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基于Creator的泥水平衡全断面掘进机建模技术研究
| 论文题名： | 基于Creator的泥水平衡全断面掘进机建模技术研究 |
| 关键词： | 全断面掘进机;虚拟现实技术;功能模块;结构参数 |
| 摘要： | 虚拟现实技术（简称VR）是利用计算机仿真技术建立，以沉浸性、交互性为基本特征的计算机高级人机界面。它利用现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的仿真环境，让使用者获得超越现实的体验。正是因为虚拟现实技术能够逼真显示三维环境并具有良好的人机交互能力，所以才能广泛应用于三维动画、模拟培训、场景漫游、城市规划、军事科学等众多领域。建模技术是实现虚拟现实技术的基础。它通过计算机图形图像处理技术，构造仿真对象的三维模型来再现真实的环境，实现交互对象在虚拟环境系统中进行人机交互的目的。模型创建的质量对虚拟现实系统的真实性有重要影响。伴随大型并行处理器技术的发展，计算机图形、图像处理功能得到了极大提高。这不仅为虚拟现实技术提供了有效的现实引擎支持，也为其提供了更加广阔的研究和发展空间。 泥水平衡全断面掘进机在铁路隧道、水利水电隧洞、煤矿巷道等地下工程建设中是安全、可靠、快速、施工质量高的大型机械化施工设备。它一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在掘进机尾盾的内部拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，从而不扰动围岩而修筑隧道。作为一种结构复杂且高度自动化的机电产品，它的设计对于运动性能、动力学性能以及机械结构性能等方面都有着严格的要求。由于施工环境的特殊性，我们不能在现场观察到具体的施工情况和处理临时发生的问题。因此，构建出一种具有很好沉浸感和真实感的虚拟现实环境，用于全断面掘进机施工过程展示、虚拟培训等，将虚拟现实技术引入到大型工程机械领域，对于实际隧道施工具有很好的借鉴意义。 本文研究的主要内容是泥水平衡全断面掘进机虚拟施工环境的创建。以(φ)11.28m式泥水平衡全断面掘进机为研究对象，在Pro/E中将三维模型按运动关系要求以树形父子关系虚拟装配，采用多边形建模，矢量建模，纹理映射等技术，创建基于Openflight数据格式的泥水平衡全断面掘进机;深入研究泥水平衡全断面掘进机施工工作时的运动部分DOF节点的设置问题;探索大范围地形模型创建技术，构建城市的虚拟环境;实践基于虚拟场景的模型数据量优化方法，建立基于Vega的泥水平衡全断面掘进机虚拟施工环境，实现泥水平衡全断面掘进机的工作原理展示。 |
| 作者： | 李澍 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 巩亚东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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