Разработка методов расчета и моделирования процессов сборки-разборки гибких элементов: приложение к расчету элементов типа "гибкий стержень" в среде виртуальной реальности тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

Микшевич, Алексей Владимирович АВТОР
кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Гренобль;М. МЕСТО ЗАЩИТЫ
2005 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.02.06 КОД ВАК РФ
Диссертация по механике на тему «Разработка методов расчета и моделирования процессов сборки-разборки гибких элементов: приложение к расчету элементов типа "гибкий стержень" в среде виртуальной реальности»
 
 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Микшевич, Алексей Владимирович

Введение

Глава 1. Методы проектирования механических систем: от классических методов к виртуальным макетам

1.1. Развитие методов проектирования механических систем

1.2. Методы моделирования процессов сборки/разборки (С/Р)

1.3. Интерес использования виртуальной реальности (ВР) для моделирования процессов С/Р

 
Введение диссертация по механике, на тему "Разработка методов расчета и моделирования процессов сборки-разборки гибких элементов: приложение к расчету элементов типа "гибкий стержень" в среде виртуальной реальности"

3.2. Методология моделирования процессов С/Р деформируемых деталей в среде ВР 101

3.3. Принципы расчета деформируемых деталей при моделировании их процессов С/Р в среде ВР 110

3.4. Определение механических характеристик материала для моделирования процессов С/Р гибких элементов 120

3.5. Проблемы использования геометрических моделей САПР в среде ВР 130

3.6. Заключение 134

Глава 4. Модель гибкого стержня137

4.1. Введение 138

4;2. Гибкий стержень: определения и допущения 139

4.3. Геометрическая часть модели: геометрическая нелинейность 144

4.4. Механическая часть модели: уравнения равновесия 151

4.5. Вектор состояния гибкого стержня 154

4.6. Заключение 160

Глава 5. Численный расчет гибких стержней 163

5.1. Введение 164

5.2. Численные методы расчета гибких стержней 164

5.3. Моделирование в пространстве сил 172

5 Г

5.4. Моделирование в пространстве конфигураций 178

5.5. Заключение 196

Глава 6. Экспериментальное исследование и оценка операций С/Р 199

6.1. Введение 200

6.2. Оценочные критерии процессов С/Р при моделировании в среде ВР 200

6.3. Постановка экспериментального исследования процессов С/Р 207

6.4. Оценка виртуальной операции сборки гибкого элемента 214

6.5. Заключение 223

Глава 7. Разработанное программное обеспечение для моделирования гибких элементов 225

7.1. Введение 226

7.2. Моделирование гибких элементов в среде F3P 226

7.3. Моделирование гибких элементов в среде BP Virtools 231

7.4. Заключение 237

Заключение и выводы239

Приложение А 243

Литература ' 247

Введение

Мир изменяется, границы открываются, средства связи развиваются, экономика становится все более и более неустойчивой. Конкуренция, развитие промышленных предприятий, быстрая разработка новых изделий делают из промышленного производства все более и более «рискованный» вид деятельности. В контексте быстрых экономических изменений, новые рыночные отношения являются важным фактором для производителей, предлагающих новые товары и услуги.

Что касается западного рынка, раньше, промышленные предприятия диктовали «правила игры». Теперь, именно рынок навязывает свои собственные законы, заставляя производить все более и более разнообразные, современные, удобные для потребления и недорогие товары. Учитывая современные экономические реалии, новые изделия больше не могут быть спроектированы и изготовлены без учета известного в промышленном мире трио — «время -стоимость- качество».

Промышленные и потребительские приоритеты постоянно меняются, развиваются. После оптимизации процессов проектирования и производства, различные вопросы, связанные с качеством, эргономикой, переработкой, техническим обслуживанием при наименьшей стоимости становятся все более и более актуальными. В настоящее время, различные потребительские требования настолько важны, что промышленные предприятия оказываются все более и более чувствительными к таким вопросам, усложняя, оптимизируя, делая еще более гибкими фазы выпуска, продажи и последующего обслуживания данного изделия.

Изделие материализуется в процессе производственной фазы выпуска продукции. Таким образом, именно этот этап характеризует в наибольшей степени производственные издержки, время изготовления и качество изделия [18]. На этой стадии необходимо. не только разработать требуемый процесс изготовления/обработки изделия, но и предложить наилучшую схему сборочного процесса и контроля качества. Очевидно, что в эру Интернета, доступного уже с борта самолета, изделия выпускаются все более и более сложными, что влечет за собой проектирование нетривиального сборочного процесса. Например, не так легко вообразить процесс сборки Боинга 747, включающего 6 миллионов деталей и 250 км электрических проводов с компонентами, изготовленными в 14 странах [22]. Процессы контроля качества, технического обслуживания, их стоимость для таких сложных систем также представляют собой важный вопрос, учитывая также условия, связанные с их надежностью и безопасностью. Такой простой пример показывает, как важно и, в то же время, сложно проектировать «правильное» изделие, отвечающее не только критериям времени и стоимости его разработки, изготовления, а также качества, но и предложить весь комплекс требуемых мероприятий от стадии начального проектирования изделия до стадии его выпуска на рынок с последующим его техническим обслуживанием. Таким образом, повышение качества, уменьшение сроков разработки и снижение стоимости нового изделия, учет различных условий с точки зрения проектирования, изготовления, сборки, переработки и т.д. играют все более и более важную роль в контексте мировой конкуренции. При этом, различные вопросы, связанные со сборкой/разборкой (С/Р), техническим обслуживанием, эргономическими аспектами занимают особое место в процессе разработки новой сложной системы.

