本文關(guān)鍵詞：大型礦山機(jī)械設(shè)備虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研發(fā)

  更多相關(guān)文章： 礦山機(jī)械 數(shù)字樣機(jī) 虛擬仿真 EON

【摘要】：煤礦企業(yè)的開(kāi)采、掘進(jìn)、運(yùn)輸、提升、支護(hù)等生產(chǎn)設(shè)備種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件繁多、價(jià)格昂貴且體積龐大,礦山生產(chǎn)企業(yè)難以采用真實(shí)設(shè)備進(jìn)行員工的設(shè)備結(jié)構(gòu)認(rèn)知、拆卸與安裝、故障診斷與排除、工作面運(yùn)行演示等技能的培訓(xùn)工作。設(shè)計(jì)研發(fā)虛擬仿真技術(shù)為上述問(wèn)題的解決提供了新的研究思路。本課題以新疆焦煤集團(tuán)企業(yè)實(shí)際為背景,選取各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的典型生產(chǎn)環(huán)境、典型生產(chǎn)設(shè)備、常見(jiàn)設(shè)備故障、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程、逃生救援系統(tǒng)等內(nèi)容,通過(guò)建立數(shù)字模型、構(gòu)建數(shù)字樣機(jī),創(chuàng)建滿(mǎn)足企業(yè)使用要求的虛擬仿真培訓(xùn)平臺(tái),致力于解決礦山企業(yè)在學(xué)員培訓(xùn)過(guò)程中的設(shè)備、場(chǎng)地、環(huán)境等因素的制約,大幅提高學(xué)員的實(shí)際操作技能、緊急逃生自救能力、設(shè)備維護(hù)管理水平等,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。論文完成的主要工作及取得的成果如下:1、提出礦山機(jī)械設(shè)備虛擬樣機(jī)維修資源庫(kù)的設(shè)計(jì)概念,利用CAD模型轉(zhuǎn)換優(yōu)化技術(shù)和3DMAX機(jī)械模型與渲染貼圖、動(dòng)畫(huà)制作技術(shù),構(gòu)建虛擬交互場(chǎng)景,建設(shè)完成礦山機(jī)械設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)資源庫(kù)。利用該平臺(tái)在零件建模過(guò)程中,對(duì)于易損壞及關(guān)鍵部位零件進(jìn)行有限元分析。并選取采掘設(shè)備傳動(dòng)裝置中的傳動(dòng)軸進(jìn)行有限元分析計(jì)算,得到傳動(dòng)軸的應(yīng)變圖、位移圖、應(yīng)力分布圖等,為零件的優(yōu)化、改進(jìn)提供幫助,創(chuàng)建了設(shè)備備件數(shù)字化管理系統(tǒng)。2、構(gòu)建了礦山企業(yè)生產(chǎn)的虛擬漫游系統(tǒng),分析礦山機(jī)械設(shè)備虛擬仿真軟件的研發(fā)流程,分析確定礦山機(jī)械設(shè)備虛擬仿真系統(tǒng)的總體目標(biāo),在此基礎(chǔ)上闡述了研制流程的制定方法,功能定義的原則、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)組成、以及軟件制作的詳細(xì)步驟。重點(diǎn)論述了軟件系統(tǒng)腳本設(shè)計(jì)、編寫(xiě)的過(guò)程以及軟件程序的開(kāi)發(fā)。3、詳細(xì)論述了交互平臺(tái)的搭建的技術(shù)流程,對(duì)各虛擬交互平臺(tái)的功能特點(diǎn)做了較為詳細(xì)的分析。并重點(diǎn)講解了基于EON Studio軟件,開(kāi)發(fā)虛擬交互平臺(tái)的技術(shù)流程,通過(guò)模型制作、模型烘焙、模型渲染、虛擬場(chǎng)景導(dǎo)入等實(shí)現(xiàn)了礦井虛擬生產(chǎn)仿真系統(tǒng)的漫游、導(dǎo)航與交互功能,最后進(jìn)行軟件功能測(cè)試完成礦井虛擬生產(chǎn)仿真系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：礦山機(jī)械 數(shù)字樣機(jī) 虛擬仿真 EON
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD40;TP391.9
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-10
• 1. 緒論10-17
• 1.1 課題的研究背景和意義10-11
• 1.2 礦山機(jī)械設(shè)備虛擬仿真樣機(jī)概述及其國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 礦山機(jī)械設(shè)備虛擬樣機(jī)維修仿真技術(shù)概述11-12
• 1.2.2 國(guó)外礦山機(jī)械設(shè)備虛擬樣機(jī)維修仿真技術(shù)現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)礦山機(jī)械設(shè)備虛擬樣機(jī)維修仿真技術(shù)現(xiàn)狀13-15
• 1.3 研究的主要內(nèi)容15-16
• 1.4 論文章節(jié)16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 2. 交互式虛擬仿真系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)17-42
• 2.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)及開(kāi)發(fā)流程17-21
