第二章产品数字化建模新.pptVIP

2020/4/1131图2虚拟人的性别、身高、体重参数首先建立虚拟维修环境如图1所示：其中采用的虚拟人的性别、身高、体重等如图2所示：图1虚拟维修环境2020/4/1132根据拆卸方案，采用的维修工具为套筒、扳手，它们的体积，质量，密度分别如图3、图4所示：图3套筒参数图4扳手参数2020/4/11331、可视性分析：当虚拟人的目光集中在图5位置时，得到虚拟人的在当前维修姿势下可视范围如图6所示，可见，维修部分全在可视范围内：图5视点图图6可视范围2020/4/11342、可达性分析：虚拟人的在当前维修姿势下，右手拿维修工具，此时右手的可达范围如图7所示，可见，右臂可以到达负重轮中维修需要接触的各个部分，但是，当要拆卸平衡肘时，虚拟人已经够不到悬挂拉臂的部位，如图8所示，因此，维修人员需要在卸下负重轮后，向前移动，才能进行平衡肘的拆卸工作：图7右手可达范围图8右手可达范围2020/4/11353、受力和力矩分析：在承受外载荷的情况下，人体各关节的受力（力矩）情况，对判断能否完成维修任务至关重要。图9、图10为人体在该种姿态下，右臂的受力和力矩情况。图9虚拟人当前状态图10受力和力矩2020/4/11364、疲劳分析：在一定的工作时间内，给出任务循环的次数，完成任务的时间以及间歇时间，分析人体是否有足够的时间恢复疲劳，在该次任务完成过程中，结果如图11所示，在规定时间内维修人员能够恢复疲劳：图11分析结果2020/4/1137随着计算机技术的发展，目前已经可以用计算机建立全机的外形数学模型，用来精确地定义飞机的几何形状，在此阶段可以省去制作一些标准样件。这是建立飞机产品三维数字模型的第一步。今后可使飞机产品（包括制造工装）全部进行三维数字化几何建模，加上产品结构（产品结构树）的建模，构成真正的电子产品样件，可以方便地进行数字化预装配，为虚拟制造构筑良好的环境。数字样机在飞机方面的应用2020/4/11382020/4/1139第三节产品建模的基本方法一、参数化特征建模1、几何模型类型鼠标实体造型图车床刀架线框造型图鼠标曲面模型图二维设计线框建模曲面模型实体建模2020/4/11401）线框模型立方体的线框模型图立方体棱边和顶点的关系2020/4/1141ixiyiz线框模型的顶点表顶点坐标值V1V2……V7V810……0111……0000……11线框模型的棱线表棱线顶点号e1e2e3……e10e11e12123……341234……7852020/4/1142?线框建模的优点所需信息最少，数据运算简单，所占存贮空间较小，硬件的要求不高，容易掌握，处理时间短。?线框建模的局限性①几何意义的二义性。②结构体的空间定义缺乏严密性③拓扑关系缺乏有效性④描述的结构体无法进行消隐、干涉检查、物性计算2020/4/11432）表面模型表面建模的过程2020/4/1144表面建模举例说明面号面上线号线数I[4]、[3]、[2]、[1]4II[8]、[12]、[4]、[9]4III[8]、[7]、[6]、[5]4IV[6]、[11]、[2]、10]4V[7]、[11]、[3]、12]4VI[5]、[9]、[1]、[10]4立方体的面表2020/4/1145表面建模的特点（1）表达了零件表面和边界定义的数据信息，有助于对零件进行渲染等处理，有助于系统直接提取有关面的信息生成数控加工指令。（2）在物体性能计算方面，表面建模中面信息的存在有助于对物性方面与面积有关的特征计算，同时对于封闭的零件来说，采用扫描等方法也可实现对零件进行与体积等物理性能有关的特征计算。（3）表面建模方式生成的零部件及产品可分割成板、壳单元形式的有限元网格。（4）曲面建模事实上是以蒙面的方式构造零件形体，因此容易在零件建模中漏掉某个甚至某些面的处理，这就是常说的“丢面”。同时依靠蒙面的方法把零件的各个面贴上去，往往会在两个面相交处出现缺陷，如重叠或间隙，不能保证零件的建模精度。所以表面建模不