VRML在制造系统虚拟现实仿真中的应用

VRML在制造系统虚拟现实仿真中的应用

一、VRML在制造系统虚拟现实仿真中的应用(论文文献综述)

关鹏[1](2018)在《超高速磨削试验台数字化设计与仿真分析研究》文中研究指明随着计算机技术和网络技术的发展,机械制造业呈现出以计算机为基础,以数字化信息为描述手段,以产品数字化开发为方法的新特征。相对于物理样机,数字化样机是在计算机上表达的产品数字化模型。数字化设计技术是数字化样机建立的手段与方法,被广泛应用于制造装备产品设计与开发领域。超高速磨削加工技术是一种高效而经济地生产出高质量零件的现代加工技术。超高速磨削加工的实现载体是超高速磨削机床。东北大学先进制造与自动化研究所于1996年研制了我国第一台大功率超高速磨削试验台。试验台砂轮线速度可达250m/s,填补了当时国内空白,推动了我国高速/超高速磨削研究的发展。由于当时设计和制造条件有限,在试验台实际使用过程中出现了诸多问题,例如液体动静压轴承胶合,液体动静压主轴系统振动以及加工精度降低等。如何使用数字化技术手段对上述问题进行分析,进而对超高速磨削机床数字化设计关键问题进行研究并提出相应的解决方法,为超高速磨削试验台的改造提供设计基础和依据是本文所要研究的核心问题。为此,本文以东北大学超高速磨削试验台为研究对象,以数字化设计与仿真分析为技术支撑。通过理论,仿真与实验相结合的方式,研究和探讨磨削加工仿真方法,液体动静压主轴系统及超高速磨削试验台整机动力学特性,液体动静压主轴系统热结构耦合变形,超高速磨削试验台虚拟加工仿真系统构建等问题。本文的研究主要内容如下:(1)使用有限元方法对超高速磨削加工进行仿真研究。从理论上阐述了使用有限元方法进行磨削加工仿真的可行性。提出基于有限元分析的超高速磨削加工宏观仿真方法,并对该方法进行了详述。在不同磨削参数条件下,对磨削力和磨削温度进行仿真计算,并对仿真结果予以分析。使用三向测力仪与热电偶对磨削力与磨削温度进行测量实验,将仿真分析结果与实验结果进行对比分析,验证仿真方法的正确性。(2)对超高速磨削试验台关键部件液体动静压主轴系统进行动态特性仿真分析与实验研究。使用流体动力学方法对液体动静压轴承油膜进行压力场与温度场仿真分析,描述不同参数影响下油膜承载特性变化。以小扰动理论为基础建立了油膜支撑刚度与阻尼计算模型。在融入油膜支撑刚度和阻尼参数情况下,使用有限元方法对液体动静压主轴系统进行有限元建模与动态特性分析。对主轴系统进行固有频率测量实验,验证仿真分析方法正确性,并指出所分析对象存在的问题与改进方向。(3)对超高速磨削试验台整机动态特性进行仿真分析。建立数学模型对机械结构中结合部对其动力学特性影响进行分析。对超高速磨削试验台中存在的不同结合部进行等效替代分析与数值计算。建立超高速磨削试验台整机有限元模型,并进行整机动静态特性分析。对机床整机进行固有频率测量实验,验证仿真分析方法正确性,并指出所分析对象存在的不足与改进方向。(4)结合前文所进行的磨削加工仿真分析和液体动静压主轴系统轴承油膜温度场仿真分析,对主轴系统进行热结构耦合变形求解。在不同磨削参数条件下根据主轴系统热源差异,使用有限元方法对主轴系统进行三维温度场求解,进而对主轴系统进行热结构耦合变形求解,分析其在多场条件影响下的位移变化。(5)构建基于网络的超高速磨削试验台虚拟加工仿真系统,提出仿真系统的层次构架及开发流程。对虚拟加工几何仿真关键技术进行研究,并提出了一种基于网络建模语言的解决方法。使用Matlab网络接口功能,对虚拟加工物理参数仿真模块进行开发和编程,实现磨削加工物理参数仿真功能。

黎柏春[2](2016)在《制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究》文中认为制造业一直是国民经济发展的重要基础,而制造业的发展取决于制造技术的进步。然而制造业的发展离不开数据的支持,而计算机仿真和监控是目前获得数据的主要方式,因此仿真和监控研究一直是制造领域的重要课题。目前,由于计算资源的限制,制造领域的计算机仿真多以单个部件或设备为研究对象。而制造系统已成为了当今的主要制造形式,因此针对整个制造系统的仿真已势在必行。随着近年来网络化技术、计算机仿真技术、虚拟现实技术以及虚拟制造技术的发展,构建一个具有强大计算能力的实时分布交互仿真系统已成为可能。同时作为获取数据重要方式的监控,长期以来,监控的人机交互主要以图表、二维界面、音频、视频等作为交互手段。然而图表和二维界面的真实感和交互感都较差,视频和音频的信息数据量又较大,不利于信息通信。因而寻求一种形象直观、交互性强、数据量小的监控形式一直是监控发展的方向和目标。以虚拟环境为基础的虚拟监控正是解决该问题的有效手段。综上所述,本文分析了制造系统分布交互仿真和虚拟监控的发展趋势,结合分布交互仿真和虚拟监控都以虚拟环境为基础的特点,针对去除材料的制造系统,进行了分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究。本文的主要研究工作如下:(1)以最基本的制造系统单元作为研究对象,根据制造系统分布交互仿真和虚拟监控的功能分析,按照分布交互仿真标准IEEE 1516e和主体(Agent)的基本结构设计了面向制造系统的分布交互仿真和虚拟监控系统结构,并针对该系统结构选择了相应的网络协议和通信模型。(2)以构建制造系统分布交互仿真和虚拟监控系统为目的,针对机床的可视化仿真和虚拟监控进行了深入的研究。建立了 DMG-DMU50机床的运动学模型,并验证了所建运动学模型的正确性。为了保证制造系统仿真和虚拟监控时机床加工过程的实时动态显示,研究了基于GPU并行计算能力的材料去除仿真算法,实现了 NC代码编译和基于GPU计算的材料去除仿真,并通过与Vericut的仿真对比,验证了文中仿真方法的正确性。为了将以上的研究成果开发实现为制造系统仿真和虚拟监控的仿真实体或监控主体,设计了五轴数控机床可视化环境、仿真控制实体和监控管理主体的类图。(3)以构建面向多轴铣削的球头铣刀铣削力仿真预测实体为目的,从铣削力的基本理论模型出发,推导了适用于多轴铣削的球头铣刀铣削力模型,给出了如何利用文中的几何仿真求解铣削力模型积分边界的方法,推导了铣削力系数辨识模型,进行了铣削力系数辨识实验和验证铣削力仿真的多轴铣削实验。为了将铣削力仿真开发实现为制造系统仿真的仿真实体,结合第3章的几何仿真研究设计了铣削力仿真预测实体类图。(4)以构建工业6R机器人的仿真实体和监控主体为目的,建立了 6R工业机器人的运动学模型,推导了逆运动学的解析解,并通过实验验证了运动学模型的正确性。在分析了机器人控制指令,建立了机器人的雅克比矩阵,以及设计了控制指令的编译流程的基础上,设计了机器人的仿真实体类图,开发实现了其中的核心模块。同时,为了构建机器人的监控主体,在免费开源的网络通信开发包JOpenShowVar基础上,深入研究了机器人监控的通信接口,设计了监控主体类图,开发实现了其中的核心模块,进行了监控实验测试。(5)以为虚拟监控提供运动数据为目的,研究了一种针对运动数据采集的视觉测量方法。以Kinect作为基本的传感器节点,建立了基于信息物理融合系统(CPS)架构的运动数据采集系统结构。对深度图像和颜色图像的有机融合进行了深入的理论研究,设计了求解被跟踪对象位置坐标的算法,开发实现了算法中的关键模块,通过在机床上进行坐标测量实验验证了运动数据采集的正确性。(6)在全文理论研究的基础上,结合各章设计的程序类图,并借助一些免费的软件开发包,开发实现了面向制造系统的分布交互仿真和虚拟监控系统。通过系统的试运行实验,验证了文中理论研究和程序开发的正确性和可靠性。