Фаза проектной разработки нового изделия сменяется, как правило, этапами опытного производства с разработкой соответствующих технологических процессов (изготовление, сборка,.), тестами валидации изделия, требующих изготовление дорогостоящих физических прототипов. Таким образом, каждая ошибка в процессе проектирования или выборе технологического процесса влечет за собой увеличение стоимости и времени разработки конечного изделия. Следовательно, необходимо уметь идентифицировать различные проблемы, связанные с проектированием, производством, потреблением изделия начиная с первых же этапов его разработки.

Многообещающем решением некоторых перечисленных выше проблем является использование систем автоматизированного проектирования (САПР) в процессе разработки нового изделия. Отныне, такие системы могут используются при проектировании изделия начиная с этапа создания его первых чертежей до отправления смежным структурам, участвующим в проектировании/производстве данного изделия, электронных данных с его полным определением, что оказывает эффективную поддержку для проектировщиков и производителей. Быстрая разработка сложной системы не может теперь обходиться без создания цифрового трехмерного представления, легко изменяемого и удобного для различных дискуссий, интересного для обмена данных, эффективного для различных численных тестов и расчетов. Отныне, можно быстро численно моделировать и анализировать сложные физические явления, моделировать и оптимизировать технологические процессы обработки без использования станков, разрабатывать процессы С/Р, изучать эргономическую сторону выпускаемого изделия и т.д. Как следствие, такие цифровые методы позволяют значительно уменьшить число физических прототипов, сократить время, снизить расходы при проектировании сложной системы.

С некоторого времени, отдельные промышленные предприятия стараются рассматривать другие типы проблем для более эффективного процесса производства: учет доступа и анализ видимости при сборке, усталость рабочего во время сборочного процесса, проблемы технического обслуживания изделия, оптимальное размещение производственных линий, оценка рабочего пространства для робота или человека и даже моделирование работы изделия в внешней среде при его эксплуатации. Эти и многие другие проблемы проектирования «правильного» изделия привели к развитию и внедрению в девяностых годах в ряде крупных предприятий, таких как PSA, Renault, EADS, BMW, CEA, NASA и др., новых методов проектирования, в том числе, с привлечением технологий виртуальной реальности (BP). Например, создание виртуального изделия и его изучение с помощью технологий BP позволяет проектировщикам более эффективно разрабатывать сложные системы, «погружаясь» при необходимости в виртуальный мир, представленный разрабатываемой системой, потребителем, окружающей средой, становясь при этом неотъемлемой частью такой сложной системы как «изделие - человек», манипулировать, трогать виртуальные объекты и ощущать некоторые физические характеристики и параметры как усилия взаимодействия, когда манипулируемый объект сталкивается с препятствием (например, при моделировании процесса ручной сборки или специфического технического обслуживания), вес и жесткость манипулирусмой виртуальной детали и т.д. Таким образом, BP предоставляет проектировщикам дополнительные функции для более эффективных разработки и оптимизации изделия и его технологического процесса, функции, которыми классические системы САПР не располагают.

Тем не менее, несмотря на очевидный прикладной интерес виртуального моделирования различных технологических процессов, моделирование операций С/Р в среде BP, основанное в первую очередь на прямом участии человека, не означает, что только одно решение существует. Действительно, операции С/Р, технического обслуживания крайне разнообразны, и множество возможных решений существует для их реализации. Кроме того, необходимо также учитывать природу манипулируемых деталей, а именно, их возможную деформацию в процессе сборочной манипуляции.

В настоящий момент, практически отсутствуют средства для моделирования виртуальной С/Р, учитывающие физически корректную деформацию манипулируемых деталей и, в особенности, гибких элементов, в процессе их виртуальной манипуляции при С/Р сложных систем.

Необходимо также отметить, что основным условием для любого моделирования в среде ВР является время расчета, которое должно быть крайне быстрым, практически в реальном времени. Возможное использование упрощенных механических моделей с целью уменьшения времени расчета не означает, что проектировщик получит адекватную информацию о поведении гибкого проектируемого элемента в процессе его виртуальной сборки. Примерами такой информации могут служить корректный расчет деформированной формы гибкой детали для контроля реальных пересечений между манипулируемой виртуальной-деталью и ее внешней средой (механизмом, оператором и т.п.), механические данные, связанные с процессом деформации (внешние усилия, необходимые для осуществления данной операции С/Р, напряженное состояние в гибкой детали в процессе ее манипулирования и в конечной сборочной конфигурации) и т.д.

Таким образом, предлагаемая диссертационная работа посвящена:

• разработке методологии расчета и моделирования операций С/Р деформируемых деталей в среде ВР,

• разработке методов, позволяющих адекватный и быстрый расчет гибких элементов, работающих в области больших перемещений в процессе их виртуальной манипуляции, а именно, элементов типа «гибкие стержни», часто встречаемые в инженерной практике,

• разработке программного средства, позволяющего разработчикам быстро и адекватно изучить, проанализировать, оптимизировать манипуляции гибких элементов, основываясь на соответствующих параметрах, рассчитанных механической моделью гибких стержней, включенной в среду ВР, а также критериях оптимизации.

Настоящая диссертация организована следующим образом. Первая глава представляет основные методы проектирования механических систем, и в частности, методы моделирования процессов С/Р. Основные преимущества и недостатки существующих методов автоматического моделирования процессов С/Р рассмотрены в этой главе. Как результат, практический интерес использования ВР в моделировании процессов С/Р и технического обслуживания проектируемых механических систем, содержащих различные недеформируемые (мало деформируемые) детали, а также гибкие элементы, обсужден в главе 1. Более того, в этой главе будут даны различные примеры использования ВР в моделировании процессов С/Р.

