使用高保真计算机模拟BAT小型弹丸的特性

使用高保真计算机模拟BAT小型弹丸的特性

一、利用高逼真度计算机模拟BAT小弹特性(论文文献综述)

《中国公路学报》编辑部[1](2017)在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中进行了进一步梳理为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

刘小高[2](2019)在《飞行模拟试验平台滤波器算法分析及控制系统研究》文中指出无论是娱乐、科研还是军事领域,随着科技的发展,运动模拟都越来越彰显举足轻重的作用,而六自由度并联机构在运动模拟上的成功应用,无疑是运动模拟领域的重大发展与进步,但随着运动模拟运用领域的扩展,复杂的应用场合对模拟设备的承载能力、运动范围和模拟精度都发展出越来越高的要求。为了使六自由度并联机构在六自由度飞行模拟器运用上实现更高的功能要求,本文综合现有的六自由度飞行模拟器研究成果,一方面对六自由度飞行模拟器建立了空间刚体描述坐标系、齐次坐标变换矩阵,而后实现了运动学、动力学建模,并建立了机构平台的物理学仿真模型,分析确定参数的六自由度飞行模拟器的工作空间;另一方面分析了六自由度飞行模拟器经典洗出算法滤波器存在的缺点和不足,对其进行改进设计了基于模糊自适应滤波器的模糊自适应洗出算法,解决了经典洗出算法存在的问题,而后设计了基于位置伺服的闭环PID型迭代学习控制系统,综合六自由度飞行模拟器的洗出算法、坐标变换、伺服系统和物理学模型,设计一套模拟体感性能更高、更加智能的六自由度飞行模拟器,并对其进行初步的仿真测试,验证了设计的正确性。最后,本文所设计的六自由度飞行模拟器建立SIMULINK仿真模型并通过FlightGear飞行模拟软件的native-fdm接口协议与其进行数据交互,从而完成了对本文所设计的六自由度飞行模拟器与真实的飞行模拟软件联合仿真,完成了性能仿真验证和分析。该论文有图94幅,表8个,参考文献65篇

李勋祥[3](2006)在《基于虚拟现实的驾驶模拟器视景系统关键技术与艺术研究》文中提出基于虚拟现实的驾驶模拟器视景系统,又称为驾驶模拟器(Vehicle Simulator),或模拟驾驶视景系统。它是一种能正确模拟虚拟驾驶动作,获得真实驾驶感觉的仿真设备,是以虚拟现实为特点的驾驶模拟操作软硬件技术的系统化封装。它集成了传感器、计算机、三维实时动画与视景仿真、计算机接口、人工智能、数据通信、网络、多媒体等先进技术与手段,以及人机工程学的理论与方法。本学位论文以驾驶模拟器的视景系统作为研究对象,针对目前国内外模拟器中普遍存在的缺陷或不足而展开。论文对多种建模理论与方法、纹理与特效、基于沉浸感的分布式多通道屏幕显示、基于分布式的虚拟交互技术与碰撞检测算法进行了系统、深入的研究,并在驾驶模拟器开发过程中得实际应用,效果良好。论文取得的成果和创新点主要有:1、深入研究了图象建模与几何建模相结合的建模方法,实现了以较少的系统消耗达到更加真实的视景仿真效果;采用基于Cg的“Shader”新技术,构建了一个优化和高逼真度的虚拟视景环境,并实现了虚拟环境中的动态流体特效和多层次纹理细节级别的良好效果。2、视景系统的特效技术研究,包括基于环境的粒子特效(如雾、雨、雪)的模拟,声音效果,GPS、仪表指示器仿真,基于全局光照的烘焙渲染技术等等,增强了驾驶模拟器视景仿真系统的可视化效果。3、自主研发了基于计算机群集的多通道屏幕投影与显示技术,实现了柱形、Cube(或Cave)、矩形拼接等高质量的多通道屏幕投影构架的分布式显示,满足了沉浸式虚拟驾驶演示环境的特殊要求,具有推广价值。4、实现了基于网络的分布式多客户、同场景的交互驾驶与实时通讯对话;解决了在虚拟城市交通中的红绿灯信号系统问题;实现了汽车在交通事故中损伤的实时、可视化表达和行车的真实感。5、从艺术特征与审美意蕴的角度,实践虚拟视景系统设计中的艺术与美学相结合的理念,为视景系统的开发与虚拟体验提供了艺术与美学领域的理论支持。本学位论文所论述的有关艺术与美学等方面的理论主要是以基于虚拟现实技术的驾驶模拟器视景系统的开发为依托,但同样适用于所有其它虚拟现实或非虚拟现实技术的数字化图形艺术设计。驾驶模拟器视景系统的交互控制是一种量化的程序,离不开科学的理念和尖端的技术;然而,虚拟可视化效果的处理具有更多的不确定因素,需要的是直觉,这便是艺术的范畴。如果虚拟视景系统的开发能结合艺术设计中的美学,把审美体验融合于视景沉浸与交互的整个过程,将大大拓展虚拟现实视景仿真系统的技术内涵,能更好地体现“以人为本”的思想。这是一个艺术与科学相结合的理念,是笔者的研究课题——基于虚拟现实的驾驶模拟器视景系统开发的理论指导思想。

虞恬[4](2019)在《基于无单元伽辽金法的软组织形变仿真研究》文中进行了进一步梳理基于虚拟现实(Virtual Reality)和触觉(Haptics)技术的外科手术仿真系统(Virtual Surgery Simulation System)正在逐渐成为高新技术和医疗领域的前沿课题和研究热点。外科手术仿真系统通过计算机模拟手术场景和过程,让用户(即:外科实习医生)在虚拟环境中借助力反馈设备对虚拟的手术对象进行挤压、抽吸、烧灼和切割等手术操作,达到训练的目的。相比传统的外科手术培训方式,由于外科手术仿真系统具有高效率、低成本、高利用率、可提供多种不同的病理和病人对象、不受道德伦理约束等诸多优点,其为解决手术培训这一长期困扰的难题开辟了一个崭新的途径。同时,外科手术仿真系统也可以用于术前预测、术中导航等领域。生物组织挤压拉扯形变和切割是外科手术过程中最常见的手术常规流程,对该过程完成高精度的模拟是搭建一个外科手术仿真系统的基础。但是因为生物材料特有的粘弹性、不可压缩性、蠕变和松弛特性以及各项异性等属性,使得生物组织的形变和切割模拟成为虚拟手术仿真系统中的难点和关键。目前,外科手术仿真系统中比较突出的两个问题是:一是模拟仿真的逼真程度,二是计算效率。本文针对上述两个问题开展了研究:首先,在分析网格和无网格模型理论的基础上,将模型分为物理建模和非物理建模这两种建模框架,并详细介绍了当前流行的各类仿真模型建模方法,分析了各自的长处和短处。为了更充分地把软组织材料特性描述清楚,提升系统的仿真精度,本文在无单元伽辽金法的基础上,提出了将Kelvin粘弹性引入到仿真模型中,并对肝脏模型开展了形变仿真研究和实现,最终的仿真结果显示本文建立的仿真模型不但比传统方法更好地展示了生物软组织特有的松弛蠕变特性,而且具有良好的实时性能。其次,针对基于网络结构的仿真切割模型需要重组复杂拓扑结构以及基于无拓扑结构方法建立的软组织切割模型在进行切割时切口形态不易绘制、难以施加位移边界条件等缺陷,本文提出了一种基于无单元伽辽金方法的切割模型。该模型采用贝塞尔曲线绘制切口,达到的效果是切口表面光滑,与真实的手术切口吻合一致;另外,采用表面网格方法渲染模型外部,进一步提高了视觉反馈的效果。具体做法是:整个离散的软组织模型在切割发生时被划分为切割路径影响域和切割路径非影响域,同时采用水平集方法对切割影响区内的节点做是否重新进行形函数计算的判断,这样有效地提高了模型的计算速度。本文先在二维结构上展开了切割模拟,试验成果说明了本文所提出方法的准确性和有效性。最后在腹部软组织模型上进行切割仿真实现,仿真结果显示该模型具有较好的视觉效果,同时也提高了仿真系统的计算效率。本文所提出的基于无单元伽辽金法的生物软组织仿真模型和切割模型的最大特点是将材料离散为无网络拓扑关系的离散点,降低了数据结构的复杂性,保证了系统的运行速率。且本文提出的基于无单元伽辽金法的Kelvin粘弹性模型不仅在精确度上比传统方法更逼真,其切割模型在计算效率上也比传统方法具有优势。

