第八組

多學科聯(lián)合仿真的簡介及應用

機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題第八組

多學科聯(lián)合多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢目錄

多學科聯(lián)合仿真的簡介1

多學科聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法2多學科聯(lián)合仿真在挖掘機中的應用3多學科聯(lián)合仿真在燈泡生產(chǎn)線中的應用45王德賢毛恩輝馬仁飛曾寧劉佳佳機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢1.11.21.31.4

多學科聯(lián)合仿真的簡介1多學科聯(lián)合仿真的原因多學科聯(lián)合仿真的概念多學科聯(lián)合仿真的要求多學科聯(lián)合仿真的意義機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題1.11.21.31.4多學科聯(lián)合仿真的簡介1多學科1.1

多學科聯(lián)合仿真的原因由于各學科采用不同的仿真工具和不同的數(shù)據(jù)模型，使得各學科之間的集成和耦合非常有限，而且需要進行大量的數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換，導致仿真缺乏關聯(lián)性和一致性，影響了精度和效率。

在21世紀初，多學科聯(lián)合仿真的概念就應運而出。機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題1.1多學科聯(lián)合仿真的原因由于各學科采用1.2

多學科聯(lián)合仿真的概念所謂多學科聯(lián)合仿真，就是根據(jù)系統(tǒng)分析的目的，在分析系統(tǒng)各要素性質(zhì)及其相互關系的基礎上，建立能描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或行為過程、且具有一定邏輯關系或數(shù)量關系的仿真模型，據(jù)此進行試驗或定量分析，以獲得正確決策所需的各種信息。機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題1.2多學科聯(lián)合仿真的概念所謂多學科聯(lián)1.3

多學科聯(lián)合仿真的要求具備各子系統(tǒng)和各學科領域的高效集成仿真工具。能夠?qū)崿F(xiàn)各仿真工具之間的無縫集成和數(shù)據(jù)交換，在同一構(gòu)架下實現(xiàn)模型整合。具有仿真數(shù)據(jù)和交流管理的平臺，實現(xiàn)各學科領域的真正聯(lián)合。機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題1.3多學科聯(lián)合仿真的要求具備各子系統(tǒng)和各學科領域的1.4

多學科聯(lián)合仿真的意義利用多學科聯(lián)合仿真，在基于一個共同的數(shù)據(jù)模型的條件下，實現(xiàn)了仿真的一致性和關聯(lián)性，增強了仿真的精度和可靠性，提高了仿真效率。機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題1.4多學科聯(lián)合仿真的意義利用多學科聯(lián)機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢目錄

多學科聯(lián)合仿真的簡介1

多學科聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法2多學科聯(lián)合仿真在挖掘機中的應用3多學科聯(lián)合仿真在燈泡生產(chǎn)線中的應用45機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專2.1

多學科聯(lián)合仿真的方法聯(lián)合式：其數(shù)據(jù)交換原理就是兩個不同的仿真工具之間通過TCP/IP等方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。Application#1TCP/IPMpcciApplication#2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題2.1多學科聯(lián)合仿真的方法聯(lián)合式：其數(shù)據(jù)交換原理就2.1

多學科聯(lián)合仿真的方法模型轉(zhuǎn)換式:主要是將一個工具的模型轉(zhuǎn)化為特定的格式，包含模型信息的數(shù)據(jù)文件供另外一個工具的模型調(diào)用，從而實現(xiàn)信息交互。Application#1Runtime-Nodel-LitraryApplication#2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題2.1多學科聯(lián)合仿真的方法模型轉(zhuǎn)換式:主要是將一個2.1

多學科聯(lián)合仿真的方法求解器集成式:實現(xiàn)兩個不同仿真工具之間求解器代碼的集成，從而實現(xiàn)一個仿真環(huán)境對另一個仿真環(huán)境求解器的調(diào)用。Solver#1Solver#2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題2.1多學科聯(lián)合仿真的方法求解器集成式:實現(xiàn)兩個不機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢目錄

多學科聯(lián)合仿真的簡介1

多學科聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法2多學科聯(lián)合仿真在挖掘機中的應用3多學科聯(lián)合仿真在燈泡生產(chǎn)線中的應用45機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題3.1

挖掘機的機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的聯(lián)合機理聯(lián)合機理的概念基于聯(lián)合仿真技術的聯(lián)合機理是采用數(shù)字仿真的形式進行虛擬產(chǎn)品設計開發(fā),仿真模型的參數(shù)就是物理樣機的設計參數(shù),虛擬樣機的參數(shù)修改方便,相對物理樣機而言是軟模型,它能夠輕易地實現(xiàn)原型的多樣化,而且柔性好.