Глава 2 посвящена общим понятиям, определениям, целям ВР, а также используемым технологиям в области виртуального моделирования. Существующие интерфейсы для манипуляции в среде ВР и, в особенности, в области виртуальной С/Р будут рассмотрены в этой главе. Проблема эффективного использования интерфейсов ВР является важным фактором для любого типа виртуальной манипуляции, так как именно посредством этих интерфейсов оператор может взаимодействовать с виртуальными объектами, «ощущать» результаты расчетов в процессе виртуального моделирования и т.д. Мы покажем, что эта проблема оказывается еще более важной в случае виртуальной манипуляции сложных деформируемых систем. Наконец, основные модели деформируемых объектов, используемые в настоящий момент в области ВР, будут рассмотрены в главе 2.

Глава 3 предлагает общую методологию моделирования виртуальных процессов С/Р и технического обслуживания деформируемых деталей. Предложенная методология включает различные этапы, необходимые для адекватного расчета деформации гибких элементов в контексте автоматизированного проектирования, что позволяет разработчикам изучать, анализировать, оптимизировать проектируемые механические системы и соответствующие процессы С/Р. В особенности, такие важные вопросы как учет механических характеристик материала, использование внешних моделей САПР в среде ВР, проблемы их адаптации для более эффективного виртуального моделирования и т.д. будут рассмотрены в этой главе.

Глава 4 посвящена теоретическим основам механической модели гибких деталей типа «гибкий стержень», использованной в настоящей диссертационной работе для моделирования и анализа операций С/Р в среде BP. Эта модель позволяет описать поведение гибких стержней, работающих в области больших, геометрически нелинейных перемещений. Интегрирование механической модели гибких стержней, адаптированной к использованию в среде BP с учетом особенностей виртуального моделирования, оказывается эффективным в контексте виртуального моделирования С/Р гибких элементов: более реалистичная с механической точки зрения информация о деформации гибкого элемента и использование данных расчета при анализе процессов С/Р, учитывая условие быстрого времени ответа механической модели, являются важными элементами адекватного анализа и оптимизации, основанных на средствах автоматизированного проектирования с привлечением технологий BP.

Глава 5 посвящена аспектам численной обработки механической модели гибких стержней с точки зрения реализма полученных результатов, а также времени ответа механической системы, являющихся функцией использованных численных методов, пространств, в которых осуществляется данная виртуальная манипуляция, качества краевых условий и т.д. Более того, важный вопрос существования множественности решений в случае виртуальной манипуляции гибкого элемента в введенном пространстве конфигураций, что отражает настоящую тенденцию в использовании интерфейсов BP с пространственной локализацией, будет рассмотрен в этой главе.

Глава 6 посвящена экспериментальному исследованию реальной операции монтажа гибкой детали с помощью модели гибкого стержня. Во-первых, некоторые оценочные критерии операций С/Р гибких элементов предложены в этой главе. Отдельные важные параметры, необходимые для оценки и оптимизации процессов С/Р гибких элементов, могут быть рассчитаны с помощью модели гибкого стержня. Пример моделирования операции сборки гибкой трубки для оценки и анализа операции монтажа, а также для валидации некоторых аспектов методологии виртуального моделирования процессов С/Р, предложенной в настоящей диссертации, представлен в этой главе.

Наконец, глава 7 кратко представляет программное обеспечение, разработанное в настоящей работе. Это программное средство основано на некоторых характерных аспектах предложенной методологии виртуального моделирования С/Р гибких элементов, позволяет рассчитывать реалистичные данные относительно деформации гибких деталей типа «гибкий стержень», а также параметров, необходимых для корректной оценки операций С/Р таких элементов, позволяет учитывать различные виды операций С/Р (сборка одной или двумя руками), различную природу входных данных, требуемых для механического моделирования и измеряемых с помощью интерфейсов BP и т.д. Модуль разработанного программного обеспечения был включен в среду BP в рамках совместного проекта между лабораторией 3S г. Гренобля и Институтом Изображения (Institut Image) г. Шалон-сюр-Сон (Франция).

 
Заключение диссертации по теме "Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры"

Заключение и выводы

В настоящей диссертации были представлены и проанализированы основные методы проектирования изделия с конструкторской и технологической точек зрения и, в частности, методы, используемые для проектирования и оптимизации процессов С/Р. В особенности, здесь были рассмотрены основные недостатки широко используемых автоматических методов расчета и моделирования процессов С/Р типа БРАЯ)РМА: ограниченное использование таких методов при качественной оценке процессов С/Р сложного изделия, приложение этих методов для моделирования процессов С/Р жестких, недеформируемых деталей без учета возможной деформации гибких элементов, требование детального геометрического представления всего законченного изделия, сложность определения некоторых входных параметров для автоматического расчета, невозможность интерактивного анализа операций С/Р или технического обслуживания на данной стадии проектирования и др. Таким образом, было предложено и обосновано применение такого средства моделирования как технология ВР, для дополнительного или более детального анализа и оптимизации проектируемого изделия (поверочный анализ и выбор материала и геометрических параметров гибких элементов, расчет деформации этих деталей с учетом остаточных напряжений, оценка напряженного состояния в установленном в механизм гибком элементе и др.), а также разработки и анализа соответствующих технологических процессов, таких как процессы С/Р, операции технического обслуживания, планирование траекторий С/Р и др. В частности, путем сравнительного анализа и иллюстрацией многочисленных примеров моделирования процессов С/Р в среде ВР, были представлены и проанализированы основные преимущества приложения технологии ВР, что касается учета разнообразных типов операций С/Р и технического обслуживания, учета механического поведения деталей в процессе их виртуальной манипуляции, возможности учета человеческого фактора в ходе выполнения операций С/Р, качественный и количественный анализ различных параметров, характеризующих операции С/Р, в реальном времени и т.д. В результате, была предложена классификация методов виртуального моделирования процессов С/Р.

