摘要：提出了一种在基于粒子的物理仿真中以实体对象的行为建模为驱动的方法,充分结合了几何建模与物理建模在仿真过程各自的优势,降低了其间的耦合度,提高了项目完成的效率.利用文中方法完成了一个实时的布料仿真,对粒子对象行为的可扩展性进行了探讨,并给出了该方案的结果分析.

摘要：目的布料仿真是计算机动画领域的一个研究热点和难点,基于粒子系统的模型快速高效却难以准确描述布料真实的物理特性,这些物理属性可以由连续介质的弹性模型利用有限元方法来实现,但所需网格单元较多,求解复杂且耗时。现有方法通常将布料建模为曲面和壳模型,对较厚布料的仿真能力较弱。针对这些常用模型在几何建模、物理真实性和仿真速度上难以兼顾的问题,提出了一种带厚度的布料仿真模型,能够更真实地表达不同厚度布料的形变行为,并利用等几何分析方法进行基于物理的快速动态仿真模拟。方法将有厚度的布料建模为三变量B样条体表示的薄板模型,利用等几何—伽辽金方法,推导出在给定边界条件下三维连续介质线弹性力学方程的弱形式,将B样条体的控制网格作为计算网格进行仿真分析,最后在隐式动力系统框架下对线性方程组直接求解。结果对本文布料模型进行了多方面的讨论和分析。首先,与几种主流的离散模型下的模拟效果进行了光滑度的对比,本文方法的NURBS(nonuniform rational B-splines)建模有着明显的光滑性优势;并在不同自由度下比较了与经典有限元连续介质模型的计算时间,结果表明模拟结果的平方根误差(root mean squared error,RMSE)小于0.04时,本文方法至多能减少90.23%的自由度和99.43%的计算时间;与同厚度面料的连续介质壳模型相比,计算时间减少约30%。其次,对于经典场景如悬布、旗帜和接触问题,实现了逼真快速的动态模拟效果。此外,还展示和讨论了控制网格的密度、基函数的阶数和物理参数等的选择对模拟效果的影响,验证了通过适当的几何参数和物理参数,使用更高分辨率的控制网格或更高阶的基函数将会促进更多的模拟细节效果。结论本文提出的等几何方法模拟的厚布料模型是同时满足仿真效果和速度基本要求的有效方法,并且样条基能保持布料的光滑度,实现了更高的动态模拟效率。

摘要：该文利用三自由度高速陀螺模拟装置来模拟弹丸的角运动,开发了基于虚拟仪器技术的测控系统,建立了弹丸角运动仿真系统,能够同时对高速陀螺模拟装置3个转轴转速进行实时测量和控制,自转角速度最高可达24 000 r/min,实现了对弹丸角运动的实时物理仿真,为再现弹载机构运动规律,研究弹道环境对弹载机构的受力和运动规律的影响提供了重要的实验手段,并已在多种引信系统设计和故障分析中得到了成功应用。

摘要：从工程角度出发,以具有挠性太阳翼的卫星为背景,着重研究了挠性卫星的智能控制方案。针对高精度控制这一要求,设计了双层小脑模型神经网络(CMAC)与变结构(VSC)复合智能控制器,并基于单轴气浮台全物理仿真系统进行了实验,取得了较高的姿态控制精度,表明了智能控制方法的有效性。

摘要：探空火箭箭头是一种细长型自旋飞行器,为了在火箭发射前在地面充分验证箭头姿态控制系统的稳定性和性能指标,建立了以悬臂梁式三自由度气浮转台为基础的地面仿真验证系统,以适应细长型自旋飞行器的运动特点。该仿真系统可以验证箭头消旋、三轴稳定控制、姿态机动控制和轴向旋转控制等一系列任务需要的控制动作。首先介绍了该仿真系统具体各部分的详细设计,其次对姿控系统的算法进行介绍,最后对4种控制模式进行仿真测试。2016年4月27日鲲鹏1B探空火箭发射成功,姿控系统取得理想结果,验证了该仿真系统在地面环境下仿真的有效性和正确性。

摘要：本文叙述挠性结构卫星物理仿真技术及试验研究的有关问题，主要介绍单轴气浮台仿真试验系统的设计和部分仿真试验结果。

摘要：针对未来卫星应用的高精度、高可靠性定姿技术需求,设计了卫星单轴组合姿态确定物理仿真系统;采用太阳敏感器和光纤陀螺组合定姿模式,提出了一种扩展卡尔曼滤波组合姿态确定算法,用C语言进行了实验软件设计,系统采用DSP为处理器,还设计了多敏感器数据采集扩展接口;物理仿真实验结果:姿态确定精度优于0.5°;陀螺常值漂移估计的平均值为3.625758e-4°/s,证明了组合姿态确定算法的有效性和该项技术对工程应用的可行性。

摘要：根据阻抗标幺值一致的等效原理,以阻抗和电压为独立参量推导出物理仿真实验系统的模拟比,设计配电网各元件物理参数。将一次设备和二次设备组成典型功能模块,各模块通过以太网互联组合生成所需的配电网络。监控系统实现了对变电站、馈线、环网柜、柔性故障发生和故障录波等模块的监测和控制,以及对系统正常及故障工况下的数据及波形的存储、分析及管理等功能。在PSCAD/EMTDC平台上搭建与物理仿真系统一致的配电网模型,仿真结果对比验证了其可行性和有效性。

摘要：在研究数控车削几何仿真的基础上,对数控车削物理仿真系统进行了一些尝试性的研究。用VC编程实现了数控车削加工过程中对切削力和切削温度预测,并建立了在一夹一顶的装夹方式下,由切削力作用引起工艺系统的综合变形模型,为仿真系统提高预测精度提供了研究的方法。

摘要：随着制造技术和信息化技术的发展,虚拟加工技术在航空、航天、汽车、造船、模具等行业得到了越来越广泛的应用,成为自动化、柔性化、敏捷化和数字化制造加工的基础和关键技术.为了保证零件的加工质量,降低生产成本,提高生产效率,特别是满足航空航天等领域对关键零件的高精度要求,虚拟加工仿真技术成为现代制造技术研究中不可缺少的重要内容[1-2].