-39
- 3.2.1 粒子系統(tǒng)的思想34
- 3.2.2 Open Inventor 中粒子系統(tǒng)的運行機制34-36
- 3.2.3 圓柱狀油液的模擬思路36-37
- 3.2.4 油液沿管道內流動的仿真實現37-39
- 3.3 齒輪機構運動仿真的研究39-43
- 3.3.1 三維模型的導入39-40
- 3.3.2 齒輪嚙合仿真的思想40-41
- 3.3.3 場景圖的建立41-43
- 3.4 本章小結43-45
- 4 濕式多盤制動器應用實例45-53
- 4.1 濕式多盤制動器工作原理45-46
- 4.2 仿真過程開發(fā)環(huán)境46
- 4.3 制動器三維模型在虛擬場景中的裝配46-49
- 4.4 虛擬場景中的紅綠立體顯示49-50
- 4.5 制動器工作過程虛擬仿真展示50-52
- 4.6 本章小結52-53
- 5 總結與展望53-55
- 5.1 總結53-54
- 5.2 展望54-55
- 參考文獻55-58
- 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果58-59
- 致謝59
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
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本文編號:347676
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