Несмотря на очевидные преимущества применения ВР в задаче расчета и моделирования технологических процессов, предоставляемые системой ВР результаты должны быть адекватны. Только в этом случае они могут быть пригодны для проектирования и анализа процессов С/Р. Таким образом, совместное использование предлагаемых ВР функций и включаемых в срсду ВР механических моделей может быть эффективным решением, что касается адекватного моделирования и анализа виртуальных процессов С/Р. Однако, прямое включение и эксплуатация механических моделей в среде ВР для расчета и моделирования процессов С/Р не так очевидны, учитывая условие адекватного механического моделирования данного физического явления в среде ВР в реальном времени. В настоящей диссертации, была изучена и адаптирована механическая модель гибких элементов типа «гибкий стержень», работающих в области больших перемещений, с учетом особенностей моделирования операций С/Р гибких элементов в среде ВР. В ходе численных исследований, выполненных в настоящей работе, были показаны интересные свойства этой модели относительно ее использования в контексте виртуального моделирования процессов С/Р гибких элементов. В частности, эта модель отвечает двум основным условиям любого виртуального моделирования: быстрый и адекватный расчет деформации манипулируемого гибкого элемента.

Кроме этого, в настоящей диссертации было показано, что адаптированная модель гибких стсржнсй может быть использована для интерактивных манипуляций в среде ВР, основанных на интерфейсах ввода/вывода ВР, т.е. устройств контроля ВР с организацией обратной связи по силе и по положению. Такие манипуляции эквивалентны моделированиям гибких элементов в введенных нами двух обобщенных и связанных между собой пространствах: пространствах сил и конфигураций, в которых определяются соответствующие механические и геометрические КУ, назначаемые оператором в процессе виртуальной манипуляции с помощью интерфейса ввода ВР. В частности, механические КУ, описанные в пространстве сил, определяют путь нагружения данного виртуального гибкого элемента, а геометрические КУ, описанные в пространстве конфигураций, определяют требуемую траекторию С/Р.

Что касается численного решения системы ОДУ модели гибкого стержня, описывающих механическое поведение гибких стержней, были использованы два метода разрешения КЗ: общий известный метод «стрельбы» и недавно разработанный метод коллокаций. Особенностью первого метода является его некоторая гибкость, что касается его использования для манипуляции гибкого элемента в обоих связанных пространствах. Метод коллокаций, впервые приложенный к задаче расчета гибких стержней, может быть использован в случае виртуальной манипуляции в пространстве сил. Однако, преимущество этого метода по сравнению с методом стрельбы заключается в особой быстроте расчета. Таким образом, оба численных метода были включены в разработанное ПО моделирования виртуальных гибких элементов типа «гибкие стержни».

Более этого, в предлагаемой диссертации также были выполнены различные исследования относительно численного поведения модели гибкого стержня. Во-первых, была поставлена серия экспериментальных тестов, представляющая собой измерения деформированных форм гибких стержней, и полученные измерения были использованы как опорные (эталонные) данные для численного моделирования этих гибких элементов. Затем, были выполнены сравнительный анализ исходных опорные данных и результатов численного расчета деформации гибких стержней. Эти тесты подтвердили корректное численное моделирование гибких стержней с точки зрения реализма результатов. Во-вторых, также была исследована численная устойчивость модели гибкого стержня, что связано, с одной стороны, со сходимостью численных методов и, с другой стороны, с проблемой существования множественных решений. Исследованная в настоящей работе проблема существования множественных решений влияет на сходимость численных методов, в частности, в процессе поиска механически адекватных ответов данной системы по сравнению с реальными в случае манипуляции в пространстве конфигураций. Как результат, было предложено два метода расчета, чтобы избежать проблему существования множественных решений. Первый метод состоит в аппроксимации начального решения методом градиента для последующего решения ОДУ методом стрельбы. Более точная автоматическая аппроксимация требуемого начального решения позволяет более эффективно управлять процессом поиска адекватного механического ответа в пространстве усилий при манипуляциях гибких элементов в пространстве конфигураций, что было доказано соответствующими численными исследованиями поведения использованной в этой работе механической модели, а также сравнительным анализом опорные данных измерений с результатами численного расчета. Второй метод, основанный на создании и дискретизации пространства состояний данного гибкого элемента, что представляет собой совокупность всех механических ответов в двух связанных между пространствах сил и конфигураций, позволяет выполнять поиск единственного решения в пространстве сил в реальном времени, основываясь на семействе ранее полученных решений, определенных в двух безразмерных связанных пространствах. Более того, этот последний метод также позволяет выполнить некоторую оптимизацию, что касается планирования траекторий С/Р: ограничение границ дискрстизирован-ного пространства сил и, следовательно, ограничение требуемых усилий С/Р, выбор решения в пространстве конфигураций, которому соответствует минимальные требуемые усилия С/Р, визуализация рабочего пространства (пространства конфигураций) данного гибкого элемента и др.

Проведенные в настоящей работе численные исследования позволили валидировать прямое использование модели гибкого стержня для манипуляций плоских и пространственных гибких элементов в случае моделирования в пространстве сил. Что же касается моделирования гибких элементов в пространстве конфигураций, такое прямое использование модели гибкого стержня технически возможно только для плоских элементов в случае виртуального моделирования на обычных ЭВМ без выполнения каких-либо параллельных расчетов. Согласно полученным результатам, время поиска механического ответа системы в ходе трехмерных манипуляций в пространстве конфигураций остается достаточно значительным (от 1 с для расчета одной деформированной формы), учитывая требование расчета деформации гибкого элемента в реальном времени (менее 0,1 с). Таким образом, была предложена метод, основанный на взаимодействии упрощенных механических моделей гибких элементов, выполняющих расчет их деформации в реальном времени, и более сложных механических моделей, предоставляющих более адекватные результаты, что касается расчета деформации и оценки требуемых усилий С/Р, но требующих более значительного времени для такого расчета. В случае такого параллельного взаимодействия различных моделей, важным параметром является отношение времен расчета одной деформированной формы детали, вычисленной каждой из используемых моделей. Этот параметр характеризует время расчета деформации гибкой детали, определяет выбор подходящих механических моделей и, таким образом, определяет качество визуализации результатов, что важно в случае виртуального моделирования операций С/Р в реальном времени.

