汽车发动机虚拟装配系统的设计与实现

发布时间：2017-09-27 12:17

  本文关键词：汽车发动机虚拟装配系统的设计与实现

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【摘要】：虚拟现实作为一种新兴技术,具有沉浸性、交互性和想象性三大特性。基于虚拟现实的虚拟拆装技术在新产品开发、产品的维护以及操作培训方面具有独特的作用。当前汽车工程类的专业课,在理论与工程实训课程教学中,存在着理论课堂观摩学习时看不到真正的内部构造,实训教学中没有足够的实践动手机会等诸多问题,这在一定程序上影响了专业教学的质量与效果。本文以虚拟现实环境下技能训练相关理论研究为基础,结合汽车发动机理论及实训课程中的教学困境与难点,阐述了一种基于虚拟现实和仿真技术开发的汽车发动机虚拟装配系统,包括虚拟现实环境下发动机装配系统的理论框架与模型设计,发动机的三维模型库的建立,虚拟装配流程及任务的设计及实现等。本文采用Pro-E完成发动机模型的建立,并通过交互软件Quest3D完成虚拟装配的交互功能。本文研究成果可提供高仿真三维环境中直接手动操作完成虚拟装配以获得直接经验的优势,为汽车工程类专业学生或企业相关从业人员进行自主学习提供虚拟训练场地,作为理论及实训课程的有效补充。
【关键词】：虚拟现实 虚拟装配 汽车发动机 系统设计 实训教学
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464;TP391.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 选题背景8-11
• 1.1.1 课题背景8-9
• 1.1.2 虚拟现实应用背景9-10
• 1.1.3 理论及实训教学中存在的问题10-11
• 1.2 研究内容11-13
• 1.2.1 相关概念11-13
• 1.2.2 研究内容13
• 1.3 研究的目的及意义13-14
• 1.3.1 研究的目的13
• 1.3.2 研究的意义13-14
• 1.4 虚拟装配系统研究现状14-17
• 1.5 论文的结构17-18
• 第2章 汽车发动机虚拟装配系统的需求分析18-28
• 2.1 需求分析调研18-21
• 2.1.1 实训教学需求分析18-20
• 2.1.2 使用者需求分析20-21
• 2.2 汽车发动机虚拟装配系统功能需求21-24
• 2.2.1 系统功能总体需求介绍22-23
• 2.2.2 非功能需求介绍23-24
• 2.3 拟解决的关键问题24-27
• 2.3.1 技术角度分析24-25
• 2.3.2 研究思路及方案25-26
• 2.3.3 拟解决的关键问题26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 汽车发动机虚拟装配系统的设计28-40
• 3.1 系统设计的总体流程方案28-30
• 3.1.1 构建虚拟实训教学29
• 3.1.2 虚拟装配设计的相关理论29-30
• 3.2 系统结构的框架设计30-37
• 3.2.1 系统的设计目标32
• 3.2.2 整体界面及交互构建32-36
• 3.2.3 系统的体系结构设计36-37
• 3.2.4 虚拟装配流程规划37
• 3.3 本章小结37-40
• 第4章 汽车发动机虚拟装配系统的实现40-58
• 4.1 模型的建立40-46
• 4.1.1 发动机内部零件的构建41-43
• 4.1.2 发动机装配模型的构建43-46
• 4.2 系统功能的实现46-56
• 4.2.1 虚拟技术平台46-47
• 4.2.2 Quest3D交互实现47-54
• 4.2.3 系统实现的关键技术54-56
• 4.3 本章小结56-58
• 第5章 汽车发动机虚拟装配系统的测试58-62
• 5.1 系统的测试方案58
• 5.2 系统测试的目的58
• 5.3 系统测试的内容58-60
• 5.3.1 系统实施与测评58-59
• 5.3.2 测试结论及数据分析59-60
• 5.4 本章小结60-62
• 结论62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68

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本文编号：929652