王森杰[5](2013)在《民航飞行模拟器发动机控制系统建模研究》文中研究说明本文研究的课题来源于国家自然科学基金项目“民用航空器飞行事故驾驶环境再现与分析模拟”。针对航空器系统复杂、受运行环境影响大,机组操纵复杂,事故调查缺乏验证手段的现状,运用飞行模拟器对事故的模拟,可以有效地解决上述的难题。要实现飞行模拟器对事故的模拟,首先需要对飞行模拟器进行基本的建模。本课题承担了飞行模拟器中发动机控制系统的基本建模工作。基于发动机的整个工作过程,建立飞行模拟器的发动机控制系统模型。首先,本文论述了建模的方法和一般步骤,并对采用的建模环境进行了简单阐述。随后简单阐述了发动机的工作原理以及组成部件,并对将要采用的建模方法进行了说明。本文对发动机主要的几个工作过程进行了详细的建模,以确保建立的模型能够达到飞行模拟器所需要的细节度。对于次要的发动机输出参数,采用插值拟合直接得出其外输出特性。为了能更有效模拟真实发动机,对发动机的控制逻辑进行了非常详细的建模。其次,建立了发动机各个工作状态的数学模型后,利用SIMULINK建立了发动机的系统模型。发动机的系统模型根据不同的工作状态分为启动模型、运行模型、地面关车模型等。同时根据发动机面板显示的需要,分别建立了较为简单的燃油系统模型以及滑油系统模型。随后,为了能够实时的更加直观的展示出发动机各接口之间的关系,利用SIMULINK里面的Real-Time Windows Target工具将发动机的SIMULINK模型自动生成C语言代码。利用C语言的优势,可以开发出实时的演示系统,可以连接虚拟仪表,使输出参数显示更为直观。最后,对发动机系统模型进行了验证。通过运用MATLAB得出的仿真数据与飞行数据包中的数据进行对比,得出的结果表明,所建立的发动机模型能够满足飞行模拟器中规定的误差。本文建立的发动机控制系统模型可以运用到飞行模拟器中去。

胡东[6](2016)在《水下矿物浆料气力提升理论模型与流动特性实验研究》文中研究指明随着有利于浅层开采的矿产资源逐渐枯竭,着眼于深部与超深部资源的高效、无污染浆料提升技术己迫在眉睫。作为举升浆料的有效工具之一,气力提升系统不含运动部件,具有结构简单、体积小、成本低、污染少、不易堵塞和使用可靠等优点,特别适合应用于钻孔水力开采、深海采矿以及深水域库区疏浚等领域,对改善环境、解决自然能源供应紧张与经济高速发展之间的矛盾、倡导可持续性发展具有重要的经济战略意义。目前,因多相流的复杂性和不可预见性,针对于浆料气力提升技术的基础理论与实验研究尚不完善,特别是系统理论模型及其内部流动机制的研究极为缺乏。本文以获取精确、高效、通用性强的理论模型以及多相流动特性为目的,通过理论与实验研究揭示浆料气力提升系统的外部及内部特性。所开展的主要工作及其研究成果如下:(1)考虑气体沿管轴向的非线性变化特征,基于动量定理并结合相含率、压降与能量控制方程,建立了气力提升系统的理论模型,有效解决了传统模型中经验公式偏多及其受限于单一流型等弊端,计算得出了系统运行与结构参数对气力提升性能的作用规律,结果表明:液体表观流速、固体表观流速与提升效率随气体表观流速和管径增加均呈先升后降之趋势,而随浸入率和进气口高度增加则体现出单调性;气、液、固各相体积份数沿轴向在进气口位置出现突变,而在液-固两相中基本恒定不变,即使处于气-液-固三相段也仅发生细微变化;随气体表观流速与浸入率上升,两相段压降基本恒定不变,而三相段压降却受此作用极为明显。(2)以颗粒在液-固两相段中的临界模型为基础,结合气相含率控制方程建立了气-液-固三相段的临界模型,并通过与前者的比较判定颗粒得以提升的临界条件取决于液-固两相段。此外,考虑水底静压持效应,对上述两相段中的临界模型进行修正,其计算结果表明静压持效应极不利于颗粒的“启动”,甚至造成气力提升系统失效。(3)为验证理论模型的可靠性,搭建了总高度为3m的小型气力提升系统,并以中、小尺度球形麦饭石陶瓷颗粒为提升介质,同时利用压力传感器获取测点静压,实验分析了系统基本性能、压降特征与临界条件的影响因素及其内在联系,结果发现中等气体表观流速下实验值与模型结果吻合较好,而其值过低与过高均因各相滑移加大及流场结构的瞬变性、随机性等复杂因素增强引发模型预测失准,同时浸入率降低也会导致模型精确性降低。此外,对气力提升液体与固体颗粒的临界情况分别展开研究,发现前者对应临界气体表观流速不受颗粒影响,而后者却因其位置与尺度变化存在较大差异,且实验证实了水底静压持效应的确使得气力提升性能出现大幅恶化。(4)提出了一种兼有传统气举和射流泵双重功效的环喷式进气方式,使其固体表观流速与效率较径向式进气大幅升高,不过液体表观流速并未受此影响。对两种进气方式下的实验数据无量纲化处理还发现,两者分布规律基本服从于同一分布曲线,继而基于能量守恒首次推导了对应的无量纲理论模型,有效支撑了上述实验结论。另外,还通过引入水射流喷嘴研究其对气力提升性能的影响规律,结果表明水射流喷嘴不仅可解除水底压持效应,还使得颗粒易于跃过液-固两相段,从而大幅增强了气力提升性能,且喷嘴沿周向布置应适度“偏心”。(5)基于高速摄像技术对气-液-固三相流型进行划分,提出了泡状流,小弹状流,不规则弹状流,大弹状流(弹状流),搅拌流,细泡状流和环状流七种流型,并通过与固体表观流速峰值位置的比较判定细泡状流为气力提升性能对应的最佳流型,继而基于图像处理技术获得了各流型下的灰度直方图及概率图,从而通过提取其中统计特征值,获得了基于标准偏差的流型识别方法。通过利用高速摄像仪对混合流体及其中气泡与颗粒的分布和运动特性的分析发现,气泡与颗粒在提升性能增强过中逐渐渗入流道芯部,反之则向管壁靠拢并趋于离散,且气、液、固各相运动具有较强的周期性,从而使得混合流体呈振荡式上升运动规律。而且在固体颗粒的周期运动中发现其提升比极小,从而找出了长期以来气力提升性能一直偏弱的根本原因。鉴于此,利用高速摄像仪对环喷式进气方式作用下的混合流体实测,发现其中提升比显着升高。此外,气泡的塌陷式收缩还会引发邻近气泡与颗粒出现跳跃现象。(6)针对湖南省道县后江桥铁锰矿区的特有地质条件,提出了脉冲水射流和气力提升联合采矿方法,实现了国内特大型涌水矿床开采的先例。试验结果证实了气力提升技术在钻孔水力采矿中的优越性。

侯文国[7](2020)在《虚拟脑肿瘤摘除手术仿真中软组织形变模型的研究》文中研究指明如何安全高效地进行显微神经外科手术训练是长期存在的一个难题。随着计算机技术的不断发展,虚拟手术仿真为外科医生提供了一种安全有效的训练方式,有着重要应用和广阔前景。由于脑肿瘤摘除手术所具有的高度复杂性和特殊性,当前对虚拟脑肿瘤摘除手术的研究仍处于十分初级的阶段。本文分别针对虚拟脑肿瘤摘除手术中软组织形变模型仍面临的逼真度低、可交互性差、可模拟的手术操作单一等问题和挑战,进行了一系列的理论研究及仿真实验验证。该工作提升了软组织形变模型在精确性、实时性等方面的表现,并使形变模型能够更加逼真地模拟软组织在发生交互时、以及软组织撕裂过程中的形态变化。并将理论成果应用于虚拟脑肿瘤摘除手术仿真中,研发了一套虚拟脑肿瘤摘除仿真训练系统。本文成果概括如下:1、针对现有的软组织形变模型无法同时满足实时性、精确性的问题,提出了一种基于优化隐式积分方法的有限元形变模型,将脑组织所具有的粘弹性、各向异性的生物力学特性引入到形变模型中。基于GPU并行计算的下降方法对所提出的形变模型进行求解,实现了准确、高效的形变仿真。仿真结果表明,所提出的软组织形变模型能够表现出脑组织所具有的粘弹性、各向异性等生物力学特性。同时,相比于基于CPU的隐式有限元模型具有更高的计算效率。2、在所提出的基于优化隐式积分方法的有限元形变模型基础上,通过引入一种新的约束能函数,表征软组织在发生交互时的形态变化特征,实现了对肿瘤-脑组织黏连、电凝操作等软组织交互的模拟。仿真实验结果表明,形变模型在引入约束能函数后,能够逼真地模拟脑肿瘤摘除手术中肿瘤与脑组织黏连、以及电凝烧灼脑组织时软组织所发生的塑性形变等形态变化。引入新的约束能函数后,软组织形变模型仍然具有较高的计算效率和精度。基于所提出的交互仿真方法,实现了虚拟脑外科手术中脑肿瘤锐性摘除及电凝止血的仿真。3、提出了一种软组织损伤撕裂模型,用于模拟肿瘤与脑组织之间连接组织在外部拉伸及钝性器械撕扯共同作用下的损伤撕裂过程。在所提出的损伤撕裂模型中,软组织在外部载荷的作用下产生损伤,损伤持续累积至一定阈值条件时软组织模型产生撕裂。当钝性器械撕扯连接组织时,其所产生的钝性力载荷加速了损伤的演化。此外,提出了一种形变模型表面网格的重建算法,实现了软组织损伤撕裂过程中模型的表面重建与渲染呈现。仿真结果与现有的脑组织拉伸撕裂实验结果的对比表明,所提出的软组织损伤模型能够逼真地模拟脑肿瘤钝性摘除过程中连接组织在外部载荷作用下的撕裂过程。将所提出的软组织损伤撕裂模型应用于虚拟脑肿瘤摘除手术仿真,实现了对脑肿瘤钝性摘除的仿真。4、在现有硬件平台上,基于所提出的高逼真度软组织形变模型、软组织交互仿真方法以及撕裂损伤模型等理论成果,研发了一套虚拟脑肿瘤摘除仿真与训练系统,实现了对脑肿瘤摘除的仿真与训练。

