VRAR在机电产品研发中的应用.ppt

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1、虚拟现实技术的应用虚拟现实技术的应用足不出户学开车足不出户学开车虚虚拟现实技技术的的应用用长江堤防仿真系统长江堤防仿真系统第八章第八章 VR/AR在机电产品研发中的应用在机电产品研发中的应用 本章内容本章内容1.1.概述概述2.AR/VR2.AR/VR切入电切入电/结构结构/热等设计过程热等设计过程3.AR/VR3.AR/VR切入结构设计过程切入结构设计过程4.AR/VR4.AR/VR切入工艺与制造过程切入工艺与制造过程5.VR/AR5.VR/AR研发前景和效益研发前景和效益1.概述概述VR/ARVR/AR在机电产品研发中的地位和作用在机电产品研发中的地位和作用机电产品传统研发流程机电产品传统

2、研发流程VR/ARVR/AR对机电产品研发流程的切入点对机电产品研发流程的切入点AR/VR在机电产品研发中的地位和作用在机电产品研发中的地位和作用产品造型设计产品的色彩及材质设计产品的结构设计及分析产品的运动和动力学仿真产品的展示作用：作用：缩短产品开发设计流程，提高产品的成功率。缩短产品开发设计流程，提高产品的成功率。降低产品设计开发的风险和成本降低产品设计开发的风险和成本在在产品的色彩及材品的色彩及材质设计中，中，通通过虚虚拟现实技技术可以直可以直观地地进行色彩和材行色彩和材质的的选择与搭配，与搭配，确定主确定主调色和色和辅助色以及助色以及进行行材材质的确定。的确定。机电产品传统研发流程机

3、电产品传统研发流程机电产品传统研发的流程包括：提出设计目标、产品设计、样机试机电产品传统研发的流程包括：提出设计目标、产品设计、样机试验、试验改进；验、试验改进；机电产品设计传统包括电气设计、结构设计、工艺设计和工装设计。机电产品设计传统包括电气设计、结构设计、工艺设计和工装设计。VR/AR对机电产品研发流程的切入点对机电产品研发流程的切入点2.VR/AR切入电切入电/结构结构/热等设计过程热等设计过程提高风机整机设计水平提高风机整机设计水平为客户设计更加合理的风机及其配件为客户设计更加合理的风机及其配件仿真不可试验的电气及结构项目仿真不可试验的电气及结构项目风机设计性能评价风机设计性能评价完

4、整的风机完整的风机风机传动链风机传动链某风电系统电气设计仿真过程某风电系统电气设计仿真过程可采用可采用PIDPID方法对风力发电机组进行控制，在低风速时控制发方法对风力发电机组进行控制，在低风速时控制发电机转速，使系统获得最大风能利用系数；高风速时，控制电机转速，使系统获得最大风能利用系数；高风速时，控制桨距角，使机组能准确地保持在额定功率发电。桨距角，使机组能准确地保持在额定功率发电。通过通过matlab Simulinkmatlab Simulink仿真模块以及仿真模块以及BladedBladed软件，验证理论软件，验证理论方法的正确性和有效性。方法的正确性和有效性。电机分析模块图电机分析

5、模块图某风电系统电气设计仿真过程某风电系统电气设计仿真过程风力力发电机系机系统仿真模型仿真模型功率曲功率曲线各风速下对应的风力发电机性能各风速下对应的风力发电机性能电机扭矩曲机扭矩曲线正常工况下正常工况下各风速下对应的风力发电机性能各风速下对应的风力发电机性能功率系数曲功率系数曲线风轮扭矩曲扭矩曲线正常工况下正常工况下各风速下对应的风力发电机性能各风速下对应的风力发电机性能功率曲线功率曲线电机扭矩曲线电机扭矩曲线湍流工况下湍流工况下各风速下对应的风力发电机性能各风速下对应的风力发电机性能功率系数曲线功率系数曲线风轮扭矩曲线风轮扭矩曲线湍流工况下湍流工况下风电产品中齿轮箱设计流程风电产品中齿轮箱

6、设计流程齿轮箱布局及齿轮箱布局及传动比分配传动比分配 平行轴齿轮平行轴齿轮传动设计传动设计 行星轮系传动行星轮系传动设计设计 齿轮箱传动系齿轮箱传动系统分析统分析 系统动力学系统动力学分析分析 齿轮传动参齿轮传动参数优化数优化 传动系统评传动系统评价价 风电齿轮箱风电齿轮箱实验实验 风电齿轮箱设计存在问题风电齿轮箱设计存在问题传动效率高（传动效率高（97%97%）寿命长（一般为寿命长（一般为2020年）年）可靠性要求高可靠性要求高振动噪声小（振动噪声小（87db0.5isenough-Min.safetymarginwithSHFRPblade齿轮接触分析、修形及优化齿轮接触分析、修形及优化箱

7、体应力应变箱体应力应变箱体模态箱体模态行星架应力应变行星架应力应变齿轮箱有限元分析齿轮箱有限元分析第一主应力云图第一主应力云图 总体应力云图总体应力云图 齿轮箱有限元分析箱有限元分析静力分析静力分析有限元模型有限元模型 网格划分网格划分 载荷及约束加载载荷及约束加载 总体应变云图总体应变云图 风电齿轮箱有限元分析箱有限元分析-热力耦合分析力耦合分析齿轮传动系统数字样机齿轮传动系统数字样机利用利用齿轮传动系系统软件建模、件建模、仿真仿真风机机齿轮传动系系统数字化数字化样机机传动系系统实验直直齿齿轮箱箱双级行星轮系双级行星轮系传动系系统实验行星行星轮系系齿轮箱箱齿轮箱箱 A80/PBLZ 224测

8、试运行运行齿轮箱箱 A80/PBLZ 190P测试运行运行5.VR/AR研发前景和效益研发前景和效益 针对已有产品、已发生问题展开分析和校核是针对已有产品、已发生问题展开分析和校核是VR/ARVR/AR应应用必须的起点，在这个起点上可以关注和寻求需要的软件；用必须的起点，在这个起点上可以关注和寻求需要的软件；针对随机的、紧迫的产品某方面的创新和改进，均可应针对随机的、紧迫的产品某方面的创新和改进，均可应用用VR/ARVR/AR手段进行设计和开发；手段进行设计和开发；没有任何一种软件可以涵盖一个企业技术研发的全部所没有任何一种软件可以涵盖一个企业技术研发的全部所需，软件本身也在不断发展和超越，不断积累仿真分析的经需，软件本身也在不断发展和超越，不断积累仿真分析的经验和教训，不断探索和进步；验和教训，不断探索和进步；VR/AR VR/AR技术不断发展，会越来越多地融入在新产品的开技术不断发展，会越来越多地融入在新产品的开发中，提升企业研发能力和水平，使企业产品日具竞争力。发中，提升企业研发能力和水平，使企业产品日具竞争力。The End!