三維仿真論文精選(九篇)
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第1篇：三維仿真論文范文
關鍵詞：建模，裝配仿真，干涉檢查
1 引言虛擬制造是實際制造工程在計算機上的映射，船舶建造仿真要求采用三維的模型來代替實際的制造工程，將在車間、船臺（塢）的工作在虛擬的環境下先運行一遍，從分段裝配、舾裝配合、動力學性能、流體力學性能等多方面進行系統的分析，從而得出船舶建造的邏輯順序與合理性，并為建造過程的優化準備好數據基礎。
2 船舶建造數字建模及裝配仿真要求船舶的建造是一個復雜的系統工程，現代造船技術以中間產品為導向，采用成組技術和計算機集成制造技術，有層次的對整個建造工程實施分解，在不同的階段，對三維建模有不同的要求。在以進行船舶建造作業計劃編制為目的，同時滿足生產設計需要的情況下，對船舶數字化建模和裝配仿真技術的要求是[1,2]：（1）提供編制計劃所需要的產品特征信息，包括產品的幾何特征、物理特征、工程結構特征等。在實際建造前根據數學基礎與圖形學映射關系確定各個零件的配合情況；（2）對產品進行干涉檢查，確定整個裝配方案的可行性，在虛擬環境下消除產品的設計缺陷；（3）通過裝配仿真，給出產品的裝配信息與約束信息，確定生產計劃所需要的裝配邏輯順序；（4）以虛擬制造技術為基礎，通過仿真，構建裝配工藝路線，實現可行的裝配工藝規劃；（5）進行裝配工藝仿真后處理，給出適合生產實際的三維模型與工藝文件。
3 數字化三維模型的建立這里使用的是CATIA V5 軟件進行建模裝配仿真與干涉檢查。CATIA V5 是IBM 和達索系統公司共同推出的CAD/CAE/CAM 軟件，該軟件能夠在windows和Unix 等平臺上運行，具有較強的三維造型功能，還有較強的運動仿真功能模塊。
3.1 造船工程分解與任務包的確定
進行三維數字化建模，不能單純的為了建模而建模，如果只是將船舶按其二維圖紙做成三維物體，則失去了建模的意義。以生產計劃編制為目標的數字化建模通過船舶工程分解，來分清整個工藝過程，確立任務包，在此基礎之上，為后面的裝配仿真打下信息基礎。
船舶生產的過程實際上是制造零部件，即所謂的“中間產品”。免費論文。這些中間產品經過幾個制造級的逐漸變大變復雜，終而形成一艘船，即最終產品。免費論文。因此從中間產品的角度來分解船舶的建造任務是理想的方案，這就是產品導向型分解。產品導向型工程分解的原理是：任何系統結構都是層次分明有序可循的，通過層層分解可以通過圖表的形式揭示其有序結構。
產品導向型工程分解用于造船時，首先按照任務本質的不同將造船全過程分為船體建造、舾裝和涂裝三大類，每一大類又分為加工和裝配兩種作業。例如，將船體建造分為零件加工、零件裝配、部件裝配、小分段裝配、分段裝配、大分段裝配和船體合攏7 個制造級。
3.2 分段模擬建模
（1）船體外板的建模
本文是在具有船殼曲面型值表的基礎上進行船殼曲面的三維建模。由于型值表中的數據有間隔，在生成型線后，還進一步對其進行了光順。在具體建模過程中環境的設置如下：以X 正方向為船艏方向，Y 正方向為船右舷方向，Z 正方向為船高方向。只需XZ 平面一邊建立一半船殼曲面，另一邊映射即可。在生成所有曲面之后，如果還有局部的地方出現棱角，還可以充分利用CATIA 中的曲面修改功能，對于有棱角的地方可以把帶有棱角線兩邊的曲面連接（Join）成一大塊，然后在棱角線兩邊分別用兩個參考面把這塊大面截斷（Split）成兩塊面，去掉中間有棱角線的曲面。再由這兩塊Split面通過Blent（or Fill）命令連接起來，Blend（or Fill）命令中有保證曲面光順連接的選項，可以保證曲面的光順連接。對于凹凸不平的小塊曲面也可以用這種方法來修改。
（2）零件的建模
零件的建模，其目的是為了在以后的裝配仿真和生產計劃編制中提供必要的信息。其應具備下列基本策略：
（a）特征設計與特征提取的綜合利用。特征是產品建模的強有力支持。建模時應將特征設計與特征提取結合起來，充分利用現有的CAD 系統所提供的特征造型功能，盡量從有關內部數據庫直接提取，同時要充分的利用人機交互共功能，通過交互輸入定義。
（b）面向對象的建模方式。面向對象的建模方式，具有先粗后精，由抽象到具體的特點，符合產品設計時的自然思維習慣，應在建模中得到充分應用。
（c）模型的層次化組織。免費論文。在建模過程中，應該具有大局觀，不能只盯著一個構件，而是應該考慮整體的層次性，在經過詳細科學的分解以后，分層有計劃的建模。
模型不僅要處理設計系統的輸入信息，還應能處理設計工程中的中間信息和結果信息，因此模型的信息應隨著設計過程的推進而逐步豐富和完善。
4 裝配仿真與干涉檢查船舶裝配仿真與干涉檢查是在虛擬的環境下確定船舶的作業邏輯順序，提供生產工藝數據資料，檢驗工藝與設計的可行性。它是船舶虛擬制造和生產作業計劃的至關重要的一環，是進行生產規劃的基礎。裝配仿真包括了零件裝配、部件裝配和分段裝配三個制造級的任務包。在進行裝配仿真的過程中，應該按照工藝順序依次進行虛擬，其作用如下：(1) 擬定裝配方案，優化裝配結構。從設計和制造工藝出發，在各種約束中尋求裝配的合理性與最優性；(2) 改進裝配性能，降低裝配成本。船舶裝配所涉及的零件種類繁多，數量巨大，裝配仿真的任務首先要確保產品的裝配到位，然后要求裝配能夠比較容易實現，盡量降低成本；(3) 產品可制造性的基礎。由于目前詳細設計一般還是二維的，必須在虛擬三維環境下檢查產品的可行性；(4) 為計劃提供必要的信息數據。
4.1 裝配仿真
裝配仿真的覆蓋范圍很廣泛，這里具體來說包括裝配順序、裝配路徑和裝配工藝三個方面的內容，其中裝配順序與裝配路徑是最為核心內容。
4.2 干涉檢查
船體分段有很多組件構成，肉眼很難發現可能的干涉情況，利用CATIA 所提供的干涉檢查函數，可以自動的檢查所有的干涉情況。下面通過實例來說明。
在構件中有一工字梁與角鋼交叉，要進行干涉檢查，看兩者是否有接觸而不能裝配，應用Compute Clash 命令，將兩個零件同時選中，即可分析這兩個零件的干涉情況。當對話框Result 出現Clash 表示兩個組件發生了干涉，出現Contact 則表示選定的兩個組件相接觸，如果No interference 則表示沒有干涉。
