基于Unity3D的航空发动机虚拟现实设计与研究

发布时间：2020-03-23 04:54

【摘要】：高端装备制造业是未来中国制造业的脊梁,而以大飞机项目为主干的航空装备制造业是高端装备制造业的巅峰,大力发展航空装备制造业是中国目前经济发展阶段和产业发展阶段的必然选择。作为提供动力的核心元件,航空发动机是飞机的最重要组成部分。在飞机的装配过程中,发动机的安装工作是一个重要的环节,而发动机的重量重、体积大、外形结构复杂,加之安装间隙狭小等因素的存在,导致发动机的安装工作非常困难。随着我国民航业的快速发展,对于素质高、技能强的机务人员的需求愈发迫切。在对刚从事航空发动机研制工作的人员进行岗前培训时,传统的培训方式是采用航空出版物、多媒体课件等方式,这些方式缺乏交互性,现实体验感较差。为了解决该问题,本文以GE公司生产的CFM57-36发动机为研究对象,开展虚拟现实设计与研究。首先分析了发动机的工作原理,获取了CFM57-36发动机的基本结构及技术参数,在此基础上,利用UG NX软件,构建了航空发动机的三维建模,并实现了发动机整机的装配;利用3DS Max软件,为模型增添光照及材质等特殊效果。在此基础上,利用虚拟现实引擎工具Unity 3D,创建了航空发动机虚拟场景,通过添加碰撞检测、编写脚本控制程序、设计用户图形界面,实现了航空发动机的场景漫游;通过对场景添加交互,使用户能够借助虚拟现实设备获取身临其境的体验感。最后,基于Java Web开发技术,完成了航空发动机虚拟仿真教学管理系统的设计与开发,利用该系统,用户能够在客户端通过浏览器方式学习发动机的基础知识与虚拟拆装,并实现与航空发动机的虚拟交互;系统还实现了够对学员的学习进度及状态进行管理的功能,从而保证学员的学习及培训效果。实践证明,本文设计的航空发动机虚拟仿真项目,具有交互性好、现实体验感强的特点,使学员能够快速、深入地了解航空发动机的原理、结构及装配;开发的虚拟仿真教学管理系统能够让学员更好地对发动机知识进行学习,极大地提高了学员的培训效果。本课题的研究为之后将虚拟现实技术应用到飞机其他部件及整机的虚拟仿真设计提供了参考,也对我国民航业机务人员培训工作的发展具有积极的促进作用。
【图文】：

Fig.1.1 Basic Principle of Virtual Reality术的发展，以 90 年代初涌现的信息革命为代表的科学技术革命，，化。传统的信息处理环境都是以计算机为中心的，强调“人了人们以计算机为工具，认识和改造世界的能力[5]。以人

D互动终端SensoramaFig.1.2The3DinteractiveterminalofSensorama
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V23;TP391.9

【参考文献】

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本文编号：2596218