機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專1

機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題通過AMEsim(多學科領域復雜系統(tǒng)建模仿真平臺)ADAMS(機械系統(tǒng)動力學軟件)之間的接口,設計挖掘機的機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)聯(lián)合的虛擬樣機,使二者在協(xié)同仿真中工作.在挖掘機中,所謂的聯(lián)合仿真就是在虛擬仿真過程中機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)將有關的狀態(tài)參數(shù)相互傳遞,引用,產(chǎn)生類似于實際挖掘機工作裝置中兩個系統(tǒng)的有機關聯(lián):機械系統(tǒng)模型中的驅(qū)動力大小引挖掘機聯(lián)合仿真的簡介1機電工程與自動化學院計算機輔助設計制2用液壓系統(tǒng)模型中提供的液壓力;同時在液壓系統(tǒng)模型中,各元件的壓力和流量方程也會直接引用機械系統(tǒng)中各個關鍵點的速度和位移函數(shù).機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題AMEsim和ADAMS的輸入輸出關系圖:2用液壓系統(tǒng)模型中提供的液壓力;同時在液壓系統(tǒng)模型中,各元件機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題3.2

挖掘機聯(lián)合仿真模型的驗證和意義挖掘機聯(lián)合仿真模型的驗證

聯(lián)合仿真時,將復雜系統(tǒng)的ADAMS的運動學模型和AMEsim液壓系統(tǒng)模型有機地聯(lián)系在一起.AMEsim為主控元件,用戶在AMEsim環(huán)境下運行聯(lián)合仿真并控制ADAMS的仿真進程.從ADAMS環(huán)境中輸出數(shù)據(jù)到AMEsim模式下采用共同的仿真模式.即

AMEsim通知ADAMS在給定的時間間隔提供它的輸出數(shù)據(jù),由ADAMS自己求出他的模型.機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題挖掘機聯(lián)合仿真系統(tǒng)的簡化模型根據(jù)對簡單聯(lián)合模型的仿真分析,驗證了基于聯(lián)合仿真模型的準確性,模型能夠反映挖掘機工作的實際狀態(tài).機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題挖掘機聯(lián)合仿真模型的意義通過使用多學科聯(lián)合仿真技術在挖掘機中的應用,無需制造實物樣機就可預測產(chǎn)品的性能,節(jié)省了物理樣機的制造時間,降低了開發(fā)成本,減少了風險.把原本在樣機試驗階段的才能發(fā)現(xiàn)的問題一一解決,為企業(yè)帶來實實在在的經(jīng)濟效益.這將給挖掘機生產(chǎn)企業(yè)帶來很大的發(fā)展機遇,提高他們的市場競爭力!2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢目錄

多學科聯(lián)合仿真的簡介1

多學科聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法2多學科聯(lián)合仿真在挖掘機中的應用3多學科聯(lián)合仿真在燈泡生產(chǎn)線中的應用452機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題飛機升降機運動運動仿真實物生產(chǎn)線燈泡生產(chǎn)線802項目機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢目錄

多學科聯(lián)合仿真的簡介1

多學科聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法2多學科聯(lián)合仿真在挖掘機中的應用3多學科聯(lián)合仿真在燈泡生產(chǎn)線中的應用452機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科仿真發(fā)展趨勢消除傳統(tǒng)意義上“多學科聯(lián)合仿真”中模型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，多學科分析基于共同的數(shù)據(jù)模型1具有統(tǒng)一的用戶環(huán)境，在同一平臺下進行多學科分析，降低用戶環(huán)境和界面的復雜程度，減少甚至消除用戶熟悉不同環(huán)境所需的時間；2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科仿真發(fā)展趨勢架構(gòu)開放，便于集成第三方軟件或用戶自由擴展；4充分兼容傳統(tǒng)單點分析工具的分析模型和數(shù)據(jù)，保護客戶的既有投資3機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科仿真發(fā)展趨勢加強與CAD軟件之間的集成與互動，進行無縫的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，提高模型導入精度5促進分析人員之間、設計與分析之間的交流和協(xié)作；疏通設計——分析流程；方便應用設計人員的數(shù)據(jù)模型6機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專定制仿真分析流程，制定企業(yè)仿真分析規(guī)范；7仿真分析流程運行方式靈活，可重復性好，實現(xiàn)仿真分析的自動化8機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科仿真發(fā)展趨勢定制仿真分析流程，制定企業(yè)仿真分析規(guī)范；7仿真分析流程運行方有效地組織和管理仿真數(shù)據(jù)和流程，即能與企業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（如MSCSimManager）整合，從而建立企業(yè)知識庫，提高企業(yè)知識共享和重用的水平9多學科仿真發(fā)展趨勢機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題有效地組織和管理仿真數(shù)據(jù)和流程，即能與企業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（如TheendThanksForYourAttention機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題TheendThanksForYourAt