张治娟[3](2015)在《基于虚拟现实的袋式除尘器清灰仿真实验关键技术及应用研究》文中进行了进一步梳理袋式除尘器是煤炭、冶金、建材、电力等领域普遍需要的大型高效除尘装备,随着我国环保形势日益严峻,相关监管措施逐步加强,袋式除尘器市场及用户个性化需求迅速增加。传统袋式除尘器新产品开发过程中物理样机实验周期长、效率低、成本高、危险系数大等问题凸显,已不能满足大型除尘装备开发速度和开发质量的要求。针对上述问题,本文将虚拟现实技术应用于袋式除尘器脉冲清灰实验中,借助数值模拟、虚拟现实建模、数据驱动仿真、交互控制与动画效果实现等技术,初步建立了基于虚拟现实的袋式除尘器清灰仿真实验系统,并围绕脉冲清灰实验虚拟现实仿真若干关键问题展开探索性的研究,研究内容及成果如下:(1)对虚拟现实仿真实验技术,虚拟仿真实验系统设计的理论基础及关键技术进行研究,明确了袋式除尘器脉冲清灰实验虚拟现实仿真系统组成及总体架构,并针对虚拟仿真系统的软硬件系统总体结构进行了分析设计。(2)分析了袋式除尘器实验装置的结构,清灰性能影响因素、评价指标及仿真数学模型,利用计算流体力学软件Fluent对袋式除尘器清灰实验装置喷吹管区域和滤袋区域进行数值模拟实验,得到喷吹管不同位置喷嘴处的速度值以及滤袋内压力场和速度场特征值,为进行袋式除尘器清灰性能分析及虚拟仿真实验奠定基础。(3)对袋式除尘器清灰实验的虚拟现实仿真关键技术进行研究,通过虚拟现实建模语言对袋式除尘器实验装置的外观、功能和行为建模,生成逼真的三维虚拟模型,实现了实验装置结构虚拟展示。利用VRML粒子系统及数据驱动仿真技术对喷吹清灰气流进行模拟,再现了清灰实验过程,增强了虚拟仿真实验的现场感。(4)在VC++环境下,搭建了袋式除尘器清灰实验的桌面式虚拟现实仿真系统,划分了系统的层次结构,设计了各模块功能和用户界面,初步实现了某种工况参数下脉冲喷吹清灰实验的虚拟现实仿真。研究表明:将虚拟现实仿真技术应用于袋式除尘器清灰实验中,可以部分替代在现实中难以进行或费时费力和费资金的物理实验,对于缩短实验周期、降低实验成本以及提高研发效率具有重要的作用,同时也为操作人员培训、产品展示及虚拟演示等提供方便。

兰影铎[4](2014)在《面向云制造的可视化关键技术研究》文中指出为了适应日益激烈的生产制造行业的市场竞争,制造业正逐步与信息化相融合,此时云制造技术悄然而生,它是基于云计算的一种新的制造模式。本文主要阐述了制造业在信息技术推动下的发展进程,并着重阐述了云制造的内涵、云制造平台的系统架构、以及对其所涉及的关键技术进行了分析,同时对云制造平台的市场环境进行了调研,根据客户的需求,提出了云制造可视化技术。可视化技术使云制造平台的各个资源提供者的企业信息与生产能力不再简单的借用图片、文字、视频来展示,而是由具有沉浸感、交互性的仿真图形图像组成。本文针对云制造资源的特点,将制造资源的加工仿真、运动仿真、装配仿真以及软件资源的应用进行可视化处理,同时为可视化的开发商提供了模板,方便资源提供者按照此模板的方式实现企业的可视化设计。本文的主要研究内容如下:首先,本文研究了基于VRML的云制造资源三维模型开发方法,同时解决了虚拟装配、工件的参数化建模技术、材料去除技术、数控代码编译技术以及仿真面板界面通信技术及界面设计技术从而完成面向云制造的可视化加工仿真装配技术的研究。其次,本文以机器人为例,解决了运动模型在其运动机理下的层次化建模技术、文本输入形式的仿真界面设计技术,根据其正逆运动学运动原理,完成了面向云制造的可视化运动仿真技术的研究。再次,本文对面向云制造平台的可视化软件应用进行了研究,分析了软件可视化共享应用技术的开发方法,以MATLAB的控制系统时域响应、参数优化以及数值运算等三大模块为例,利用软件网络化工具包实现了软件云平台的可视化共享服务。

赵保华[5](2010)在《基于web的立式加工中心加工仿真研究》文中提出随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,虚拟制造技术成为当前制造业研究的新热点,虚拟加工过程仿真是虚拟制造中的关键技术。为了缩短数控产品的开发周期、减少NC代码的出错率,同时可以利用网络技术实现制造资源的共享,在Web网页上展示自己的数控产品。本文开发了一种基于Web的数控铣削加工仿真系统。利用Java和JavaScript语言在网络上的优越性与VRML(虚拟现实建模语言)技术的交互性,实现了在Web环境下产品三维浏览、运动仿真、装配仿真的功能,此外,利用OpenGL(Open Graphics Library,开放图形库)强大三维图形显示能力,尤其是它的动画技术和双缓存技术,以Visual C++6.0为编程环境,完成了曲面加工过程的仿真。本文的研究工作主要包括以下几方面:(1)通过对几种传统的数控仿真系统的开发方法研究,提出了基于Web数控仿真系统的开发方案,通过VRML、JavaScript开发仿真环境,利用VC++与OpenGL实现曲面的加工仿真,并设计了仿真系统界面。(2)对数控加工中心机床结构进行了分析,利用Pro/E结合三维图形显示插件VRML建立了机床仿真模型,然后利用JavaScript在网络上的优越性完成了Web网页中机床的运动、装配仿真。(3)研究了数控系统仿真中的关键技术,尤其对其中的建模技术进行了深入的研究,利用基于三角面片的离散矢量法,建立了工件和刀具的离散模型,并规划了刀具的加工路径。(4)研究了数控编程中的数据处理方法,将NC代码翻译成计算机可识别的代码,并在此过程中同时获得了刀位轨迹数据。(5)研究了几种材料去除算法,提出了利用离散矢量求交算法来实现材料的去除,并研究了加工非圆曲面的逼近插补算法,以VC++为开发平台,结合OpenGL三维图形库,实现了曲面的加工过程仿真。

丛淼淼[6](2010)在《基于web的数控外圆磨床加工仿真研究》文中指出随着计算机技术、网络信息技术的飞速发展,虚拟制造已经成为当今先进制造技术领域的热点和核心之一。而数控加工过程仿真是虚拟制造的关键技术之一,也是数控技术、仿真技术与虚拟现实技术等先进技术的交叉应用学科之一。VRML已经成为Internet上三维交互式虚拟现实技术平台的开放式标准,利用VRML相关技术开发的数控加工仿真系统,具有开放性和可扩展性,并可实现基于Internet的跨平台交互式操作。本文提出了基于VRML数控加工仿真系统的实施方案,以VRML的三维虚拟现实场景作为仿真平台,以网络服务器系统作为信息交换的枢纽,通过互联网进行客户的远程异地协作完成数控加工过程的仿真。本文在VRML数控仿真系统的核心领域的研究中取得了一定的成果,主要内容有:(1)初步探索了数控机床运动的结构,利用Pro/E和VRML协同建立了磨床实体模型和运动模型。基于图形图像的Web传输方式,提出了一种全新的运行于网络的机床仿真系统。(2)应用VRML语言与外部程序接口混合编程技术实现了数控加工过程仿真软件模块的编制。在该功能模块上,实现了NC代码的编译、坯料的实时去除、碰撞干涉检测等关键技术。(3)建立了基于网络的三维运动演示和装配环境。客户通过浏览器就可以对机床进行互动式的浏览并进行虚拟装配,从而对机床结构得到更加深入的了解。(4)本文通过基于Windows操作系统的Web服务器,利用ASP技术结合ADO数据访问技术建立网站服务器系统,作为基于VRML数控仿真系统中的加工信息与仿真信息的交互枢纽和服务平台,初步实现了包括用户登录、用户留言等基本功能,为今后进一步建设网络时代企业信息交流平台打下了基础。本文是基于VRML技术的数控仿真系统,该系统能够运行于Internet环境,不依赖昂贵的CAD/CAM软件平台,并可以方便地实现企业间加工仿真信息的网络共享和制造资源的集成整合,为提高制造企业的生产效率和加工水平,实现制造企业信息化网络化,进而推动虚拟制造在我国的普及奠定坚实的基础。