В этой диссертации была также предложена методология моделирования процессов С/Р деформируемых деталей, основными элементами которой являются: определение механических характеристик материала, получение требуемой для моделирования геометрической информации непосредственно из внешних моделей САПР, проблема структурирования и подготовки данных САПР, определение адекватных механических моделей и т.д. Более того, был предложен недорогой метод быстрой экспериментальной оценки неизвестного эквивалентного модуля Юнга материала гибкого элемента типа «гибкий стержень», работающего в области больших перемещений под действием изгибающих усилий. Выполненные численные расчеты показали, что данные, полученные с помощью модели гибкого стержня, что касается численной оценки постоянного модуля Юнга, являются адекватными по отношению к измерениям (на примерах стальной и пластмассовой деталей).

Проблема выбора интерфейсов контроля ВР для моделирования гибких элементов также была рассмотрена в настоящей работе. С одной стороны, эти интерфейсы играют роль «параметров», определяющих, согласно предложенной методологии, входные/выходные данные для моделирования гибких элементов. С другой стороны, было показано, что существующая в настоящий момент тенденция к использованию интерфейсов ВР, измеряющих на входе только геометрические данные, может привести к проблемам не только относительно адекватного расчета виртуальных гибких элементов (учет проблем существования множественных решений и времени расчета), но также и относительно корректных, с точки зрения физики, манипулирования и определения соответствующих КУ. В частности, последний аспект указывает на необходимость спецификации механических КУ, т.к. физически человек развивает и прикладывает к манипулируемому объекту внешние усилия, выполняя некоторую мышечную работу, и перемещения манипулирующей этим объектом руки, измеряемые с помощью интерфейсов пространственной локализации положения, являются только функцией приложенных оператором усилий. В силу этого, следует способствовать разработке Ьарйс-интсрфсйсов, что открывает новые горизонты для будущих исследований в области виртуального моделирования механических процессов. Кроме этого, в этой работе была также показана важность использования Ьар^'с-интерфейсов с 6-ю степенями свободы для более адекватного с точки зрения механики моделирования процессов С/Р гибких элементов в среде ВР.

Отдельная часть этой диссертации была посвящена экспериментальному и численному изучению механического поведения гибких элементов типа «гибкий стержень» в контексте виртуальной сборки. Экспериментальные изучение и измерения, выполненные в ходе моделирования реальной операции сборки, были необходимы для более полного понимания процесса деформации гибкого элемента, а также для характеризации этой манипуляции в случае сборки такой детали, что позволило впоследствии качественно проанализировать некоторые общие особенности процессов С/Р гибких элементов. При численном моделирований той же самой операции сборки (рассматриваемой как опорная операция) было показано как можно быстро вычислить адекватные значения параметров, характеризующих операции С/Р гибких элементов (перемещения, внешние силы С/Р, напряжения и др.), если такой расчет основан на корректном с точки зрения механики моделировании поведения гибкого элемента. Приведенные примеры также показали, как такие параметры могут быть использованы при качественной/количественной оценке данной операции сборки и се последующей оптимизации.

Экспериментальное и численное моделирование реальной операции сборки позволило также показать аппликативный характер предложенной в настоящей работе методологии моделирования процессов С/Р гибких элементов в среде BP. В силу этого, основные элементы этой методологии были валидированы.

Наконец, было также разработано ПО F3P, позволяющее конструкторам выполнять быстрые расчеты деформации гибких элементов и анализировать манипуляции С/Р гибких стержней, используя соответствующие параметры, характеризующие операции С/Р таких элементов и вычисляемые в реальном времени с помощью ПО. Кроме этого, разработанное ПО позволило также исследовать и валидировать предложенные в настоящей работе численные методы для КЗ при манипуляциях в различных пространствах. Для исследования поведения гибких элементов в среде BP, программные модули разработанного ПО F3P расчета плоских и пространственных типа гибких стержней для манипуляций в пространствах сил и конфигураций были включены в среду BP Virtools в рамках совместного проекта между лабораторией 3S г. Гренобля и Институтом Изображения (Institut Image) г. Шалон-сюр-Сон (Франция). Проведенные тесты позволили изучить вопросы включения физических моделей в открытые среды BP, предложить разделение библиотек, содержащих механические модели, и соответствующие численные методы для достижения наилучших показателей относительно времени расчета, изучить проблемы проектирования метафор взаимодействия в случае использования интерфейса ввода BP, измеряющего геометрические входные данные в процессе виртуального манипулирования.

 
Список источников диссертации и автореферата по механике, кандидата технических наук, Микшевич, Алексей Владимирович, Гренобль;М.

1. Adams R. J. Stable Haptie 1.teraction with Virtual Environments. Ph.D. Thesis, University of Washington, Washington, 1999.

2. Allen D. K. Processing alternatives for cost reduction. Annals of the CIRP, vol. 41/2/, 1992.

3. Allenby B. R., Richards D. J. The Greening of Industrial Ecosystems. National Academy Press, Washington, 1994.

4. Amundarain A., Borro D., Garcia-Alonso A., Gil J. J., Matey Munoz L., Savall J. Virtual Reality for aircraft engines maintainability. Proc. of International Conference Virtual Concept 2002, Biarritz, 2002.-pp. 60-65.

5. Андронова О. Истина дается нам в ощущении. Электронная статья, интсрнет-адрес http://www.ci.ru/inform2000/p25ist.htm, 2004.

