虚拟现实技术在研究砂轮和磨削表面粗糙度上的应用

摘要

该论文将虚拟现实技术应用于磨削加工,大致分为三个部分.第一部分主要介绍了虚拟现实的概念、重要特征、关键技术、系统构成、应用领域及其发展.同时还论述了虚拟现实技术在磨削加工中的一些应用,以及将虚拟现实技术应用于磨削加工的好处.第二部分论述了虚拟现实与仿真的关系以及虚拟现实环境中对象实体的建模方法和建模工具,并建立了虚拟砂轮和仿真磨削加工的数学模型,然后在Windows98操作系统下,利用VisualC++编程语言为开发工具编写了数字模拟的计算程序,并调用集成于VC++中的OpenGL函数库,编写了虚拟砂轮及仿真加工工件的三维图形显示程序,其中进行了光照、材质、纹理处理,使其更接近真实效果.第三部分介绍了科学计算可视化方法,论述了科学计算可视化的分类.科学计算可视化是一门把计算机图形学与图像处理和计算机视觉综合应用于计算科学的学科.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题的提出

1.2虚拟磨削加工的概述与意义

1.3虚拟磨削加工的发展现状

1.4本课题的主要工作及意义

1.4.1虚拟现实技术及其在磨削加工中的应用

1.4.2虚拟砂轮的建模与磨削过程仿真

1.4.3磨削力和某些磨削几何量的科学计算可视化

第二章虚拟现实技术及其在研究磨削加工中的应用

2.1虚拟现实技术的概念、技术特征及其系统构成

2.1.1虚拟现实技术的概念

2.1.2虚拟现实技术的重要技术特征

2.1.3虚拟现实系统的构成

2.2虚拟现实技术的关键技术

2.2.1实物虚化

2.2.2虚物实化

2.2.3高性能计算处理技术

2.2.4分布式虚拟现实

2.3虚拟现实技术的回顾与展望

2.3.1虚拟现实技术的发展

2.3.2虚拟现实技术的进一步展望

2.4虚拟现实技术的应用领域

2.4.1产品设计与性能评价

2.4.2休闲与娱乐

2.4.3教育与培训

2.4.4高难度和危险环境下的训练

2.4.5分布式虚拟战场环境

2.5虚拟现实技术在磨削加工中的应用

2.5.1虚拟磨床的建模与拟实操纵

2.5.2虚拟砂轮的建模与磨削过程仿真

2.5.3可视化技术在磨削中的一些应用

第三章虚拟砂轮的建模与磨削过程仿真

3.1虚拟现实与仿真

3.2虚拟现实环境中对象实体的建模方法与工具

3.2.1虚拟现实环境中对象实体的建模方法

3.2.2计算机中形体的一般表示方法

3.2.3虚拟现实环境中对象实体的建模工具

3.2.4 OpenGL图形库工具

3.3虚拟砂轮的数学模型的建立

3.3.1磨粒

3.3.2磨粒分布

3.3.3砂轮磨损

3.3.4砂轮修整

3.4磨削加工过程仿真的数学建模

3.4.1磨削运动的数学描述思想

3.4.2仿真磨削运动的数学模型

3.5仿真磨削运动实例

3.5.1磨削用量及参数

3.5.2仿真结果

3.5.3影响磨削加工表面粗糙度的因素

3.5.4仿真模型与实际情况的相符性分析

第四章磨削力及某些磨削几何量的科学计算可视化

4.1可视化技术概况

4.1.1可视化技术发展与应用

4.1.2可视化模型

4.1.3可视化技术分类

4.2磨削力的数学模型

4.3磨削力的可视化

4.4磨削几何量的数学模型

4.4.1砂轮与工件接触长度的数学模型

4.4.2未变形切削厚度的数学模型

4.5磨削几何量的可视化

第五章结论与展望

5.1本论文的主要结论

5.2展望

参考文献

致 谢