侯宇[1]2001年在《基于OpenGL的机械原理实验仿真软件开发》文中研究说明本文论述了如何在Wndows 9x/NT环境下，通过Visual C++调用OpenGL图形库中的函数，开发机械原理实验叁维运动仿真CAI软件的方法。其目的是在计算机上虚拟实现传统的机械原理实验。 本文首先简要介绍了叁维绘图所使用的主要工具OpenGL的功能、工作结构、绘制原理及其在Windows中的实现方法。阐述了机械原理实验仿真软件开发的总体设计思想、仿真软件的构架和各个功能模块及软件界面设计。研究了结合面向对象技术和叁维可视化技术开发交互式运动仿真的原理和应用，并提出了相应的解决方案。 本课题完成了机械原理课程中几个典型实验的运动仿真。将该系统与机构运动学理论相结合，根据常用机构几何参数建立数学模型后，对其进行参数化叁维造型，形成具有真实感的机构叁维模型。然后根据输入的机构参数，采用运动的动画显示技术动态地绘制出机构的图像并展现机构在每一位置的运动情况，即做到实时叁维变参数设计。研究的具体范围包括平面连杆机构、空间连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等。 最后，本文就研究中取得的成果和存在的不足进行了总结，并对后续的相关研究提出了建议。
王超[2]2004年在《基于Web的材料力学实验仿真软件的开发》文中研究说明材料力学实验课程在材料力学教学中有着非常重要的地位。开发材料力学实验仿真软件,不仅可以用来进行远程教学以缓解当前实验教学的压力,也可以在实际教学中作为学生的课前预习和课后巩固使用。 本文提出了如何在Windows 9X/NT/2000环境下,借助Visual C++结合面向对象技术开发材料力学实验仿真软件的设计思路,介绍了通过OpenGL、ActiveX控件以及数据库来模拟真实实验的新方法,并给出了相应的具体开发方案。 在力学实验的模拟上,根据实验的特点主要通过两种方式进行模拟:其一,在实际实验中所得数据的基础上建立数据库进行实验的再现模拟;其二,是根据理论原理建立数学模型进行数值模拟。通过以上两种不同的模拟方法,本论文分别阐述了拉伸破坏实验、压缩破坏实验以及电测法测定材料弹性模量和泊松比的仿真软件设计与开发的方法。同时,分析讨论了材料塑性变形阶段的力学性质及本构关系。最后,构架了用于进行远程教学的“材料力学网络实验室”的总体框架。 本论文对基于Web的实验教学仿真软件开发方案进行了探索研究。材料力学实验仿真软件的成功开发验证了新思路、新方法的可行性,为今后其它材料力学实验仿真软件的继续开发并最终实现现代化远程教学奠定了基础。
姚俊宁[3]2008年在《超近程防护系统图形仿真研究》文中进行了进一步梳理随着精确制导武器的发展,超近程防护系统作为反导体系的最后一道保护屏障,具有重要的军事意义。应用图形仿真技术来辅助超近程防护系统的研制是武器装备实现科学筹划、良性发展的重要途径。本论文首先对超近程防护系统的特点和数学模型进行了深入的分析研究,根据其数学模型和课题研究的需要,论证制定所要实现的功能。然后以VisualC++编程环境及OpenGL图形标准在叁维图形仿真方面的应用技术为基础,建立起软件的框架并编码实现了所需要的视点漫游、叁维环境生成、叁维模型导入、碰撞检测、爆炸效果模拟等功能。这些功能通过面向对象的程序设计方法实现,使软件便于维护和扩展。软件的设计开发过程采用快速原型模型。经过快速分析,快速开发出一个仿真软件原型。在试用原型过程中加强通信与反馈,反复评价和改进原型,减少误解,弥补漏洞,适应变化,最终开发出令人满意的软件。仿真软件十分清晰地模拟了系统的作战过程,取得了良好的仿真效果。在超近程防护系统研发的初始阶段,应用此图形仿真软件可以对系统的作战性能进行初步评估和改进,可以使决策者和武器的设计者对研制中的超近程防护系统的作战能力有直观的认识,从而对进一步优化攻击单元的分布起到一定的辅助作用,使系统的各种性能指标更接近实战要求。在随后的研制阶段,研制者和使用者可以在仿真作战环境中对系统的作战过程进行模拟,进一步检验系统的设计方案、技术战术性能,为系统的最后定型提供依据。仿真软件的应用于整个超近程防护系统的研制开发过程,可以做到边设计边开发,从而缩短研发周期,节约研发费用。
