虚拟装配技术的应用

2024-06-21

虚拟装配技术的应用(共8篇)

1.虚拟装配技术的应用 篇一

气密性检测技术在驾驶室内饰装配中的应用

目前,我国商用车中的中重型车辆基本都采用气制动.如果制动系统密封性不好,会造成整车工作压力下降,使制动系统的.功能缺损或丧失,从而影响整车安全性能,甚至导致驾乘人员和车辆出现意外.由于整车制动系统涉及到很多的相关零部件,完全依靠整车最后一环来控制密封质量既不合理效果也不好,只有确保相关零件和总成的密封质量.

作 者:张洋 张静营 作者单位:一汽解放汽车有限公司刊 名:汽车工艺与材料英文刊名:AUTOMOBILE TECHNOLOGY & MATERIAL年,卷(期):“”(4)分类号:U4关键词:

2.虚拟装配技术的应用 篇二

1 虚拟装配的概念

虚拟装配技术一种虚拟现实技术, 就是将机械的零件的三维模型利用CAD或者其他三维制图软件构建出来, 然后操作三维图形实现零件的安装工作, 是计算机图形技术发展的一个新的阶段。这项技术是近几年才提出的, 所以没有特定的软件, 现在一般都是利用CAD来操作, 但是CAD中没有力学的分析, 所以这项技术还有很大的发展空间。

虚拟装配时一项跨越了多个学科的技术, 这项技术中需要计算机技术、数字模型技术、虚拟现实技术的支持。也可以把这项技术理解为基于虚拟现实的CAD技术。

2 动车组转向架虚拟装配的关键技术

虚拟装备的关机技术分为五个方面, 以动车组转向架的虚拟安装为例, 向大家介绍安装的技术要点。

2.1 环境的构建。

环境的构建是虚拟装配的基础工作, 想要完成虚拟装配就需要对需要装配的零件的三维图像输入在电脑中, 虚拟装配不一定必须采用CAD技术, 只要能构建3D图案的软件都可以是虚拟装配的演示软件。但是CAD更常用, 功能也相对全面。将动车组和转向架的三维图案录入软件后就完成了虚拟装配的第一步。

2.2 零件的仿真。

虚拟和现实得去区别在于虚拟中零件是可以重叠的, 但是在实际中, 零件之间不能直接重叠, 所以需要在软件中开启实体或者模块不可叠加选项, 保证CAD中的零件图形不能相互的穿越。实现零件的虚拟现实。

2.3 装配工作符合规范。

虚拟装配中零件是不存在重力和其他力的效益, 在虚拟安装列车转向架中, 需要一定的操作顺序, 如果不按照这个顺序列车零件就会造成应力断裂、弯曲。变形等现象。但是在CAD中模拟零件是不会变形和损坏的, 所以在转向架模拟安装中一定要注意这个问题, 要确保零件不会出现故障才能进行这个步骤的虚拟安装, 同时不能把列车翻转, 虽然翻转情况下很多零件的装备都变得简单, 但是既然是模拟安装, 在现实中不能把列车翻转, 所以在模拟安装也不弄如此投机取巧, 虚拟安装的意义就是在真实安装的场景。所以不能采用式样的方式, 零件的安装应该符合实际规范。

3 动车组转向架虚拟装配系统的设计方案

系统通过VC++2005、OSG与Qt相结合的方法模块化设计, 分为一个主控模块和五个功能子模块, 功能子模块分别为:虚拟环境建立模块、模型操作模块、数据库管理模块、数据转换模块和系统界面模块。系统的五个模块受同一主模块控制。

3.1 各模块的主要功能

3.1.1 系统主控模块:这个模块协调和控制以下五个模块的运行。可以方便地在一个程序中实现不同的功能。

3.1.2 数据库管理模块:

根据产品装配模型进行数据库整体结构设计。用面向对象技术把装配模型中的信息存储于数据库 (SQL2000) , 并实现装配模型的显示和对数据库中的数据管理和装配结果处理等相关功能。

3.1.3 装配视口建立模块:

它是通过OSG建立的图形显示视口, 是用于装配装配显示的虚拟环境, 并包括摄影机视口的相关动作, 可以从不同的角度、放大或缩小观看物体, 其间还可以改变背景色和光照。

3.1.4 模型操作模块:

它完成对虚拟环境中的物体模型进行操作, 是进行虚拟装配的关键模块, 通过该模块完成对装配体的点选、旋转和拖拽等功能。

3.1.5 系统界面模块:

通过Qt编写, 是系统直接面向用户的窗口。用户对于系统的所有操作都是通过系统界面进行操作的, 它是所有功能子模块前端显示的容器。本系统采用面向对象技术实现系统的框架结构, 系统中的每个模块由对象组成, 并通过消息传递信息。对象在同一个模块或不同模块中彼此相连, 当一个对象接受到一条消息, 将发生一个可能的动作或将此消息传送给某个模块中的另一对象。系统采用的是VC++和Qt类库的文档 (Document) 视图 (View) 结构。

3.2 多窗口、多视图化信息处理。

系统通过视图的处理, 将动态信息直接保持在系统是, 实现装配工作的记录和拆解。装备过程的文件资料是公共的数据资料, 利用这种公共的数据资料可以从多个视图多个窗口观察零件之间配合的过程, 每一个视图都是一个相对独立的模块, 但是视图之间的位置关系又固定, 这就形成了装配的多窗口处理, 很多时候一个窗口时不能了解装配的实际情况, 三视图有时也不能完成目标, 需要操作立体图形, 然后同时观察六视图才能完成正确的装配, 这就是系统的多窗口, 多视图的处理方式。

3.3 装配建模。

面向对象的建模方法是一种对应于真实世界概念的抽象思维方式, 它按照问题领域的基本事物实现自然分割, 按人们通常的思维方式建立问题领域的模型。这样, 从问题空间到求解空间是一种自然的映射, 相互间有着直接的对应关系。面向对象建模方法关心的是系统涉及的对象及其相互间的联系, 围绕组成问题领域的事物进行分析, 将这些对象进行一般化处理, 抽象成类, 建立类之间的关联, 并确定多阶性。面向对象的建模方法采用功能模型、对象模型和动态模型来建立系统模型。在实际应用中, 面向对象建模方法根据其抽象方向可分为自底向上方法、自顶向下方法和混合方法。自底向上方法通过用户需求文档中的每个句子来建立对象模型或动态模型, 具有强调可追踪性的优点;自顶向下方法则通常使用判断从问题领域中选择重要信息, 抽象出需求模型, 然后再对其进行细化, 最后得出比较详细的系统模型。

4 结论

列车装配工作是虚拟装配的一个重要课题, 尤其是转向架的虚拟安装, 一方面转向架零件很多, 不容易操作, 同时需要在安装中考虑实际的受力情况, 同时要考虑安装的合理性。虚拟安装的要求是要尽可能的模拟现实的实际情况, 现在的虚拟装配软件, 不具有受力方面的功能, 还有很大的发展空间, 但是这也给我的实际装配有优良的指导作用, 通过虚拟装配明确装配的流程, 让施工人员快速上手, 实现列车转向架的快速装配, 同时对列车设计有重要的意义, 能够快速排除零件中可能存在的问题。

参考文献

[1]王春莉, 梁立波, 王宝玉.计算机三维重建技术发展与应用[J].沈阳大学学报, 2003 (2) .