5 結語本文以編制生產計劃為目的，研究了基于虛擬制造下的三維數字化建模的方法。在CATIA 環境下，研究了怎樣通過對工藝合理性分析結合裝配分析，虛擬干涉檢查、產品裝配、生產工藝仿真，最后得到適合生產計劃編制的數字化模型。
第2篇：三維仿真論文范文
關鍵詞：虛擬現實技術，網絡會展，發展，展望
一、虛擬現實技術的概述
虛擬現實（VirtualReality，簡稱VR技術），又稱靈境技術，是以浸沒感、交互性和感知性為基本特征的計算機高級人機界面[1]。虛擬現實系統的核心設備仍然是計算機，即通過計算機圖形構成的三維數字模型，以仿真的方式給用戶創造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界，并通過頭盔顯示器(HMD)、數據手套等輔助傳感設備，給用戶提供一個觀測與該虛擬世界交互的三維界面，使用者可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環境及事物的內在變化，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，使人和計算機很好地“融為一體”，給人一種“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制，感受到真實世界中無法親身經歷的體驗。
作為尖端科技，虛擬現實綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術、并行處理技術和傳感技術的最新發展成果，是一種由計算機生成的高技術模擬系統。虛擬現實技術的應用前景十分廣闊，已廣泛應用于工業、模擬軍事演習、工程、教育、醫學、字化酒店、商品展示、娛樂等領域，也同樣適用于網絡會展。
二、虛擬現實技術在會展業中的應用現狀
隨著迅速發展的虛擬現實技術與計算機多媒體展示技術的結合，在展覽方面也不斷涌現出一些結合虛擬現實技術的網絡會展。如今國外的虛擬會展業已經十分成熟，如著名的德國漢諾威展，在網絡上運用虛擬現實技術建立三維立體的展示系統；國外一些城市宣傳也開始采用虛擬現實技術，如網上新加坡、虛擬龐貝古城、虛擬巴黎圣母院等，運用三維虛擬現實技術展示一些有價值的文物、展品和三維場景，使用戶能夠通過Internet遠程連接去體驗。
國內的虛擬會展目前還基本屬于界面包裝，主要通過二維平面靜態地網頁展示，如中國茶葉博覽會，采用虛擬現實技術對茶具和茶文化進行網上瀏覽，還有虛擬現實環球網站（www．vwww．com）利用虛擬現實技術進行網上展銷；再如武漢國際機電博覽會，采用網上虛擬武博會和武博會同期開幕，未到展會現場的客戶通過點擊該網站，就可像親赴現場一樣，可在場館內每一個展位前流連，任意觀看各種產品，了解它們的性能和用途，甚至突破實際參觀過程中的限制，深入了解展品的內部結構，瀏覽武博會的即時信息。
虛擬展覽系統按其表現形式可分為三類：①運用圖文聲像以及環視圖展示物品和場景。這類系統因表現形式的局限，不能更生動、更全面的展示。②單純的三維場景展示，用戶可以隨意漫游，但只提供展覽會的表面形式，不提供展覽內容與展覽場景的關聯。③既提供三維場景，也提供實際展覽內容，并與三維場景結合在一起[3]。
三、基于虛擬現實技術的網絡會展發展的展望
在綜合考慮現有技術條件及未來虛擬現實技術發展前景的情況下，網絡會展的發展將會呈現出兩種模式，即現階段的實物會展+網絡會展+電子商務模式和未來的實物會展+網絡會展模式，具體理念如下：
（一）實物會展+網絡會展+電子商務模式
網絡會展作為會展業一種新的發展形勢，有著廣闊的發展前景。但目前網絡會展還只是實物會展的補充和配角，網絡會展只有作為實體展覽的輔助，才能逐漸地被人們認識而發展起來。免費論文，虛擬現實技術。就目前情況而言，線上展會和線下展會二者可相互補充，二者有機融合會相得益彰的。當然雙方會有部分重疊，但不可輕言取代，否則就是昏了頭了，若干年后或許會的，但至少目前不會。因此，我們不能夸大網絡技術的作用，基于傳統會展的傳統優勢，傳統會展仍然起著主導作用。免費論文，虛擬現實技術。同時，隨著會展業的蓬勃發展，促進了電子商務技術向會展業的滲透，在某種程度上彌補了網絡會展技術的不足，促進著網絡會展的發展。
總之，在目前甚至今后相當長的一段時間內，我國會展將遵循實物會展+網絡會展+電子商務模式，即充分利用電子商務技術大力發展網絡會展，實物會展和網絡會展并舉，實物會展結束后，網絡會展作為實物會展的延伸和補充，繼續實行“永不落幕的會展”，并不斷更新、豐富和完善，使實物會展和網絡會展相互促進，共同發展壯大。
（二）實物會展+網絡會展模式
由于網絡展會的模式模糊和傳統展會的主導地位，中國會展業進入網絡時代還有很長的一段路要走。但從長遠來看，網上會展前景不可限量，隨著虛擬現實技術的進一步發展，必將成為現代展覽業的重要組成部分，必將代替部分實物會展，從而實現實物會展和網絡會展并存的局面，這是一種必然的趨勢。免費論文，虛擬現實技術。免費論文，虛擬現實技術。因為網上會展有不受時空限制、節省展覽交易成本等優勢，很多商品和服務都適合在網上進行展覽和銷售。如網絡圖書展就有絕對優勢，因為圖書沒有過多的質地的要求、尺寸的要求，在網上看到的這本書和書店買到的書幾乎沒有差別。另外，從目前網絡交易的商品清單看，網絡交易的對象正從數碼產品迅速擴展到服裝、電器、日用品、玩具、個人護理品等眾多產品，而這些產品正是我國制造的優勢所在，也是目前辦展頻率最高的產品。免費論文，虛擬現實技術。這些產品將來都可以作為網絡會展展示的對象，市場前景好。免費論文，虛擬現實技術。
此外，會展業的發展與土地資源供給瓶頸的矛盾已見端倪。政府不可能無止境的耗費大量土地進行場館建設，同時場館建設投入大、周期長、風險大，而在互聯網上建立虛擬展館，舉辦網絡展覽卻可以節省大量時間和金錢，大大提高展會的效益?？梢?，我們既要看到目前實物會展的優勢，也要前瞻性的看到網絡會展的優勢，尤其是網絡會展的后發優勢和趨勢，為大力發展網絡會展，共創低碳會展經濟做好一切準備。
參考文獻
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[3]顧林，劉連芳，高偉峰，蘇繼坡.基于虛擬實現的展覽平臺的研究與實現[J].計算機應用研究,2005(10)：202.