6. Anshelevich Е., Owens S., Lamiraux F., Kavraki L. E. Deformable Volumes in Path Planning Applications. Proc. of IEEE Int. Conference on Robotics and Automation, 2000.

7. Antman S. S. Non-linear Problems of Elasticity. Eds. Springer, Berlin, 1995.

8. Aoussat A., Le Coq M. Méthodes globales de conception de produits. Chapitre 2 en Conception de produits mécaniques : méthodes, modèles et outils. Sous la direction de M. Tollenaere, Edition HERMES, Paris, 1998.

9. Aoussat A., Le Coq M. DFA : contraintes d'assemblage. Chapitre 8 en Conception de produits mécaniques : méthodes, modèles et outils. Sous la direction de M. Tollenaere, Edition HERMES, Paris, 1998.

10. Armstrong С. G., Monaghan D. J., Price M. A., Ou H., Lamont J. Integrating CAE Concepts with CAD Geometry. Engineering Computational Technology, Saxe-Coburg Publications, 2002. pp. 75104.

11. Arnaldi B. Conception du noyau d'un système d'animation de scènes tridimensionnelles intégrant les lois de la mécanique. Thèse de doctorat, Université Rennes 1, Rennes, 1988.

12. Ascher U. M., Mattheij R. M., Russell R. D. Numerical Solution of Boundary Value Problems for Ordinary Differential Equations. Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia, 1995.

13. Baxter W. V., Sud A., Govindaraju N. K., Manocha D. GigaWalk: Interactive Walkthrough of Complex Environments. Eurographics Workshop on Rendering, 2002.

14. Beitz W., Kuttner К. H. Handbook of Mechanical Engineering. Springles Verlag Eds., Berlin, 1994.

15. Boothroyd Dewhurst Inc. Design for Manufacture and Assembly Software. User Guide: Assembly. Version 2, 1995.

16. Blanchard В. S., Verma D., Peterson E. L. Maintainability: A Key to Effective Serviceability and Maintenance Management. Eds. John Wiley & Sons, Inc., 1995.

17. Blanco E. L'émergence du produit dans la conception distribuée. Thèse de doctorat, INPG, Grenoble, 1998.

18. Blondaz L. Prise en compte de la fabricabilité en conception intégrée de produits mécaniques. Thèse de doctorat, Université Grenoble 1, Grenoble, 1999.

19. Boothroyd G., Alting L. Design for assembly and disassembly. Annals of the CIRP, vol. 41/2/, 1992.

20. Boothroyd G., Dewhurst P. Design for Assembly. A designer's handbook. University of Massachusetts, Amherst, Massachusetts, 1983.

21. Bouatouch K., Guitton P., Péroche В., Sillion F. Simulation de la lumière en synthèse d'images : aspects algorithmiques. TSI, 14(10), 1996.

22. Boyer R. L'usine Boeing d'Everett. La Lettre du GERPISA, 113, Université d'Évry Val d'Essonne, 1997.

23. Brissaud, D. Garro O. An Approach to Concurrent Engineering Using Distributed Design Methodology. J. Concurrent Engineering: Research and Applications, vol. 4, 1996.

24. Brissaud, D. Garro O. Conception distribuée, émergence. Chapitre 4 Conception de produits mécaniques : méthodes, modèles et outils. Sous la direction de M. Tollenaere, Edition HERMES, Paris, 1998.

25. Bro-Nielsen M., Cotin S. Real-time volumetric deformabl.e models for surgery simulation using finite elements and condensation. Proc. of Eurographics'96, 1996. pp. 21-30.

26. Burdea G. C. Force and Touch Feedback for Virtual Reality. Eds. John Wiley and Sons, New York, 1996.

27. Burdea G. C. Haptic feedback for virtual reality. Proc. Int. Workshop on Virtual Prototyping, Laval, 1999.-pp. 87-96.

28. Burdea G. C. Keynote Address: The Challenge of Large-Volume Haptics. Proc. of Int. Conference VRIC'2000, Laval, 2000. pp. 101-111.

29. Buttolo P., Hannaford B. Pen-Based Force Display for Precision Manipulation in Virtual Environment. Proc. of IEEE Virtual Reality Annual International Symposium, North Carolina, 1995. — pp. 217-224.

30. Buttolo P., Stewart P., Marsan A. A Haptic Hybrid Controller for Virtual Prototyping of Vehicle Mechanisms. Proc. of IEEE Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems HAPTICS'02, Orlando, 2002. pp. 249-254.

31. Cambridge Textbook Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing. ISBN 0-52143108-5, Cambridge University Press, 1992. Интернет-адрес http://www.ulib.org/webRoot/ Books/NumericalRecipes/bookcpdf/

32. Carrillo A. R., Beloki О., Casado S., Gutiérrez T., Barbero J. I. Virtual Assembly and Disassembly Simulation on a Distributed Environment. Proc. of International Conference Virtual Concept 2003, Biarritz, 2003. pp. 50-55.

33. Casiez G., Plénacoste P., Chaillou С., Semail В. The digihaptic, a new three degrees of freedom multi-finger haptic device. Proc. of Int. Conference VRIC'03, 2003. pp. 35-39.

34. Casiez G., Meseure P. Interface Homme-Machine. Le retour haptique. Université des Sciences et Technologies de Lille 1, Lille, 2003.

35. Chadwick J. E., Haumann D. R., Parent R. E. Layered construction for deformable animated characters. J. Computer Graphics, 23(3), 1989.- pp. 243-252.

36. Chandrana H. Assembly Path Planning Using Virtual Reality Techniques. MS thesis, Washington State University, Washington, 1997.

