Vortex机械动力学虚拟仿真平台
Vortex软件系统是一套面向车辆、工程机械、机器人等领域的机械动力学虚拟仿真平台,是集机械动力学、战场环境、流体力学、控制系统仿真功能等于一体的跨学科的综合性虚拟仿真开发平台。
Vortex基于经典的牛顿定律,可对机械或车辆系统进行实时动力学仿真,同时可以模拟真实的工作环境,例如,车辆、机器人等机械产品的作业环境等。同时还可以用来进行产品设计、分析、操作训练等。
Vortex可以模拟多刚体系统动力学、碰撞干涉以及高真实度的车辆动力学。
Vortex可以将高度逼真、高度精确的物理仿真过程添加到一个虚拟的工作场景中,并产生一个交互式的仿真操作环境,例如履带车辆、机器人、起重机械、登月车辆的远程操控和训练等,Vortex的常用工具箱可以生成多个模拟器来实现机械运动和环境仿真。
除了进行多刚体系统仿真功能外,Vortex还带有一个庞大的虚拟环境建模工具箱,可以利用地形数据或设想的战场环境来构建各种战场环境,例如:不同的地形、地貌,各种各样的路面环境,例如,硬路面、雪地、沼泽地、沙地以及水潭,或者利用Vortex自身带有的高级流体分析功能,模拟在水域中的运动等。

Vortex 技术新能

  • 精确的动力学分析和机构运动仿真;
  • 考虑系统中的摩擦、惯性、扭矩、转动等;
  • 复杂丰富的零部件联动运动,包括连接弹簧单元;
  • 无侵入的刚性碰撞约束;
  • 考虑大型的复杂机械系统,例如履带车辆;
  • 支持开环和闭环的机械系统,实时的修改;
  • 稳定的、精确的车辆系统仿真,包括悬挂模型、车轮、驱动系统等;可以得到精确的接触载荷;
  • 车辆系统的轨道模拟等;
  • 碰撞干涉检查,预估得到碰撞时间;
  • 利用精确的碰撞响应快速的进行干涉检查;
  • 包括粗糙的、精确的和符合的几何外形模拟;
  • 支持的地形描述:三角单元、高精度四边形等;
  • 优秀的利用方向边界箱(OBB)的网格干涉检查;
  • 干涉检查将队对所有的物体均进行法向、侵入距离和表面的分离距离的分析;
  • 对于交互发生的干涉建立有专门的传感器等;
  • 降低产品研发的风险,并加速产品的上市;

Vortex 典型应用

  • 高真实度的地面车辆战术、战场环境的模拟;
  • 车辆驶员、火炮操纵系统人员或者其他操作员的训练;
  • 无人驾驶车辆的导航系统;
  • 真实产品的设计;
  • 战场地形学研究;
  • 虚拟环境建设;
  • 视觉设备开发等;
  • 航天器的在轨飞行和着陆分析;
  • 港口、码头等起重设备;
  • 操作分析;
  • 机器人远程控制和操作;
  • 航空飞行器的模拟;
Vortex与传统动力学仿真平台的区别
  • Vortex仿真平台区别于传统的动力学仿真软件,如ADAMS, RecurDyn等,Vortex除了可以进行动力学仿真外,还可以构建真实的工作环境场景(例如虚拟战场环境),更为突出特点是:Vortex还可以实现实时仿真和交互操作。用户可以把建立的机械或车辆模型,导入真实的环境场景中进行动力学模拟的同时,还可以实时的修改其各种动力学参数。
  • 由于Vortex优异的实时仿真性能,使得它可以同时模拟多个工作节点的协同实战演练等。
  • Vortex是一个开放的仿真环境平台,采用标准的C++语言,用户可在现有的基础上进行二次开发,开发适合自己的工具。
经典用户

主要集中在国防,航空航天、工程机械、船舶、车辆、机器人等的仿真。

  • 美国目前的主战履带车辆,例如:M109,M113,M1A2等均采用Vortex 进行了动力性能、作战环境、驾驶操作、射击等的分析,并研制了相应的履带车辆操纵模拟器;
  • 美国NASA用来进行月球车的着陆分析、工作环境模拟以及遥控操作等;
  • 德国的主要坦克供应商,用Vortex进行坦克和轮式车辆的设计、仿真等;
  • 南非、瑞典、韩国以及中国台湾等主要的坦克生产商均采用Vortex进行主战坦克的设计和仿真。