张向奎[4]2008年在《汽车车身部件快速成形仿真技术平台与关键算法研究》文中提出板料冲压成形已作为一种重要的塑性加工工艺广泛应用于航空航天、汽车、造船五金等工业领域,尤其在汽车制造业中显得十分重要。金属薄板在冲压成形过程中通常会产生较大的塑性变形,在实际生产过程中,常常会出现各种各样的成形缺陷,利用有限元仿真技术对汽车冲压件的冲压成形进行数值模拟,能很好的预测成形缺陷。汽车车身设计早期阶段的模型设计和后期的模具设计都是一个反复尝试的过程,在模型设计阶段,没有模具信息,为了减少试错的次数和降低模具设计的难度,需要有一个能够直接地、大致地评价车身零部件可成形性设计的快速校核工具。以如上的应用背景,本文开发了板成形CAE模拟软件的基础开发环境——COMX软件开发平台;在COMX平台的基础上,本文重点探讨了车身部件快速成形仿真软件系统KMAS/One-step的设计和实施过程,并对其中一些关键算法进行了深入探讨和研究。本文完成的主要工作有:(a)CAE基础软件开发环境——COMX软件开发平台的分析、设计及实施等工作。其中的主要内容有:COMX核心框架的需求分析与基本设计思路、COMX核心框架的设计与实施、基于插件的GUI机制建立、基于OpenGL的可视化相关组件设计与实施以及板成形数值模拟公共数据结构及相关显示和序列化组件的设计与实施等工作,以这些工作为基础构建了汽车车身部件快速成形仿真技术的基本开发平台。(b)探讨了基于能量释放的One-step求解器初始场预示算法。(c)对有限元大规模线性稀疏矩阵求解的直接法和迭代法也分别进行了深入探讨和研究。(d)对One-step前后处理系统中的若干关键算法也进行了研究,主要包括前处理有限元网格多边形选取算法以及有限元网格质量及打折判别和修正算法等内容。(e)对KMAS/One-step求解器的自动测试环境进行了研究,并且设计和实施了相关测试程序。
李素有, 孙智民, 段明耀[5]2001年在《基于OpenGL的机械原理实验叁维图形仿真系统》文中进行了进一步梳理介绍了利用OpenGL和Visual C++6.0开发机械原理实验叁维运动仿真软件的方法，研究了结合面向对象技术和叁维可视化技术开发交互式实验仿真的原理和应用，并提出了在应用中相应的解决方案。
高二峰[6]2011年在《潜油电泵机组通过水平井弯曲段可视化仿真》文中指出随着潜油电泵应用技术的不断提高,潜油电泵在水平井中的应用越来越广泛。提高潜油电泵在水平井直井段以下位置的应用成功率,对于增加水平井的采油效率和油田效益具有重要的意义。潜油电泵机组在通过水平井弯曲段时的实际受力情况十分复杂,目前工程人员对机组在弯曲段的弯曲应力计算大多采用挠度相等法进行估算,其计算结果缺乏直观性和准确性。针对该问题本文采用可视化仿真技术,对潜油电泵机组通过水平井弯曲段的过程进行了研究,编制了机组通过弯曲段的可视化仿真软件。本文通过对机组在弯曲段受力状态的分析,建立了机组在不同弯曲状态下的力学模型,在建模过程中采用迭加原理及纵横弯曲理论。着重分析了下放力、机组重力、摩擦力与机组底端的机械阻力等对机组弯曲变形的影响,由此建立的力学模型能够更真实的反映机组在弯曲段的实际受力情况。在建立了力学模型之后,通过必要的简化和近似,建立了系统的计算机仿真模型。本仿真软件以VC++为开发平台,利用OpenGL的叁维建模技术,实现了井壁及机组叁维模型的快速建立。在此基础上建立了叁维可视化仿真环境,对潜油电泵机组在弯曲段的受力状态和应力分布情况进行了分析计算,并实现了机组通过弯曲段的叁维动画仿真。通过对仿真软件的应用,计算出不同系列机组在给定套管尺寸的情况下能够通过的弯曲段最大狗腿度,为工程施工提供了重要依据。