第3篇：三維仿真論文范文
題
報
告
畢業設計（論文）題目
HT150銑刀箱體的鑄造工藝設計
題目類型
工程設計（項目）
論文類
作品設計類
其他
一、選題簡介、意義
高速切削技術是當今世界制造業中一項快速發展的先進實用的制造技術，具有強大的生命力和廣闊的應用前景。隨著高速切削技術的發展和高速鏜銑加工中心等高性能機床的不斷開發，高速銑削技術廣泛應用于航空、航天、汽車和模具等制造行業，工序集約化和高速加工設備通用化使得高速銑削已經成為關鍵零部件高效、高精度加工首選工藝方案。目前，高速銑削作為提高企業敏捷力與柔性制造能力的核心技術，在金屬切削加工領域取得了巨大的經濟效益和社會效益，成為當今世界制造業重點發展的一項高新技術。
高速銑削最顯著的特點和技術核心是采用可靠刀具，這就需要我們研究出非?？煽康牡毒邅硎褂?，以高切削速度和高進給速度進行高精度和高表面質量加工，滿足上述功能要求的高速銑刀成為實現高速銑削加工的關鍵。國內高速切削基礎理論和高速刀具技術滯后于高速切削加工實際應用，在高速銑刀及其加工數據完整性和清晰度方面存在諸多問題，使得高速機床效能未能得到充分發揮，嚴重限制了高速銑削技術的應用范圍。研究銑刀的箱體結構設計及其相關技術，對深刻認識銑刀的箱體結構設計，推動高速銑削技術的應用與發展具有重要理論價值和實際意義。
二、課題綜述（課題研究，主要研究的內容，要解決的問題，預期目標，研究步驟、方法及措施等）
研究內容：
本文以常用HT150銑刀箱體為研究對象，在以下方面開展研究工作：
（1）
根據HT150銑刀箱體大小規格繪制二維和三維機械圖；
（2）
根據HT150銑刀箱體大小規格設計鑄造工藝圖；
（3）
使用軟件繪制箱體的鑄造工藝圖；
（4）
采用鑄造仿真軟件對設計的鑄造工藝進行仿真模擬，分析仿真結果，找到最優的銑刀箱體鑄造工藝設計。
研究方法：
（1）
鑄造工藝設計
參考常用HT150銑刀箱體的規格尺寸，結合李弘英、趙成志主編的《鑄造工藝設計》，設計銑刀箱體的鑄造工藝過程
（2）
步驟
參考國內外對銑刀箱體鑄造工藝的研究成果，
結合本科階段所學的知識，對已有銑刀箱體鑄造工藝進行大膽的改進，設計出幾種不同的設計方案，通過繪制三維鑄造工藝圖，
并用
鑄造仿真軟件進行仿真模擬，分析仿真結果，得到最優的銑刀箱體鑄造設計方案。
（3）
措施
查閱相關文獻和書籍，在現有銑刀箱體鑄造工藝基礎上提出改進意見，設計改進的鑄造工藝；將設計好的鑄造工藝通過繪制工藝圖以及鑄造仿真軟件對鑄造工藝進行仿真模擬。
三、設計（論文）體系、結構（大綱）
第一章
引言
1.1研究的意義
1.2國內外相關研究
1.3研究內容和課題來源
第二章
HT150的概述
2.1HT150的簡介
2.2HT150的基本結構
2.3HT150的工作原理
2.4HT150的特點
2.5HT150的應用
第三章
箱體的結構設計
3.1箱體的主要功能
3.2箱體的分類
3.3按箱體的制造方法
3.4設計的主要問題和設計要求
3.5箱體結構設計
第四章
HT150銑刀箱體的鑄造工藝設計
4.1HT150的選取
4.2銑刀功能分解及其交互作用分析
4.3基于HT150設計的銑刀功能規劃
4.4銑刀箱體設計優化設計方法研究
4.5銑刀箱體設計的設計與實驗
結論
參考文獻
指導教師意見：
簽字：
院（系）審批意見：
年
月
日
簽章：
年
第4篇：三維仿真論文范文
關鍵詞：非圓齒輪；ABQUS；振動特性
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.225
普通圓齒輪能完成定傳動比傳動，然而面對有變傳動比傳動需要的機械時，普通圓齒輪則無法勝任。非圓齒輪傳動機構則可實現非勻速比傳動要求，且該機構具有結構簡單、工作可靠等優點。其作為新型的傳動形式，對傳統的齒輪加工、設計、研發等技術提出了更高的要求，傳動理論也亟需完善。
1 建立非圓齒輪有限元模型
ABQUS軟件中的有子空間迭代和Lanczos兩種特征值提取方法，適用于不同特征模態下的仿真分析，通過分析，本論文選擇了適合多自由度系統建模的Lanczos方法計算。
（1）確定仿真對象。本論文以非圓齒輪中的卵型齒輪為仿真對象，設置仿真參數如下：齒數為20，模數為5mm，，偏心率為0.1，齒頂高系數為1，頂隙系數為0.25，計算出齒輪長半軸為52.728，齒寬為 25mm，內徑為25mm。
（2）建立有限元模型：在ABQUS中選擇創建steel材料模塊，設定相關模型參數如下：齒輪材質為45號鋼，彈性模量為2.0×1011N/m，泊松比為0.3，密度為8×103kg/m，將該模塊設置作為非圓齒輪截面。根據非圓齒輪的現實運行條件設置模型的邊界條件參數。研究可知當非圓齒輪完成嚙合時，其內表面和軸之間為鍵聯接、過盈配合關系，在構建模型時，用剛性聯接來代替齒輪與軸之間的過盈配合，通過動力學仿真結果顯示，這樣的簡化帶來的誤差可以忽略。為了更加準確的仿真出非圓齒輪的嚙合過程，需要約束齒輪內表面的5個自由度，包括繞X軸、Y軸轉動及沿X軸、Y軸、Z軸方向水平移動。在仿真軟件中，對三維實體模型只能約束3個軸向平移自由度，而要完成繞X軸、Y軸轉動自由度的約束，可以通過增加一個非圓齒輪內表面耦合來實現，把內表面關聯至非圓齒輪旋轉中心軸上的控制點上，然后借助對該點自由度的控制來實現約束非圓齒輪繞軸轉動的目的。
非圓齒輪的模態參數與外載荷沒有關系，因此無需設置非圓齒輪的載荷邊界參數。
在進行非圓齒輪有限元模型網格劃分時，應盡量避免扭曲網格的出險，在扭曲程度較嚴重的部位，需采用更小的網格線行，從而降低模型誤差。在構建三維模型時，應盡量使用六面體結構單元，其得到的仿真結果相對更好，計算量也較低，而若采用四面體結構單元，則仿真結果精度會下降，需要使用更多的結構單元來彌補，這會讓計算量遠遠增加。根據以上原理，本論文中采用掃掠網格劃分技術構建模型，使用8 節點六面體減縮積分單元，得到非圓齒輪結構模型，包括結構單元49528個，節點59440個。
2 非圓齒輪有限元模態分析結果
