基于KBE的船用柴油机虚拟装配仿真

发布时间：2023-10-14 07:23

　　对于结构比较复杂的船用柴油机,其装配过程也比较复杂,业内船用柴油机的装配设计和现场的装配过程很难保持一致性,装配设计很难得到有效验证。因此研究虚拟现实技术在船用柴油机装配中的应用,对提高船用柴油机的装配效率和质量具有重要的意义。本文根据船用柴油机的装配需求,研究并实现了基于知识工程(KnowledgeBased Engineering,KBE)的船用柴油机虚拟装配仿真系统。本文介绍了KBE技术在船用柴油机虚拟装配中的应用,结合船用柴油机的装配流程和特点,研究知识工程的关键技术,采用面向对象和产生式规则相混合的方法对装配知识进行表示,并以基于规则推理为主,基于案例推理为辅的装配知识推理方法,为装配设计奠定基础。通过对船用柴油机虚拟装配的信息需求分析,对比几种常见的信息模型,构建了混合装配信息模型,并建立了关系数据模型和装配信息数据表,利用二维数据表对装配信息进行存储。通过对虚拟装配中的碰撞检测技术进行研究,结合观察坐标系、对应关系和装配干涉等技术,提出了基于AABB和K-DOPs的混合碰撞检测方法,并进行相关的实验,结果表明该方法能很好地提高虚拟装配中碰撞检测的效率和精确性。通过对相关技...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 知识工程技术
        1.2.2 虚拟装配及其关键技术
    1.3 论文研究内容与组织结构
第2章 KBE在船用柴油机虚拟装配系统中的应用
    2.1 知识工程概述
        2.1.1 知识工程的定义
        2.1.2 知识工程的关键技术
    2.2 船用柴油机的装配流程及特点
        2.2.1 柴油机的装配流程
        2.2.2 柴油机的装配特点
    2.3 船用柴油机装配知识的表示和获取
        2.3.1 知识的表示
        2.3.2 知识的获取
    2.4 船用柴油机装配知识的推理机制
        2.4.1 基于规则的船用柴油机装配知识推理
        2.4.2 基于案例的船用柴油机装配知识推理
    2.5 本章小结
第3章 船用柴油机虚拟装配系统中装配信息模型的建立
    3.1 装配信息的需求分析
    3.2 常见的装配信息模型
        3.2.1 联接图模型
        3.2.2 层次模型
        3.2.3 关系模型
    3.3 装配信息模型的建立
    3.4 建立装配信息数据模型
        3.4.1 关系数据模型
        3.4.2 建立装配信息数据表
    3.5 本章小结
第4章 虚拟装配中混合包围盒碰撞检测方法研究
    4.1 观察坐标系
        4.1.1 四元数的定义
        4.1.2 观察坐标系的建立
    4.2 基本的层次包围盒碰撞检测算法
    4.3 AABB和 K-DOPs混合碰撞检测算法
        4.3.1 虚拟装配中碰撞检测算法的总体设计
        4.3.2 对应关系
        4.3.3 AABB和 K-DOPs混合碰撞检测的测试算法
        4.3.4 干涉检测
    4.4 实验结果与分析
    4.5 本章小结
第5章 基于KBE的船用柴油机虚拟装配系统的设计与实现
    5.1 系统的开发环境
    5.2 系统的总体框架
    5.3 基于KBE的装配设计
        5.3.1 柴油机装配知识整理
        5.3.2 装配设计
    5.4 基于Unity3D的虚拟装配功能实现
        5.4.1 三维模型的处理
        5.4.2 基于Unity3D的界面设计
        5.4.3 WPF和 Unity3D的应用通信
        5.4.4 虚拟装配功能的实现
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的论文和科研成果
致谢



本文编号：3853861