王申[7]2015年在《动感飞行游戏中的运动平滑处理技术与虚拟飞行仿真技术的研究》文中指出动感飞行游戏作为一款动感游戏产品,凭借其高仿真性和强互动性的特点赢得了越来越多人们的喜爱。其中的运动平滑处理技术和虚拟飞行仿真技术可提高游戏玩家的舒适度和模拟飞行的逼真度,为动感飞行游戏的开发提供有力的技术支撑。本文以动感飞行游戏为研究对象,对其动感座椅的运动平滑处理技术和虚拟飞行仿真技术进行了较为深入系统的研究。利用ADAMS软件对动感座椅进行了理想和实际驱动速度条件下的运动学仿真。将动感座椅的叁维模型导入ADAMS/View模块中,在其零部件之间添加约束关系,利用Step函数构造了不同形式的驱动速度函数,经仿真计算得到了动感座椅的各运动参数的响应结果,通过ADAMS/Postprocessor模块输出了运动参数曲线图。动感座椅的运动学仿真分析发现驱动速度波动是影响动感座椅运动平滑性的关键因素。提出了一种基于弦截迭代法的插补速度控制方法。分析了参数曲线插补原理和插补速度控制原理,指出了泰勒展开法和阿当姆斯微分方程法用于参数曲线的实时插补理论上的局限性,提出了基于弦截迭代法的参数曲线插补算法,给出了算法流程。通过叁组仿真实验验证了该算法具有运算量小、收敛快、精度高等优点,该插补算法可有效减小动感座椅运动速度的波动,提高了动感座椅的运动平滑性。提出了一种改进的Diamond-Square算法,给出了算法流程,结合OpenGL完成了基于该算法的地形模型生成实例,验证了算法的有效性。采用天空盒方式生成天空模型,描述了天空纹理的贴图过程,完成了基于OpenGL的天空模型生成实例。分析了粒子系统的工作原理,指出了粒子属性值的设置是粒子系统设计过程的关键环节,提出了一种简单实用的粒子属性随机值的求取方法,通过基于OpenGL的雪花粒子系统设计实例验证了该方法的可行性。采用Euler角描述飞机模型的运动姿态,推导出了飞机模型的平动与转动变换矩阵,建立了飞机运动学模型;通过设置不同的摄像机及应用取景变换矩阵,实现了飞机模型在空间中的漫游以及飞行视角的切换;分析了DirectInput接口的工作原理,并利用该接口将游戏手柄与虚拟飞行仿真软件集成在一起,实现了游戏手柄对飞机飞行姿态的控制。
乌兰[8]2007年在《叁维离散元法计算仿真软件的研究》文中进行了进一步梳理在构建一种基于离散元法的机械部件通用数字化设计方法和集成设计分析软件时，存在的一个问题是有些零部件表面不是完整的图元，例如一个柱面上钻有圆孔和一个锥面上开有沟槽等。为了在边界建模和叁维离散元法分析时，去除这些缺失部分，本文提出实边界和虚边界的概念。实边界表示机械部件中实际存在的面，这些面与散粒物料接触时有接触力产生；虚边界表示实边界上缺失部分，散粒物料与虚边界接触时没有力产生，因而可以穿过虚边界。分析还可知，定义虚实边界的方法，也可望解决不同图元间的相贯问题。在上述思想指导下，本文建立了球体颗粒与虚圆形平面、虚圆柱面边界的接触判断、接触点坐标和接触迭合量的求解方法，还建立了球体颗粒与实多边形平面、实扇形平面和实锥面边界的接触判断、接触点坐标和接触迭合量的求解方法。采用面向对象技术，在Windows环境下，以VC++6.0为开发工具，实现了上述算法，还实现了球体颗粒与运动边界、组合边界、相贯边界的接触碰撞，同时采用OpenGL实现了机械部件工作过程的仿真显示。本文的工作对于完善集成设计分析软件及建立相关机械部件的通用数字化设计方法均有较大意义。
