基于Unigraphics...动机虚拟装配系统设计与实现_王志昆.pdf
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1、58 电子技术 第 52 卷 第 4 期(总第 557 期)2023 年 4 月Computer Engineering计算机工程2 斯特林发动机虚拟装配系统总体架构设计斯特林发动机是一种外燃的闭式循环往复活式热力发动机,1816年由苏格兰的R.斯特林发明。和内燃机相比,这种发动机效率高、污染小、噪声低等优点,可以应用在许多领域内作为清洁高效的动力机,对节能减排、保护环境有非常重要的意义。但是对于斯特林发动机的内部结构、装配工艺过程,没有办法直观认识和理解。因此,斯特林发动机虚拟装配系统可以便于应用领域的开发设计人员和学生对可再生的新能源和能源转换技术研究开发使用。斯特林发动机虚拟装配系统设计
2、采用三维参数化建模软件Unigraphics和虚拟现实编辑器软件VRP-Bulider共同完成。(1)Unigraphics软件就是美国UGS公司主导开发的软件简称UG软件,是集CAD/CAE/CAM于一体的三维参数化软件,是面向制造行业的高端软件,也是当今最流行的工业设计软件之一,集合了概念设计、工程设计、分析与加工制造的功能,实现了0 引言虚拟现实技术是借助计算机技术创建一个实时的三维模拟环境,可以在虚拟环境中感受到真实场景的融合体验。通过零件建模、设计脚本装配零部件,生成全部虚拟装配系统,可以缩短设计周期、降低成本、提高实验兴趣,为设备改进奠定基础。1 虚拟装配系统本文采用虚拟现实技术手
3、段构建斯特林发动机虚拟装配系统,该系统是基于Unigraphics和VRP-Bulider创建实际生产应用环境中斯特林发动机的零件结构以及装配工艺过程功能,便于不同条件下斯特林发动机的工作过程的动态系统仿真,主要用于实训教学,实现零件结构和装配工艺流程的可视化学习。装配工序对于产品制造来说是最后阶段,也是产品开发的核心环节,根据技术条件和精度,将所有零件组合成部件、再形成产品的过程,这就要求学生对产品的装配顺序和工艺要求,人与模型可以进行交互,并产生与真实世界中相同的反馈信息,使学生获得和实际操作过程中同样的感受。基金项目:云南开放大学校内建设项目。作者简介:王志昆,云南国防工业职业技术学院;
4、研究方向:仿真技术应用。收稿日期:2022-12-04;修回日期:2023-04-12。摘要:阐述三维参数化建模软件Unigraphics和虚拟现实编辑器软件VRP-Bulider作为虚拟现实平台,构建斯特林发动机的结构和实际装配工艺过程,实现发动机装配过程的可视化。关键词:Unigraphics,VRP-Bulider,斯特林发动机,结构模型,虚拟装配工艺。中图分类号:TP391.9文章编号:1000-0755(2023)04-0058-03文献引用格式:王志昆.基于Unigraphics和VRP-Builder的斯特林发动机虚拟装配系统设计与实现J.电子技术,2023,52(04):58-
5、60.基于Unigraphics和VRP-Builder的斯特林发动机虚拟装配系统设计与实现王志昆(云南国防工业职业技术学院,云南 650504)Abstract This paper describes that the three-dimensional parametric modeling software Unigraphics and the virtual reality editor software VRP Bulider,as the virtual reality platform,construct the structure and actual assembly p
6、rocess of Stirling engine,and realize the visualization of the engine assembly process.Index Terms Unigraphics,VRP-Bulider,Stirling engine,structural model,virtual assembly process.Design and Implementation of Virtual Assembly System for Stirling Engine Based on Unigraphics and VRP-BuilderWANG Zhiku
7、n (Yunnan National Defense Industry Vocational and Technical College,Yunnan 650504,China.)电子技术 第 52 卷 第 4 期(总第 557 期)2023 年 4 月 59Computer Engineering计算机工程优化设计与产品生产过程的组合。(2)VRP-Bulider软件是一款直接面向三维美工的虚拟现实软件,将三维场景的模型导入、经过后期编辑、交互制作、特效制作、界面设计、打包发布等工具可以解析斯特林发动机的内部零件结构、装配工艺过程。该虚拟装配系统可以广泛的运行在各种型号的硬件交互平台,通过控
8、制热键切换多种浏览模式,包括行走、飞行、静物观察、摄像机动画。斯特林发动机虚拟装配系统总体设计架构首先采用UG软件对斯特林发动机的每个零件结构进行设计建模,创建装配关系,然后借助于3Ds Max,再将斯特林发动机的零件模型导入到VRP-Bulider中设计场景,包括二维索引界面,添加面板和“运行”按钮,介绍斯特林发动机及其零件,设置热点和动作,编译运行程序;在三维场景中,用VRP Bulider自带的材质库对导入的模型进行贴图,设计虚拟场景添加周围贴图,增加生动的元素,然后解剖零部件,按照装配工艺流程顺序制作动画流程演示系统,分别创建斯特林发动机的每个零部件拆和装的工艺流程,编译运行程序,并生
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