非圓齒輪的結構振動可看成是由各階固有振型組合而成，高階振動對非圓齒輪結構振動的影響較小，而低階振動則會對非圓齒輪的動態特性產生較大影響。通?？扇∏?0階結果作為模態分析對象。為了更加直觀的對比出非圓齒輪的振動特性，還同時構建了當量圓柱齒輪的有限元模型，仿真出其振型及固有頻率，其對比結果如表1所示，并得到結論如下：（1）非圓齒輪的各階固有頻率差別很大，相比而言，圓柱齒輪的各階固有頻率差別很小。這種現象是因為圓柱齒輪的輪齒是均勻分布的而非圓齒輪的輪齒則不是均勻分布所導致的；（2）非圓齒輪中不同輪齒的各階振型振幅差距明顯。如從非圓齒輪的第二階傘陣型對比可見，90度位置的輪齒振幅非常小，而0度位置的輪齒振幅則很明顯；（3）在非圓齒輪振型中，圓周振與對折振很明顯，而基本沒有徑向振動。
綜上所述，在非圓齒輪中，圓周振與對折振發生的概率最高；在研發非圓齒輪動力機構時，要對仿真結果中顯示的固有頻率與振型加以分析，避免出現機構的工作頻率接近卵形齒輪固有頻率的情況，防止共振現象的出現。
第5篇：三維仿真論文范文
在研究并建立某石化廠區3D仿真GIS的基礎上，應用該GIS系統管理廠區內廠房、裝置、設施設備、危險源、罐區及消防設施等各類地物的地理位置和屬性信息。在發生各類燃燒、爆炸、泄漏事故時可以快速查找事故發生區域、調取事故地點裝置、設備及消防設施等地物信息，進行救援路線的選擇，從而為石化企業安全生產、應急管理及救援等提供幫助。
關鍵詞：
GIS，石化企業，應急處置，三維仿真
長期以來GIS僅限于人與數據或模型之間的交流，這使得認識空間和使用工具處理問題的方法不一致，導致GIS僅能應對一、二維世界中的問題；然而真實的地理世界是三維連續分布，傳統的GIS缺乏描述真實三維客觀世界的能力，導致其很難適應GIS社會化、公眾化的發展趨勢［1］，制約其在不同行業的發展與應用。
相對2D－GIS，3D－GIS從立體角度描述地理空間現象，將客觀世界以一種逼真的效果帶給人更加真實的感受，從而為管理者帶來全新的管理方法［2］。3D－GIS從平面和垂向兩個方面來表達和描述空間對象之間的關系，并且可實現對空間對象的三維空間分析與操作功能，而這能夠將客觀世界以一種更真實的方式展示給用戶［3－5］。在石化企業應急處置中通常對危險及危害單元僅以危險等級的形式表示危險程度，并不能以直觀的資料如視頻、動畫、圖表、聲音等形式展示給管理者［6］；建立3D－GIS系統后，管理者可以通過系統直觀地瀏覽重點裝置、危險源及其他設備設施，滿足其對生產事故的預警、應急管理以及指揮的需求，從而提高事故應急管理水平，并可在短時間內制定應急救援方案［7］。本文將介紹某石化廠三維仿真可視化管理信息系統，表明3D－GIS在石化企業安全應急處置中的前景。
1系統結構
本系統將某石化企業下屬某廠內各類裝置儀器、廠房、管廊、道路、儲罐等地物通過三維建模的方式生成模型圖，通過Ar-cGISServer，實現了廠區圖形要素的三維瀏覽、查詢、統計及緩沖區分析等功能，為某石化企業在安全管理、企業規劃等方面提供直觀、形象的數據及信息。采用B／S架構的開發方式，以ArcGISServer9．3為數據管理和開發平臺，以Oracle數據庫系統，實現三維仿真數據和屬性數據等資料海量數據的管理、維護；采用Java語言，應用Flex富客戶端技術，使系統交互性更強、界面更加友好、網絡效率更高，系統的整體功能更加強大。嚴格按照軟件工程相關規范進行系統建設，以面向對象的分析方法進分析、設計、實現，將三維仿真管理信息系統建設成為易于維護、易于擴展、易于理解、效果逼真、功能強大的三維仿真系統。對于GIS數據的管理和維護，系統將采用B／S和C／S模式的混合開發方式，以C／S架構實現GIS數據的編輯、維護，B／S架構實現數據的、瀏覽。系統功能分為地圖基本操作、空間分析、數據編輯和系統管理等四部分：1）地圖基本操作，包括三維仿真地圖和二維地圖的漫游、放大、縮小、全圖等功能；2）空間分析，包括量測、緩沖區分析、要素的查詢、分析、統計等功能；3）數據編輯，提供對裝置、廠房、儲罐以及廠區和注記的添加、修改、刪除等功能；4）系統管理，為系統管理人員提供用戶的添加、修改、刪除以及角色、權限的添加、修改和權限分配功能。
2應用
該系統依托ArcGIS9．3平臺，以石化企業某廠為基礎構建三維仿真管理系統，實現了各車間廠房、設備設施、消防設施及其他數據的統一管理和資源共享。在此基礎上，企業管理者在事故安全應急管理工作中可以通過該系統直觀的獲取廠區的各類地物信息，不僅確保了安全應急管理工作中所需數據的可靠性，更為在事故發生時管理者的應急決策提供了技術支持。管理者通過地圖操作即可實現即三維仿真地圖和二維地圖的漫游、放大、縮小、全圖等功能。通過查詢統計分析即可查詢某一區域內廠房、設備、圓罐等的分布情況；信息查詢可以精確查詢某一裝置的詳細信息，如名稱、組成、建設年限、投入使用日期等；消防統計則可以顯示某區域內消防井、消防栓、消防炮等設施的分布情況及數量信息。其他功能如最優路徑選擇，當事故發生時，通往事故發生地有多條路徑中，但其中幾條路徑有障礙或者需要最短的路徑時，可以選擇路徑選取工具，進行最優路徑選擇。當廠區某處發生變更時，可以通過系統直接添加或者刪除變更處的信息，從而做到了數據的實時更新。當管理者面對生產事故應急處置時，通過本系統便可快速調取事故地點詳細信息，如事故區域內廠房、裝置、設備、消防設施等的地理位置、屬性信息，從而便于管理者調配救援資源，同時系統還可以根據管理者的條件設定，給出最佳的救援線路以縮短救援時間，減少事故造成的損失。
3結束語
通過系統開發的地圖基本操作、空間分析、數據編輯和系統管理等功能實現了某石化企業某廠區二、三維可視化。在研究三維仿真GIS在石化企業應用的基礎上，針對企業所需羅列了管理者通過該系統獲得的技術支持，如瀏覽全局，查詢裝置、設備設施、危險源的地理位置和屬性等信息，事故發生時緩沖區域的建立、救援路徑的選擇等，不僅能為企業的日常生產、安全管理提供幫助，更能夠在事故發生時為管理者在應急處置、救援中提供直觀、科學的參考。
參考文獻
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第6篇：三維仿真論文范文
關鍵詞：船舶；虛擬仿真技術；建造評估；應用
中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）08-0084-02
1 船舶虛擬仿真技術研究及應用現狀