第八組

多學科聯(lián)合仿真的簡介及應用

機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題第八組

多學科聯(lián)合多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢目錄

多學科聯(lián)合仿真的簡介1

多學科聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法2多學科聯(lián)合仿真在挖掘機中的應用3多學科聯(lián)合仿真在燈泡生產(chǎn)線中的應用45王德賢毛恩輝馬仁飛曾寧劉佳佳機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢1.11.21.31.4

多學科聯(lián)合仿真的簡介1多學科聯(lián)合仿真的原因多學科聯(lián)合仿真的概念多學科聯(lián)合仿真的要求多學科聯(lián)合仿真的意義機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題1.11.21.31.4多學科聯(lián)合仿真的簡介1多學科1.1

多學科聯(lián)合仿真的原因由于各學科采用不同的仿真工具和不同的數(shù)據(jù)模型，使得各學科之間的集成和耦合非常有限，而且需要進行大量的數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換，導致仿真缺乏關聯(lián)性和一致性，影響了精度和效率。

在21世紀初，多學科聯(lián)合仿真的概念就應運而出。機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題1.1多學科聯(lián)合仿真的原因由于各學科采用1.2

多學科聯(lián)合仿真的概念所謂多學科聯(lián)合仿真，就是根據(jù)系統(tǒng)分析的目的，在分析系統(tǒng)各要素性質(zhì)及其相互關系的基礎上，建立能描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或行為過程、且具有一定邏輯關系或數(shù)量關系的仿真模型，據(jù)此進行試驗或定量分析，以獲得正確決策所需的各種信息。機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題1.2多學科聯(lián)合仿真的概念所謂多學科聯(lián)1.3

多學科聯(lián)合仿真的要求具備各子系統(tǒng)和各學科領域的高效集成仿真工具。能夠?qū)崿F(xiàn)各仿真工具之間的無縫集成和數(shù)據(jù)交換，在同一構(gòu)架下實現(xiàn)模型整合。具有仿真數(shù)據(jù)和交流管理的平臺，實現(xiàn)各學科領域的真正聯(lián)合。機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題1.3多學科聯(lián)合仿真的要求具備各子系統(tǒng)和各學科領域的1.4

多學科聯(lián)合仿真的意義利用多學科聯(lián)合仿真，在基于一個共同的數(shù)據(jù)模型的條件下，實現(xiàn)了仿真的一致性和關聯(lián)性，增強了仿真的精度和可靠性，提高了仿真效率。機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題1.4多學科聯(lián)合仿真的意義利用多學科聯(lián)機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢目錄

多學科聯(lián)合仿真的簡介1

多學科聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法2多學科聯(lián)合仿真在挖掘機中的應用3多學科聯(lián)合仿真在燈泡生產(chǎn)線中的應用45機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專2.1

多學科聯(lián)合仿真的方法聯(lián)合式：其數(shù)據(jù)交換原理就是兩個不同的仿真工具之間通過TCP/IP等方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。Application#1TCP/IPMpcciApplication#2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題2.1多學科聯(lián)合仿真的方法聯(lián)合式：其數(shù)據(jù)交換原理就2.1

多學科聯(lián)合仿真的方法模型轉(zhuǎn)換式:主要是將一個工具的模型轉(zhuǎn)化為特定的格式，包含模型信息的數(shù)據(jù)文件供另外一個工具的模型調(diào)用，從而實現(xiàn)信息交互。Application#1Runtime-Nodel-LitraryApplication#2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題2.1多學科聯(lián)合仿真的方法模型轉(zhuǎn)換式:主要是將一個2.1