[2]田丰, 程成, 陈由迪, 戴国忠.面向虚拟装配的三维交互平台[J].计算机辅助设计与图形学学报, 2002 (3) .

[3]万华根, 高曙明, 彭群生.VDVAS:一个集成的虚拟设计与虚拟装配系统[J].中国图象图形学报, 2002 (1) .

3.虚拟装配技术的应用 篇三

计算机的出现和发展,适时地满足了人类社会生产发展快速多样化的需要,在它被广泛应用到生产制造领域后,彻底改变了传统的生产制造模式,从设计到装配成成品的产品生产全生命周期过程都可以在计算机的虚拟环境中模拟仿真。在研究和应用的过程中产生各种各样与计算机辅助相关的概念方法,如:计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助工程等,即人们熟知的“CAD/CAM/CAE”。虚拟现实技术的发展为计算机辅助方法的发展提供了更为便利和实用的条件。

虚拟现实技术的分支之一——产品虚拟装配是目前研究的热点 (虚拟装配是在虚拟环境中,利用虚拟现实技术将设计出来的产品三维模型、成件模型等进行预装配,在满足产品性能和功能的条件下,通过分析、评价、规划和仿真等改进产品的设计和装配的结构,实现产品的可装性和经济性 ),是实际装配过程在计算机上的本质体现,是虚拟现实技术与装配技术相结合的产物,为彻底解决传统装配中存在的弊端带来了希望。尤其是对于结构复杂、零部件繁多且加工精度高的产品。各类光电侦查设备,在其加工、制造尤其是装配过程中,往往需要经过多次的试装、拆卸和返工,造成了大量的人力、物力和财力的浪费,并延长了研制周期,虚拟装配技术的发展为解决这一问题提供了一条有效途径。传统产品开发过程如图 1所示。

本文主要阐述将虚拟装配技术应用到机械装调工艺中,使得装配工艺更为直观全面,以装配过程三维爆炸视图显示,甚至动画的形式直观地表达装配过程,便于操作工人对于装配工艺的理解。本文以光电侦查设备为研究对象,基于 SolidWorks、NX三维软件,以虚拟装配、运动仿真和爆炸视图等为手段,通过对光电产品典型组件装配过程三维爆炸视图以及动画的再编辑,从而实现装配工艺三维可视化,通过三维爆炸视图在装配工艺规程的应用,以及产品装配前对操作者的多媒体动画培训,实现机械装调工艺的改进、发展。并行设计工作模式如图 2所示。

图 2并行设计工作模式

1.传统机械装配工艺规程概况

机械装调是机械制造中的后期工作,是形成产品的关键环节,机械装调是依据产品设计规定和精度要求等,将构成产品的零件、成件等结合成组件、部件,直至产品的过程,机械装配工艺是根据产品结构、制造精度、生产批量、生产条件和经济情况等因素,将这一过程具体化。机械装配工艺必须保证生产质量稳定、技术先进和经济合理。机械制造工艺是机械制造的重要组成部分。

我们一直沿用的机械装调工艺方案的选择主要依据:产品整体结构、零件大小、制造精度和生产批量等因素,我们依此来选择装配工艺的方法、装配的组织形式,装配过程主要为钳工通过手工的测量、刮削等来完成的,这样能做到在装配过程中及时对零部件进行修配以保证装配任务的完成,但是也存在不足。

(1)须等零件全部加工完成后才可进行装配,而且一些必要隐含的装配尺寸问题很难及时发现,问题难定位,需要重复拆装。

(2)能体现并行设计的思想。

(3)一般要反复修改,进行多次试装配,周期长,成本高,不能适应当前敏捷制造的需要。

2.虚拟装配技术主要优点

(1)实物产品的数字化再现,即生成产品数字模型。

(2)冲突检测,是指组成产品、各个级别的装配体的零部件进行集合上的干涉检查,这里的检查包含有零部件在装配体中的静态空间位置的相交性,也包含零部件在构成产品的装配过程中在空间上的集合干涉。

(3)生成装配序列和路径,在产品建模和排除“冲突”的过程中,生成优化的装配序列和路径,减少实际生产中的装配时间。

利用虚拟装配技术可以进行虚拟零部件设计和虚拟装配设计,并进行相应的装配检验,对产品的零部件及结构设计进行分析、评价,并根据检验结果,修改设计,从而在计算机虚拟环境中完成了产品的开发设计过程,大大缩短了新产品的开发设计过程,降低了开发设计成本和生产成本。

3.“虚拟装配技术”在工艺技术中应用现状和发展趋势

公司自 2009年以来,在编制机械加工、装配工艺规程中逐步地应用 SolidWorks、NX和 Pro/ENGINEER等三维软件进行辅助工艺设计,例如按照加工步骤进行零件三维模型的建立;成件、电子元器件三维模型的收集以及实测实建;组件模型的建立,干涉检验;组件三维爆炸视图动画显示,优化整合最合理的装配路线;结合现今 CAPP信息化系统以及工艺文件需要的三维爆炸视图的 CAD二维转化,零件过程模型的应用等。

经过近几年来的不断尝试和积累,以及 CAPP信息化技术的发展,结合实际工作需要,公司正在进行现有 CAPP信息化系统进行升级改造,向着三维 CAPP信息化系统发展。

二、产品虚拟装配技术在装调工艺中应用的必要性

1.生产现场对工艺规程的需求

在生产现场,操作者根据装配工艺的要求进行操作,他们对工艺文件的理解以及工艺内容的掌握程度将直接影响装配质量和装配效率。目前,装配工艺一般是以文字叙述为主,以说明图(设计二维图样)为辅的工艺表述形式,有些复杂的装配图示不直观,容易造成操作者理解上的偏差,且理解和掌握起来需要花费较多的时间和精力。而利用计算机仿真和虚拟装配技术,将装配工艺以的三维爆炸视图展现出来,并在爆炸图上进行文字说明(如图 3某型号升降机构运动部件装配图所示),使得工艺文件能够以一种直观、细致的方式对装配工艺进行描述,从而达到提高效率的目的以满足快节奏的生产需要。

2.工艺人员完成高质量装配工艺的需要

进行产品的虚拟装配,已经成为了工艺技术人员全面解读设计意图,梳理装配路线,选择高效可行的工艺方法的需求,并且能够很好的进行工艺路线、工艺方法的可行性验证。

随着光电产品型号的不断增多,产品研发生产周期的压缩,单纯的二维设计图样已经不能满足工艺工作的需要,由于产品研发段模型与最终设计图样的偏差,这就需要:工艺人员认真审核图样、模型,确认最终的零件模型;对部分成件重新建模;对电路板的主要特征进行建模,对根据零部件、成件等的约束关系、装配层次和零部件在虚拟空间的位置和姿态关系来对各零件进行装配并生成装配模型。