蒋小晴[8](2014)在《基于人体有限元模型的汽车前碰撞中驾驶员下肢损伤生物力学研究》文中指出随着安全带配带率的提升及安全气囊在汽车中的普遍使用,乘员头部及胸部在交通事故中受到严重损伤的比例持续降低。美国NASS/CDS的1993-2001年事故统计结果显示,在前碰撞所有AIS2+损伤中,下肢占36%,损失的生命年(LLI)所占比率达到了46%,下肢损伤已超过头、胸部成为事故中受到中等程度及以上(AIS2+)损伤风险最大的部位。下肢损伤一般不是交通事故中导致乘员死亡的直接因素,但其恢复期较长、且会导致巨大的伤痛、下肢生理机能丧失甚至残疾,是汽车碰撞安全研究中不容忽视的问题。为了更好地分析乘员下肢在前碰撞中的损伤机理及耐受限值,本文基于一名中等身材的成年男性下肢解剖学结构,使用软件Hyperworks11.0建立起一个能较好反映下肢生理学特征的坐姿下肢有限元模型,模型包含骨骼(骨盆、骶骨、股骨、髌骨、胫/腓骨、足部骨骼)及软组织(肌肉、皮肤、关节囊、关节软骨、韧带、肌腱)。建立后的下肢模型含有97个部件,单元总数为65,626。其中实体单元为40,155,壳体单元25,263,弹簧单元208个。通过与9组经典的尸体实验结果对比验证,表明下肢有限元模型建模方法正确、材料选用合理,具有较好的生物逼真度,可用于后续的乘员下肢损伤机理及损伤预测研究中。基于建立的乘员下肢模型,文中开展了一系列前碰撞载荷条件下的车内乘员下肢损伤生物力学研究,包括:股骨在受到膝部轴向压力-外部弯矩时的损伤机理、耐受限值研究;乘员下肢受膝垫碰撞力作用时不同髋关节姿态对骨盆损伤的影响分析;足/踝部在乘员舱侵入条件下的损伤机理及防护参数研究。最后,结合整车有限元模型进行了不同重叠率前碰撞下的下肢损伤对比分析。在建立下肢模型基础上,本文就股骨生理特性对其耐受限值的影响进行分析。在之后开展的外部弯矩对股骨耐受限值影响研究中,本文使用曲梁力学模型及有限元虚拟实验分析了股骨分别受到膝部轴向压力-股骨髁弯矩及膝部轴向力-股骨干横向冲击弯矩两种形式载荷时的损伤机理及耐受限值。结果表明:外部弯矩载荷不仅会影响到股骨的失效部位,而且会影响到股骨的耐受限值。在6组受轴向力-股骨髁弯矩载荷的虚拟试验中,预加轴向力为8.0kN及以上时,失效部位发生股骨颈部,其失效截面弯矩为285Nm295Nm,而预加轴向力为0-6kN时,失效位置在距股骨末端134.9171mm的股骨干区域,其失效截面弯矩为381Nm443Nm;在受轴向力-股骨干横向冲击载荷的虚拟试验中,载荷为8.0kN-0.64kN及8.9kN-0kN时,失效同样发生股骨颈部,其失效截面弯矩为307.2Nm和296Nm;而预加轴向力为0-6kN时,股骨中截面骨折,失效弯矩为382Nm400.7Nm。研究结果解释了膝部轴向冲击实验中股骨失效全发生在颈部,而前碰撞事故中却有大量股骨干骨折发生时轴向力比损伤准则(10kN)中小的现象。基于下肢模型,本文进行了不同的髋关节屈曲角及展角下的膝部轴向力冲击虚拟试验研究。结果表明:由于髋臼壁各受力点强度不同,膝部轴向冲击下的髋关节姿态会直接影响到骨盆骨折部位及失效值。随着髋关节屈曲角及展角的增大,损伤部位由髂骨转移到髋臼。骨盆失效值随屈曲角的增加而增大13.5%34.4%,但其失效值随展角的增加先增大后减小,且变化范围为6.0%20.9%。足/踝部是前碰撞中下肢最容易受到损伤的部位,结合下肢有限元模型,先建立并验证了奇瑞某车型的驾驶员-约束系统有限元模型。然后对前碰撞中引起足/踝部损伤的仪表台设计角度、踏板的向后和向上侵入量、踏板内/外翻角度及踏板的背屈翻转角度五组参数进行了16组正交实验分析。结果表明:其中11组实验产生了小腿或足/髁部的损伤;对胫骨轴向力最敏感的参数是踏板向上侵入量;胫骨合成弯矩和胫骨指数最敏感的参数是踏板向后侵入量;踏板背屈转角及踏板后移量的增大会引起到踝关节最大背屈角的增加;在一定范围内,膝垫夹角越大,越有助于减小因背屈引起的踝关节损伤。对实验结果进行深入分析还发现:胫骨指数与踝关节的损伤没有必然联系,而背屈及内/外翻转角超过了踝关节的生理活动范围是引起踝关节损伤的直接原因。为研究不同重叠率前碰撞中驾驶员下肢的损伤特点,首先对奇瑞公司某有限元整车模型进行了验证;然后使用其进行全宽正面碰撞、40%及25%偏置碰撞的模拟,并总结了三种重叠率前碰撞形式下的整车耐撞性特点;最后分别提取三种碰撞形式下的乘员舱侵入情况及整车加速度作为初始边界条件,结合已建立的驾驶员-约束系统模型开展了三种前碰撞形式的下肢损伤研究。结果显示:由于重叠率不同,整车加速度、乘员舱侵入部位及大小都有较大差别,重叠率越小,则侵入量越大,平均加速度则越小;不同的碰撞特征造成了不同的下肢损伤特点:在25%偏置碰撞中,巨大的膝垫及踏板侵入引起了左侧股骨颈骨折和双侧踝关节损伤;在100%正面碰撞中也产生了右侧踝关节损伤,而40%偏置碰撞中无下肢损伤。进一步分析表明:下肢的损伤风险与整车碰撞加速度波形直接相关;乘员舱侵入量与足/踝损伤并不是线性关系;同等侵入量下,加速踏板比歇脚踏板更容易造成踝关节背屈的后距胫韧带失效及距骨骨折损伤。综上所述,文中建立的下肢有限元模型可作为乘员下肢损伤生物力学研究的有效工具。而使用该模型进行的股骨、骨盆、足/踝部损伤机理、耐受限值及损伤防护的研究结果为前碰撞载荷下的驾驶员下肢损伤防护设计提供了有益的参考。