多學科聯(lián)合仿真的方法求解器集成式:實現(xiàn)兩個不同仿真工具之間求解器代碼的集成，從而實現(xiàn)一個仿真環(huán)境對另一個仿真環(huán)境求解器的調(diào)用。Solver#1Solver#2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題2.1多學科聯(lián)合仿真的方法求解器集成式:實現(xiàn)兩個不機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢目錄

多學科聯(lián)合仿真的簡介1

多學科聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法2多學科聯(lián)合仿真在挖掘機中的應用3多學科聯(lián)合仿真在燈泡生產(chǎn)線中的應用45機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題3.1

挖掘機的機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的聯(lián)合機理聯(lián)合機理的概念基于聯(lián)合仿真技術的聯(lián)合機理是采用數(shù)字仿真的形式進行虛擬產(chǎn)品設計開發(fā),仿真模型的參數(shù)就是物理樣機的設計參數(shù),虛擬樣機的參數(shù)修改方便,相對物理樣機而言是軟模型,它能夠輕易地實現(xiàn)原型的多樣化,而且柔性好.

機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專1

機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題通過AMEsim(多學科領域復雜系統(tǒng)建模仿真平臺)ADAMS(機械系統(tǒng)動力學軟件)之間的接口,設計挖掘機的機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)聯(lián)合的虛擬樣機,使二者在協(xié)同仿真中工作.在挖掘機中,所謂的聯(lián)合仿真就是在虛擬仿真過程中機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)將有關的狀態(tài)參數(shù)相互傳遞,引用,產(chǎn)生類似于實際挖掘機工作裝置中兩個系統(tǒng)的有機關聯(lián):機械系統(tǒng)模型中的驅(qū)動力大小引挖掘機聯(lián)合仿真的簡介1機電工程與自動化學院計算機輔助設計制2用液壓系統(tǒng)模型中提供的液壓力;同時在液壓系統(tǒng)模型中,各元件的壓力和流量方程也會直接引用機械系統(tǒng)中各個關鍵點的速度和位移函數(shù).機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題AMEsim和ADAMS的輸入輸出關系圖:2用液壓系統(tǒng)模型中提供的液壓力;同時在液壓系統(tǒng)模型中,各元件機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題3.2

挖掘機聯(lián)合仿真模型的驗證和意義挖掘機聯(lián)合仿真模型的驗證

聯(lián)合仿真時,將復雜系統(tǒng)的ADAMS的運動學模型和AMEsim液壓系統(tǒng)模型有機地聯(lián)系在一起.AMEsim為主控元件,用戶在AMEsim環(huán)境下運行聯(lián)合仿真并控制ADAMS的仿真進程.從ADAMS環(huán)境中輸出數(shù)據(jù)到AMEsim模式下采用共同的仿真模式.即

AMEsim通知ADAMS在給定的時間間隔提供它的輸出數(shù)據(jù),由ADAMS自己求出他的模型.機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題挖掘機聯(lián)合仿真系統(tǒng)的簡化模型根據(jù)對簡單聯(lián)合模型的仿真分析,驗證了基于聯(lián)合仿真模型的準確性,模型能夠反映挖掘機工作的實際狀態(tài).機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題挖掘機聯(lián)合仿真模型的意義通過使用多學科聯(lián)合仿真技術在挖掘機中的應用,無需制造實物樣機就可預測產(chǎn)品的性能,節(jié)省了物理樣機的制造時間,降低了開發(fā)成本,減少了風險.把原本在樣機試驗階段的才能發(fā)現(xiàn)的問題一一解決,為企業(yè)帶來實實在在的經(jīng)濟效益.這將給挖掘機生產(chǎn)企業(yè)帶來很大的發(fā)展機遇,提高他們的市場競爭力!2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢目錄

多學科聯(lián)合仿真的簡介1

多學科聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法2多學科聯(lián)合仿真在挖掘機中的應用3多學科聯(lián)合仿真在燈泡生產(chǎn)線中的應用452機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題飛機升降機運動運動仿真實物生產(chǎn)線燈泡生產(chǎn)線802項目機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專2機電工程與自動化學院計算機輔助設計制造專題多學科聯(lián)合仿真的發(fā)展趨勢目錄

多學科聯(lián)合仿真的簡介1

多學科聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方法2多學科聯(lián)合仿真在挖掘機中的應用3多學科聯(lián)合仿真在燈泡生產(chǎn)線中的應用