斗輪堆取料機數(shù)字樣機的視景仿真關鍵技術研究及應用.pdf

1、斗輪堆取料機(以下簡稱斗輪機)是一種廣泛應用于專用散料碼頭、鋼鐵企業(yè)、大型電站及礦山散料堆場的散料連續(xù)裝卸設備.本文利用虛擬現(xiàn)實技術,研究了斗輪機數(shù)字樣機的視景仿真技術,建立斗輪機實時視景仿真系統(tǒng).利用該系統(tǒng),在設計階段就可以考查和評估門座架等鋼結構內部結構的可施工性以及駕駛室的視野范圍的操作干涉性,從而改進設計,縮短設計周期.本文研究了大型散貨機械數(shù)字樣機的建模和分析的關鍵技術,完成了斗輪機數(shù)字樣機視景仿真系統(tǒng)的開發(fā)和應用研究.首先對

2、斗輪機的總體參數(shù)分析和設計計算方法進行探討,確定了斗輪機的主要工作參數(shù);利用CATIA系統(tǒng)對斗輪機進行三維建模,建立了斗輪機的三維數(shù)字化樣機模型.隨后基于虛擬現(xiàn)實軟件建立了虛擬的碼頭散料堆場實景,以實現(xiàn)斗輪堆取料機在仿真環(huán)境中的運動.然后研究了三維工程CAD軟件和虛擬現(xiàn)實軟件之間的數(shù)據(jù)傳遞和轉換技術,得出了符合工程實際的切實可行的方法,實現(xiàn)了在保持模型幾何信息前提下的數(shù)據(jù)轉換和簡化,從而達到CAD建模與仿真系統(tǒng)的集成.由此也避免了設計與

3、仿真相互脫節(jié)、冗長繁重的重復建模工作.最后利用實時仿真開發(fā)平臺實現(xiàn)場景的描述和模擬、運動部件的驅動,并利用仿真平臺的API在VC++環(huán)境下進行編程,實現(xiàn)斗輪機視景系統(tǒng)的人機交互.利用所開發(fā)的系統(tǒng)進行了斗輪機視野模擬分析、操作范圍模擬,并實現(xiàn)了門座架的內部結構漫游.此外,本文還探討了利用三維人體模型來進行司機室布置的分析.本課題具有很強的移植性,不僅適用于斗輪堆取料機駕駛室的設計和優(yōu)化,而且可以移植到對操作視野有嚴格要求的各種工程機械產品