如图 4所示,为某型号消旋电机组件主轴装调的三维爆炸图所示,依据虚拟装配,可以检查干涉情况,明晰组件轴承系启动力矩本质为,增减推力轴承内外调圈得出公式: L=L1+L2,有助于装调方法的确定,以及明、细化工艺规程,便于现场生产。

3.科研产品“并行设计模式”的实现

虚拟装配技术对于科研产品优化设计、产品性能完善,减少开发过程产品反复,提高产品质量等有着重要意义。结合本公司现行生产模式,生产部门单纯依据设计 CAD二维图样进行加工、装配,很难全面把握产品,工艺人员进行重新建模,核对、确认(过程中与设计协调)零件最终技术状态;但是单纯依据设计装配图样,很难核对组件装配是否干涉,以及组件是否满足设计功能要求。

拿近期一个生产实例来说明,图 5为某型号俯仰组件外俯仰部分的装配图局部,以及相应的旋变压圈、右侧旋变座的零件图样局部视图,外俯仰旋变内圈的出线需通过缝隙 B、右轴过线孔、缝隙 A,此例主要来分析旋变内圈导线是否存在装配隐患。

单纯依据装配图,旋变内圈出线貌似不受影响,而实际情况如图 6所示(图 6为依据设计图样进行零件建模,依据旋变实物进行测绘建模,按照装配关系进行约束组装), B缝隙仅有 0.2mm, A缝隙仅有 0.8mm,而且 A、B两处均有相对转动,存在旋变线磨损切断的隐患,由于实际装配过程,该处较为隐蔽,不容易发现,交付用户后使用一段时间问题才会暴漏出来。

在进行模型虚拟装配过程中,工艺人员于此进行反馈,并提出更改建议:(1)更改旋变压圈尺寸 Φ35为 Φ41(拓宽缝隙 B);(2)更改右侧旋变座尺寸 0.3为 2.9(拓宽缝隙 A,且满足设计需要:轴承不脱出),增加内孔圆角 R1.5,减少磨损导线的隐患。

通过对模型装配的分析,预见性的消除生产过程中的隐蔽问题,很好的做到了设计反馈、生产反馈的流畅执行,有效地辅助于设计优化、产品性能完善,可见虚拟装配技术应用的必需性。

三、虚拟装配技术在机械装调工艺中的实际应用

在此我们结合生产实例,以及近年来工程技术室虚拟装配在机械装调工艺中的应用经验积淀,来说明虚拟装配技术在机械装调工艺中的实际应用的几个要点,以及应用方法。

1.装配建模

本文的装配建模是应用 SolidWorks2008完成的,工艺规程由艾克斯特 CAPP信息化完成,装配模型的建立是以零件几何模型的建立为基础的,成件、元器件等依据资料以及实物进行测量绘制。虚拟装配建模就是在虚拟环境中根据零部件的约束关系、装配层次和零部件在虚拟空间的位置和姿态关系来对各零件进行装配并生成装配模型。

零件模型的建立,主要依据设计图样,零件建模的正确性关系到零件加工工艺的编制,以及后续虚拟装配的正确性;成件模型的建立,模型建立依据一方面来自资料的查询,另外就是依据实物,进行实测实绘,对于复杂的成件表述出成件与装配相关的关键特征;电路板模型的建立,依据设计图样,以及装配位置,绘制接插件位置,以及可能装配干涉的器件,力求尽量详尽表述。

例如某型号俯仰电机组件,首先依据设计图样建立零件模型:“左侧端盖、俯仰电机法兰、左轴、左轴承外压圈、俯仰内调圈、俯仰外调圈、左轴承内压圈”;因软件中自带标准件库,则 GB/T68M3×8、GB/T68螺钉 M3×10、 QJ2963.2弹簧垫圈 2.5、GB/T97.1垫圈 2.5、GB/T65螺钉 M2.5×8、GB/T276轴承 61805按参数要求生成,而成件 J128LYX001力矩电机依据实物测绘。图 8所示为该组件模型。

2.组件虚拟装配,组件配套检查以及干涉性、功能性检查

依据装配图,按照约束关系,将该组件的零件、成件、标准件进行组装。在转配体中插入首个零件时,首先判断后续大致视图方向,通过基准面约束调整首个零件位置,然后参照装配图明细表(如图 9所示),逐个进行约束定位装配。

(1)组件配套检查,生成组件明细卡。

装配过程中,核对标准件等的种类数量是否正确,(例如本组件中明细表序号 2、3、4的标准件 GB/T65螺钉 M3×10、平垫圈 3、弹簧垫圈 3为固定固定左侧端盖,结合实际模型,该处应为沉头螺钉,所以该处应更改为: “GB/T68-2000螺钉 M3×10数量 8”;序号 6数目应由 22更改为 16,序号 14、15、16数量应由 28更改为 8;序号 16所用标准件为 GB/T65螺钉 M2.5×6,结合模型分析,应更改为 M2.5×8,以增强其可靠性。)对应的完成如表所示“俯仰电机组件明细卡”,并在备注栏内标明标准件的用途、数量,便于后续的核对工作。

(2)组件装配干涉性、功能性检查。

在完成模型虚拟装配后,通过模拟组件运动方式,结合软件自身的透视、剖视功能,观察分析各零件、成件是否存在装配干涉,针对于存在轴承、电机的组件,我们还要分析轴承是否能有效压紧,碳刷是否在合适位置,以及应用何种方式来安装电机,以避免碳刷的损伤等。

3.组件爆炸视图在工艺中应用

(1)生成组件爆炸视图。

生成组件爆炸视图,是在充分分析组件组成的基础上,根据装配逆顺序生成组件的爆炸视图。生成爆炸视图的过程其实就是组件装配路线规划的过程。

在进行“俯仰电机组件”装配路线规划的过程中,首先考虑为如和避免电机碳刷的损伤,如何保证轴承启动力矩与调试时的尽量一致,如何高效装配,再次基础上我们确定装配工艺路线为:“装配准备(清洗)→成对轴承游隙调整(启动矩调整)→压装电机定子(不安装碳刷)→电机转子组合装配(包含电机转子、成对轴承、左轴承外压圈)→电机组装(并在转子定子之间均匀的垫上青稞纸)→左侧端盖安装→碳刷安装→电机跑和”。

生成的爆炸视图如图 8所示,调整各组成之间的爆炸间隙,使得视图中各组成可见,并能明确装配关系。

(2)三维爆炸视图的二维 CAD转换。

我们在应用 CAPP信息化系统编制工艺文件时,为了工艺附图的可编辑,以及便于标记图示说明,需要将三维爆炸视图进行二维 CAD文件转换。操作步骤为,首先利用 SolidWorks2008中“从装配体到工程图”的命令,生成该装配体的平面视图,如图 10所示,选择“模型视图”,选择装配图,然后选择“当前模型视图”,就可以生成模型当前爆炸视图的平面图,当然我们还可以生成一些剖视图,就更为明确的表述了组件的装配状态,然后将文件另存为DWG文件,就完成了三维爆炸视图的二维 CAD转换。