张恒先[7](2010)在《基于Web的超高速磨床加工仿真研究》文中进行了进一步梳理随着网络技术的迅速发展和市场竞争的日益激烈,网络化制造成为实现工业信息化的重要组成部分。它以敏捷化、分散化、动态化及协作化等优点受到先进制造业的重视。数控加工作为先进制造的基础技术,是网络化制造中的重要手段。基于网络化制造的数控加工技术是运用网络通讯技术,将分散在不同地域、具有不同设计及制造资源的企业动态连接起来,从而不受距离和时间限制,实现资源共享与信息集成,完成产品的异地设计与异地加工,使数控加工软硬件资源更好地发挥优势作用。本文以超高速磨床为研究对象,主要工作是研究网络化数控磨削加工的基础技术,具体包括以下内容:(1)在了解了各种三维建模和环境交互技术的基础上,重点研究了同VRML场景进行交互的各种技术。在研究和比较了各种三维建模方法后,提出用UG建立磨床的三维模型,然后导入到VRML环境下进行其功能的仿真。(2)在研究、比较虚拟现实中各种碰撞检测算法的基础上,提出了基于VRML的二维碰撞检测算法,并在此基础上实现了虚拟机床的越程保护。(3)研究了各种材料去除算法的基础上,提出了完整的在VRML环境下通过布尔运算来实现材料去除的方法,并实现了工件的数控加工仿真过程。(4)研究了NC代码的语法、词法,在此基础上利用JavaScript语言对NC代码进行了编写,继而实现了仿真系统通过仿真面板对NC代码的写入、读入、翻译、检错和执行功能。(5)建立了工艺参数优化的网络结构,并以最大生产率(单位时间最大磨除率)为优化目标,在保证获得给定表面粗糙度Ra的前提下,根据相关的约束参量,建立了磨削加工工艺优化数学模型,采用Java和JavaScript语言开发了磨削工艺参数优化程序,初步实现了基于Web的数控磨削工艺参数优化。

荀群德[8](2010)在《基于虚拟现实的强激光冲击系统仿真研究》文中指出激光冲击强化和冲击成形都是利用强激光诱导冲击波力学效应进行加工的技术,与传统喷丸强化和冲压成形技术相比,激光冲击波技术具有众多显着的优点,是一种极具应用前景的表面处理和加工技术。激光冲击处理研究的重点和难点之一是强激光冲击系统的研制,本文将虚拟现实仿真技术引入到强激光冲击系统仿真研究中,着重从以下几个方面进行了研究:(1)在对现有强激光冲击系统进行分析的基础上,介绍了该系统的硬件、软件以及控制系统等主要组成部分;研究了强激光冲击处理的典型工艺过程,以及冲击处理过程中激光器、工作台、靶材等的动态变化情况。(2)构建了强激光冲击系统的仿真体系,确立了强激光冲击系统仿真的总体结构,研究了仿真过程中的重点和难点问题;设计了基于虚拟现实的强激光冲击系统仿真平台的框架结构,并探讨了搭建仿真平台的方法和过程。(3)提出了构建激光冲击系统虚拟现实仿真的精确几何和运动模型的思想,通过UG与VRML有机结合,建立了系统的精确几何模型和运动模型。综合采用VRML、UG软件和JAVA语言开发了强激光冲击系统虚拟现实仿真平台。(4)针对五轴数控工作台的运动特性,引入了D-H法研究其运动学反解,为空间内靶材复杂运动的轨迹规划提供了理论基础,在此基础上模拟了三种不同冲击方式下的路径轨迹。(5)编制了基于网页的虚拟现实仿真系统,研究了冲击过程中不同人机交互方式在虚拟现实环境中的实现方法,通过JAVA语言编写出了虚拟实验的交互界面,实现了对强激光冲击系统的虚拟现实仿真。建立的强激光冲击系统虚拟现实仿真平台是开展关于强激光冲击波技术虚拟现实仿真研究的基础,也是优化冲击处理过程、实现自动化操作的重要实验平台,还是进一步开展多系统、多领域和多阶段仿真研究的重要条件,具有重要的研究价值和现实意义。

赵海峰[9](2008)在《网络化制造模式下MES系统研究与实现》文中认为网络化制造是在网络技术和经济全球化正发生着深刻变革的背景下产生和发展起来的一种先进制造模式。网络化制造是制造企业各种制造活动及制造技术和信息系统的总称,涉及多个领域(包括机械制造、计算机、网络、信息、自动化、电子等)的综合学科,其理论是在协同论、系统论、信息论、模糊论等相关理论的基础上发展起来的,代表着制造业未来的发展方向。制造执行系统(Manufacturing Execution System, MES)是网络化制造集成平台的重要的组成部分。现场车间管理系统优化与否,直接影响整个网络化制造系统的完善程度,因此它的研究已经成为制造业研究的热点。制造车间作为制造企业的物化中心和制造信息集散地,MES只有通过网络信息技术,实时反映现场生产运作状况、资源约束、资源优化配置等实际问题,并从网络化制造模式角度描述车间信息管理的内在规律和复杂性,体现出MES在优化资源管理和信息管理上优势,才能满足网络化制造模式的需求。因此,研究制造执行系统的控制理论和实践对于完善网络化制造平台具有极为重要的意义。本文在相关项目基金的资助下,针对离散型制造企业生产车间管理特点,应用系统工程、控制理论、计算机仿真技术和调度算法等知识,研究了基于网络化制造模式下MES系统模块设计等最为基本的理论,并且采用多种先进技术,设计并开发出适于实际应用的N-MES原型系统。本论文具有创新意义的研究工作如下:(1)研究网络化制造模式下的制造执行系统的结构特征,提出了N-MES系统概念,确定N-MES系统在网络化制造平台中的位置;设计出适于网络化制造模式下离散型制造企业的N-MES系统结构,确定N-MES系统功能组成。(2)为了满足网络化制造实时集成要求,将嵌入式实时数据库作为一个关键技术引入N-MES系统中;对制造数据特征作定义与约束,建立ERTDBS数据库并确定数据传输模型,在此基础上建立数据集成结构,从而实现N-MES系统实时集成结构的设计。(3)结合Markov调度规则、Fuzzy判断等计算方法,在离散型Hopfield神经网络决策系统基础上,建立N-MES系统动态调度结构,满足了网络化制造模式下企业对分散的制造资源实时性、自适应性以及优化配置的要求。(4)从沈阳鼓风机厂对车间信息管理实际要求出发,以网络化制造战略发展目标作为指导思想,结合N-MES概念,在已建立的实时集成结构和动态调度结构基础上,采用Visual Studio.net、SQLServer、VRML、JavaScript等技术,设计N-MES原型系统—MESNEU.net v1.0系统。并采用软件测试工具WinRunner 8.0对其各种性能指标进行评测,经过验证,MESNEU.net v1.0在技术上已经达到很好的实用程度。(5)通过对沈阳鼓风机厂具体生产问题的解决,演示了MESNEU.net v1.0系统各项功能的单独作用,以及各项功能之间的关系和集成使用方法,从而验证了N-MES原型系统初始设计目的,即满足实际需求又面向网络化制造先进战略发展目标。

