面向电缆虚拟装配仿真的多分支弹簧质点模型

作     者：王志斌 刘检华 刘佳顺 宁汝新 WANG Zhibin;LIU Jianhua;LIU Jiashun;NING Ruxin

作者机构：北京理工大学机械与车辆学院北京100081 

基　　金：国家自然科学基金(51275047) '十二五'国防基础科研(A2220110008) 总装预先研究(51318010102)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2014年第50卷第3期

页      码：174-183页

摘      要：针对多分支电缆的柔性特征以及复杂拓扑结构导致的装配仿真困难的问题,提出一种面向电缆虚拟装配仿真的多分支弹簧质点模型,该模型在弹簧质点模型的基础上,通过增加分支点连接多个电缆分支,从而表达具有拓扑结构的电缆,同时考虑电缆的抗弯曲、拉伸以及重力等物理属性;提出经典控制理论与运动学相结合的模型求解方法,使用控制变量法拟合出经验公式来实现电缆装配仿真中的 定长约束 ,采用定点约束算法实现对电缆的固定与捆扎操作仿真;提出球体层次包围盒构造柔性电缆的碰撞模型,通过细分碰撞模型、剔除冗余碰撞等方法实现了柔性电缆的干涉检测,满足了柔性电缆碰撞检测的效率和精度要求。设计并开发了基于多分支弹簧质点模型的电缆虚拟装配仿真原型系统,并通过实例验证了相关算法的可行性。

主 题 词：多分支弹簧质点模型 虚拟装配 建模与仿真 电缆固定与捆扎 柔性体碰撞检测 

学科分类：081203[081203] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 0701[理学-数学类] 0801[工学-力学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2014.03.174

馆 藏 号：203130397...