(3)二维爆炸视图用于 CAPP工艺文件。

将二维爆炸视图应用于 CAPP工艺文件中,是指编制的机械装调工艺文件,利用二维爆炸视图作为工艺附图,使得工艺文件能够以一种直观、细致的方式对装配工艺进行描述。

利用 CAPP自身的“新建 DWG工艺附图”功能,在CAD中粘贴爆炸视图,调整视图绘制比例,使得图形居中,然后补齐中心线等参照线,然后应用 CAD引线功能进行爆炸视图的标注说明,完成工艺附图编辑。

4.组件装配动画的生成与培训

随着产品复杂程度和工艺要求的不断提升,进行装配前操作者针对性的工艺培训显得越来越重要,在培训中,明确组件装配的注意点,以及便捷高效的装配方法,使得操作者更为方便的掌握要点,高效地完成产品装配。如果将虚拟装配过程动画作为培训教材,那么就能够更为形象的将作品的过程展示在操作者面前。

目前,我们可以应用 SolidWorks2008软件中的动画爆炸功能,完成装配、拆卸过程的循环动画播放,结合软件自带的的“动画向导”和“保存动画“功能,完成最终的动画编辑和视频文件的保存,如图 11、12所示。在“动画向导”模块,选择生成动画类型为“接触爆炸”,即三维虚拟装配的实际过程。

四、结语

本文结合三维爆炸视图在机械装调工艺文件中的实际应用,以及产品装配前对操作者的多媒体动画培训可行性的分析,为机械装调工序后续的发展验证了方向,实现机械装调工艺的改进、发展。虚拟装配技术应用到机械装调工艺中,使得装配工艺更为直观全面,且能够在计算机模拟装配过程中,更为全面的把握产品,熟识产品装调要点,屏蔽可能存在的隐患,更为便捷地完成设计反馈,对于产品设计优化、产品性能完善,减少生产过程中产品反复,提高产品质量等有着重要意义。

本文重点研究了虚拟装配技术在机械装调工艺中应用所涉及到的几个关键技术,即装配建模、装配工艺规划(爆炸视图)、CAD系统之间的数据转换、爆炸视图在 CAPP工艺文件中的实际应用,以及装配动画的编辑、输出,并给出相应解决方案,但三维虚拟装配技术在工艺中的应用和完善是一个循序渐进的过程,还需要在实践中不断地摸索,进行理论上的研究和应用上的创新。

4.虚拟技术在计算机教学的应用 篇四

虚拟技术在计算机教学的应用 本文关键词:虚拟,计算机教学,技术

虚拟技术在计算机教学的应用 本文简介:摘要:信息化时代,使虚拟技术不断地被广泛利用。它及大地提高了人们的生活质量,使人们的生活更加现代化。同时,它在高校的计算机教学中起到重要作用。本文通过对虚拟技术的特点和优势的说明,充分了解现代化教学模式,并叙述了它在计算机教学中的应用和数字化的现代教育管理方式。关键词:虚拟技术;计算机教学;实际应用

虚拟技术在计算机教学的应用 本文内容:

摘要:信息化时代,使虚拟技术不断地被广泛利用。它及大地提高了人们的生活质量,使人们的生活更加现代化。同时,它在高校的计算机教学中起到重要作用。本文通过对虚拟技术的特点和优势的说明,充分了解现代化教学模式,并叙述了它在计算机教学中的应用和数字化的现代教育管理方式。

关键词:虚拟技术;计算机教学;实际应用

在知识经济发展的浪潮中,高科技的发展越来越快,社会对高科技人才的需求与日俱增。而高校肩负着培养国家优秀人才的使命,需要先进的虚拟技术,不断强化现代化远程教育教学体系。学生需要学习计算机的基础知识,充分利用各种技术资源,提高自身的学习动力,提高学校信息化的教育管理模式。1虚拟技术的特点

虚拟技术是电脑多媒体网络的一种运营形式,可以通过一些硬件的组装,储存大量信息,替换了传统的纸质资料。它使我们的生活更加现代化,通过很多系统的安装,可以查找资料、给朋友发送邮件、写文章、和朋友聊天以及电子化的文档保留形式。它使我们的生活更加便利化。电子商务的网络化运营模式,使人们可以在网上选购自己喜欢的商品,满足不同层次人们的需要,使产品分类更加细化,提升品牌的宣传力度和推广力度,改变以往的销售形式,通过各种系统交流平台,与客户及时有效地沟通。它使我们的业余文化生活更加丰富多彩。如我们到电影院,可以感受3D电影数字化的立体模式,使我们有如同身临其境的感觉,和电影中的人物共同推动故事情节的发展脉络,调动感官的能动性和直觉思维的动态效果,不断开发人们的探险能力。2虚拟技术的优势

它可以提高多媒体的数字化的教学模式,整合书本的有效信息资源,运用特殊的虚拟技术,更好地理解文章的主旨,提高阅读速度和阅读理解力。同时,学生可以有效地利用多媒体的先进设备,在真实的情景中,锻炼口语交际能力。它使听课制度体系更加完善,教师可以利用多媒体的教学资源,使教学目的更加明确,教学重点更加突出,加强课堂的互动性,有利于对教师的正确评估。而且,它可以更有效地传递信息。通过现代化的办公软件的使用,可以制作很多广告信息。如公司产品的宣传单,可以使家长更加了解学校的规模、课程设置和收费标准,节约了公司的人力成本,提高企业的生产效益。这种数字化技术,可以建立多个文档和文件夹,有效地保留各种有效资源。3虚拟技术在高校计算机教学中的应用 3.1硬件教学

计算机的组装与维护是最为基础的教学内容,学生可以通过组装进一步了解硬件设备、分区以及格式化等概念。以往的计算机教学中,这些知识内容都需要教师进行专门讲解,很少会进行相应的演示实验,学生的动手能力无法得到提升。而虚拟技术运用至计算机硬件教学中,学生可以在虚拟机上进行硬盘分区,即使出现操作失误也会很快复原,且不会损坏原本的计算机系统,由此提高了硬件教学效率。学生可以学到简单制表的操作方式,通过对Excel制表的系统学习,可以把很多分散性数据有效地排列起来,使查找更加方便。学生可以学会剪切、复制和粘贴的功能,对一些信息可以重新归类,强化特殊信息的注意事项。还可以学会查找和替换功能,使信息有效地被合理利用。通过键盘的基础操作功能,适当地调整一些内容、数字在表格中的位置和表格的灵活转换,还可以学会求和的功能,使一些数据更加明确化。