在船舶工業里面對虛擬仿真技術加以應用，能使敏捷造船、并行工程以及數字化造船得以實現，同時它也是我國傳統造船模式轉向現代化的重要環節之一。對虛擬仿真技術加以運用，在建造船舶之前，工程師可在虛擬環境下對船舶的建造過程進行仿真，從而改進和評價船舶的工藝與設計，這樣便于指導船廠進行現場生產作業。在船舶行業里運用虛擬仿真技術，能使生產效率得到提升，降低生產成本，使建筑周期縮短，從而為我國船舶行業的發展奠定良好的基礎。
船舶的建造評估和設計可以使先前工藝或前期設計導致的工程修改得以消除，進而對船舶企業的成本、質量以及生產效率產生直接的影響?，F如今，許多國家正在開展以虛擬仿真評估和數字化描述相結合的船舶虛擬制造、設計仿真技術的應用研究，并且在船舶建造中也應用了多種仿真評估軟件，而且其研制水平和效率還在近年來得到了大幅提升，包括我國在內的許多國家都正在尋求提升研制質量、節省研制費用、縮短研制時間的新方式。
挪威UD公司作為船舶設計的佼佼者，現如今，他們在對新船型進行設計時，全都會對三維模型加以利用，然后在虛擬環境下綜合評價鉆井船的設備布局、布置、外觀等，分析虛擬船舶水動力，對虛擬評估進行分段劃分，并仿真船舶的作業過程。
自20世紀90年代一來，我國開始對各種先進的仿真技術加以研究，并開展大規模系統仿真。但將虛擬仿真技術應用在海洋和船舶領域的起步還比較晚，現如今，其工作最主要集中在初步實施和理論研究的應用階段，此外，國內的船舶研究所也開發有虛擬仿真的軟件系統和硬件平臺。
2 將虛擬仿真技術應用在船舶的建造評估中
此項技術通過對虛擬實體模型加以利用，來實現評估船舶建造過程的目的，包含船舶生產工藝規劃、操作順序驗證、生產系統創建。它能支持船舶生產管理、機器人仿真、人機功效分析、作業時間測定、工藝規劃與驗證等的內容。
2.1 在建造前期的論證評估中運用
船舶建造的內容之一便是根據企業生產力布局要求以及實際能力，對船舶企業的經濟、技術和發展條件加以研究，對船舶企業的發展方向和規模進行預測和論證，將企業建設技術經濟指標擬定出來。在建造船舶的前期對生產規劃進行論證評估是一項綜合性非常強的工作，這個過程需要對企業多方面信息進行分析。此項技術可用于對當前企業環境、生產規模以及結構分布進行虛擬，并由設計人員在虛擬中模擬各種設想，經由分析信息數據庫對各種設想利弊進行分析，同時對其可行性加以論證，這就包括環境影響、船型選擇、生態保護、現狀分析等工作。此項技術為船舶的建造前期論證提供了論證方式和技術手段。
2.2 在建造方案的設計評估中運用
船舶建造方案通過設計人員將各種想法不斷形象法和概念法，同時用相應生產手段加以表達出來，這個過程需要對前后進行參照，在設計方案時，要求方案的初步設計和深入設計必須具有交互性。對虛擬仿真技術所具備的交互性和真實性特征加以利用，可用于對三維空間進行虛擬，從而使設計人員可以對他們的設計思想進行更精確的表達。例如，由中國船舶工業集團研究所開發出來的虛擬仿真評估系統。通過對不同總組方案的比較，將船舶的建造設計思維在虛擬環境里展現出來，讓設計人員可直觀的對其進行評析，通過對方案生產環境、結構布局的協調性進行觀測并比較，可對設計思維進行修改完善。對虛擬三維空間加以利用，進而為生產方案在場地位置設計、動態調整、生產布局選擇、結構調整等方面提供依據，從而使后續生產過程可以更為合理。
2.3 在生產方案的比較中運用
此技術所創建的環境為三維虛擬環境，它可對構建環境進行全方位展示，并且通過虛擬現狀，讓建造方案可以更加真實。此技術可以讓建造方案在表現上突破原有平面、靜態的模式，讓建造人員的思想可以更形象和直觀的呈現在操作者面前，使規劃方案與操作者之間能有更強的交互性，從而對多人員多層次協調參與船舶的建造有利。
可通過許多途徑來實現方案設計需要達到的目標，而這當中必不可少的一環便是方案比較。虛擬仿真技術為方案比較提供了一個更為有效和方便的應用工具。在進行方案比較時，可在船舶建造的虛擬系統中對生產方案加以直接使用，讓設計方案可以在虛擬三維空間里得到體現。對試用不同的方案，并考察其對生產環境所形成的影響，對各生產要素不同的設想進行評價比較，并進行不同方案的實時切換，然后在同一建造序列和生產項目中感受不同的生產效果，從而對設計合理性加以判斷。與此同時，還可運用技術手段量化分析比較方案中的具體指標，從而使船舶生產方案能更加合理。例如，運用SPD-V3.2設計軟件虛擬布置機艙管路的結構方案。在評估方案的基礎上，對機艙管路設計合理性以及工藝合理性進行驗證，進而將設計中存在的缺陷找出，從而使生產現場返工率得以降低。
2.4 在建造過程中運用
在建造船舶時，對虛擬仿真評估技術加以利用，可以實現對船舶建造方案實施效果進行先期檢驗，也就是看其能否達到環境、生產的最佳綜合效益，并在實施中不斷選擇和修改，最終幫助決策者來決定后續的生產方案。比如，可通過虛擬仿真技術將某虛擬方案和船舶生產實際相結合，進而將建造方案實施狀況予以真實展現，從而使由于方案欠缺而造成的效益損失狀況得以減少。此外，此技術還能對溫度、噪音等不可見現象進行模擬，從而達到檢測影響船舶生產各因素的目的。
3 船舶虛擬仿真的評估應用實現現存問題
①虛擬仿真技術標準化應用。作為船舶建造領域極為重要的技術，虛擬仿真技術一定要與建造技術規范、規定等相符。但由當前情況可知，因為船舶建造標準化問題尚未解決，為保障虛擬軟件商的軟件獨立性，使得軟件系統之間存在較差的兼容性，要想使仿真成果的協調和共享得以實現，就必須對仿真技術應用標準化問題加以研究。通過對同一設計平臺的開發，使協同平臺集成效率得到提升，從而在更大范圍上實現信息的共享和設計的協同。
②改進建造設計技術。在傳統船舶的設計中絕大部分平面結構圖的表達方式為二維表達，最近幾年開始引進三維技術，從而形成了三維與二維相結合的建造技術模式。但在我國，由于虛擬仿真技術欠缺完善化和標準化的仿真軟件作為載體，假如能將生產技術改為規范化的三維表達和設計模式，將會對此技術在生產設計中的進一步應用有利。
③生產設計習慣與傳統觀念問題。因為此項技術尚且處在推廣使用期，現如今設計人員對此技術的認識尚且不足，并且傳統觀念并未隨著技術進步而有所改進。絕大部分船舶企業在此項技術上尚且停留在演示層次，并未認識到此項技術的深層效用。此外，由于傳統設計習慣對新方法的使用形成了一定制約作用，要想在短時間內改變此種設計習慣還有一定難度。對此技術進行及時的開發利用，對此技術的三維平臺設計平臺加以搭建，將對培養設計人員普及性有利。