徐建国[10](2007)在《网络化制造系统中虚拟加工若干关键技术研究》文中研究说明随着知识经济和信息技术的发展,网络化制造得到广泛研究和应用并逐渐取代传统制造模式成为新一代的先进制造模式。在网络化制造模式下,由于产品开发活动分布于不同企业的不同部门,企业只有得到数字化仿真工具,特别是数字化加工过程仿真工具的支持,才能真正实现产品的快速设计和开发。虚拟加工是实际加工过程在不消耗能源和资源的计算机虚拟环境中的本质映射。它一方面使设计人员可以根据仿真结果评价设计零件的可加工性,另一方面也使得工艺人员能够在实际加工前检验数控工艺和数控程序的正确性,从而有力地支持网络化制造的异地产品协同开发。因此,研究网络化制造系统中虚拟加工关键技术具有重要的理论意义和工程应用价值。本文首先从虚拟加工的特点入手,在对虚拟加工系统进行需求分析的基础上,提出一种由界面层、功能层和数据层三个层次组成的虚拟加工系统体系结构,讨论了系统实现所需的关键技术,为论文的研究确定了方向。虚拟加工环境模型是网络化制造系统数字模型的重要组成部分,是实现虚拟加工的基础。根据虚拟加工环境模型的功能需求分析,提出了由部件层、设备层和环境层组成的虚拟加工环境层次模型。部件模型由部件几何模型和部件物理属性仿真模型组成。部件几何模型又进一步分为显示几何模型和工程语义模型,它不依赖于具体商用CAD软件。设备模型由设备配置模型和设备行为控制模型组成,环境模型由环境配置模型和环境行为控制模型组成。此层次模型具有扩展性好、信息完备、支持重构等优点,为虚拟加工系统的实现提供了支持。网络化制造系统中数控设备的分布性和多样性要求数控程序解析器具有通用性。通过对数控程序格式的分析,提出一个通用数控程序解析器的框架结构及其处理流程。基于调用堆栈对子程序进行检错和解析处理,高效地实现了数控程序段位置的跳转、子程序调用次数的控制以及调用现场的恢复。提出了用于对解析器进行功能扩展的数控系统定制方法,使用户可以方便快捷地建立新数控系统的规则。基于正则表达式对数控程序进行语法分析,实现简单,效率高。设计了支持通用数控程序解析的规则数据库表结构。加工过程可视化仿真是虚拟加工的核心功能之一。提出了加工表面的细分方法和通用刀具廓形扫掠体表面方程的求解方法,在此基础上,提出了基于三角网格模型的优化仿真算法。为了提高虚拟加工可视化仿真的实时性,提出一个改进的区域划分算法,对三角面片区域判定、虚拟场景部件遍历及重绘区域判定三个方面的问题进行了深入探讨,并就区域粒度对算法性能的影响作了实验分析。碰撞检测是全面验证数控工艺和数控程序所必需的另一关键技术。提出了一个面向虚拟加工的混合碰撞检测算法。算法由两部分组成,其一为物体空间的包围盒检测算法,其二为图像空间的碰撞检测算法。采用扫掠和裁剪算法进行物体空间的粗判断,用以快速排除未发生碰撞的物体对。继而采用图像空间算法精确检测物体对之间的相交状况。首先判断图形硬件是否支持可见性查询;如果支持,选用基于可见性查询的算法进行碰撞检测;否则,选用基于深度-模板测试的算法进行检测;以此兼顾算法的适应性和效率。对算法的性能作了实验分析,实验结果表明此算法显着提高了碰撞检测的效率。基于网络化异地协同设计制造系统e-CWS,应用本文的研究成果,采用面向对象和组件化程序设计方法开发了一个虚拟加工原型系统VMS,并进行了虚拟加工可视化仿真的实例验证。

二、VRML在制造系统虚拟现实仿真中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、VRML在制造系统虚拟现实仿真中的应用(论文提纲范文)

(1)超高速磨削试验台数字化设计与仿真分析研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 超高速磨削加工研究概述
        1.2.1 超高速磨削加工技术特点
        1.2.2 超高速磨削加工关键技术
        1.2.3 超高速磨削加工技术国内外研究现状
    1.3 数字化样机技术在机床设计领域应用
        1.3.1 国外数字化样机技术在机床设计领域应用研究现状
        1.3.2 国内数字化样机技术在机床设计领域应用研究现状
    1.4 虚拟加工仿真技术研究方法
        1.4.1 虚拟加工几何仿真研究方法
        1.4.2 虚拟加工几何仿真国内外研究现状
        1.4.3 虚拟加工物理仿真研究方法
        1.4.4 虚拟加工物理仿真国内外研究现状
    1.5 课题主要研究内容
    1.6 本章小结
第2章 基于有限元技术的磨削加工宏观仿真研究
    2.1 前言
    2.2 磨削加工过程及机理
        2.2.1 磨削加工过程要素
        2.2.2 磨削力与磨削温度
        2.2.3 超高速磨削机理
    2.3 有限元方法求解高速碰撞问题
        2.3.1 砂轮与工件高速碰撞现象解释
        2.3.2 空间域离散方法
        2.3.3 时间域离散方法
    2.4 磨削加工过程宏观仿真分析
        2.4.1 有限元分析几何模型建立与网格划分
        2.4.2 仿真材料参数与边界条件确定
        2.4.3 仿真结果分析
    2.5 磨削力与磨削温度测量实验研究
        2.5.1 实验设备及方法
        2.5.2 实验过程及结果分析
    2.6 本章小结
第3章 超高速磨削主轴系统动态特性分析
    3.1 前言
    3.2 液体动静压主轴系统结构分析
    3.3 液体动静压轴承油膜流体动力学仿真分析
        3.3.1 计算流体动力学分析方法原理
        3.3.2 轴承油膜有限元模型建立
        3.3.3 轴承油膜压力场与温度场求解
        3.3.4 仿真参数对油膜支承特性影响
        3.3.5 轴承-转子结合部动力学参数计算
    3.4 液体动静压主轴系统动态特性仿真分析
        3.4.1 液体动静压主轴系统有限元模型建立及模态分析
        3.4.2 仿真结果分析
    3.5 液体动静压主轴系统动态特性测试
        3.5.1 动态特性测试系统组成
        3.5.2 动态特性测试参数及条件设置
        3.5.3 试验结果分析
    3.6 本章小结
第4章 超高速磨削主轴系统热结构耦合分析
    4.1 前言
    4.2 液体动静压主轴系统热结构耦合求解方程
        4.2.1 导热微分方程
        4.2.2 定解条件
        4.2.3 热弹性变形基本方程
    4.3 液体动静压轴承油膜温度场仿真分析
        4.3.1 换热系数计算
        4.3.2 不同参数下油膜温度场仿真结果
    4.4 液体动静压主轴系统热结构耦合分析
        4.4.1 液体动静压主轴系统热结构分析有限元模型建立
        4.4.2 材料属性与边界条件设定
        4.4.3 热结构耦合变形仿真结果分析
    4.5 本章小结
第5章 超高速磨削试验台整机动态特性分析
    5.1 前言
    5.2 超高速磨削试验台整机建模与结合部分析
        5.2.1 超高速磨削试验台整体结构与模型建立
        5.2.2 结合部等效动力学模型
        5.2.3 超高速试验台结合部动力学参数计算
    5.3 超高速磨削试验台动态特性仿真分析
        5.3.1 超高速磨削试验台整机有限元模型建立
        5.3.2 结合部等效动力学模型有限元处理
        5.3.3 仿真结果分析
    5.4 超高速磨削试验台整机动态特性测试
        5.4.1 实验过程及结果
        5.4.2 仿真与实验结果对比分析
    5.5 本章小结
第6章 基于网络的超高速磨削试验台虚拟加工仿真研究
    6.1 前言
    6.2 仿真系统层次结构
        6.2.1 主要功能工作流程
        6.2.2 仿真系统开发方法及流程
    6.3 超高速磨削试验台网络化建模
        6.3.1 超高速磨削试验台三维实体建模
        6.3.2 模型转换处理
        6.3.3 工件和砂轮线框建模
    6.4 超高速磨削试验台加工几何仿真关键技术
        6.4.1 基于正则表达式数控代码编译
        6.4.2 机床主要运动部件碰撞检测
        6.4.3 工件材料去除
        6.4.4 仿真系统界面与功能
    6.5 基于网络的虚拟加工系统物理参数仿真功能开发
        6.5.1 Matlab的Web原理与开发流程
        6.5.2 基于网络的超高速磨削试验台虚拟加工物理参数仿真系统结构
        6.5.3 磨削参数计算脚本文件建立
        6.5.4 仿真系统界面开发
    6.6 本章小结
第7章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表论文和参与科研项目
作者简介