3.2网络技术教学

很多高校都配备了现代远程教育的教学系统,通过注册,进入平台,完成正常的必修课的学习任务,可以选择适合自己的选修课。学生可以有效获得教学重点和难点,详细阅读教学内容,并配备了大量的练习题,巩固学习内容。而且很多高校积极和软件公司合作,不断更新教学设施,加强多媒体信息技术的教学管理模式,采用最新的教学软件,运用先进的数字化的教学体系,调动学生学习的积极性,形成正确的学生评估标准。同时,它可以减少课堂的枯燥性。很多高校学生的学习压力日益繁重,学生的课堂听课效率不高,教师无法完成教学任务,教学效果也很差。教师可以在教学中给学生播放一些励志电影,或者听一些轻音乐,可以调动学生学习的积极性,也可以让学生学到其他方面的知识。3.3网络安全技术 自接入互联网后,计算机必然会受到木马及病毒的入侵,而传统的网络安全知识只可以利用教师讲解的方式进行传授,学生在理解与接受方面存在一定难度,而将虚拟技术应用至网络安全教学中,可以在虚拟机上植入病毒文件,而后在进行传播演示,并讲解如何及建立病毒的防御体系,这样便可以提升计算机教学的效率。同时,使用一些先进的软件安装在电脑上,加强学生信息的安全性,对学生的重要资料,如阶段性的成绩单、学生心理变化的资料和缴费情况进行保密,保持数据使用的合法性。同时,加强病毒的查杀能力,不断进行系统升级,加强和软件公司的有效合作,参加必要的病毒防御的知识讲座,积极了解各种病毒的传播方式。4结论

计算机教学在高等教育中起着重要作用。它改变了教学的传统管理模式,使学生学会简单的硬件操作,基本了解办公自动化的基础知识,满足了现代化教育教学的管理需求,使学生熟悉更多的教学软件,提高教学质量,加强教育的技术性改革。通过各种病毒软件的安装,学生可以学习更多的网络安全知识,对计算机教学起到极大的辅助作用。参考文献

5.虚拟装配技术的应用 篇五

随着数据集中并且在企业信息化领域的传播,虚拟化技术针对计算机网络的重要性凸显出来。传统的数据维护与传输主要的需求是性能以及防火墙安全,然而随着社会的进步以及技术的发展,企业对服务器的存储,运行的速度以及对数据中心的网络基础设备的要求不断提高,也引起了新的问题,这便是网络数据资源在计算机网络中变得十分复杂,也正因为如此,在需求越来越强烈的时期,网络虚拟化技术应运而生,它在网络的计算机专业应用以及数据服务中扮演着非常重要的角色,虚拟化技术可以根据每个企业要求的不同来分别制定规则,并且可以随时变动,形式也可以继续套用,假设多种应用的承载在一个物理网络上,可以通过网络虚拟化将一个物理网络划分为多个区块进行隔离,从而实现将物理网络逻辑分区,类似使用的硬盘分区工具一样。虚拟化技术对计算机网络技术专业学习以及网络数据的服务价值是巨大的,它对提升数据的可用性以及数据节点都起到了简化作用[1]。

6.虚拟装配技术的应用 篇六

毕业论文是教学科研过程的一个环节,也是学业成绩考核和评定的一种重要方式。毕业论文的目的在于总结学生在校期间的学习成果,培养学生具有综合地创造性地运用所学的全部专业知识和技能解决较为复杂问题的能力并使他们受到科学研究的基本训练。

摘要:建筑设计引入虚拟现实技术,将会可以大规模的减轻设计人员劳动强度,缩短设计周期,提高设计质量,节省投资。本文从虚拟现实技术的特点出发,阐述了虚拟现实技术在建筑设计中的所起到的重要作用。

7.虚拟装配技术的应用 篇七

组合夹具是由一整套预先定制好的不同形状、不同规格的标准元件及合件,根据组合化原理和工件的加工要求组装而成的各类专用夹具,具有标准化、精密化、柔性化的特点。组合夹具元件数目众多,组合方式多样,其装配对技术性及经验性要求较高,实际装配时需要经过多次调试,装配周期较长。

利用虚拟装配技术可以在可视化的虚拟装配环境中验证装配设计和操作的正确性,及早发现装配中的问题,并及时修改设计结果;利用虚拟现实技术显示装配过程,可提供很好的演示内容和训练机会,从而为最终夹具的组装设计节约时间,缩短装配周期;根据预装配的结果指导装配实践,可降低夹具组装的劳动强度。而面向网络的组合夹具虚拟装配技术可以突破基于传统CAD软件进行装配设计的局限,有利于不同区域的装配设计人员及时有效地进行信息沟通与反馈,实现网络环境下组合夹具的异地协同装配与远程指导,为进一步研究组合夹具异地协同组装设计奠定基础。

目前,基于网络的虚拟装配三维模型的表达主要采用VRML技术,VRML文件适于网络传输。但是VRML技术的应用还存在许多局限性,如装配操作交互能力有限、模型信息缺失、模型的参数化及特征的识别困难等,进而难以实现元件的精确定位。文献[1]采用XML文件组织夹具模型信息的表达,通过装配约束匹配完成元件的定位;文献[2,3,4]基于层次约束结构研究了虚拟环境下装配模型的表达方法,并通过层次映射关系构建零部件间的约束关系;文献[5]提出了一种基于几何面的层次式碰撞检测方法,并通过装配干涉检查实现了约束识别与元件定位;文献[6]提出了一种元件级空间分割与包围盒检测相结合的快速碰撞检测算法(F-CD),提高了检测效率;文献[7]探讨了装配约束的表达与求解过程;文献[8,9,10]通过装配关系自动识别、定位求解以及运动导航算法实现装配仿真。然而,当模型间的约束关系较为复杂时,约束识别、定位求解变得困难,计算消耗较大,难以保证网络上交互装配的实时性要求。

本文以面向网络的组合夹具三维可视化虚拟装配为研究目标,研究了网络环境下的组合夹具元件装配建模、装配干涉检查、元件精确定位等关键技术,通过在网络装配平台上进行预装配,验证了装配技术的可行性。

1 组合夹具元件层次信息模型构建

虚拟装配环境中采用三角形面片模型表达组合夹具元件几何信息,可以有效地降低碰撞检测的处理与计算消耗,能够较好地满足实时性要求。目前大多数CAD软件都提供了三角面片模型的数据转换接口。然而三角面片模型丢失了零件模型的几何拓扑信息以及工程设计信息,并且在模型转换过程中不能直接有效地分离出模型特征,因此无法便捷地获取点、线、平面的集合处理装配关系,使得装配人员无法准确地捕捉装配约束和意图,大大降低了虚拟装配系统的交互操作性能。

针对上述问题,本文提出一种具有五层(即零件层、几何层、特征层、包围盒层、三角面片层)拓扑结构的组合夹具元件信息模型,并结合可扩展标识语言XML集中表达和管理组合夹具模型信息。装配模型中,零件层记录夹具元件的名称、代号等基本属性;几何层记录夹具元件的几何造型特征和尺寸大小;特征层记录各夹具元件的装配特征集合,包括装配约束集合及装配尺寸(分析不同夹具元件的结构特点,其装配特征元素表现为点、线、平面);包围盒层记录了一个包围实体的边界盒信息;三角面片层的信息采用由CAD系统转换得到的VRML文件描述,在转换之前首先应设置CAD系统中的模型单位,控制几何数据转换的比例。

本文运用Pro/E建立组合夹具元件的三维参数化模型,基于Pro/E API(Pro/Toolkit)采用VC++开发数据转换接口程序。通过调用相应的库函数,提取零件层、几何层、特征层、包围盒层的相关信息并记录在TXT文档中,然后读取并解析TXT文件和VRML文件,将模型的信息按照上述五层拓扑结构封装在一个XML文件中,实现组合夹具装配模型的重构,具体实现步骤如图1所示。