• 2.1.1 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程18
• 2.1.2 礦山機(jī)械設(shè)備虛擬仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)路線(xiàn)18-21
• 2.2 系統(tǒng)功能分析與定義21-27
• 2.2.1 系統(tǒng)設(shè)備型號(hào)及功能要求定義21-22
• 2.2.2 系統(tǒng)軟件功能模塊結(jié)構(gòu)及功能細(xì)化22-24
• 2.2.3 軟件整體功能及技術(shù)參數(shù)定義24-27
• 2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-32
• 2.3.1 功能模塊設(shè)置27-28
• 2.3.2 研制大綱確定28-29
• 2.3.3 系統(tǒng)界面設(shè)置29-32
• 2.4 軟件制作32-41
• 2.4.1 腳本編寫(xiě)33-35
• 2.4.2 數(shù)據(jù)采集35-36
• 2.4.3 素材制作36-37
• 2.4.4 物理屬性設(shè)置37-38
• 2.4.5 交互功能的實(shí)現(xiàn)38-40
• 2.4.6 系統(tǒng)合成40
• 2.4.7 軟件測(cè)試40-41
• 2.4.8 修改加工41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 3. 仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和硬件配置42-46
• 3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的組成和分類(lèi)42-44
• 3.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的組成42
• 3.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的類(lèi)型分類(lèi)42-43
• 3.1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的功能分類(lèi)43-44
• 3.2 仿真系統(tǒng)的軟硬件組成44-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 4. 模型的建立46-57
• 4.1 3DMAX軟件簡(jiǎn)介46-48
• 4.2 3DsMAx軟件使用及建模創(chuàng)建48-49
• 4.2.1 3DsMAx軟件使用界面48
• 4.2.2 3DsMAx模型創(chuàng)建48-49
• 4.3 3DsMAx設(shè)置材質(zhì)和貼圖49-50
• 4.4 3DsMAx動(dòng)畫(huà)制作50-51
• 4.5 機(jī)械模型約束中的幾何元素?cái)?shù)學(xué)計(jì)算原理51-55
• 4.6 3DsMAx機(jī)械模型和視頻渲染55-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 5. 關(guān)鍵零部件的有限元分析57-65
• 5.1 有限元分析的基本過(guò)程58-59
• 5.2 掘進(jìn)機(jī)傳動(dòng)軸的有限元分析59-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 6. 系統(tǒng)交互功能的實(shí)現(xiàn)65-82
• 6.1 虛擬仿真軟件交互功能實(shí)現(xiàn)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)65-67
• 6.2 EON Studio工具軟件介紹67-68
• 6.3 EON軟件系統(tǒng)界面及應(yīng)用程序創(chuàng)建步驟68-70
• 6.3.1 EON軟件系統(tǒng)基本界面68-69
• 6.3.2 EON軟件系統(tǒng)應(yīng)用程序創(chuàng)建步驟69-70
• 6.4 EON軟件系統(tǒng)中三維模型的載入與設(shè)置70-75
• 6.4.1 機(jī)械設(shè)備三維模型的載入70
• 6.4.2 模型動(dòng)作設(shè)置70-71
• 6.4.3 零件模型裝配動(dòng)作設(shè)置的基本數(shù)學(xué)原理71-72
• 6.4.4 三維空間中零件模型的位置和姿態(tài)變換72-74
• 6.4.5 碰撞節(jié)點(diǎn)檢測(cè)74-75
• 6.5 腳本編輯器（The Script Editor）75-81
• 6.5.1 腳本編輯器添加注釋文字75-76
• 6.5.2 外圍場(chǎng)景三維模型的載入76-80
• 6.5.3 外圍場(chǎng)景漫游功能設(shè)置80-81
• 6.6 本章小結(jié)81-82
• 7. 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的效果82-88
• 7.1 礦山生產(chǎn)環(huán)境虛擬漫游82-83
• 7.2 設(shè)備運(yùn)行的演示教學(xué)83-84
• 7.3 設(shè)備操作的交互訓(xùn)練84-85
• 7.4 設(shè)備拆卸、安裝訓(xùn)練85-86
• 7.5 安全逃生系統(tǒng)演示教學(xué)86-87
• 7.6 本章小結(jié)87-88
• 8. 結(jié)論與展望88-90
• 8.1 結(jié)論88-89
• 8.2 展望89-90
• 參考文獻(xiàn)90-93
• 致謝93-94
• 作者簡(jiǎn)介94-95

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本文編號(hào)：1119136