王冬冬[9](2018)在《复杂大气环境下飞行仿真建模研究及实时仿真平台搭建》文中研究指明飞机在实际运行过程中会遇到各种大气环境,需要驾驶员能够对各种大气扰动做出迅速的反应及操作,而随着航空运输业的快速发展,对民航客机的飞行安全性和乘坐舒适性都提出了更高的要求。飞行模拟器作为能够精确复现飞行器及空中环境的模拟装置,其研制开发成为目前航空业不可或缺的一部分。搭建飞行实时仿真系统是研制飞行模拟器的关键,而良好的飞行仿真系统取决于所建模型的正确程度。本文从提高飞行仿真逼真度着手,研究建立了两种典型复杂大气环境下的飞行动力学模型,仿真模拟了飞机穿越大气扰动的动态响应,并开发了一套用于实时模拟的飞行仿真平台。本文针对大气紊流、微下冲气流两种典型风场建立了具有较高逼真度的三维风场模型。针对紊流场推导了一种离散自递归的三位紊流速度模型,扩展了沿机翼和铅垂方向的紊流速度,通过与统计数据的理论对比和相关性分析表明,该方法具有计算占用内存小,生成的紊流场满足各向同性的优点;本文基于涡环原理对微下冲气流诱导速度模型做了连续性的修正,通过风速量级、风切变尺度指标的验证,表明本文所建立的微下冲气流模型具有较高的逼真度,可用于飞行实时仿真中的风切变模拟。基于原始的气动系数数据曲线,本文建立了Boeing737飞机的空气动力学模型,在气动系数调用时比较了线性插值、样条插值、神经网络预测几种方法的计算效率和计算精度,确定了调用方案;并通过推导平面大地下的飞机六自由度运动方程,本文搭建了飞机的整体动力学模型,基于此对比验证了飞机在配平状态、滚转状态、长短周期振动模态、荷兰滚模态下的飞机参数指标和验模数据,表明所建立的飞机动力学模型能够满足飞机实时仿真的逼真度要求,可以用于飞机操纵品质的研究。在两种典型风场模型、飞机动力学模型的基础上,本文将变化风场对飞行的影响简化为风速矢量及风速梯度对于飞机运动方程、空气动力学的影响,对飞机的动力学模型进行了相应的修正,并基于含风扰动的修正动力学模型,采用数值仿真的方法,模拟了飞机穿越三维紊流、微下冲气流的飞行过程,研究分析了飞机穿越复杂大气环境的动态响应问题,同时表明了所建立的飞行仿真模型满足飞机穿越复杂大气扰动的逼真度。以建立的飞行动力学为基础,本文采用面对对象的开发方法搭建了一个用于飞行实时仿真的图形界面程序,实现了从外部硬件设备主动控制飞行模拟的功能,并将飞机的运行状态以仪表、三维视景的模式再现出来,实现了人机界面的交互,并且通过测试表明该飞行仿真平台可以用在飞行模拟器当中,为飞行模拟器输出飞机的运动位置和姿态。该模型目前已经应用于开发的福州主题乐园的机械臂的视景软件,用于飞行驾驶飞行体验。

王菲[10](2014)在《基于虚拟现实的自走式农业机械试验方法研究》文中研究指明为缩短农业机械的开发周期,降低开发成本,提高设计质量,增强产品竞争力,本文将虚拟现实技术应用于自走式农业机械仿真试验研究中,借助计算机图形学、计算机仿真、信息处理、实时交互显示等技术,并结合物理引擎创建了自走式农业机械虚拟现实试验系统,该系统具有实时性、交互性及遵循客观运动规律的物理学属性。本文对基于虚拟现实技术的自走式农业机械虚拟试验系统的设计及虚拟试验所涉及的关键技术与方法展开了研究。针对自走式农业机械虚拟试验需求,从建模方法、建模关键技术、模型数据结构优化等方面入手,结合Vega Prime粒子特效与影子模块的应用,创建了虚拟现实系统的场景模型及农机几何模型,为后续的研究提供了逼真高效的三维模型基础。根据稻麦联合收割机性能试验特性,对整车进行动力学与运动学分析,创建了联合收割机的发动机、转向系、纵向牵引性能以及垂向平顺性能的数学模型;利用神经网络模拟轮胎纵向和侧向特性,根据试验数据和最小二乘法拟合轮胎垂向刚度和阻尼数学公式。为稻麦联合收割机进行性能试验提供了数学理论基础。利用RTW (Real-Time Workshop)技术将动力学数学模型转化为C代码,结合物理引擎与联合收割机几何模型,创建了遵循物理学客观规律的联合收割机物理行为模型和虚拟现实试验系统,提出了一种利用RTW与物理引擎联合仿真的虚拟现实试验方法。根据土壤承压特性模型,针对农机车辆通过松软路面时出现地面沉陷现象,阐述了动态地形实时可视化的实现方法;结合联合收割机动力学数学模型,通过虚拟试验场景的可视化界面展示联合收割机的性能试验及试验效果,并根据仿真数据评价联合收割机各项虚拟试验性能。利用Labview对实测垂向加速度信号进行滤波处理,根据最小二乘法去除信号的趋势项,将加速度信号转换为位移信号,并与相同工况下的虚拟试验对比,以此验证虚拟试验系统及联合收割机垂向数学模型的有效性和准确性;根据虚拟试验仿真数据,利用概率统计平均方法计算动态牵引性能的评价指标,以此评价虚拟试验系统及联合收割机纵向数学模型的有效性和准确性。利用人机接口技术将模拟驾驶器与虚拟农机和虚拟试验系统连接,通过模拟驾驶器的输入控制虚拟农机的运动状态,并将符合客观运动规律的运动形态和动态效果实时地输出到投影屏幕上,实现了自走式农业机械虚拟试验的实时交互。

二、利用高逼真度计算机模拟BAT小弹特性(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、利用高逼真度计算机模拟BAT小弹特性(论文提纲范文)

(1)中国汽车工程学术研究综述·2017(论文提纲范文)