37. Chedmail P., Dombre E., Wenger P. La CAO en robotique : outils et méthodologie. Eds. Hermès, Paris, 1998.

38. Chedmail P., Le Roy C. A Distributed Approach for Accessibility and Maintainability Check with a Manikin. Proceedings of ASME Design Engineering Technical Conferences DETC'99 DAC, Las Vegas, 1999. DETC-1999/DAC-8677.

39. Chedmail P., Maille В., Ramstein E. Etat de l'art sur l'accessibilité en réalité virtuelle, application à l'étude de l'ergonomie. Conférence PRIM EC A 2001, La Plagne, 2001.

40. Chipperfield K., Vance J. M. Modeling of Hydraulic Hose Path. Proc. of ASME DETC'02 Design Automation Conference, Montreal, 2002. DETC-2002/DAC-34152.

41. Ciarlet. Elasticité Tridimensionnelle. Masson Eds., 1985.

42. Интернет-адрес http://www.cIarte.asso.fr

43. Clautrier M. Difficultés de nouvelles approches de conception dans le spatial. Séminaire GSIP La conduite de projet pour méthodes et outils, Grenoble, 1991.

44. Clover С. L., Luecke G. R., Troy J. J., McNeely W. A. Dynamic Simulation of Virtual Mechanisms with Haptic Feedback using Industrial Robotics Equipment. Proc. of IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Albuquerque, 1997.

45. Collet M., Philippe F., Chevaldonné M., Rigaudière D., Mérienne F., Guillaume F., Chevassus N. Manipulation intuitive d'objets virtuels à l'aide d'une interface à deux mains. International Conference Virtual Concept 2002, Biarritz, 2002. pp. 13-19.

46. Интернет-адрес http://www.concept3d.ch/4606.html

47. Convard T., Bourdot P. A Multimodal Approach for Computer Aided Design in Immersive Environments. Proc. of International Conference Virtual Concept 2003, Biarritz, 2003. pp. 6-12.

48. Cozot R. Environnement de simulation des systèmes physiques. Thèse de doctorat, Université de Rennes 1, Rennes, 1996.

49. Craig R. R. Structural Dynamics. John Wiley & Sons Eds., 1981.

50. Dartus D. Elasticité linéaire. Cepadues Eds., 1995.

51. Debunne G. Animation multirésolution d'objets déformables en temps-réel, Application à la simulation chirurgicale. Thèse de doctorat, INPG, Grenoble, 2000.

52. Defaux M. Conception des produits : simplifiez l'assemblage. TECHNOLOGIES, vol. 61, 1989.

53. Delbressine F. L. On the integration of design and manufacture. Ph.D. thesis, University of Technology Eindhoven, 1989.

54. Deussen O., Kobbelt L., Tucke P. Using simulated annealing to obtain good nodal approximations of deformable objects. Proc. of the 6th Eurographics Workshop on Animation and Simulation, Springer-Vérlag Eds., 1995. pp. 30-43.

55. Dewar R. G., Carpenter I. D., Ritchie J. M., Simmons J. E. Assembly planning in a Virtual Environment. Proceedings of PICMET, Portland, 1997.

56. Dill E. H. Kirchoff s theory of rods. Arch. Hist. Exact Sci., 44 (1), 1992. pp. 1-23.

57. Dini G., Failli F., Lazzerini В., Marcelloni F, Generation of optimized assembly sequences using genetic algorithms. Annals of the CIRP, vol. 48/1/, 1999.

58. Drieux G., Léon J.-C., Guillaume F., Chevassus N. Tools and criteria for data transfer CAD to VR environments. Proc. of International Conference Virtual Concept 2003, Biarritz, 2003. pp. 296303.

59. Drieux G., Léon J.-C., Fine L. Shell or Plate Idealization on a Polyhedral Model for Finite Element Analyses. Proc. of ASME DETC'03 Computers and Information in Engineering Conference, Chicago, 2003. DETC2003/CIE-48208.

60. Dumont G. Animation de scènes tridimensionnelles : la mécanique des solides comme modèle de synthèse du mouvement. Thèse de doctorat, Université de Rennes 1, Rennes, 1990.

61. Eck M., De Rose T., Duchamp T., Hoppe H., Lounsbery M., Stuetzle W. Multirésolution Analysis of Arbitrary Meshes. Proc. of Int. Conf. SIGGRAPH'95, 1995.

62. Ellis R. E., Ismaeil O. M., Lipsett M. G. Design and Evaluation of a High-Performance Haptic Interface. Int. Journal Robotica, 14, 1996. pp. 321-327.

63. Enright W. H., Muir P. H. A Runge-Kutta type boundary value ODE solver with defect control. Tech. Rep. 267/93, University of Toronto, Toronto, 1993.

64. Интернет-адрес http://www.esi-group.com/Members/ mmi/SYSWELD2003fr

65. Fabricius F. Design For Manufacture : a case study. Revue d'automatique et de productique appliqués, 7(1), 1994. pp. 95-98.

66. Fanchon J.-L. Guide des sciences et technologies industrielles. AFNOR, Eds. Nathan, 2001.

67. Feng C. Constraint-based. Design of part. J. Computer Aidèd Design, vol. 27, 1995.

68. Филоненко-Бородич M. M., Изюмов С. M., Олисов Б. А., Кудрявцев И. Н., Мальгинов JI. И. Курс сопротивления материалов. Часть 1. Под общей редакцией Филоненко-Бородич M. М. -М.: Технико-теоретическая литература, 1955.-664 с.

69. Филоненко-Бородич M. М., Изюмов С. М., Олисов Б. А., Кудрявцев И. Н., Мальгинов JI. И. Курс сопротивления материалов. Часть 2. Под общей редакцией Филоненко-Бородич M. М. -М.: Технико-теоретическая литература, 1956. 539 с.

