| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-40页 |
| ·引言 | 第12-13页 |
| ·虚拟现实技术研究的历史回顾 | 第13-18页 |
| ·虚拟现实理论的研究进展 | 第13-15页 |
| ·虚拟现实应用的研究进展 | 第15-18页 |
| ·虚拟样机技术研究进展概述 | 第18-23页 |
| ·虚拟样机理论的研究进展 | 第18-19页 |
| ·虚拟样机应用的研究进展 | 第19-22页 |
| ·虚拟样机的设计原理及流程 | 第22-23页 |
| ·虚拟样机运动仿真技术研究进展 | 第23-30页 |
| ·虚拟样机仿真模型构建技术研究进展 | 第23-25页 |
| ·计算多体系统动力学的研究进展 | 第25-27页 |
| ·计算多体系统动力学的软件实现进展 | 第27-30页 |
| ·虚拟样机中的交互技术研究进展 | 第30-34页 |
| ·基于状态图的交互技术研究进展 | 第31-32页 |
| ·基于约束的交互技术研究进展 | 第32-34页 |
| ·本文拟解决的问题 | 第34-35页 |
| ·本文研究内容 | 第35-37页 |
| ·本文组织结构 | 第37-40页 |
| 第二章 基于CAD模型的虚拟样机多体系统数据结构建立方法 | 第40-54页 |
| ·引言 | 第40-42页 |
| ·多体系统动力学中的参数 | 第42-44页 |
| ·Cartesian坐标方法 | 第42页 |
| ·Lagrangian广义坐标方法 | 第42-44页 |
| ·多体模型基本参数 | 第44页 |
| ·CAD系统中空间体几何建模综述 | 第44-46页 |
| ·实体建模和几何建模 | 第45页 |
| ·质量属性的计算 | 第45-46页 |
| ·高级几何建模 | 第46页 |
| ·多体系统数据结构的面向对象表达 | 第46-49页 |
| ·多体类和操作 | 第47-48页 |
| ·多体类的图形描述 | 第48-49页 |
| ·建模核心的实现 | 第49页 |
| ·应用实例 | 第49-51页 |
| ·曲柄摇杆机构 | 第49-50页 |
| ·曲柄滑块机构 | 第50-51页 |
| ·旅行车机构 | 第51页 |
| ·本章小结 | 第51-54页 |
| 第三章 基于PRIM最小生成树的虚拟样机多体系统拓扑建立方法 | 第54-62页 |
| ·引言 | 第54页 |
| ·多体系统图的定义 | 第54-55页 |
| ·多体系统图元素的定义 | 第54-55页 |
| ·多体系统图的邻接矩阵定义 | 第55页 |
| ·多体系统的派生树 | 第55-60页 |
| ·基于BFS算法的多体系统派生树生成 | 第55-57页 |
| ·多体系统的加权因子与加权图 | 第57页 |
| ·基于PRIM算法的多体系统最小生成树 | 第57-60页 |
| ·应用实例 | 第60-61页 |
| ·本章小结 | 第61-62页 |
| 第四章 基于多体系统的虚拟样机关节动力学模型求解 | 第62-80页 |
| ·引言 | 第62-63页 |
| ·多体系统建模 | 第62-63页 |
| ·相对和绝对坐标表达的模型 | 第63页 |
| ·无约束系统 | 第63-68页 |
| ·简单链系统的分析 | 第64-65页 |
| ·递推求解 | 第65-68页 |
| ·约束系统 | 第68-75页 |
| ·Lagrange乘子的高效计算 | 第68-69页 |
| ·奇点控制 | 第69-70页 |
| ·数字漂移的补偿 | 第70页 |
| ·坐标投影 | 第70-71页 |
| ·代码生成的稳定化 | 第71-73页 |
| ·冗余约束 | 第73-74页 |
| ·初始条件的一致性 | 第74-75页 |
| ·线性化 | 第75-76页 |
| ·调整和平衡 | 第76-77页 |
| ·事件处理 | 第77-78页 |
| ·本章小结 | 第78-80页 |