④虛擬仿真技術有待完善。因為此項技術自身存在一定局限性，使得此技術在船舶設計某些場合中的應用尚且存在一定難度。比如，對建造方案在構思期的表達模糊性問題以及修改實時性問題，建立標準化的指標評價體系統、建立預測分析模型等問題上依舊存在一定的技術障礙。
⑤船舶行業中虛擬仿真技術應用效果不顯著。此項技術的開發需要投入大量資金和尖端設備。盡管此項技術在研究船舶生產作業形式和建造方案上屬于高科技手段，但由于開發此項軟件產品的價格確實相當昂貴，并且其系統兼容性也比較差，現如今，國內對此系統的應用還多半依賴于進口提供，因為目前我國的科研院無法對相關設備進行全面配置，在各高校也無法運用多系統來實現學員的全面培訓，導致此項技術在船舶行業中并不能取得很好的應用效果，這也是實現此項技術在船舶設計中應用的一個難點。
要想使上述問題得到解決，極為重要的一點便是全面應用此項技術，在軟件開發公司的作用下，開發具有普及型的仿真技術軟件是非常必要的，同時需要科研院和相關院校合作，對此項技術進行大規模的培訓。
4 結 語
因為在國內的船舶生產評估過程中應用虛擬仿真評估技術尚屬起步階段，并且在國外也并無標準應用模式可供借鑒，再加上國內造船現狀有別于國外，此外，由于船舶虛擬仿真的評估技術是伴隨船舶制造工藝以及技術的發展而發展起來的，所以，它的研究工作、虛擬維修、新工藝等許多方面還有待完善和改進。現如今，集成化仿真已經成為船舶制造的發展方向，此項技術的應用也已經成為船舶制造模式最為關鍵性的技術，并且已經變成船舶制造能力得到提升的手段之一，此外，在船舶企業中應用此項技術，將會為企業進一步的發展提供技術支撐。
參考文獻：
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[3] 謝子明，徐東，朱蘇.虛擬造船技術應用探討[A].2011年中國造船工程學會優秀論文集[C].北京：《中國學術期刊（光盤版）》電子雜志社，2011.
[4] 楊潤黨，范秀敏，王文榮.虛擬仿真技術在船舶建造過程中的研究與應用[J].艦船科學技術，2008，（1）.
第7篇：三維仿真論文范文
關鍵詞：三維模型，Creator，LOD，DOF
1 引言
虛擬現實（virtual reality，簡稱VR）是20世紀80 年代末90 年代初崛起的一種實用技
術，它以構想性(Imagination)、交互性(Interaction)、沉浸性（Immersion）三大特點為用戶
提供臨場感。場景建模是虛擬現實技術最重要的表現形式之一，它匯集了計算機圖形學、多媒體技術等多項關鍵性技術。場景建模用計算機軟、硬件對事物進行模擬，這種模擬要創造一個由三維數據信息所構成的可操控的空間。其最重要的目標是真實體驗和后期的方便自然的人機交互。目前，虛擬現實技術的應用前景與科學價值已引起了人們的廣泛關注，特別是在軍事、教育訓練、工程技術、建筑工程、醫學等方面有廣泛的應用前景。
高架庫仿真系統可以作為部隊倉庫管理人員的訓練系統，本文主要是探討虛擬現實軟件Multigen Creator（以下簡稱Creator）在高架庫場景建模（如圖1所示）的中的應用。
2 Creator簡介
Creator是美國MultiGen-Paradigm公司推出的一種建模軟件系統，專門創建用于視景仿真的實時三維模型。它性能優越、系統可靠、穩定性好，具有其它建模軟件無法比擬的優點，在可視化仿真領域具有廣泛的應用，如圖2所示。它具有強大的建模功能，可為眾多的不同圖像發生器提供建模系統及工具；同時，它提供更靈活的Open Flight格式，該格式成為三維建模領域中流行的圖像生成格式，并成為仿真領域的行業標準。Creator的特點主要體現在如下幾個方面：
（1）具有多種視圖結構與開發工具，有類似于AutoCAD以及3Dmax的菜單及視圖架構，使用方便。
（2）數據存儲層次結構清晰，便于快速建模與維護。作為一種層次性的數據結構，Creator使用幾何層次結構和屬性來描述三維物體，可以對幾何層的數據進行直接操作。
（3）采用LOD（Level of Detail）節點技術使創建、結構化、修改和優化模型數據庫更容易，數據處理更加合理，高效，非常適用于大型的視景仿真建模。LOD是Creator數據處理的主要技術之一，它根據觀察視點的位置，來確定模型的精細程度，距離視點近的模型精細度高，而距離視點遠的模型精細度低。
（4）采用DOF（Degree of Freedom）節點技術以實現后期的人機交互。DOF技術也是Creator數據處理的主要技術之一，它是通過為動態模型設置一個DOF父節點，然后，在Vega（視景驅動軟件）中通過控制DOF節點來控制其子節點（該動態模型）在虛擬場景中運動。
另外，Creator完成三維建模與傳統的AutoCAD、3Dmax建模方法有很大的不同，Creator更多的考慮系統運行的實時性，它采用紋理、光照等技術來提高逼真度，減小數據結構冗余性，使存儲格式更精煉，滿足觀眾和仿真之間的動態交互。
3 場景建模
高架庫場景建模的流程圖如圖3所示。
（1）模型設計
高架庫需要建立的場景三維模型劃分為兩大部分：靜態模型和動態模型。。靜態模型主要包括：庫房、控制臺、高架、軌道等。動態模型主要包括：分揀帶、RGV車、傳送帶、垛機、轉向車、戰儲箱等。另外，還需要掌握整個倉庫的物體的布局以及哪些物體的表面需要使用貼圖以增加逼真度。對于需要實時交互控制的物體要重點考慮，比如垛機、控制屏，其中控制屏內的每一個按鈕都需要建模，這是因為實時交互時需要操縱它來控制垛機的運動。
（2）實物數據收集
實地考察高架庫，采集實物屬性數據和紋理數據：通過測量獲得庫房、內部設備的尺寸和位置坐標等屬性數據，通過拍攝獲得實物的真實紋理數據和參數。需要說明的是，根據模型設計所述，對于具有比較復雜的表面或者無足輕重、可使用貼圖建模的物體，比如控制臺的計算機屏幕、地面紋理、戰儲箱的表面迷彩，需要拍下其表面的圖像，處理后用于最后的紋理建模。拍攝時盡量正面拍，不要開閃光燈，因為閃光燈所造成的光斑可能會和虛擬環境及所設燈光不符。
（3）實物建模
建模的關鍵技術是坐標系的各種變換，這是使用Creator進行建模的基礎。建模的一般方法是：首先，利用所獲得的屬性數據在Creator中分別建立各實物的模型，然后，把它們集成到場景中。下面僅對高架庫建模的特點及其方法介紹如下：