(2)制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 制造系统分布交互仿真的国内外研究现状
        1.2.1 制造系统分布交互仿真研究的主要内容
        1.2.2 制造系统分布交互仿真的国内外研究应用现状
    1.3 制造系统虚拟监控的国内外研究现状
        1.3.1 制造系统虚拟监控研究的主要内容
        1.3.2 制造系统虚拟监控的国内外研究现状
    1.4 课题来源、研究的意义与主要研究内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 课题研究的目的和意义
        1.4.3 课题研究的主要内容
    1.5 本章小结
第2章 制造系统分布交互仿真和虚拟监控的系统设计
    2.1 制造系统的基本单元与功能
    2.2 制造系统分布交互仿真和虚拟监控的系统结构
        2.2.1 分布交互仿真和虚拟监控系统的组成与功能分析
        2.2.2 分布交互仿真国际标准IEEE 1516e
        2.2.3 主体(Agent)技术
        2.2.4 基于IEEE 1516e标准和主体技术的分布交互仿真和虚拟监控系统体系结构设计
        2.2.5 通信协议和网络模型
    2.3 制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术分析
        2.3.1 仿真实体和监控主体构建
        2.3.2 虚拟环境构建
    2.4 本章小结
第3章 造系统中五轴数控机床铣削加工并行实体几何仿真和虚拟监控的研究
    3.1 DMG-DMU50五轴数控机床的运动学模型
        3.1.1 建立运动学模型的数学理论
        3.1.2 DMG-DMU50五轴数控机床的运动学模型
        3.1.3 机床运动学模型的验证
    3.2 基于GPU的五轴铣削加工过程并行实时仿真
        3.2.1 多轴加工的几何仿真
        3.2.2 基于GPU的通用计算
        3.2.3 基于GPU的五轴铣削加工过程仿真并行算法
        3.2.4 五轴铣削加工过程的仿真效果分析
    3.3 制造系统中五轴数控机床的几何仿真实体和监控主体构建
        3.3.1 五轴数控机床的可视化
        3.3.2 五轴数控机床的仿真控制实体
        3.3.3 五轴数控机床的监控管理主体类图
    3.4 本章小结
第4章 制造系统中五轴数控机床的球头铣刀铣削力仿真预测研究
    4.1 球头铣刀铣削力仿真预测实体研究的技术路线
    4.2 五轴数控机床的球头铣刀铣削力模型的建立
        4.2.1 球头铣刀的铣削力模型
        4.2.2 基于几何仿真的切触区域和切削刃切触区间求解
    4.3 面向多轴铣削加工的球头铣刀铣削力系数辨识
        4.3.1 基于最小二乘法的球头铣刀铣削力系数辨识模型
        4.3.2 面向多轴铣削加工的球头铣刀铣削力系数辨识的实验研究
    4.4 球头铣刀铣削力模型和系数辨识模型的实验验证
    4.5 面向多轴铣削的球头铣刀铣削力仿真预测实体类图
    4.6 本章小结
第5章 制造系统中工业6R机器人的仿真和虚拟监控研究
    5.1 工业6R机器人仿真实体和虚拟监控主体研究的技术路线
    5.2 工业6R机器人的运动学模型
        5.2.1 机器人的正运动学模型
        5.2.2 机器人逆运动学的解析解
        5.2.3 机器人运动学模型的实验验证
        5.2.4 机器人的雅克比矩阵
    5.3 工业6R机器人的仿真实体
        5.3.1 机器人的可视化环境
        5.3.2 机器人的控制指令编译
        5.3.3 机器人的仿真实体类图
        5.3.4 机器人的仿真实例
    5.4 工业6R机器人的虚拟监控主体
        5.4.1 机器人监控的通信接口
        5.4.2 机器人的虚拟监控主体类图
        5.4.3 机器人在线实时的虚拟监控实例
    5.5 本章小结
第6章 面向制造系统虚拟监控的运动数据采集研究
    6.1 信息物理融合系统(CPS)架构下的运动数据采集系统设计
        6.1.1 信息物理融合系统(CPS)
        6.1.2 Kinect
        6.1.3 运动数据采集系统的体系结构
    6.2 运动数据采集方法
        6.2.1 基于Camshift算法的窗口中心像素位置搜索
        6.2.2 窗口中心像素位置和深度图像融合下的空间坐标求解
    6.3 运动数据采集系统的实验验证
    6.4 本章小结
第7章 制造系统分布交互仿真和虚拟监控系统的开发与运行
    7.1 开发工具和平台
    7.2 制造系统分布交互仿真的运行实例
        7.2.1 交互仿真系统运行的硬件平台
        7.2.2 仿真实体的设置
        7.2.3 制造系统分布交互仿真的运行效果
    7.3 制造系统虚拟监控的运行实例
    7.4 本章小结
第8章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士研究生期间发表论文和参与科研项目情况
作者简介

(3)基于虚拟现实的袋式除尘器清灰仿真实验关键技术及应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 虚拟现实技术国内外发展现状
        1.2.1 虚拟现实技术概述
        1.2.2 虚拟现实技术国内外发展现状
        1.2.3 虚拟现实技术的典型应用
    1.3 虚拟现实仿真技术在袋式除尘器上的发展现状
    1.4 课题主要研究内容
    1.5 本章小结
第二章 袋式除尘器虚拟仿真实验系统总体设想
    2.1 虚拟现实仿真实验技术
        2.1.1 虚拟现实仿真实验技术的概念
        2.1.2 虚拟现实仿真实验技术体系
        2.1.3 虚拟仿真实验的特点
    2.2 虚拟现实仿真实验系统设计基础
        2.2.1 相似理论
        2.2.2 软件研发关键技术应用
        2.2.3 虚拟现实仿真系统的组成
    2.3 袋式除尘器虚拟现实仿真实验系统构想
        2.3.1 虚拟现实仿真实验系统选择
        2.3.2 虚拟现实仿真系统总体架构
        2.3.3 虚拟现实仿真系统构建流程
        2.3.4 虚拟现实仿真实验系统配置
    2.4 本章小结
第三章 袋式除尘器清灰实验装置与仿真数学模型
    3.1 袋式除尘器清灰实验装置
        3.1.1 袋式除尘器清灰实验装置结构
        3.1.2 脉冲喷吹清灰实验
    3.2 袋式除尘器清灰性能分析
        3.2.1 脉冲清灰影响因素
        3.2.2 脉冲清灰评价指标
    3.3 袋式除尘器清灰实验仿真数学模型
        3.3.1 袋式除尘器脉冲清灰仿真技术
        3.3.2 脉冲清灰仿真数学模型
        3.3.3 滤袋结构模型
    3.4 本章小结
第四章 袋式除尘器清灰实验的虚拟现实仿真关键技术研究
    4.1 虚拟现实构造语言VRML
        4.1.1 VRML概述
        4.1.2 VRML静态节点
    4.2 清灰仿真实验中的交互控制与动画效果
        4.2.1 虚拟现实仿真中的人机交互技术
        4.2.2 虚拟仿真实验中的动画效果实现技术
    4.3 基于VRML粒子系统的清灰仿真实验关键技术
        4.3.1 虚拟现实粒子系统理论
        4.3.2 VRML粒子系统
        4.3.3 清灰气流虚拟现实仿真实现方法
    4.4 基于数据驱动的清灰气流虚拟现实仿真方法研究
        4.4.1 数据驱动理论研究现状
        4.4.2 基于数据驱动的清灰气流虚拟现实仿真流程
        4.4.3 脉冲清灰实验中清灰气流数据驱动建模与仿真
        4.4.4 基于数据驱动的清灰气流虚拟现实仿真动画演示
    4.5 本章小结
第五章 基于虚拟现实的袋式除尘器清灰仿真实验系统
    5.1 虚拟仿真实验系统设计
        5.1.1 系统模块组成
        5.1.2 系统模块设计
    5.2 袋式除尘器实验装置结构虚拟展示
        5.2.1 实验装置虚拟样机建模
        5.2.2 实验装置结构虚拟展示
    5.3 清灰过程数值模拟仿真实验
        5.3.1 喷吹管区域数值模拟
        5.3.2 滤袋区域数值模拟
    5.4 虚拟现实仿真系统数据库
        5.4.1 虚拟仿真系统中的数据库技术
        5.4.2 系统数据库的构建
    5.5 脉冲喷吹清灰虚拟现实仿真实验
        5.5.1 清灰过程仿真交互的实现
        5.5.2 脉冲喷吹清灰虚拟实验
    5.6 本章小结
第六章 结论
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读学位期间所获得的相关科研成果
致谢