| 第五章 基于虚拟样机关节动力学模型的广义力隐喻交互驱动技术 | 第80-94页 |
| ·引言 | 第80页 |
| ·多刚体动力学Lagrange模型中的广义力 | 第80-82页 |
| ·基于ATN的力／力矩隐喻工具的交互过程定义 | 第82-89页 |
| ·力／力矩隐喻工具可视化 | 第82页 |
| ·基于ATN的VE任务管理器 | 第82-87页 |
| ·创建交互周期 | 第83-84页 |
| ·任务表达 | 第84-85页 |
| ·基于ATN的VE任务管理 | 第85-86页 |
| ·力／力矩隐喻工具的调整 | 第86-87页 |
| ·力／力矩隐喻的动力学模型 | 第87-89页 |
| ·隐喻工具的作用方式 | 第89页 |
| ·一个典型的交互分析实例 | 第89-92页 |
| ·汽车发动机曲柄活塞机构的Lagrange动力学模型建立 | 第89-90页 |
| ·基于隐喻工具的交互分析 | 第90-92页 |
| ·本章小结 | 第92-94页 |
| 第六章 基于混合模型非贯穿约束的虚拟样机接触状态求解 | 第94-108页 |
| ·引言 | 第94-97页 |
| ·基于罚的非贯穿约束模型 | 第94-95页 |
| ·基于冲量的非贯穿约束模型 | 第95-97页 |
| ·基于刚体模型的非贯穿约束 | 第97-98页 |
| ·基于柔性模型的非贯穿约束 | 第98-101页 |
| ·基于弹簧阻尼系统的柔性接触模型 | 第98-99页 |
| ·求解柔性模型 | 第99-101页 |
| ·基于奇异摄动的刚柔混合模型非贯穿约束稳定性分析 | 第101-102页 |
| ·仿真实例 | 第102-106页 |
| ·滑动接触分析 | 第103-104页 |
| ·滚动接触分析 | 第104-105页 |
| ·仿真结果 | 第105-106页 |
| ·本章小结 | 第106-108页 |
| 第七章 基于交互驱动的虚拟样机动力学求解器开发与应用 | 第108-136页 |
| ·引言 | 第108-109页 |
| ·面向VP交互运动分析的多模态VE构建 | 第109-112页 |
| ·基于端口的机械系统行为模型构建 | 第112-113页 |
| ·面向对象的多体系统求解器 | 第113-125页 |
| ·求解器中的类抽象 | 第114-115页 |
| ·类定义 | 第115-117页 |
| ·超类 | 第115-116页 |
| ·体类 | 第116页 |
| ·约束类 | 第116页 |
| ·力类 | 第116-117页 |
| ·类结构层次 | 第117页 |
| ·数值分析 | 第117-120页 |
| ·实现及应用 | 第120-125页 |
| ·虚拟系统控制器 | 第125-128页 |
| ·弹簧阻尼控制器 | 第125页 |
| ·PID控制器 | 第125-126页 |
| ·传感器 | 第126页 |
| ·激励器 | 第126页 |
| ·控制器类框架 | 第126-128页 |
| ·控制器接口 | 第127页 |
| ·控制器类 | 第127-128页 |
| ·基于可视化隐喻的交互VP | 第128-133页 |
| ·力的可视化 | 第129-130页 |
| ·基于可视化隐喻工具的交互过程 | 第130-131页 |
| ·交互实例 | 第131-133页 |
| ·推操作 | 第132页 |
| ·拉操作 | 第132-133页 |
| ·本章小结 | 第133-136页 |
| 第八章 总结与展望 | 第136-140页 |
| ·全文总结 | 第136-137页 |
| ·展望 | 第137-140页 |
| 参考文献 | 第140-156页 |
| 附录A：攻读博士学位期间撰写的学术论文 | 第156-158页 |
| 附录B：攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第158-160页 |
| 跋 | 第160页 |