张伟[9]2006年在《大型结构物滑移装船过程仿真研究》文中研究表明大型结构物滑移装船技术是海洋石油工程的关键技术,该技术取代传统的浮吊施工方法,通过绞车将平台组块和导管架等大型结构物沿导轨牵引到驳船上,在此过程中实时监测驳船承受载荷和潮汐的变化,动态调整驳船水舱的水量来控制驳船处于作业所需的浮态和稳性。目前针对滑移装船过程的控制原理和相关技术的研究还不够深入,如何对结构物滑移装船作业过程进行更加合理有效的控制,从而提高作业的可靠性和效率,是当前急需解决的问题。文中针对大型结构物滑移装船的特点,对滑移装船过程中不同阶段的驳船载荷、浮态和稳性的变化、潮汐以及其它相关因素的影响进行了分析,通过对滑移装船压载水调载和关键技术的研究,结合可视化技术搭建仿真平台,实现了滑移装船作业过程的可视化仿真,直观地再现了大型结构物滑移装船的动态过程,本文主要的研究内容包括:1.通过对大型结构物滑移装船作业过程、不同滑移装船作业形式以及相关环境因素对滑移装船过程影响的分析,研究了滑移装船过程中驳船稳性、浮态的变化和规律。2.根据大型结构物滑移装船过程中载荷变化以及船舶静力学理论,建立滑移装船压载水调载模型,并对滑移装船过程中压载水的调节过程进行了优化分析,建立优化模型。3.依据大型结构物滑移装船作业控制以及各系统工作机理的分析,采用面向对象的开发方式编制了计算机仿真程序,模拟滑移装船过程中驳船稳性、浮态的动态变化及压载水的调控过程。4.采用OpenGL技术建立大型结构物滑移装船过程可视化仿真环境,直观清楚地展现滑移装船过程中各系统的动态时空变化关系,实现了大型结构物滑移装船仿真过程的可视化。
商慧[10]2006年在《叁维离散元法计算仿真软件开发研究》文中提出本文在对国内外有关离散元法研究现状及存在问题进行分析的基础上,结合相关机械部件的特点和设计要求,提出由机械部件的CAD模型建立其叁维离散元法分析模型,在此基础上实现CAD软件与自主开发的叁维离散元法计算仿真软件集成,从而构建一种集设计与性能分析评价为一体的与散粒物料接触作用的机械部件通用数字化设计方法和集成设计分析软件,为相关机械部件的数字化设计和优化设计提供了一种新方法和新工具。在自主开发叁维离散元法软件时,采用了一种基于图元(如平面、球面、椭球面、柱面和锥面等)的叁维离散元法边界建模新方法;为了解决基于图元边界建模时,存在的图元不完整和不同图元的相贯问题,提出了实边界和虚边界的概念;还提出一种基于图元的叁维离散元法软件边界类划分的新方法。以球体颗粒为研究对象,对球体颗粒间、球体颗粒与几种边界图元间的接触判定、接触力计算以及颗粒运动方程求解等问题进行详细分析,给出了求解方法和计算公式,初步建立了叁维球体颗粒模型的离散元法基本理论。在上述理论及方法的基础上,使用Visual C++并结合OpenGL叁维图形库开发了叁维离散元法计算仿真软件,通过数据库共享实现了自主开发的叁维离散元法计算仿真软件与前端CAD软件的集成。该集成设计分析软件采用由边界的CAD模型建立其离散元法分析模型,采用球形颗粒模型建立散体颗粒的离散元法分析模型,可由用户选择颗粒入口的形状和大小,可采用线性、赫兹等接触力学模型进行接触力的计算,还具有单个颗粒运动跟踪等功能,通过一些简单实例初步验证了软件的可行性、可用性和优点。
参考文献：
[1]. 基于OpenGL的机械原理实验仿真软件开发[D]. 侯宇. 西北工业大学. 2001
[2]. 基于Web的材料力学实验仿真软件的开发[D]. 王超. 西北工业大学. 2004
[3]. 超近程防护系统图形仿真研究[D]. 姚俊宁. 南昌大学. 2008
[4]. 汽车车身部件快速成形仿真技术平台与关键算法研究[D]. 张向奎. 吉林大学. 2008
[5]. 基于OpenGL的机械原理实验叁维图形仿真系统[J]. 李素有, 孙智民, 段明耀. 计算机应用研究. 2001
[6]. 潜油电泵机组通过水平井弯曲段可视化仿真[D]. 高二峰. 中国石油大学. 2011
[7]. 动感飞行游戏中的运动平滑处理技术与虚拟飞行仿真技术的研究[D]. 王申. 电子科技大学. 2015
[8]. 叁维离散元法计算仿真软件的研究[D]. 乌兰. 吉林大学. 2007
[9]. 大型结构物滑移装船过程仿真研究[D]. 张伟. 天津大学. 2006
[10]. 叁维离散元法计算仿真软件开发研究[D]. 商慧. 吉林大学. 2006