(4)面向云制造的可视化关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 项目的背景来源
    1.3 信息制造业的发展历程
        1.3.1 计算机集成制造系统
        1.3.2 敏捷制造
        1.3.3 网络化制造
        1.3.4 云制造
    1.4 云制造资源的逼真可视化
        1.4.1 虚拟现实技术
        1.4.2 虚拟现实技术的应用
        1.4.3 基于网络的虚拟现实制造技术
        1.4.4 可视化技术的国内外研究现状
    1.5 课题的主要研究内容
    1.6 小结
第2章 云制造平台系统架构与关键技术
    2.1 云制造平台的体系架构
    2.2 云制造的关键技术
    2.3 可视化技术的研究
    2.4 云平台界面的开发方法
        2.4.1 网站系统的建立
        2.4.2 系统平台整合
    2.5 本章小结
第3章 面向云制造的三维建模技术
    3.1 基于云制造的资源三维建模方法
    3.2 VRML语言简介
        3.2.1 VRML节点
        3.2.2 VRML内部节点的事件通信
        3.2.3 VRML的编辑工具及浏览器
        3.2.4 制造资源的虚拟建模
    3.3 VRML场景的坐标变换
    3.4 人机交互技术的实现
    3.5 制造资源交互界面设计
    3.6 本章小结
第4章 面向云制造的运动加工仿真技术
    4.1 基于云制造的加工仿真开发方法
    4.2 基于云制造的虚拟装配
    4.3 基于云制造的加工仿真
        4.3.1 工件和刀具的建模
        4.3.2 材料去除技术
        4.3.3 数控代码的编译
    4.4 基于云制造的运动仿真
        4.4.1 机器人的三维建模
        4.4.2 机械臂空间的位姿描述
        4.4.3 机器人运动学正解
        4.4.4 机器人运动学逆解
        4.4.5 搭建机器人运动仿真平台
    4.5 本章小结
第5章 面向云制造的软件应用
    5.1 软件云服务的开发方法
    5.2 基于软件网络工具箱进行的可视化云服务开发
    5.3 Matlab Web Server的应用
        5.3.1 Matlab Web Server工作原理
        5.3.2 配置Matlab Web Server
    5.4 基于Matlab Web Server的参数优化
        5.4.1 优化的M文件
        5.4.2 参数优化输入界面
        5.4.3 优化结果输出页面
        5.4.4 加工参数优化页面
    5.5 基于Matlab Web Server的二阶系统的时域分析
    5.6 基于Matlab Web Server的线性方程组的数值求解
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录1. 加工仿真的切削过程
附录2. Jacobi迭代法函数
附录3. SOR迭代法函数

(5)基于web的立式加工中心加工仿真研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 虚拟现实技术
        1.2.1 虚拟现实技术概述
        1.2.2 虚拟现实技术的国内外研究现状
        1.2.3 虚拟现实技术的分类
    1.3 虚拟制造技术
        1.3.1 虚拟制造技术的体系结构
        1.3.2 虚拟制造技术的国内外研究现状
    1.4 数控加工仿真技术
        1.4.1 数控加工仿真技术的概述
        1.4.2 数控加工仿真技术国外的研究现状
        1.4.3 数控加工仿真技术国内的研究现状
    1.5 课题研究的主要内容和意义
        1.5.1 课题研究的主要内容
        1.5.2 课题研究的意义
    1.6 本章小节
第2章 立式加工中心机床结构分析与建模
    2.1 五轴数控加工中心的类型
        2.1.1 主轴回转/摆动型5轴加工中心
        2.1.2 工作台回转/摆动型5轴加工中心
        2.1.3 主轴与工作台回转/摆动型5轴加工中心
    2.2 立式加工中心机床结构分析
        2.2.1 机床的特点及参数
        2.2.2 数控铣削加工中的刀具
    2.3 曲面加工工艺分析
        2.3.1 刀具加工路径规划
        2.3.2 切削用量的选择
        2.3.3 曲面的粗、精加工
    2.4 立式加工中心模型建立
        2.4.1 机床整体建模思路
        2.4.2 VRML虚拟环境中机床模型的建立
        2.4.3 Web中机床模型的建立
    2.5 本章小结
第3章 仿真系统的开发
    3.1 仿真系统的总体框架与界面设计
        3.1.1 系统总体框架
        3.1.2 系统界面设计
    3.2 仿真软件的选择与比较
        3.2.1 数控仿真系统的开发方法
        3.2.2 本仿真系统采用的开发方式
    3.3 VRML与Java、JavaScript间的通信技术
        3.3.1 VRML虚拟现实语言的介绍
        3.3.2 VRML内部节点通信方法
        3.3.3 VRML与Java的通信
        3.3.4 VRML与JavaScript的通信实现
    3.4 VC++与OpenGL的功能介绍
        3.4.1 OpenGL的基本功能
        3.4.2 OpenGL的工作流程
        3.4.3 OpenGL的动画技术
        3.4.4 OpenGL的双缓存技术
    3.5 网站系统的开发
        3.5.1 网站系统的开发步骤及开发技术选择
        3.5.2 ASP实现网络与数据库的接口
        3.5.3 仿真系统与网站系统连接
        3.5.4 ActiveX技术与Web的连接
    3.6 本章小结
第4章 数控加工仿真中的关键技术
    4.1 数控加工仿真中的建模技术
        4.1.1 实体建模法
        4.1.2 基于图像空间建模法
        4.1.3 离散矢量建模法
        4.1.4 建模方法的比较与选择
    4.2 曲面造型技术
        4.2.1 数控铣削加工常见的曲面
        4.2.2 NURBS曲面造型
        4.2.3 用蒙面法构造一般的NURBS曲面
    4.3 曲面离散化技术
        4.3.1 曲面离散化技术概述
        4.3.2 非均匀离散矢量模型
    4.4 曲面加工的程序实现
        4.4.1 NC代码的结构
        4.4.2 加工中心常用的G指令
        4.4.3 曲面加工仿真的实现步骤
    4.5 本章小结
第5章 数控加工过程仿真
    5.1 机床模型的运动与装配仿真
        5.1.1 VRML环境中机床模型的运动仿真
        5.1.2 Web环境中机床模型的运动仿真
        5.1.3 Web网页中虚拟装配仿真
    5.2 工件与刀具的建模
        5.2.1 工件的建模
        5.2.2 刀具的建模
    5.3 数控编程的数据处理
        5.3.1 插补的原理
        5.3.2 仿真中直线与圆弧插补的实现
        5.3.3 刀位点轨迹坐标计算
        5.3.4 刀具半径插补与实现
    5.4 曲面加工去除材料仿真
        5.4.1 曲面加工动态仿真的实现算法
        5.4.2 OpenGL的动画与实时显示
        5.4.3 以VC++6.0为平台实现OpenGL编程
        5.4.4 OpenGL三维图形的绘制及显示
    5.5 曲面加工仿真实例
        5.5.1 简单抛物面加工
        5.5.2 U型曲面加工
        5.5.3 三次样条曲面加工
    5.6 本章小结
第6章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢

(6)基于web的数控外圆磨床加工仿真研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 虚拟现实技术
        1.2.1 虚拟现实概述
        1.2.2 虚拟现实国内外现状
        1.2.3 基于网络的虚拟现实
    1.3 虚拟制造及其研究内容
    1.4 数控加工仿真概述
        1.4.1 数控加工仿真的应用及现状
        1.4.2 基于网络和VRML技术的机床仿真系统
    1.5 课题主要研究内容及意义
        1.5.1 本课题的研究内容
        1.5.2 本课题的研究意义
    1.6 本章小结
第2章 数控外圆磨床结构分析及模型建立
    2.1 数控外圆磨床结构分析
        2.1.1 主要用途、特性和规格参数
        2.1.2 主要结构和功能
        2.1.3 主要机构和性能
        2.1.4 虚拟磨床信息抽象
    2.2 VRML基本概念
        2.2.1 VRML节点
        2.2.2 VRML的事件体系
        2.2.3 VRML内部节点通信方法
    2.3 机床模型的建立及优化
        2.3.1 Pro/Engineer/VRML协同建模
        2.3.2 机床模型的优化
    2.4 本章小结
第3章 系统整体功能设计
    3.1 系统整体结构和功能
    3.2 仿真系统平台的选择
    3.3 服务器、HTML、数据库、VRML结合的基本理论
    3.4 网站系统的建立
    3.5 数据库的选取及访问
    3.6 本章小结
第4章 基于VRML仿真的相关技术
    4.1 VRML与Java、JavaScript的交互
        4.1.1 VRML与Java的通讯方式
        4.1.2 VRML与JavaScript的通讯方式
        4.1.3 VRML与Java、JavaScript结合的实现
    4.2 VRML浏览器插件的选择
    4.3 材料去除技术
        4.3.1 毛坯模型及其参数化建模
        4.3.2 材料去除技术
    4.4 数控代码编译
        4.4.1 正则表达式
        4.4.2 NC数控代码编译
    4.5 碰撞检验技术
        4.5.1 碰撞检测的分类及算法
        4.5.2 利用Collision和JavaScript进行碰撞检测
    4.6 人机界面的通讯
    4.7 本章小结
第5章 虚拟磨床功能仿真
    5.1 虚拟磨床运动仿真
    5.2 虚拟磨床装配仿真
    5.3 虚拟控制和状态显示面板
    5.4 加工仿真实例
        5.4.1 外圆加工
        5.4.2 阶梯轴加工
        5.4.3 盘型凸轮加工
        5.4.4 凸轮轴加工
    5.5 本章小结
第6章 结论和建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
附录1. VRML中节点和事件例举编程代码
附录2. VRML浏览器插件编程代码
附录3. IndexedFaceSet节点语法
附录4. 材料去除HTML编程代码
附录5. NC程序判断过程典型代码
附录6.部件运动方向实现代码

