柴油机拆装系统可以清楚地展示柴油机复杂的内部结构以及各个零件的工作过 程，对那些可能会由于操作不当而损坏的设备进行虚拟操作，观察到一些在实际情况 下无法观察到的结构。初学者可以在虚拟拆装系统中学习拆装柴油机，了解柴油机的 安装步骤、拆卸步骤以及柴油机运行的原理，通过这种学习方法可以降低学习的成本， 也避免了在实际拆装过程中由于操作不当对柴油机或者拆装人员造成的伤害。船舶柴 油机的设计、装配中应用虚拟拆装技术，会给船舶柴油发动机的发展创造一个新的机

遇。在今后的柴油机设计研发中，虚拟拆装技术一定会发挥着必不可少的作用。

1。2 国内外研究的状况

1。2。1 国外虚拟拆装的研究状况

1。2。2 国内虚拟装配技术的研究状况

1。3 本课题主要研究内容

对于目前柴油机计算机辅助设计中的不足之处，同时也为了校内每年举办的“柴 油机拆装大赛”的需要，主要从以下几个方面进行了研究和探讨：

（1）在分析 380 柴油机零部件的约束和主要零件尺寸的基础上，研究用来装配 的柴油机参数化建模方法，通过建立柴油机各个零部件的数字化模型，来装配出一个 380 柴油机模型。建立一个数字化模型可以大大提高设计的质量和效率，也能很好了 解到各个零部件的约束条件以及关联条件，为之后柴油机的改善和优化奠定扎实的基 础。

（2）介绍虚拟装配系统的结构以及该系统中的关键技术。

（3）通过 SolidWorks 三维建模软件建立柴油机零件模型，研究该软件建立模型 的方式以及将零件装配成产品的方法，了解零件之间的配合关系。

（4）阐述了自上而下的设计理念，大概了解自顶而下的建模原理、方法以及通 过 SolidWorks 二次开发进行自动建模的原理。

第二章 柴油机虚拟装配技术

柴油机的虚拟装配是以计算机为平台，依据实际情况下柴油机的装配技术要求， 对不同零件赋予不同的约束条件并且将它们的相对位置也进行约束，在装配之后动态 模拟装配过程，分析比较多条装配路径，从中选择出一条最合理的装配路径，达到最 佳的设计效果。虚拟装配评估过程是检测已经装配好的柴油机零件的干涉性，对于一 些活动的零部件可以进行模拟运转，从而检查设计是否合理，若存在问题，则及时提 出可行的方案来对结构进行调整。本章节会对柴油机的虚拟装配系统的结构以及虚拟 装配的技术进行详细介绍。论文网

2。1 虚拟装配系统的总体结构

虚拟装配技术是将多种技术例如仿真技术、虚拟现实、可视化技术、计算机辅助 设计技术加以综合利用的技术。柴油机的虚拟装配系统的结构如图 2-1 所示。

图 2-1 柴油机虚拟装配系统结构图

2。1。1 柴油机的初始化装配建模模块

这部分的模块主要是用来调入装配体，建立模型的数据结构，从建模软件（如 Pro/E、UG 等）中虚拟装配体的基本建模信息（如配合约束信息、零部件名称等）提 取出来，然后把这些信息放入数据结构中。

2。1。2 装配工艺文件的查看获取模块

将装配体的装配工艺文件从装配系统中提取出来主要是用到这个模块，该模块可 以被视为虚拟装配整个过程的必不可少的输入。

2。1。3 建立柴油机虚拟装配模块

这部分的模块是虚拟装配系统的核心。系统将之前已经建立好的各个零件的建模 信息调用到这个模块中，并且通过此模块设置虚拟装配环境、初始化装配路径、设置 零部件的位置、调整零部件的角度姿态以及选择装配零部件的最优路径，同时该模块 也能检验出装配路径上的干涉问题。