索引
0引言
1汽车NVH控制 (长安汽车工程研究院庞剑总工程师统稿)
    1.1从静音到声品质 (重庆大学贺岩松教授提供初稿)
        1.1.1国内外研究现状
        1.1.1.1声品质主观评价
        1.1.1.2声品质客观评价
        1.1.1.3声品质主客观统一模型
        1.1.2存在的问题
        1.1.3研究发展趋势
    1.2新能源汽车NVH控制技术
        1.2.1驱动电机动力总成的NVH技术 (同济大学左曙光教授、林福博士生提供初稿)
        1.2.1.1国内外研究现状
        1.2.1.2热点研究方向
        1.2.1.3存在的问题与展望
        1.2.2燃料电池发动机用空压机的NVH技术 (同济大学左曙光教授、韦开君博士生提供初稿)
        1.2.2.1国内外研究现状
        1.2.2.2存在的问题
        1.2.2.3总结与展望
    1.3车身与底盘总成NVH控制技术
        1.3.1车身与内饰 (长安汽车工程研究院庞剑总工程师提供初稿)
        1.3.1.1车身结构
        1.3.1.2声学包装
        1.3.2制动系 (同济大学张立军教授、徐杰博士生、孟德建讲师提供初稿)
        1.3.2.1制动抖动
        1.3.2.2制动颤振
        1.3.2.3制动尖叫
        1.3.2.4瓶颈问题与未来趋势
        1.3.3轮胎 (清华大学危银涛教授、杨永宝博士生、赵崇雷硕士生提供初稿)
        1.3.3.1轮胎噪声机理研究
        1.3.3.2轮胎噪声计算模型
        1.3.3.3轮胎噪声的测量手段
        1.3.3.4降噪方法
        1.3.3.5问题与展望
        1.3.4悬架系 (吉林大学庄晔副教授提供初稿)
        1.3.4.1悬架系NVH问题概述
        1.3.4.2悬架系的动力学建模与NVH预开发
        1.3.4.3悬架系的关键部件NVH设计
        1.3.4.4悬架NVH设计整改
    1.4主动振动控制技术 (重庆大学郑玲教授提供初稿)
        1.4.1主动和半主动悬架技术
        1.4.1.1主动悬架技术
        1.4.1.2半主动悬架技术
        1.4.2主动和半主动悬置技术
        1.4.2.1主动悬置技术
        1.4.2.2半主动悬置技术
        1.4.3问题及发展趋势
2汽车电动化与低碳化 (江苏大学何仁教授统稿)
    2.1传统汽车动力总成节能技术 (同济大学郝真真博士生、倪计民教授提供初稿)
        2.1.1国内外研究现状
        2.1.1.1替代燃料发动机
        2.1.1.2高效内燃机
        2.1.1.3新型传动方式
        2.1.2存在的主要问题
        2.1.3重点研究方向
        2.1.4发展对策及趋势
    2.2混合动力电动汽车技术 (重庆大学胡建军教授、秦大同教授, 彭航、周星宇博士生提供初稿)
        2.2.1国内外研究现状
        2.2.2存在的问题
        2.2.3重点研究方向
    2.3新能源汽车技术
        2.3.1纯电动汽车技术 (长安大学马建、余强、汪贵平教授, 赵轩、李耀华副教授, 许世维、唐自强、张一西研究生提供初稿)
        2.3.1.1动力电池
        2.3.1.2分布式驱动电动汽车驱动控制技术
        2.3.1.3纯电动汽车制动能量回收技术
        2.3.2插电式混合动力汽车技术 (重庆大学胡建军、秦大同教授, 彭航、周星宇博士生提供初稿)
        2.3.2.1国内外研究现状
        2.3.2.2存在的问题
        2.3.2.3热点研究方向
        2.3.2.4研究发展趋势
        2.3.3燃料电池电动汽车技术 (北京理工大学王震坡教授、邓钧君助理教授, 北京重理能源科技有限公司高雷工程师提供初稿)
        2.3.3.1国内外技术发展现状
        2.3.3.2关键技术及热点研究方向
        2.3.3.3制约燃料电池汽车发展的关键因素
        2.3.3.4燃料电池汽车的发展趋势
3汽车电子化 (吉林大学宗长富教授统稿)
    3.1汽车发动机电控技术 (北京航空航天大学杨世春教授、陈飞博士提供初稿)
        3.1.1国内外研究现状
        3.1.2重点研究方向
        3.1.2.1汽车发动机燃油喷射控制技术
        3.1.2.2汽车发动机涡轮增压控制技术
        3.1.2.3汽车发动机电子节气门控制技术
        3.1.2.4汽车发动机点火控制技术
        3.1.2.5汽车发动机空燃比控制技术
        3.1.2.6汽车发动机怠速控制技术
        3.1.2.7汽车发动机爆震检测与控制技术
        3.1.2.8汽车发动机先进燃烧模式控制技术
        3.1.2.9汽车柴油发动机电子控制技术
        3.1.3研究发展趋势
    3.2汽车转向电控技术
        3.2.1电动助力转向技术 (吉林大学宗长富教授、陈国迎博士提供初稿)
        3.2.1.1国内外研究现状
        3.2.1.2重点研究方向和存在的问题
        3.2.1.3研究发展趋势
        3.2.2主动转向及四轮转向技术 (吉林大学宗长富教授、陈国迎博士提供初稿)
        3.2.2.1国内外研究现状
        3.2.2.2研究热点和存在问题
        3.2.2.3研究发展趋势
        3.2.3线控转向技术 (吉林大学郑宏宇副教授提供初稿)
        3.2.3.1转向角传动比
        3.2.3.2转向路感模拟
        3.2.3.3诊断容错技术
        3.2.4商用车电控转向技术 (吉林大学宗长富教授、赵伟强副教授, 韩小健、高恪研究生提供初稿)
        3.2.4.1电控液压转向系统
        3.2.4.2电液耦合转向系统
        3.2.4.3电动助力转向系统
        3.2.4.4后轴主动转向系统
        3.2.4.5新能源商用车转向系统
        3.2.4.6商用车转向系统的发展方向
    3.3汽车制动控制技术 (合肥工业大学陈无畏教授、汪洪波副教授提供初稿)
        3.3.1国内外研究现状
        3.3.1.1制动系统元部件研发
        3.3.1.2制动系统性能分析
        3.3.1.3制动系统控制研究
        3.3.1.4电动汽车研究
        3.3.1.5混合动力汽车研究
        3.3.1.6参数测量
        3.3.1.7与其他系统耦合分析及控制
        3.3.1.8其他方面
        3.3.2存在的问题
    3.4汽车悬架电控技术 (吉林大学庄晔副教授提供初稿)
        3.4.1电控悬架功能与评价指标
        3.4.2电控主动悬架最优控制
        3.4.3电控悬架其他控制算法
        3.4.4电控悬架产品开发
4汽车智能化与网联化 (清华大学李克强教授、长安大学赵祥模教授共同统稿)
    4.1国内外智能网联汽车研究概要
        4.1.1美国智能网联汽车研究进展 (美国得克萨斯州交通厅Jianming Ma博士提供初稿)
        4.1.1.1美国智能网联车研究意义
        4.1.1.2网联车安全研究
        4.1.1.3美国自动驾驶车辆研究
        4.1.1.4智能网联自动驾驶车
        4.1.2中国智能网联汽车研究进展 (长安大学赵祥模教授、徐志刚副教授、闵海根、孙朋朋、王振博士生提供初稿)
        4.1.2.1中国智能网联汽车规划
        4.1.2.2中国高校及研究机构智能网联汽车开发情况
        4.1.2.3中国企业智能网联汽车开发情况
        4.1.2.4存在的问题
        4.1.2.5展望
    4.2复杂交通环境感知
        4.2.1基于激光雷达的环境感知 (长安大学付锐教授、张名芳博士生提供初稿)
        4.2.1.1点云聚类
        4.2.1.2可通行区域分析
        4.2.1.3障碍物识别
        4.2.1.4障碍物跟踪
        4.2.1.5小结
        4.2.2车载摄像机等单传感器处理技术 (武汉理工大学胡钊政教授、陈志军博士, 长安大学刘占文博士提供初稿)
        4.2.2.1交通标志识别
        4.2.2.2车道线检测
        4.2.2.3交通信号灯检测
        4.2.2.4行人检测
        4.2.2.5车辆检测
        4.2.2.6总结与展望
    4.3高精度地图及车辆导航定位 (武汉大学李必军教授、长安大学徐志刚副教授提供初稿)
        4.3.1国内外研究现状
        4.3.2当前研究热点
        4.3.2.1高精度地图的采集
        4.3.2.2高精度地图的地图模型
        4.3.2.3高精度地图定位技术
        4.3.2.4基于GIS的路径规划
        4.3.3存在的问题
        4.3.4重点研究方向与展望
    4.4汽车自主决策与轨迹规划 (清华大学王建强研究员、李升波副教授、忻隆博士提供初稿)
        4.4.1驾驶人决策行为特性
        4.4.2周车运动轨迹预测
        4.4.3智能汽车决策方法
        4.4.4自主决策面临的挑战
        4.4.5自动驾驶车辆的路径规划算法
        4.4.5.1路线图法
        4.4.5.2网格分解法
        4.4.5.3 Dijistra算法
        4.4.5.4 A*算法
        4.4.6路径面临的挑战
    4.5车辆横向控制及纵向动力学控制
        4.5.1车辆横向控制结构 (华南理工大学游峰副教授, 初鑫男、谷广研究生, 中山大学张荣辉研究员提供初稿)
        4.5.1.1基于经典控制理论的车辆横向控制 (PID)
        4.5.1.2基于现代控制理论的车辆横向控制
        4.5.1.3基于智能控制理论的车辆横向控制
        4.5.1.4考虑驾驶人特性的车辆横向控制
        4.5.1.5面临的挑战
        4.5.2动力学控制 (清华大学李升波副研究员、李克强教授、徐少兵博士提供初稿)
        4.5.2.1纵向动力学模型
        4.5.2.2纵向稳定性控制
        4.5.2.3纵向速度控制
        4.5.2.4自适应巡航控制
        4.5.2.5节油驾驶控制
    4.6智能网联汽车测试 (中国科学院自动化研究所黄武陵副研究员、王飞跃研究员, 清华大学李力副教授, 西安交通大学刘跃虎教授、郑南宁院士提供初稿)
        4.6.1智能网联汽车测试研究现状
        4.6.2智能网联汽车测试热点研究方向
        4.6.2.1智能网联汽车测试内容研究
        4.6.2.2智能网联汽车测试方法
        4.6.2.3智能网联汽车的测试场地建设
        4.6.3智能网联汽车测试存在的问题
        4.6.4智能网联汽车测试研究发展趋势
        4.6.4.1智能网联汽车测试场地建设要求
        4.6.4.2智能网联汽车测评方法的发展
        4.6.4.3加速智能网联汽车测试及进程管理
    4.7典型应用实例解析
        4.7.1典型汽车ADAS系统解析
        4.7.1.1辅助车道保持系统、变道辅助系统与自动泊车系统 (同济大学陈慧教授, 何晓临、刘颂研究生提供初稿)
        4.7.1.2 ACC/AEB系统 (清华大学王建强研究员, 华南理工大学游峰副教授、初鑫男、谷广研究生, 中山大学张荣辉研究员提供初稿)
        4.7.2 V2X协同及队列自动驾驶
        4.7.2.1一维队列控制 (清华大学李克强教授、李升波副教授提供初稿)
        4.7.2.2二维多车协同控制 (清华大学李力副教授提供初稿)
        4.7.3智能汽车的人机共驾技术 (武汉理工大学褚端峰副研究员、吴超仲教授、黄珍教授提供初稿)
        4.7.3.1国内外研究现状
        4.7.3.2存在的问题
        4.7.3.3热点研究方向
        4.7.3.4研究发展趋势
5汽车碰撞安全技术
    5.1整车碰撞 (长沙理工大学雷正保教授提供初稿)
        5.1.1汽车碰撞相容性
        5.1.1.1国内外研究现状
        5.1.1.2存在的问题
        5.1.1.3重点研究方向
        5.1.1.4展望
        5.1.2汽车偏置碰撞安全性
        5.1.2.1国内外研究现状
        5.1.2.2存在的问题
        5.1.2.3重点研究方向
        5.1.2.4展望
        5.1.3汽车碰撞试验测试技术
        5.1.3.1国内外研究现状
        5.1.3.2存在的问题
        5.1.3.3重点研究方向
        5.1.3.4展望
    5.2乘员保护 (重庆理工大学胡远志教授提供初稿)
        5.2.1国内外研究现状
        5.2.2重点研究方向
        5.2.3展望
    5.3行人保护 (同济大学王宏雁教授、余泳利研究生提供初稿)
        5.3.1概述
        5.3.2国内外研究现状
        5.3.2.1被动安全技术
        5.3.2.2主动安全技术研究
        5.3.3研究热点
        5.3.3.1事故研究趋势
        5.3.3.2技术发展趋势
        5.3.4存在的问题
        5.3.5小结
    5.4儿童碰撞安全与保护 (湖南大学曹立波教授, 同济大学王宏雁教授、李舒畅研究生提供初稿;曹立波教授统稿)
        5.4.1国内外研究现状
        5.4.1.1儿童碰撞安全现状
        5.4.1.2儿童损伤生物力学研究现状
        5.4.1.3车内儿童安全法规和试验方法
        5.4.1.4车外儿童安全法规和试验方法
        5.4.1.5儿童安全防护措施
        5.4.1.6儿童约束系统使用管理与评价
        5.4.2存在的问题
        5.4.3重点研究方向
        5.4.4发展对策和展望
    5.5新能源汽车碰撞安全 (大连理工大学侯文彬教授、侯少强硕士生提供初稿)
        5.5.1国内外研究现状
        5.5.1.1新能源汽车碰撞试验
        5.5.1.2高压电安全控制研究
        5.5.1.3新能源汽车车身结构布局研究
        5.5.1.4电池包碰撞安全防护
        5.5.1.5动力电池碰撞安全
        5.5.2热点研究方向
        5.5.3存在的问题
        5.5.4发展对策与展望
6结语