(7)基于Web的超高速磨床加工仿真研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 数控加工技术仿真及研究现状
        1.2.1 虚拟现实技术
        1.2.2 虚拟制造技术
        1.2.3 数控加工仿真技术
        1.2.4 数控加工仿真技术的发展现状
    1.3 虚拟加工参数优化技术及研究现状
        1.3.1 虚拟加工参数优化技术概述
        1.3.2 虚拟加工参数优化技术的研究现状
    1.4 论文的来源、意义、主要内容和总体的框架
        1.4.1 论文的来源和意义
        1.4.2 论文研究的主要内容
        1.4.3 论文研究的总体框架
第2章 数控磨床的结构分析及建模
    2.1 数控磨床的结构分析
        2.1.1 数控磨床简介
        2.1.2 主要结构和功能
        2.1.3 主要机构和性能
    2.2 数控磨床建模软件的选取及介绍
        2.2.1 软件的选择
        2.2.2 UG软件简介
        2.2.3 UG软件的特点
        2.2.4 UG NX4软件主要功能模块
    2.3 基于UG的数控磨床仿真模型的建立
        2.3.1 数控磨床模型的简化
        2.3.2 数控磨床零部件的实体建模
        2.3.3 数控磨床仿真模型的虚拟装配
        2.3.4 数控磨床仿真模型的形象化渲染
    2.4 本章小结
第3章 基于Web的数控仿真平台介绍及构建
    3.1 数控仿真平台介绍
        3.1.1 基于现有软件进行二次开发
        3.1.2 基于OpenGL技术和VC++的开发
        3.1.3 基于VC与现有造型软件结合的开发
        3.1.4 基于VRML技术的开发
        3.1.5 开发方案的对比及选择
    3.2 VRML/JavaScript介绍
        3.2.1 VRML概述
        3.2.2 JavaScript概述
    3.3 VRML应用原理
    3.4 VRML浏览器
    3.5 机床虚拟操作系统的构建
        3.5.1 JavaScript-JavaApplet-VRML间的信息传递的实现方法
        3.5.2 多个VRML窗口之间的信息传递的实现方法
        3.5.3 不同页的JavaApplet之间的信息传递的实现方法
    3.6 本章小结
第4章 数控磨床的功能仿真
    4.1 仿真前模型的处理
        4.1.1 模型格式转换
        4.1.2 仿真模型运动关系定义
    4.2 工件建模及材料去除技术
        4.2.1 可磨削工件的三维建模技术
        4.2.2 材料去除技术
    4.3 数控代码编辑
        4.3.1 数控代码各种指令字介绍
        4.3.2 数控G代码编辑
    4.4 碰撞检测技术
        4.4.1 碰撞检测概念及研究目的
        4.4.2 基于VRML环境下碰撞检测的实现
    4.5 数控磨床功能仿真的实现
        4.5.1 VRML内外数据的传输
        4.5.2 仿真操作面板介绍
        4.5.3 通过碰撞检测实现越程保护
        4.5.4 数控系统功能实现
        4.5.5 数控仿真磨削加工过程的实现
    4.6 本章小结
第5章 基于Web的工艺参数优化及与加工仿真模块的整合
    5.1 MATLAB简介
    5.2 基于MATLAB的数控加工参数优化的网络构建
        5.2.1 网络的结构
        5.2.2 MATLAB的Web功能实现原理
        5.2.3 客户机与服务器的请求响应方式
    5.3 基于Web的数控加工参数优化的实现
        5.3.1 参数优化应用程序各层的实现及其所能完成的功能
        5.3.2 参数优化实现的具体方法
    5.4 页面实例演示
    5.5 远程参数优化与NC加工仿真
        5.5.1 利用ASP建立网站系统
        5.5.2 网站系统的建立
        5.5.3 参数优化、加工仿真及网站系统的整合
    5.6 本章小结
第6章 结论和建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
附录1.工件在VRML中的源程序代码
附录2.材料去除函数程序代码
附录3.碰撞检测函数程序
附录4.数控代码解释的相关程序
附录5.加工工件及动画实现的相关程序
附录6.输入页面的相关程序
附录7.输出页面的相关程序

(8)基于虚拟现实的强激光冲击系统仿真研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 虚拟现实技术及其发展现状
        1.2.1 虚拟现实技术概述
        1.2.2 虚拟现实技术的特征与分类
        1.2.3 虚拟现实技术的研究发展现状
        1.2.4 虚拟现实仿真的内涵和关键技术
    1.3 课题研究背景、意义和主要内容
        1.3.1 课题研究背景及其意义
        1.3.2 国内外主要激光冲击处理装置
        1.3.3 课题研究的主要内容
第二章 强激光冲击系统仿真总体设计
    2.1 强激光冲击系统仿真的总体分析
        2.1.1 系统的目标要求
        2.1.2 强激光冲击系统仿真研究的过程
        2.1.3 强激光冲击系统仿真研究的重点和难点
    2.2 强激光冲击系统介绍
        2.2.1 强激光冲击系统的组成
        2.2.2 激光光路系统
        2.2.3 激光电源与能源系统
        2.2.4 激光器冷却系统
        2.2.5 五轴数控工作台系统
        2.2.6 计算机集成控制系统
    2.3 激光冲击处理工艺过程
    2.4 强激光冲击系统虚拟现实仿真平台的体系结构
        2.4.1 虚拟现实仿真平台的体系概述
        2.4.2 演示模块
        2.4.3 虚拟实验模块
        2.4.4 虚拟现实仿真系统平台的实现方法
    2.5 本章小结
第三章 强激光冲击系统虚拟现实仿真建模语言
    3.1 虚拟现实仿真的建模语言
    3.2 VRML介绍
        3.2.1 VRML的基本工作原理
        3.2.2 VRML的主要功能
    3.3 VRML编程
        3.3.1 VRML文件的组成及其结构
        3.3.2 VRML的编程规则
    3.4 VRML虚拟世界的建模和浏览工具
        3.4.1 VRML虚拟世界的建模和对象的建模
        3.4.2 VRML文件的浏览
    3.5 本章小结
第四章 强激光冲击系统模型构建方法研究
    4.1 UG软件及功能模块
        4.1.1 UG软件简介
        4.1.2 UG NX6运动仿真模块
    4.2 UG和VRML联合建模与仿真
        4.2.1 UG和VRML联合建模与仿真的优点
        4.2.2 UG和VRML联合建模与仿真过程
    4.3 强激光冲击系统的几何建模
        4.3.1 强激光冲击系统的几何建模分析
        4.3.2 强激光冲击系统几何模型的具体构建
    4.4 本章小结
第五章 强激光冲击系统的动态仿真研究
    5.1 五轴数控工作台的运动学分析
        5.1.1 数控工作台运动学分析的意义
        5.1.2 数控工作台运动学研究方法
        5.1.3 激光冲击数控工作台运动学建模
    5.2 激光冲击数控工作台运动学仿真
        5.2.1 工作台运动学仿真概述
        5.2.2 激光冲击处理典型过程运动仿真
    5.3 系统其它运动部件的运动建模及其模型的导出
        5.3.1 强激光冲击系统其它部件的运动建模
        5.3.2 激光冲击系统模型的导出
    5.4 本章小结
第六章 强激光冲击系统虚拟现实仿真的实现
    6.1 系统模型的物理建模和听觉建模以及场景细化
        6.1.1 强激光冲击系统的物理建模
        6.1.2 系统的听觉建模
        6.1.3 虚拟实验室场景的细化
    6.2 强激光冲击系统虚拟现实仿真交互性的研究
        6.2.1 强激光冲击虚拟现实仿真中的交互方式
        6.2.2 事件交互在系统仿真中的应用
        6.2.3 脚本交互(SAI)在系统仿真中的运用
        6.2.4 外部编程交互(EAI)在系统仿真中的应用
    6.3 基于网络的强激光冲击系统虚拟现实仿真实现
        6.3.1 虚拟仿真系统的编写
        6.3.2 虚拟仿真系统的运行
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 研究前景展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研项目