以槽系组合夹具的基础件为例,说明该类型元件装配模型的重构方法。针对基础件的构型特征,分离出T形槽、螺纹孔及平面三种装配特征,通过自主开发的数据转换接口依次提取各层所对应的信息,最后统一采用XML文件表达模型信息。图2所示为基础件的构型特征和层次模型的XML表达。

2 基于网络的碰撞检测

在虚拟装配过程中,通常采用碰撞检测实现装配元件之间的干涉检查,以保证夹具元件装配路径的可行性。鉴于组合夹具元件已标准化,其构型较规则,因此选用轴对齐包围盒(axis-aligned bounding box,AABB)进行粗略相交测试。AABB能够较紧密地包围夹具元件实体,构造方法简单,能够实现快速的相交测试,满足网络装配的实时性要求。由于碰撞干涉只发生在两个装配元件的局部,因此基于二叉树构造AABB层次树结构,划分模型空间,可以减少精确相交测试中不必要的图元相交测试,提高检测效率。

2.1 AABB层次包围盒体树的构建

基于XML表达的组合夹具层次模型中封装了模型的几何信息和工程设计信息。向虚拟场景添加组合夹具元件,解析其相应的XML文件并提取包围盒层内封装的AABB最大、最小值坐标,采用自顶向下的树型构造算法构建AABB盒体树:首先沿原始包围盒(即根节点)最长轴上的投影中点将其划分为两个子集,并将盒体中的图元划分至对应的集合中;其次针对上述两个子集进行递归调用,构造分支层次结构,同时链接子节点与父节点的映射关系,当输入集合中的图元数量小于某一特定极限值或遍历过程达到既定深度时,结束递归过程。

2.2 层次包围盒体树的更新

当模型发生平移或旋转运动时,为了执行包围盒体树之间的相交测试,必须实时更新层次结构,更新时将它们转换为统一的世界坐标系统。更新方法有重构包围盒体树和更新包围盒体树中的包围盒两种,前者相对于后者要承担更多的运算消耗。VRML模型中通过指定Transform节点内translation、rotation域的域值实现模型的平移和旋转操作。结合虚拟场景中模型运动的特点,本文综合使用上述两种方法实现更新计算。

根据虚拟环境中当前交互输入的位置和方向参数,可以获知夹具模型相对上一次输入的位姿状态。对于平移运动,分别对层次结构中的包围盒进行平移变换,根据平移变换矩阵可以方便地更新当前状态下的包围盒体树。对于旋转运动,盒体树的更新不能通过简单的旋转变换实现,因此,文中采用重构包围盒体树的方法:首先对盒体树的根节点进行旋转变换更新,然后根据上述构建策略对更新后的根节点进行盒体树重构。

2.3 碰撞检测的实现

组合夹具虚拟装配过程中,模型的运动具有非连续性,场景中模型的平移与旋转可以离散为不同的运动点,并在每一点处进行静态干涉检查。随着装配操作的进行,场景内夹具模型的数目不断增加。检测时首先遍历场景树中各模型包围盒体树的根节点,迅速剔除不发生干涉的模型(若根节点不发生碰撞则其对应的模型不干涉);然后递归检测发生碰撞的两棵树的子节点,若两包围盒在坐标轴上的投影彼此不相交且相互背离运动,则其对应的子节点之间不发生装配干涉,否则继续递归至叶节点;最后对叶节点内的图元进行精确计算,并通过对话框提示最大穿刺深度。算法具体实现流程如图3所示。

3 基于几何约束的精确定位

根据碰撞检测返回的穿刺深度,操作人员可以精确控制夹具元件的最终装配位置,但是该方法存在以下两点不足:①难以实现槽、孔特征的装配;②装配过程不够直观,装配操作不够便捷。通过交互匹配组合夹具元件之间满足的装配约束条件,可以有效引导装配运动,精确迅速地完成元件定位。基于约束的虚拟装配就是根据虚拟环境中元件间的约束关系、装配层次和零部件在虚拟空间的位姿关系,实时、交互地进行约束匹配及定位求解,使得装配件满足当前的约束条件,从而精确控制元件的最终装配位置。

3.1 装配约束表达

装配约束描述并限制了一对元件之间的相对位姿关系。分析组合夹具元件的功能及结构要素特点,将其功能表面转化为装配约束特征,分离出点、直线和平面三种基本几何元素,并将约束类型归纳为面贴合、面对齐、轴孔对齐三种基本类型,其他约束类型如T形槽等可以通过基本约束类型的组合描述。在装配过程中,通过约束的组合实现夹具元件的精确定位。图4所示为基本装配约束类型。

对于分离出来的点、直线、平面几何元素,通过建立统一的标识将其集成到虚拟环境中,表达方法如下:点PointP(x,y,z),直线LineLe(P,V),平面PlanePe(P,V),坐标向量V→(x,y,z)。针对不同的夹具元件,标识模型的顶点、边的中点、圆弧的圆心或平面图形的中心作为特征点;对于直线元素,标识直线的中点或其两个端点为特征点,以过特征点且与直线方向一致的单位向量为特征向量;对于平面元素,标识面的各个顶点或面的中心点为特征点,以过特征点的单位法矢量为特征向量;将回转体、槽特征抽象为中心线并采用直线的标识方法进行处理。图5描述了平面及柱面的标识方法,图中,圆点为特征点P,箭头表示特征向量V

通过解析相应的XML文件提取出夹具模型的几何特征尺寸和装配特征信息,并在网页上动态显示,方便装配人员实时查询,交互地完成组装设计。鉴于装配过程中夹具元件呈离散运动状态,其位姿不断发生变化,因此必须实时地更新标识的几何信息,几何变换的参考坐标系均选用世界坐标系。

3.2 装配约束匹配与求解

装配约束匹配就是根据装配元件间的约束类型,判别约束的几何元素(点、直线、平面)并确定装配关系,最终计算两装配元件间的相对位姿,整个装配过程遵循先旋转后平移的原则。约束的匹配可以采用自动识别的方法,若装配时元件间发生干涉,则根据标识的几何元素推导元件间可能存在的装配约束集,并将结果反馈给装配人员进行交互选择。该方法在模型结构比较复杂的情况下,装配件间的约束关系繁多,将会大大增加约束的过滤运算消耗,识别效率低下,实时性差。

本文采用组装人员交互匹配装配特征的方法组织夹具元件的装配,虽在一定程度上降低了系统的智能性,但减少了约束匹配的运算消耗,保证了网络装配的实时性要求。组装设计人员根据装配要求和操作意图,交互地选择相应的装配约束类型。图6所示为装配约束类型选择对话框。

装配过程可视为装配件相对装配基准件的空间位姿调整(先旋转后平移原则),设M为装配件原始位姿矩阵,M′为装配完成后的位姿矩阵,Tr为装配变换矩阵,则有M′=MTr,其中,变换矩阵Tr分解为旋转变换矩阵R和平移变换矩阵T,即Tr=RT