(2)飞行模拟试验平台滤波器算法分析及控制系统研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 本文研究背景及意义
    1.2 六自由度飞行模拟器的发展与研究现状
    1.3 本文研究的目标与内容
    1.4 本文创新点
    1.5 本章小结
2 六自由度飞行模拟器模型研究
    2.1 六自由度飞行模拟器坐标系设立
    2.2 坐标变换
    2.3 平台姿态反解
    2.4 动力学建模分析
    2.5 飞行模拟器运动机构物理模型设计
    2.6 飞行模拟器工作空间分析
    2.7 本章小结
3 六自由度飞行模拟器洗出算法设计
    3.1 人体运动感知系统
    3.2 经典洗出算法滤波器分析
    3.3 基于模糊自适应滤波器的洗出算法设计
    3.4 模糊自适应洗出算法仿真分析
    3.5 本章小结
4 六自由度飞行模拟器的驱动系统控制策略研究
    4.1 控制策略分析
    4.2 伺服电动缸模型建立
    4.3 基于位置伺服的迭代学习控制器设计
    4.4 基于Simulink的驱动系统仿真
    4.5 六自由度飞行模拟器仿真
    4.6 本章小结
5 飞行模拟器与FlightGear联合仿真研究
    5.1 FlightGear飞行视景系统搭建
    5.2 飞行模拟器的联合仿真系统搭建
    5.3 实时联合仿真
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录1
作者简历
学位论文数据集

(3)基于虚拟现实的驾驶模拟器视景系统关键技术与艺术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 课题的来源
        1.1.2 课题的提出
    1.2 研究背景及文献综述
        1.2.1 虚拟现实及其分布式技术概述
        1.2.2 驾驶模拟器视景系统技术概述
        1.2.3 驾驶模拟器视景系统的发展状况
        1.2.4 驾驶模拟器的发展方向
    1.3 本文的主要工作
        1.3.1 本研究的目的和意义
        1.3.2 本研究的主要内容
        1.3.3 本研究的总体结构及框图
第2章 视景系统的建模技术研究
    2.1 基于几何的建模技术
        2.1.1 几何建模方法的数学原理
        2.1.2 三维几何模型对象的获取方法
        2.1.3 三维几何建模技术的应用
    2.2 基于图像的虚拟环境建模技术研究
        2.2.1 基于图像的虚拟环境建模的技术原理
        2.2.2 基于图像的全景图环境建模技术
    2.3 图象与几何相结合的建模技术
        2.3.1 图象与几何相结合的汽车建模
        2.3.2 其它虚拟对象的建模
    2.4 本章小结
第3章 视景系统的特效技术研究
    3.1 基于粒子系统的仿真特效技术
        3.1.1 雪的仿真实现
        3.1.2 雨的仿真实现
        3.1.3 烟、尾气的模拟
    3.2 其它的视效仿真
        3.2.1 雾效的仿真实现
        3.2.2 声响模拟系统
        3.2.3 车速表的模拟和实现
        3.2.4 GPS系统的应用
    3.3 模型光照与纹理渲染技术
        3.3.1 漫反射分量
        3.3.2 镜面反射分量
        3.3.3 环境分量
        3.3.4 光照方程
        3.3.5 光照与渲染技术
    3.4 基于Cg的Shader纹理特效技术研究
        3.4.1 基于Cg的流体特效技术
        3.4.2 基于Cg的Shader多分辨纹理技术
    3.5 本章小结
第4章 视景系统的分布式多通道显示技术研究
    4.1 视景系统的分布式显示技术的介绍
        4.1.1 开发平台简介
        4.1.2 分布式多通道的概念
        4.1.3 帧缓存同步与垂直刷新同步
    4.2 视景系统多通道投影屏幕的构筑技术
        4.2.1 圆柱型投影屏幕视景的构筑
        4.2.2 其它的多通道投影屏幕视景构筑技术
    4.3 多通道投影屏幕运行组件的配置
        4.3.1 配置文件介绍
        4.3.2 多通道显示设备文件的配置
    4.4 基于三通道显示环境的虚拟汽车驾驶仓的开发
    4.5 本章小结
第5章 视景系统的分布式多客户与交互技术研究
    5.1 虚拟驾驶系统的分布式多客户技术研究
        5.1.1 分布虚拟汽车驾驶系统的体系结构
        5.1.2 虚拟汽车驾驶系统的分布式技术开发
    5.2 汽车的碰撞检测与事故仿真技术
        5.2.1 碰撞检测原理分析
        5.2.2 事故仿真技术的应用实例
    5.3 虚拟交通控制系统中的交互技术研究
        5.3.1 虚拟交通控制系统介绍
        5.3.2 虚拟控制系统各交互模块的技术研究
        5.3.3 应用实例
    5.4 本章小结
第6章 视景系统的艺术特征与美学意蕴
    6.1 视景系统的艺术特征
        6.1.1 视景艺术设计的数字化与非物质特征
        6.1.2 同构性
        6.1.3 时间上的可逆性(无序性)
        6.1.4 空间上的无限自由性(分布式的多元化空间)
        6.1.5 交互性(互动性)
        6.1.6 沉浸性(身临其境)
        6.1.7 一种新的虚拟艺术实践
    6.2 虚拟视景系统的美学意蕴
        6.2.1 审美趣味论(生动性与趣味性)
        6.2.2 全方位、多通道和自由的审美
        6.2.3 审美营构论——视景艺术设计中的构成美学
        6.2.4 视景艺术中的审美特性与意境论
    6.3 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间主持和参加的科研项目及发表的论文
附录1
附录2
附录3
附录4
附录5
附录6
附录7