① 高架庫組成元素的多樣性決定了其三維模型的復雜程度非常高，其數據庫的面片數量很大，要驅動這么大的場景，計算機要顯示的面片數是很多的，為了能夠節省系統資源，可以將一些離瀏覽者比較遠的模型進行一些顯示上的細節調整，這就需要用到LOD節點技術。通過LOD節點我們可以將高架、戰儲箱、傳送帶的轉軸（它們占了整個數據庫的50%）進行一些細節顯示的控制，讓它們在離瀏覽者不同的距離時顯示不同精度的模型。
以戰儲箱為例，當距離很近時應顯示最高精度的細節，比如，這時因為需要打開它的門取放器材，所以它的門要顯示出來；距離稍遠時，只能看到其外表，所以可以把門所在面上的所有面片合并為一個面片；當距離再遠些，其頂部的面片可以去掉，漫游到倉庫庫房外時，則不再顯示該戰儲箱。那么，可以使用LOD技術實現這三個細節層次，具體設置步驟如下：
首先，在數據庫中該戰儲箱DOF節點（其名稱為4_1_2）下創建三個LOD節點，分別為：LOD_1作為最近距離節點，LOD_2作為中距離節點，LOD_3作為遠距離節點，如圖4所示。LOD的有效距離范圍是SwitchOut-Switch In，Switch Out表示模型距離瀏覽者的最近距離，SwitchIn表示模型距離瀏覽者的最遠距離，在圖4中，它們的有效距離分別為0-50米、50米-80米、80米-200米。當距離超出200米時就看不到它了，因為場景不再渲染它了，這就加快了漫游的速度。
然后，根據距離越近精度越高的原則設置三個LOD節點下的戰儲箱模型的細節。
最后，需要在視景仿真軟件中調用該文件，以查看該戰儲箱的細節控制的效果，然后適當調整各LOD節點的SwitchOut和Switch In參數值即可。
② 高架庫需要創建的動態模型數量很多，如果在Vega中通過為這些設備（包括設備上局部的動態構件）設置不同的Player（Vega中可被驅動的對象），那么任務量太大，而且不便于人機交互以及模型之間的關聯動作的設置。Creator的DOF節點技術可以很好的解決這個問題。。下面以垛機（如圖5所示）為例說明DOF的設置方法。
垛機需要動態控制的部分包括：垛機、載物平臺、叉桿（包括低、中、高三組，作用是從高架上取送戰儲箱等）。它們之間的關系是“父子”關系，“父”帶著“子”一起運動，“子”的運動不影響“父”的運動。所以，在數據庫中創建DOF節點的時候，需要按照它們之間的“父子”順序，自上而下建立5個DOF節點，名稱分別為duoji、pingtai、cha_down、cha_middle、cha_up，然后把垛機、載物平臺、低叉桿、中叉桿、高叉桿的模型分別設置為這五個DOF節點的子節點即可，如圖6所示。這樣，在視景仿真軟件（比如Vega）中就可以通過DOF節點來分別控制垛機、載物平臺、低叉桿、中叉桿、高叉桿等模型的運動了。
（4）編輯紋理
由于高架庫模型數量很大，需要使用大量的貼圖，所以在編輯紋理時，一定要用圖形處理軟件將圖像處理得盡可能最小，以圖像不失真為準。否則，圖像太大會消耗掉大量的顯存，影響實時渲染的速度。
對紋理貼圖寬高比只要求和所應用的面相同或大致相同的圖像來說，只要把它的寬高比、明亮度、色調等稍作調整就可以了，如戰儲箱的貼圖處理。
圖形格式要和后期使用的實時場景仿真軟件所支持的格式相符，比如Vega 支持的紋理的格式有RGB、RGBA、INT、INTA、BMP、JPG。
（5）紋理建模
紋理建模就是把編輯好的真實場景的紋理貼圖應用到相應的模型上，所有使用的貼圖都放在貼圖庫里進行統一管理。圖7所示是將編輯好的戰儲箱的正面紋理作為貼圖應用到它的模型表面。。
最后，導出為.flt文件。
4 結束語
本文以基于Creator建模工具進行高架庫的場景建模的實踐經驗，說明了Creator在創建用于視景仿真的實時三維模型方面，具有其他建模軟件沒有的強大優勢，非常適合像高架庫一樣海量數據的大場景的建模。另外，本文所闡述的建模流程、高架庫建模中的實際要求及其解決方法對所有基于Creator進行的場景建模都有一定的借鑒意義和實用價值。
參考文獻：
[1] 孟曉梅，劉文慶.Multigen Creator教程[M].國防工業出版社，2002。
[2]王冬海.三維視景仿真技術在地鐵列車運行控制系統仿真中的應用[D].北京交通大學碩士畢業論文，2004。
第8篇：三維仿真論文范文
關鍵詞：SMT 貼片機 仿真 虛擬設備 3D
表面貼裝技術（Surface Mounting Technology，SMT）是應用最為廣泛的新一代的電子組裝技術，元器件不斷的向微型化和密集化方向發展被譽為電子組裝技術一次革命。
在電子產品組裝生產的傳統模式中，設計一般是由設計工程師在計算機上利用多種計算機輔助設計工具來完成，生產制造則在各種數控設備（如貼裝機等）上完成。每一種產品在加工之前，制造工程師首先必須對設備編程并反復試驗，以確保操作規程的可行性和正確性，然后進行試生產，反復修改直到最后定型，再投入實際的批量生產。生產準備時間很長，投入資金很大。
SMT虛擬生產設備的設計，即采用計算機建模與仿真技術，在高性能計算機及高速網絡的支持下，在計算機上群組協同工作，通過三維模型及動畫或虛擬現實，實現產品的設計、工藝規劃、加工制造、性能分析、質量檢驗及企業各級過程的管理與控制等產品制造的本質過程，以增強制造過程各級的決策與控制能力。虛擬制造是對已有或未來的制造活動進行仿真，它基本上不消耗現實物質資源，所進行的過程是虛擬過程，所生產的產品也是虛擬的。隨著市場競爭的加劇，產品交貨周期必須縮短，生產成本必須控制，因此迫切需要在這兩個“孤島”間建立聯系，虛擬制造被認為是其最好的解決方案。
1. 三維可視化建模的基本理論
1.1 幾何建模的基本方法
對于三維物體建模，幾何建模包括體素和結構兩個方面：體素，用來構造物體的原子單位，其選取決定建模系統所能構造的對象范圍；結構，用來決定體素如何組合已購成新的對象。
1.2 建模軟件
（1） 3DMAX：3DMAX的功能強大，內置工具十分豐富，同時外置接口也很多，命令簡單明了，易于掌握。3DS Studio的算法很先進，所帶來的質感和圖形工作站制作的圖形幾乎沒有差別，可存儲32位真彩圖像，其強大的功能使它成為PC三維動畫設計的首選軟件。
（2） Solidworks： Solidworks有功能強大、易學易用和技術創新三大特點，能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產品質量。SolidWorks 不僅提供如此強大的功能，而且對每個工程師和設計者來說，操作簡單方便、易學易用。
