基于VR技术的CHR1转向架虚拟装配研究

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为有效解决运能不足的问题，我国正在大力发展高速铁路技术。由于高速列车运行速度快，对车辆、轮轨、弓网等系统提出了极高的要求。转向架是列车的关键部件，具有承载、导向、制动、缓冲、牵引等功能，其结构号陛能将直接影响列车的运行品质、动力性能和行车安全l1l。因此高速列车对转向架的设计、制造、检修等都有极高要求。转向架具有独特的结构和复杂的装配关系，其全生命周期包括创意、设计、物理模型验证、制造、使用、检修、报废等过程。传统的工程图、装配工艺文件、检修工艺卡等形式不利于转向架的设计研究 ；物理模型验证要反复制造实物样机，势必花费较高的人力物力 ，消耗较长的时间，且造成设计与验证工作不能并行进行，增加了产品的上市时间和成本；复杂的装配关系导致维修培训困难目。因此在转向架的研究、设计、检修中逐步引入了计算机仿真、建模、虚拟现实与多媒体技术。

虚拟装配是根据产品的形状特性、精度特性，真实地模拟产品三维装配过程，使操作者在虚拟环境中以自然的形态实时地进行操作和行动，有真实环境同样的感受，在提高产品设计生产并行性、降低产品生产成本、减少产品上市时间、产品展示和培训检修人员技能等方面都具有重要意义[31。

Virtools是-款动作引擎软件，可以制作不同用途的3D产品，如计算机游戏、建筑设计、交互式电视、教育训练、仿真与产品展示 ，它提供了丰富的互动行为拈(BBS)，用于为特定对象实现复杂的动作行为 。此外，还提供五大可选拈：物理屙胜拈、沉浸式平台、人工智能拈、Xbox开发拈 、网络服务器拈。探讨虚拟装配系统的实现方法及流程，建立 CHR1转向架三维模型，以Virtools为核心手段，构建基于虚拟现实技术的 CRH2转向架虚拟装配平台。

2总体设计思想以 Virtools动作引擎软件为核心开发 CHR1转向架虚拟装配平台，其构建过程主要包括模型创建、模型导入、装配脚本开发、后期交互制作、整合及发布等。主要过程，如图1所示[51。首先在 SolidWorks软件中建立 CHR1转向架的三维模型，然后将三来稿日期：2012-04-17基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助(SWJTU1IBR019)；国家科技支撑计划项目(2007BAGO5B00)作者简介：杨 岗，(1973-)，男，山东泰安，讲师，博士研究生，主要研究方向：机车车辆及信息化制造和控制工程方向；李 芾，(1956-)，男，云南，教授、博士生导师，博士，主要研究方向：铁路机车车辆设计理论研究