(4)基于无单元伽辽金法的软组织形变仿真研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题的学科背景介绍
    1.2 课题的研究目的和意义
    1.3 虚拟手术系统的发展现状
    1.4 软组织形变的国内外研究现状
        1.4.1 软组织形变的国外研究现状
        1.4.2 软组织形变的国内研究现状
    1.5 虚拟手术仿真系统分析
    1.6 论文的组织结构
2 基于无单元伽辽金法的软组织形变建模
    2.1 软组织建模方法
        2.1.1 非物理模型
        2.1.2 物理模型
    2.2 无网格法概述
        2.2.1 无单元伽辽金法
        2.2.2 移动最小二乘法构建形函数
        2.2.3 构建方法
    2.3 软组织基本力学特性
        2.3.1 粘弹性理论
        2.3.2 粘弹性本构关系
    2.4 预处理
        2.4.1 数据来源
        2.4.2 模型模块的建立
    2.5 本章小结
3 基于无单元伽辽金法的软组织形变仿真
    3.1 基本概念
        3.1.1 应力分量
        3.1.2 应变位移方程
        3.1.3 本构方程
        3.1.4 平衡方程
        3.1.5 边界条件和初始条件
    3.2 模型建立
    3.3 引入生物特性的无网格形变模型
    3.4 实验结果和分析
        3.4.1 算法的执行和结果
        3.4.2 精确性验证
    3.5 本章小结
4 软组织切割模型的研究
    4.1 现有的切割方法及存在的问题
    4.2 基于无网格法的软组织切割方法
        4.2.1 切割方法的研究思路
        4.2.2 切割算法流程图
    4.3 基于无网格法的软组织切割建模技术
        4.3.1 不连续问题
        4.3.2 优化算法
        4.3.3 基于贝塞尔曲线的切口再现技术
    4.4 算法验证和仿真结果
        4.4.1 算例分析
        4.4.2 仿真结果
    4.5 基于无单元伽辽金法的软组织切割模型的优点
    4.6 本章小结
5 虚拟手术仿真系统
    5.1 虚拟手术仿真系统的构成
        5.1.1 设备系统
        5.1.2 软件框架
        5.1.3 硬件模块
    5.2 仿真实现
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(5)民航飞行模拟器发动机控制系统建模研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 飞行模拟器国内外发展概况
        1.2.1 国外研究情况
        1.2.2 国内研究情况
    1.3 航空发动机建模仿真的国内外研究概况
        1.3.1 国外研究情况
        1.3.2 国内研究情况
    1.4 本论文的主要内容和结构安排
第二章 发动机系统建模的平台及方法研究
    2.1 建模的概念
    2.2 建模的步骤和方法
        2.2.1 建模的方法
        2.2.2 建模的步骤
    2.3 建模的环境
        2.3.1 MATLAB/SIMULINK 概述
        2.3.2 SIMULINK 模型定义
        2.3.3 SIMULINK 常用的模块库
        2.3.4 系统模块的建立和封装
        2.3.5 插值和拟合技术
        2.3.6 MATLAB/RTW 简介
    2.4 发动机控制系统简介
        2.4.1 发动机启动系统
        2.4.2 燃油控制系统
        2.4.3 发动机滑油控制系统
    2.5 本章小结
第三章 发动机模型的建立
    3.1 地面启动模型建立
        3.1.1 数学模型的建立
        3.1.2 建立模型的流程图
        3.1.3 建立 SIMULINK 模型
    3.2 发动机运行模型建立
        3.2.1 稳态数学模型
        3.2.2 动态数学建模
        3.2.3 建立模型的流程图
        3.2.4 SIMULINK 建模
    3.3 发动机地面关车模型的建立
        3.3.1 数学模型的建立
        3.3.2 建立模型的流程图
        3.3.3 建立 SIMULINK 模型
    3.4 滑油及振动系统模型建立
        3.4.1 数学模型的建立
        3.4.2 建立 SIMULINK 模型
    3.5 发动机系统总体模型
        3.5.1 建立模型的流程图
        3.5.2 建立 SIMULINK 模型
    3.6 本章小结
第四章 发动机模型仿真与验证
    4.1 模型仿真逼真度的定义
    4.2 发动机模型逼真度验证
        4.2.1 稳态性能仿真
        4.2.2 启动特性仿真
    4.3 系统模型演示
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文的主要工作与贡献
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

(6)水下矿物浆料气力提升理论模型与流动特性实验研究(论文提纲范文)

论文创新点
摘要
Abstract
符号表
1. 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状分析与急需解决的问题
        1.2.1 气力提升理论模型研究进展
        1.2.2 气力提升性能研究的发展动态分析
        1.2.3 气力提升系统内部流场结构的研究现状分析
        1.2.4 本文急需解决的问题
    1.3 本文主要研究内容
2. 水下浆料气力提升理论模型研究
    2.1 水下浆料气力提升原理
    2.2 气力提升装置组成、分类及特点
    2.3 动量模型
        2.3.1 动量模型构建
        2.3.2 模型计算结果分析
    2.4 效率模型
    2.5 压降模型
    2.6 临界理论模型
    2.7 小结
3. 水下浆料气力提升性能的实验研究
    3.1 提升性能测试系统
    3.2 提升性能测试过程及方法
    3.3 水下浆料气力提升性能实验结果分析
        3.3.1 水下浆料气力提升基本性能
        3.3.2 管内浆料压降变化特征
        3.3.3 水下浆料气力提升的临界条件
        3.3.4 进气方式增强气力提升浆体的规律
        3.3.5 水射流喷嘴强化水下浆料高效气力提升
    3.4 小结
4. 基于高速摄像技术的管内流场结构及其运动特征研究
    4.1 高速拍摄实验系统
    4.2 高速摄像仪拍摄方法
    4.3 混合流体流场结构特征研究
        4.3.1 气-液-固三相流型结构特征
        4.3.2 混合流体的周期性及其中典型漩涡运动规律
    4.4 气泡结构变化及其运动特征分析
        4.4.1 气泡结构及其分布特征
        4.4.2 气泡运移特征
    4.5 基于高速摄像技术的颗粒分布及其运动特征
    4.6 环喷式进气方式强化气力提升性能的机理
    4.7 小结
5. 气力提升技术在钻孔水力开采中的工程应用研究
    5.1 试采矿区特点
    5.2 钻孔水力采矿原理及优点
    5.3 钻孔水力采矿试验结果
        5.3.1 总体方案拟定
        5.3.2 试采结果分析
    5.4 小结
6. 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢

(7)虚拟脑肿瘤摘除手术仿真中软组织形变模型的研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 虚拟神经外科手术的研究现状
        1.2.1 神经外科手术训练面临的困境
        1.2.2 虚拟手术系统的基本构成与特征
        1.2.3 虚拟外科手术的研究现状
        1.2.4 虚拟脑肿瘤摘除手术的研究现状
    1.3 软组织形变模型的研究现状
        1.3.1 软组织形变模型
        1.3.2 软组织交互仿真方法
        1.3.3 软组织撕裂切割仿真
    1.4 本论文要解决的问题和研究目标
        1.4.1 关键问题
        1.4.2 研究目标
    1.5 本论文的研究思路与章节安排
2 基于优化隐式积分方法的软组织形变模型研究
    2.1 虚拟脑肿瘤摘除手术中软组织形变仿真
        2.1.1 脑组织结构及生物力学特性
        2.1.2 基于有限元的软组织形变仿真方法
        2.1.3 软组织形变仿真的精确性问题探讨
    2.2 软组织形变模型中各向异性和粘弹性表征方法研究
        2.2.1 各向异性特性表征方法
        2.2.2 粘弹特性表征方法
        2.2.3 基于GPU并行计算的加速算法
    2.3 基于层次包围盒的碰撞检测算法
        2.3.1 碰撞检测算法
        2.3.2 数据结构
        2.3.3 碰撞检测流程
    2.4 仿真与实验结果
        2.4.1 形变模型的各向异性及粘弹性验证
        2.4.2 形变模型的计算效率及精度评价
        2.4.3 虚拟脑组织形变仿真
    2.5 本章小结
3 软组织交互中的形变仿真方法研究
    3.1 虚拟脑肿瘤摘除手术中软组织交互仿真
        3.1.1 脑肿瘤摘除手术中的交互场景
        3.1.2 虚拟脑肿瘤摘除手术中的交互仿真
        3.1.3 软组织交互仿真问题的探讨
    3.2 基于约束能函数的软组织交互中形变仿真方法研究
        3.2.1 约束能函数的引入
        3.2.2 距离约束表征方法
        3.2.3 塑性形变约束表征方法
    3.3 仿真与实验结果
        3.3.1 距离约束仿真实验
        3.3.2 塑性形变约束仿真实验
        3.3.3 计算效率及精度评价
        3.3.4 虚拟脑肿瘤锐性摘除仿真
    3.4 本章小结
4 虚拟脑肿瘤钝性摘除手术中软组织撕裂仿真方法的研究
    4.1 虚拟脑肿瘤钝性摘除手术仿真
        4.1.1 脑肿瘤组织结构
        4.1.2 脑肿瘤钝性摘除
        4.1.3 虚拟脑肿瘤钝性摘除仿真问题探讨
    4.2 连接组织损伤撕裂仿真方法的研究
        4.2.1 连接组织撕裂过程的表征方法
        4.2.2 连接组织损伤演化模拟方法
        4.2.3 软组织损伤撕裂仿真算法
    4.3 软组织模型表面网格重建算法
    4.4 仿真与实验结果
        4.4.1 软组织模型拉伸撕裂实验
        4.4.2 损伤撕裂模型有效性验证
        4.4.3 虚拟脑肿瘤钝性摘除仿真
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
附录A 虚拟脑肿瘤摘除手术仿真与训练系统研发
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(8)基于人体有限元模型的汽车前碰撞中驾驶员下肢损伤生物力学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
插图索引
附表索引
注释表
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外乘员下肢损伤生物力学研究现状
        1.2.1 乘员交通事故数据库及流行病学研究
        1.2.2 乘员下肢损伤机理研究
        1.2.3 乘员下肢交通伤评价方法及损伤耐受限度
        1.2.4 下肢相关汽车安全法规
        1.2.5 下肢数学模型的开发
        1.2.6 乘员下肢安全防护方法
        1.2.7 国内乘员下肢安全研究现状
    1.3 乘员下肢损伤生物力学主要研究方法
        1.3.1 生物模型
        1.3.2 机械模型
        1.3.3 数学模型
    1.4 研究目的及主要工作
第2章 人体下肢生物力学特性及其有限元模型建立
    2.1 人体下肢解剖结构
    2.2 下肢生理活动特性
    2.3 驾驶员人体测量学
    2.4 下肢生物材料特性及有限元建模
        2.4.1 模型介绍
        2.4.2 下肢骨骼材料特性及有限元建模
        2.4.3 下肢各软组织材料特性及有限元建模
    2.5 建立的乘员下肢有限元模型
    2.6 本章小结
第3章 前碰撞中乘员股骨损伤机理研究
    3.1 前碰撞中的股骨骨折的研究背景
        3.1.1 股骨生理特征
        3.1.2 前碰撞中股骨损伤研究现状
    3.2 模型验证
        3.2.1 股骨静态三点弯曲实验
        3.2.2 股骨动态三点弯曲实验
        3.2.3 股骨头静压实验
        3.2.4 膝部膝垫冲击实验
        3.2.5 膝-大腿部位膝部冲击实验
    3.3 股骨生理特性对股骨干耐受限度的影响
        3.3.1 人体尺寸对股骨耐受限值的影响
        3.3.2 股骨材料特性的影响
        3.3.3 股骨几何特性的影响
    3.4 载荷形式对股骨耐受限度的影响
        3.4.1 轴向压力-股骨髁弯矩载荷下的股骨受力分析及耐受限值
        3.4.2 轴向压力-方向盘下沿冲击下的股骨受力分析及耐受限值
    3.5 本章小结
第4章 前碰撞中骨盆骨折损伤研究
    4.1 骨盆在交通事故中的损伤
        4.1.1 骨盆生理特征
        4.1.2 前碰撞中股骨损伤研究背景
    4.2 骨盆及髋关节的模型验证
        4.2.1 骨盆侧向冲击实验
        4.2.2 KTH 部位膝部冲击实验
    4.3 髋关节姿态对骨盆耐受限值的影响分析
        4.3.1 虚拟实验模型的设立
        4.3.2 虚拟实验结果
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
第5章 前碰撞中影响乘员足/踝部损伤的参数分析
    5.1 前碰撞中驾驶员小腿及足/踝部的损伤情况
        5.1.1 小腿骨生理特征
        5.1.2 足/踝部骨骼
        5.1.3 前碰撞中足踝部损伤研究背景
    5.2 乘员小腿冲击模型验证
        5.2.1 膝部后交叉韧带拉伸实验
        5.2.2 足前部冲击实验
    5.3 影响乘员小腿损伤的参数分析
        5.3.1 正面碰撞驾驶员-约束系统建立
        5.3.2 驾驶员-约束系统的验证
        5.3.3 踏板侵入及内饰结构参数对足/踝部损伤的灵敏度分析
    5.4 结果及讨论
    5.5 本章小结
第6章 不同重叠率前碰撞对驾驶员下肢的损伤影响
    6.1 不同重叠率前碰撞分类
    6.2 三种重叠率前碰撞的耐撞性比较
        6.2.1 整车模型建立
        6.2.2 整车模型验证
        6.2.3 三种重叠率前碰撞下的耐撞性比较
    6.3 三种重叠率前碰撞下的驾驶员下肢损伤对比
        6.3.1 三种重叠率前碰撞下的驾驶员下肢损伤模型设立
        6.3.2 乘员下肢损伤程度的对比
    6.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的学术论文
附录B 攻读学位期间参与的科研项目