根据约束的几何元素类型将约束求解过程分为特征点重合及特征向量平行(包括共线)。以平面贴合为例,设面F1、F2的特征点与特征向量分别为P1、V1和P2、V2,V1、V2之间的夹角为θ,V表示V1与V2构成平面的法矢量,如图7所示。约束求解具体步骤如下:

(1)平移V2至V′2,使特征点P1、P2重合,计算V′2的坐标。

(2)由V1、V′2的坐标计算两向量夹角θ:

(3)计算V1与V′2所构成平面的法矢量V:

(4)计算过F1所在局部坐标系的原点且与V平行的单位向量Vo(即旋转轴向量),按照右手法则,将模型绕Vo(vxvyvz)旋转角度φ=θ-π,使得V1与V′2反向共线。计算模型上各点坐标时应变换到世界坐标系下,若当前状态下模型中心不在坐标系原点时,设其坐标为(xc、yc、zc),求出旋转矩阵R如下:

式中,Ro为旋转轴过坐标系原点时的旋转变换矩阵。

(5)根据计算得到的P1点坐标,平移模型并使点P1、P2重合,计算出平移矩阵T

(6)根据旋转与平移矩阵,将旋转和平移分量分别传递给Transform节点下的rotation和translation域,完成位置变换,实现装配。

4 装配技术流程与应用实例

装配机制采用层次包围体碰撞检测和基于几何约束求解的元件精确定位技术。碰撞检测用于实现组合夹具元件之间的装配干涉检查,对发生干涉的元件进行计算并给出穿刺结果,反馈给装配设计人员,保证了装配操作的有效性;通过对特征几何元素进行标识与约束求解,实现了元件的精确定位。装配技术具体实现流程如图8所示。

以Web为载体,通过Java Applet对VRML场景进行交互控制,构建了网络环境下的组合夹具虚拟装配平台。操作人员通过滚动条和文本框交互输入位姿参数,控制场景中装配元件的位姿,当装配发生干涉时,通过对话框提示操作人员干涉结果。图9所示为装配干涉检查及碰撞响应软件界面。通过对装配特征进行匹配,可以迅速地实现夹具元件的精确定位。图10所示为基础件与槽用方头螺栓的装配,两元件间的装配约束分解为面贴合和轴孔对齐或面贴合和面对齐。图11所示为螺栓与螺孔的配合,通过交互查询并指定孔的分布位置,实现螺纹配合。

图12为一钻孔组合夹具的装配框架图,该套夹具共23个元件。通过在网络装配平台上进行组合夹具预装配,验证了装配技术应用的可行性。图13所示为钻孔夹具预装配结果。

5 结语

本文提出的一种具有五层拓扑结构的组合夹具元件层次信息模型,解决了网络装配模型中信息丢失的问题;基于AABB层次包围盒体树开发的碰撞检测算法能够在网络环境下快速实现干涉检查和穿刺深度计算;通过分析组合夹具的功能结构特点,分离出点、直线、平面三种几何元素,并将装配约束抽象为面贴合、面对齐、轴孔对齐三种基本装配关系,通过装配约束的组合实现了夹具元件的精确定位和虚拟装配仿真。应用实例表明该装配方法能够精确定位元件,且满足网络装配的实时性要求。

摘要:为了实现网络环境下的组合夹具虚拟装配,构建了具有五层结构的夹具元件层次信息模型,提出了一种基于层次包围盒体树的碰撞检测与装配约束交互匹配的虚拟装配技术。运用二叉树分解法划分模型空间构造层次包围盒,开发了碰撞检测算法,实现了网络环境下夹具元件的干涉检查和穿刺深度计算;通过提取夹具元件功能表面的装配约束特征,交互匹配调整其空间位姿,快速实现元件的精确定位和虚拟装配仿真。开发了组合夹具网络虚拟装配平台,通过实例验证了装配技术的可行性。该方法能满足网络虚拟装配的实时性和交互性要求,为进一步研究组合夹具异地协同组装设计奠定了基础。

关键词:虚拟装配,层次信息模型,干涉检查,组合夹具

参考文献

[1]Mervyn F,Senthil Kumar A,Bok S,et al.Devel-opment of an Internet-enabled Interactive FixtureDesign System[J].Computer-Aided Design,2003,35(10):945-957.

[2]高建武,王军杰,武殿梁,等.面向协同虚拟装配的模型表达技术研究[J].计算机集成制造系统,2008,14(6):1095-1100.Gao Jianwu,Wang Junjie,Wu Dianliang,et al.Model Representation Method in Collaborative Vir-tual Assembly Environment[J].Computer Integrat-ed Manufacturing Systems,2008,14(6):1095-1100.

[3]夏平均,陈鹏,姚英学,等.层次约束结构的虚拟装配建模技术[J].哈尔滨工业大学学报,2009,41(7):40-45.Xia Pingjun,Chen Peng,Yao Yingxue,et al.Vir-tual Assembly Modeling Based on Hierarchical andConstrained Structure[J].Journal of Harbin Insti-tute of Technology,2009,41(7):40-45.

[4]刘子建,王平,艾彦迪.面向过程的产品信息虚拟装配建模技术研究[J].中国机械工程,2011,22(1):60-64.Liu Zijian,Wang Ping,Ai Yandi.Research onProcess-oriented Virtual Assembly ModelingTechnology for Product Information[J].China Me-chanical Engineering,2011,22(1):60-64.

[5]孙刚,夏平均,李原,等.几何面的层次式虚拟装配碰撞检测方法[J].哈尔滨工业大学学报,2009,41(9):151-155.Sun Gang,Xia Pingjun,Li Yuan,et al.A Hierar-chical Collision Detection Algorithm Based on Geo-metrical Surface Oriented to Virtual Assembly[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2009,41(9):151-155.

[6]Peng Gaoliang,Hou Xin,Wu Chong,et al.FastCollision Detection Approach to Facilitate Interac-tive Modular Fixture Assembly Design in a VirtualEnvironment[J].The International Journal of Ad-vanced Manufacturing Technology,2010,46(1/4):856-861.

[7]Anantha R,Kramer G,Crawfordt R.AssemblyModelling by Geometric Constraint Satisfaction[J].Computer-Aided Design,1996,28(9):707-722.

[8]刘检华,宁汝新,姚珺,等.面向虚拟装配的零部件精确定位技术研究[J].计算机集成制造系统,2005,11(4):498-502.Liu Jianhua,Ning Ruxin,Yao Jun,et al.Researchon Exact Placement Technology of Component inVirtual Assembly Environment[J].Computer Inte-grated Manufacturing Systems,2005,11(4):498-502.

[9]彭高亮,刘文剑.支持组合夹具虚拟组装的元件精确定位技术[J].计算机辅助设计与图形学学报,2007,19(4):496-500.Peng Gaoliang,Liu Wenjian.Exact PlacementTechnology of Element for Modular Fixture VirtualAssembly[J].Journal of Computer-Aided Design&Computer Graphics,2007,19(4):496-500.