(9)网络化制造模式下MES系统研究与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 网络化制造发展现状研究与分析
        1.1.1 网络化制造模式下企业生产特征
        1.1.2 国外网络化制造发展研究
        1.1.3 国内网络化制造发展现状
        1.1.4 国内网络化制造发展遇到的问题与发展趋势
    1.2 制造执行系统(MES)现状研究与分析
        1.2.1 制造执行系统(MES)基本概念
        1.2.2 国外MES发展概况
        1.2.3 国内MES发展概况
        1.2.4 制造执行系统(MES)主要功能与发展趋势
    1.3 课题研究意义、课题来源与研究内容
        1.3.1 课题研究意义
        1.3.2 课题来源
        1.3.3 课题研究内容
    1.4 本章小结
第2章 N-MES系统结构研究与建立
    2.1 引言
    2.2 网络化制造车间生产管理模式发展研究
        2.2.1 车间管理模式发展研究
        2.2.2 网络化制造环境下车间管理特征
    2.3 N-MES系统定位及概念建立
        2.3.1 N-MES系统在企业信息建设中的定位
        2.3.2 N-MES概念建立
    2.4 N-MES系统结构建立
        2.4.1 背景企业网络结构
        2.4.2 N-MES系统结构的建立
        2.4.3 N-MES系统功能确定
    2.5 本章小结
第3章 N-MES系统实时集成结构研究与设计
    3.1 引言
    3.2 嵌入式系统在N-MES系统应用研究
        3.2.1 嵌入式实时数据库研究
        3.2.2 N-MES系统实时集成要求
    3.3 N-MES系统实时集成结构设计
        3.3.1 背景企业制造数据特点研究
        3.3.2 设计嵌入式实时数据库
        3.3.3 实时数据的传输
    3.4 N-MES系统数据实时集成
        3.4.1 制造过程数据流分解
        3.4.2 设计数据集成流程
        3.4.3 设计实时集成序列
    3.5 本章小结
第4章 N-MES系统动态调度模型研究与建立
    4.1 引言
    4.2 网络化制造模式下动态调度结构设计
        4.2.1 网络化制造模式下离散型企业生产特征
        4.2.2 建立动态调度结构
        4.2.3 确定调度数学算法
    4.3 面向用户的时间性能调度标准计算
        4.3.1 基于马尔可夫决策过程的工件生产响应时间计算
        4.3.2 工件生产时间与完成时间计算
        4.3.3 针对时间参数的调度仿真计算
    4.4 基于HOPFIELD神经网络调度方案综合决策设计
        4.4.1 设计综合决策结构
        4.4.2 自适应控制结构部分设计
        4.4.3 调度方案多目标优化选择计算
    4.5 N-MES系统动态调度模型仿真计算与结果分析
        4.5.1 仿真计算结果
        4.5.2 仿真计算结果分析
    4.6 本章小结
第5章 N-MES原型系统开发与应用
    5.1 引言
    5.2 N-MES原型系统开发背景及可行性分析
        5.2.1 背景企业对N-MES系统需求分析
        5.2.2 可行性研究
    5.3 系统功能设计
        5.3.1 系统运行环境
        5.3.2 实现功能目标
    5.4 MES~(NEU).NET v1.0系统结构设计
        5.4.1 系统结构设计
        5.4.2 数据库与主要功能模块设计
    5.5 MES~(NEU).NET v1.0系统测试
        5.5.1 设计测试流程
        5.5.2 设计测试内容
        5.5.3 确定测试软件
        5.5.4 MES~(NEU).net v1.0测试结果
    5.6 MES~(NEU).NET v1.0系统功能介绍
        5.6.1 MES~(NEU).net v1.0系统应用环境
        5.6.2 在线生产调度子系统
        5.6.3 实时生产数据子系统
        5.6.4 产品生产信息子系统
        5.6.5 系统管理子系统
    5.7 本章小结
第6章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表论文
作者简介
证明材料

(10)网络化制造系统中虚拟加工若干关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略词表
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 网络化制造
        1.1.2 虚拟制造
        1.1.3 虚拟加工
    1.2 国内外相关研究
        1.2.1 虚拟加工环境模型
        1.2.2 通用数控程序解析方法
        1.2.3 虚拟加工可视化仿真算法
        1.2.4 碰撞检测技术
    1.3 课题来源及本文主要工作
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 选题意义
        1.3.3 本文主要工作
        1.3.4 论文结构
2 虚拟加工系统体系结构
    2.1 引言
    2.2 虚拟加工的特点
    2.3 虚拟加工系统的体系结构
        2.3.1 网络化制造系统体系结构
        2.3.2 虚拟加工系统体系结构
    2.4 虚拟加工关键技术
        2.4.1 虚拟加工环境建模
        2.4.2 数控程序解析技术
        2.4.3 虚拟加工可视化仿真
        2.4.4 碰撞检测算法
    2.5 本章小结
3 虚拟加工环境建模
    3.1 引言
    3.2 虚拟加工环境的层次模型
    3.3 部件层模型
        3.3.1 虚拟部件几何模型
        3.3.2 虚拟部件物理属性仿真模型
    3.4 设备层模型
        3.4.1 虚拟设备配置模型
        3.4.2 虚拟设备行为控制模型
    3.5 环境层模型
    3.6 本章小节
4 通用数控程序解析器的实现
    4.1 引言
    4.2 数控程序格式
        4.2.1 数控程序的组成
        4.2.2 程序字
        4.2.3 程序段格式
        4.2.4 子程序调用
    4.3 框架结构
    4.4 数控程序处理流程
    4.5 数控系统定制
    4.6 检错
        4.6.1 词法分析
        4.6.2 语法分析
    4.7 解析
        4.7.1 刀位文件数据格式
        4.7.2 程序解析
    4.8 规则数据库设计
    4.9 本章小节
5 虚拟加工可视化仿真及其加速技术
    5.1 引言
    5.2 基于三角网格模型的加工仿真算法
        5.2.1 加工表面细分
        5.2.2 刀具扫掠体构造
        5.2.3 加工仿真算法
    5.3 提高可视化仿真速度的技术
        5.3.1 三角面片区域判定
        5.3.2 虚拟场景部件的遍历
        5.3.3 重绘区域判定
        5.3.4 改进区域划分算法
        5.3.5 实验及分析
    5.4 本章小节
6 面向虚拟加工的碰撞检测技术
    6.1 引言
    6.2 现有碰撞检测算法分类
        6.2.1 按空间域分类
        6.2.2 按输入模型分类
        6.2.3 按检测方法分类
    6.3 面向虚拟加工的混合碰撞检测算法
        6.3.1 凹多面体的凸分解
        6.3.2 物体空间粗判断
        6.3.3 图像空间精判断
    6.4 实验
        6.4.1 实验一
        6.4.2 实验二
    6.5 本章小结
7 系统实现及应用
    7.1 引言
    7.2 系统实现方法
        7.2.1 面向对象方法
        7.2.2 组件化程序设计方法
        7.2.3 UML语言
    7.3 系统运行环境
    7.4 应用实例
        7.4.1 虚拟加工环境建模
        7.4.2 数控程序解析
        7.4.3 加工过程可视化仿真
        7.4.4 虚拟测量
        7.4.5 模型库管理
    7.5 本章小结
总结与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表论文与科研成果情况

四、VRML在制造系统虚拟现实仿真中的应用(论文参考文献)

  • [1]超高速磨削试验台数字化设计与仿真分析研究[D]. 关鹏. 东北大学, 2018(12)
  • [2]制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究[D]. 黎柏春. 东北大学, 2016(07)
  • [3]基于虚拟现实的袋式除尘器清灰仿真实验关键技术及应用研究[D]. 张治娟. 河北工业大学, 2015(07)
  • [4]面向云制造的可视化关键技术研究[D]. 兰影铎. 东北大学, 2014(08)
  • [5]基于web的立式加工中心加工仿真研究[D]. 赵保华. 东北大学, 2010(04)
  • [6]基于web的数控外圆磨床加工仿真研究[D]. 丛淼淼. 东北大学, 2010(03)
  • [7]基于Web的超高速磨床加工仿真研究[D]. 张恒先. 东北大学, 2010(03)
  • [8]基于虚拟现实的强激光冲击系统仿真研究[D]. 荀群德. 江苏大学, 2010(08)
  • [9]网络化制造模式下MES系统研究与实现[D]. 赵海峰. 东北大学, 2008(06)
  • [10]网络化制造系统中虚拟加工若干关键技术研究[D]. 徐建国. 南京理工大学, 2007(06)

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VRML在制造系统虚拟现实仿真中的应用
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