(9)复杂大气环境下飞行仿真建模研究及实时仿真平台搭建(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 飞行模拟器简介及研究现状
        1.2.1 飞行模拟器简介
        1.2.2 飞行模拟器研究现状
    1.3 飞行模拟器的飞行实时仿真建模综述
        1.3.1 飞行实时仿真建模的基本内容
        1.3.2 大气紊流模型研究现状
        1.3.3 微下冲气流模型研究现状
        1.3.4 飞行实时仿真建模研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 两种典型风扰动建模与仿真分析
    2.1.大气紊流模型
        2.1.1.传统大气紊流数值模型
        2.1.2 离散自递归三维紊流模型
        2.1.3 紊流场相关性检验
    2.2.微下冲气流模型
        2.2.1 涡环-涡核微下冲气流模型
        2.2.2 微下冲气流诱导速度模型修正及仿真验证
    2.3.本章小结
第3章 飞行实时仿真动力学建模与仿真验证
    3.1.飞行运动方程推导
        3.1.1.飞行坐标系描述
        3.1.2 机体运动方程
    3.2.空气动力学模型
        3.2.1 气动数据处理
        3.2.2 表格查询方法
    3.3.整体动力学仿真验证
        3.3.1 巡航配平状态
        3.3.2 滚转状态
        3.3.3 长短周期振动状态
        3.3.4 荷兰滚模态
    3.4.本章小结
第4章 含风扰动的动力学修正及仿真研究
    4.1 变化风场中的飞行动力学方程
    4.2 空气动力学模型修正
    4.3 复杂大气环境下的飞行模拟
        4.3.1 穿越三维紊流场模拟研究
        4.3.2 穿越微下冲气流场模拟研究
    4.4.本章小结
第5章 基于PC的飞行实时仿真平台搭建
    5.1.Flight Gear软件
        5.1.1. 属性树机制
        5.1.2. Flight Gear通信协议
    5.2. 基于Qt的飞行实时仿真平台搭建
        5.2.1 飞行实时仿真平台界面程序
        5.2.2 搭建飞行实时仿真平台的关键技术
        5.2.3 飞行实时仿真平台测试
    5.3 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(10)基于虚拟现实的自走式农业机械试验方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究和发展现状
    1.3 本课题的研究内容和方法
    1.4 本章小结
第二章 自走式农业机械虚拟现实试验系统模型的构建
    2.1 虚拟现实系统开发环境及功能
    2.2 构建三维虚拟场景模型
    2.3 自走式农业机械模型的构建
    2.4 本章小结
第三章 自走式农业机械运动学和动力学分析
    3.1 发动机数学模型的建立
    3.2 轮式收获机械转向系运动学分析
    3.3 动力传动系统动力学分析
    3.4 轮胎数学模型分析
    3.5 平顺性能动力学分析
    3.6 牵引性能动力学分析
    3.7 本章小结
第四章 自走式农业机械虚拟试验方法的实现
    4.1 基于Simulink与VC的混合编程方法
    4.2 遵循物理学运动规律的虚拟现实世界的集成
    4.3 本章小结
第五章 基于虚拟现实系统自走式农业机械试验的实现
    5.1 动态地形实时可视化
    5.2 联合收割机性能试验的实现
    5.3 田间虚拟试验展示
    5.4 本章小结
第六章 虚拟试验系统的验证和评价
    6.1 垂向加速度实车试验
    6.2 虚拟试验的牵引性能评价
    6.3 本章小结
第七章 虚拟现实系统的人机交互
    7.1 沉浸式虚拟现实系统
    7.2 人机接口
    7.3 系统集成界面
    7.4 本章小结
第八章 结论与建议
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 建议
参考文献
致谢
作者简介

四、利用高逼真度计算机模拟BAT小弹特性(论文参考文献)

  • [1]中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报, 2017(06)
  • [2]飞行模拟试验平台滤波器算法分析及控制系统研究[D]. 刘小高. 辽宁工程技术大学, 2019(07)
  • [3]基于虚拟现实的驾驶模拟器视景系统关键技术与艺术研究[D]. 李勋祥. 武汉理工大学, 2006(05)
  • [4]基于无单元伽辽金法的软组织形变仿真研究[D]. 虞恬. 北京交通大学, 2019(01)
  • [5]民航飞行模拟器发动机控制系统建模研究[D]. 王森杰. 南京航空航天大学, 2013(07)
  • [6]水下矿物浆料气力提升理论模型与流动特性实验研究[D]. 胡东. 武汉大学, 2016(06)
  • [7]虚拟脑肿瘤摘除手术仿真中软组织形变模型的研究[D]. 侯文国. 北京交通大学, 2020(03)
  • [8]基于人体有限元模型的汽车前碰撞中驾驶员下肢损伤生物力学研究[D]. 蒋小晴. 湖南大学, 2014(09)
  • [9]复杂大气环境下飞行仿真建模研究及实时仿真平台搭建[D]. 王冬冬. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
  • [10]基于虚拟现实的自走式农业机械试验方法研究[D]. 王菲. 中国农业大学, 2014(08)

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使用高保真计算机模拟BAT小型弹丸的特性
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