8.虚拟装配技术的应用 篇八

关键词:装配 预制构件 吊装 技术应用

中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)07(b)-0069-02

实现建筑产品模板固定化,实现工业化生产,是装配剪力墙结构预制构件施工技术应用的主要特点,也是良好的浇筑砼机械化方式,不仅降低了混凝土浪费率,而且也能够提升预制板精度。

1 工程概况

地铁丽水新城项目位于沈阳市浑南区,共20栋18层住宅,全部采用装配剪力墙结构预制构件施工技术,充分利用构件工厂工业化生产的优势。根据构件的受力特征,设计加工构件快速支撑、定位的工器具;在预制构件生产及现浇部位浇筑混凝土时设置安装用预埋件,保证构件支撑方便、就位快捷。装配式结构住宅将传统操作面作业转为工厂生产,降低了操作面施工难度,劳动效率得到了很大提高。预制构件工厂工业化生产实现“四节一环保”效益显著,有利于绿色工程建设。

2 装配剪力墙结构预制构件施工技术要求

2.1 装配剪力墙结构预制构件施工操作要点

(1)设计:依据图纸,对预制构件措施性支撑埋件、预留构造、吊装埋件、模板支设埋件等进行深化设计,并对电气管线排布、设备留槽等,及后续施工预留预埋深化设计。

(2)生产:为符合设计及措施性施工功能要求,预制构件采用成型工艺生产加工、预留预埋。

(3)存放运输:制定有针对性的运输措施,以满足预制构件安装状态受力特点。

(4)预制墙板的吊装工具及固定方式:以申报专利创新方式,吊装装置装配式结构构件。专利号:201220018172.8。

(5)连接方式:采用预制墙板与现浇结构以及预制叠合梁固定与结构连接等方式。

2.2 装配剪力墙结构预制构件施工安装质量要求

(1)采用全部隐蔽工程检验,和填写施工隐蔽记录的方式,进行连接部位施工。

(2)安装精度检验:在预制混凝土构件安装后进行精度检测。

(3)防水性能抽检:对外墙板拼缝应进行防水性抽检。

(4)现场装配施工前,应检查预制构件的产品合格证、配套材料、连接件的质量证明文件,并按检验批数量进行见证取样送检验。

(5)应由具有相关资质的实体检测机构,以及施工项目技术负责人组织、监理工程师见证下,对设计预制混凝土结构安全的重要部位进行结构实体检验。

(6)如楼板混凝土强度未达到设计要求时,不得吊装上一层结构构件。

(7)预制构件的允许质量偏差、构件安装后表面允许偏差、构件外观质量的允许范围标准及检验方法应符合规定。

3 装配剪力墙结构预制构件施工方法

3.1 施工流程

施工流程如图1所示。

3.2 装配剪力墙结构预制构件吊装

3.2.1 吊装前准备

(1)预制构件存放:预制墙板插放于专用两侧插放的堆放架上。强度、刚度和稳定性是堆放架基本要求。放置应遵循外饰面朝外、对称靠放原则,保持在5~10 °倾斜角。堆放架保护措施必须设置防磕碰、防下沉等项;本项目标准单元预制墙板最多有15块,堆放架设计为单侧堆放8块。为保证堆放架整体稳定性,根据吊装编号顺序堆放,确保两侧交错堆放。

(2)吊装准备:安装前按照深化设计图纸参数,针对现浇结构和预制构件进行测量放线,并定位安装标志。在构件吊装之前,埋设准确所有措施性埋件、预留构造。同时,对节点连接详细构造、装配位置,以及临时支撑设计等计算校核、详细检查。

(3)进场检验:在构件进场验收环节,应与监理、生产厂家共同签署验收表。

3.2.2 外墙板、柱吊装固定

(1)外墙板采用专用吊具,合理设置吊点。应对吊点的位置,数量进行精密计算。吊点承载力应满足要求,且起吊后吊点为板的重心位置(图2、图3)。

(2)安装就位后,应以外立面为准,及时校核板面接缝偏差、板面垂直度,检查墙板定位。在与之相连接的现浇混凝土达到设计强度要求后,安装墙板的临时斜撑方可拆除。

(3)扶板就位时,外墙板距地面应保持20~30 mm,用两根溜绳用搭钩钩住,用溜绳将板拉住,缓缓下降墙板(如图4)。

(4)采用先粗略安装,然后精细调整的作业方式,将墙板构件吊装就位。在墙板楼面上安装斜支撑,斜支撑螺杆长3000,可调节长度为±400 mm,每块板设置2套斜撑。

(5)为防止固定斜撑时膨胀螺栓打穿机电管线,应在楼面上标注好斜撑固定点。同时,避让开斜撑固定点,进行下层机电布管(图5)。

(6)在进行柱吊装时,柱脚装钢筋后吊挂,把柱子插入柱筋。

3.2.3 连接件安装

采用专用转角和平面型连接件对相邻预制板进行固定,以提升在整体受力的条件下浇筑混凝土。为方便微调,为实现预制板的接缝平整度、垂直度满足要求,采用连接件临时固定预制板,每块板的连接件设置4个。连接件采用6厚钢板制成,开孔成长圆孔。同时,为避免浇筑砼时因连接件位移产生外挂板变形,应用电焊点实(图6)。

3.2.4 柱、剪力墙钢筋绑扎

为避免预制框架梁就位有误、梁钢筋无法锚入柱内等情况发生,应在有剪力墙、框架梁处,将柱横向钢筋绑扎高度上调至梁底口。同时,按常规方式扎绑柱、剪力墙钢筋即可。

3.2.5 框架梁、内墙板吊装

在外墙板上引测梁底标高,并弹出控制标高线。为提高设置梁位置准确性,应在框架梁吊装完成后,及时设置临时支撑及斜撑固定(图7、图8)。

3.2.6 板、楼梯梯段吊装

板采用钢管或独立支撑体系,吊装就位后,重点检查板缝宽度及板底拼缝高低差。为使高低差在允许范围以内,应细致查看并调节顶托。必须牢固平台板下部支撑,并形成整体,以分担部分梯段荷载。为避免在吊装叠合楼板过程中发生倾覆,需牢固焊接,然后拆除夹具,吊装楼板,特别是外挂板下部胡子筋与梁箍筋的焊接。

3.2.7 楼面管线预埋

按照设计图纸要求,固定绑扎预埋机电管线。如需在墙板内埋入地面管线,要准确控制其定位和尺寸,牢固固定。50 mm为其伸出混凝土完成面最小值,并用胶带纸封闭管口。

3.2.8 楼板钢筋绑扎、浇筑混凝土

首先使用干硬性水泥砂浆封堵板缝,然后开展钢筋绑扎。防止浇筑混凝土时填满PC板拼缝。将锚入框架梁内的外挂板内预埋钢筋拉直,然后浇筑混凝土。

4 结语

本工程采用的装配式结构施工,实现了品质更有保障,达到了“四节一环保”,取得的良好效益,为以后类似施工提供借鉴和帮助。

参考文献

[1]DB21/T1868-2010装配整体式混凝土结构技术规程(暂行).

[2]DB21/T1872-2011预制混凝土构件制作与验收规程(暂行).

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