（3） Pro/Engineer： 采用模塊化方式，用戶可以根據自身的需要進行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠將設計至生產全過程集成到一起，實現并行工程設計。它不但可以應用于工作站，而且也可以應用到單機上。
2. SMT設備可視化建模和仿真
建摸三維模型的軟件有很多，SolidWorks、Pro/Enginner、UG、AuToCAD、3DS Max
等等。但是考慮到容易獲得3DS檔.采用了3Dsmax進行貼片機建模。由于動臂式貼片機的曲線機構較多，特別是供料器與貼片頭的弧度設計， 利用3Dsmax有利于各個元件參數的修改與模擬，將會具有較高的仿真程度。同時旋轉式貼片機具有高速貼裝頭，軌道沿X、Y方向運行的特點，并且每個貼片頭安裝的吸嘴數量較多。另外3Dsmax具有強大的裝配功能，能夠實現管理并發進程，實現并行工程。在動畫制作上，旋轉式貼片機通過兩個方向的絲桿傳動，以及貼片頭的轉動，共同實現了芯片的高速吸取貼裝工作。
根據組裝生產產品的不同，在表面貼裝工藝中基本有單面板生產和雙面板生產這兩種，生產工藝流程為：印刷錫膏——貼元器件——回流焊接——清洗——測試——包裝； 生產流水線則包括送料機，印刷機，高速機，貼片機，回流焊，收料機，包裝機等。通過建模與仿真可以更直觀了解各種設備運行方式，并為生產培訓節約成本。本論文主要以貼片機為核心，其他設備建模方法和貼片機建模相同。
2.1 貼片機外部建模
2.1.1 貼片機的外殼
貼片機的外殼的主要組成：本體部分、顯示器控制部分和操作控制部分外殼本體。
（1）本體部分：可以分為上架外殼、下架外殼和基礎連接架三部分組成。
將基礎連接架與裸機相連；F架外殼與基礎連接架相連；上外殼架與下架外殼相連。這樣就是外殼本體成為一個剛性好、穩定性高的整體結構。
（2）顯示器：顯示器安放在外殼本體上，警示燈通過螺栓直接安裝在外殼本體上。
（3）操作控制部分在這里主要指的是鍵盤、電器開關等。鼠標和鍵盤的安裝可以相對隨意一點，可以和PC顯示器放在一起。對于電器開關，需要直接安裝在外殼本體上。
2.1.2 建模實現
（1）殼體建模：通過拉伸、擠出、修剪、布爾運算等命令來獲得模型結構。
（2）顯示器建模：創建簡單的長方體再通過布爾運算功能截取顯示器的主體結構。警報器的建模，合并幾個圓柱體。
（3）操作控制部分：主要是電器開關，建模相對較簡單。
（4）裝配模型
2.2 貼片機內部建模
由于實體貼片機的內部組成較復雜.因此，在實際建模過程中，做出相應的簡化，旨在強調工作過程原理的實現。內部系統包含：機架、PCB傳送系統、X定位系統、Y定位系統、Z定位系統、貼片頭部件、吸嘴庫、喂料器、其他部件等。
2.2.1 建模實現
（1）貼裝頭：由于貼片的形式有三種：旋轉式、轉塔式、動臂式。這里主要創建旋轉式貼片頭。通過圓柱體的布爾運算和陣列操作創建。
（2）送料器：通過拉伸創建圓盤型送科器，以及輔助原件。
（3）X.Y定位臺：通常有兩種結構：支撐貼裝頭沿X.Y方向運行（動臂式）；支撐PCB沿X.Y方向運動（轉塔式）
（4）吸嘴級底座：通過圓柱體的布爾運算創建。
（5）視覺對中系統：上照相機固定安置在機座上，貼裝頭從送料器位置每抓取一個元件后，都要首先移動到其上進行視覺檢查，檢查其元件缺陷和位置偏差，而后才移動到貼裝位置進行貼裝；下照相機通常和處于中間位的貼片頭固聯在一起，可以隨貼片頭沿X—Y方向在貼片工作臺面內移動.完成PCB定位標識的視覺檢查。
（6）PCB傳送機構：建模主要以長方體和圓柱體及相應的布爾運算實現。
建立完成模型如圖1所示。
圖1 貼片機模型
結論
以上簡介了貼片機得建模以及模擬仿真的過程。可以看出計算機技術在模擬仿真這方面用很大的幫助作用。同時也可以實現在沒有真實機器的情況下達到培訓人員的作用。另一方面，我們也可以運用模擬仿真更好地服務真實貼片機研究。最后，我們可以看出可視化虛擬仿真技術會更具有廣泛的發展前景?！?/p>
參考文獻
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第9篇：三維仿真論文范文
實踐教學是創新能力培養最直接最有效的載體之一。實踐教學體系構建要盡量設置一些綜合性、設計性及具有探索性的實踐項目，讓學生參加一些高新技術項目的訓練，提升學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。
建構“五崗六層”生物技術及應用專業實踐教學內容體系
我校通過對生物技術及應用專業實踐教學體系的深入研究，開發了以生物發酵、酶制劑制造、食品檢驗、食品類生產操作、生物制品營銷崗位為依托，以單項實踐、綜合實踐、課程設計、社會實踐、企業實習、畢業設計(論文)為支撐的“五崗六層”生物技術及應用專業實踐教學內容體系框架(表略)，在進行崗位實踐教學能力結構分析的基礎上，制定出了各實踐項目的目標、內容及考核方式，編制了與之配套的微生物應用技術實踐、企業實習等15門實踐課程標準和實踐教學指導教材
架構“五位一體”的生物技術及應用專業實踐教學支撐保障體系
實踐教學設備、仿真環境與校內生產實訓基地、校外基地、實踐教學資源庫、雙師型教學團隊“五位一體”的支撐保障體系是生物技術及應用專業實踐教學體系得以實施的基礎。其中實踐教學設備以及仿真環境與校內生產實訓基地是生物技術及應用專業實踐教學得以實現的載體。近年來，我校生物技術及應用專業建成了基因工程、酶工程、細胞工程等18個實驗實訓室，購置600多萬元實踐教學儀器設備。建成了檸檬酸生產車間、啤酒釀造車間、果蔬汁生產車間、焙烤車間、今麥郎實訓室等校內生產實訓車間，基本滿足了發酵產品及生物制品的模擬式教學和體驗式教學的需要。深度合作的校外實習基地是保證頂崗實習順利進行的關鍵。我校生物技術及應用專業與青島啤酒(徐州)彭城有限公司、徐州恒順萬通食品釀造有限公司等8家生物技術、食品類企業建立了深度合作關系。實踐教學資源庫方面，我們不僅開發了實踐教學課程標準、實踐教學教材，還開發了一些動畫素材及多媒體課件。在師資隊伍建設方面，從行業企業聘請專家和工程技術人員構建專兼結合的實踐教學雙師團隊，不僅能大幅度提高實踐教學質量，而且為校內專業教師雙師素質的塑造提供了一個直接高效的培養機會。