70. Fine L. Processus et méthodes d'adaptation et d'idéalisation de modèles dédiés à l'analyse de structures mécaniques. Thèse de doctorat, INPG, Grenoble, 2001.

71. Fine L., Léon J-C., Bonneau G. P., Gérussi A. Control Parameters for the Analysis and Visualization of FE Results into a Collaborative Engineering Environment. International Conference WCCM V, Vienna, 2002.

72. Florez J. Elasticité couplée à l'endommagement : Formulation, analyse théorique et approximation numérique. Thèse de doctorat, Université Paris 6, Paris, 1989.

73. Fuchs P., Moreau G., Papin J.-P. Le traité de la réalité virtuelle. Sous la direction de P. Fuchs, Volumes 1 et 2. Edition les Presses de l'Ecole des Mines de Paris, Paris, 2001.

74. Gilchrist A. C., Suhling J. C., Urbanik T. J. Nonlinear finite element modeling of corrugated board. ASME Joint Applied Mechanicals and Materials Division Meeting, AMD-Vol. 231/MD-Vol. 85, New York, 1999.-pp. 101-106.

75. Goldstein H. Classical Mechanics. Eds. Addison-Wesley, Reading, 1950.

76. Gomes de Sa A., Zachmann G. Integrating Virtual Reality for Virtual Prototyping. Proc. of ASME Design Engineering Technical Conference DETC'98, Atlanta, 1998.

77. Gourret J.-P., Magnenat-Thalmann N., Thalmann D. Simulation of object and human skin deformation in a grasping task. Proc. of SIGGRAPH'89, Boston, 1989. pp. 21-30.

78. Gu H., Chase T. R., Cheney D. C., Bailey T., Johnson D. Identifying, Correcting and Avoiding Errors in Computer-Aided Design Models with Affect Interoperability. Transactions of the ASME, vol. 1,2001.-pp. 156-166.

79. Guillet S. Modification et construction de formes gauches soumises à des contraintes de conception. Thèse de doctorat, INPG, Grenoble, 1999.

80. Guillet S., Léon J.-C. Deformation criteria for the direct manipulation of free form surfaces. In Curves and Surfaces. Editions L. L. Schumaker, 2000.

81. Gupta S. An adaptive boundary value Runge-Kutta solver for first order boundary value problems. SIAM J. Numer. Anal., vol. 22, 1985. pp. 114-126.

82. Hanke M., Lamour R., Winkler R. Program system "RWA" for the solution of two-point boundary value problems foundations, algorithms, comparisons. Seminarbericht nr. 67, Sektion Mathematik der Humboldt-Universit. at zu Berlin, Berlin, 1985.

83. Интернет-адрес http://www.haption.com

84. Hergenrother Е., Dahne P. Real-time virtual cables based on kinematic simulation. Proc. of the Int. Conference WSCG 2000, 2000.

85. Hergenrother E., Knopfle C. Cable Installation in Virtual Environments. Proc. of IASTED Conference Modelling and Simulation, Anaheim, 2001.-pp. 276-280.

86. Hoogen J., Riener R., Schmidt G. Control aspects of a robotic haptic display for kinesthetic knee joint simulation. IFAC Journal on Control Engineering Practice, 10(11), 2002. pp. 1301-1308.

87. Hoppe H. Progressive Meshes. J. Computer Graphics, Annual Conference Series, vol. 30, 1996. -pp. 99-108.

88. Hughes T. J. R. The finite element method: linear static and dynamic finite element analysis. Prentice-Hall Eds., 1987.

89. Hutchinson D., Preston M., Hewitt T. Adaptative refinement for mass/spring simulations. Proc. of the Eurographics Workshop on Computer Animation and Simulation, Poitiers, 1996.-pp. 31-45.

90. Интернет-адрес http://www.immersion.fr

91. Интернет-адрес http://www.innsport.com/optotrak.html

92. Institute for Product Development. Design For Manufacture Approach: Guide for improving the manufacturability of industrial product. Eureka, 1994.

93. Interaction 3D, Rapport d'activité de l'équipe i3D, Thème ЗА, INRIA, Rocquencourt, 2002.

94. James D., Pai D. ArtDefo accurate real time deformable objects. Proc. of S1GGRAPH'99, Los Angeles, 1999. - pp. 65-72.

95. Jayaram S., Connacher H., Lyons К. Virtual Assembly using Virtual Reality Techniques. J. Computer Aided Design, 29(8), 1997.

96. Jayaram S., Wang Y., Jayaram U., Lyons К., Hart P. A Virtual Assembly Design Environment. IEEE J. Computer Graphics and Applications, vol. 19(6), 1999. Интернет-адрес http://www.computer.org/cga/cgl999/g6044xabs.htm

97. Jo H. H., Parsaei H. R., Sullivan W. G. Principles of concurrent engineering. Extract of Concurrent Engineering: Contemporary issues and modem design tools. Edited by H. R. Parsaei and W. G. Sullivan, Chapman & Hall, 1993.

98. Karhu O., Kansi P., Kuorinka I. Correcting Working Postures in Industry: a Practical Method for Analysis. J. Applied Ergonomics, vol. 8, 1995.-pp. 199-201.

99. Kavraki L., Svestka P., Latombe J.-C., Overmars M. H. Probabilistic roadmap for path planning in high-dimensional configuration spaces. IEEE Trans, on Robotics and Automation, 12(4), 1996. -pp. 566-580.

100. Kavraki L. E., Lamiraux F., Holleman C. Towards Planning for Elastic Objects. Robotics: The Algorithmic Perspective. P. Agarwal, L. E. Kavraki, M. Mason Editors, AK Peters, Natick, 1998. -pp. 313-326.

101. Keller H. Numerical Methods for Two-Point Boundary-Value Problems. Eds. Dover, New York, 1992.

102. Khatib O. Efficient Algorithms for Robots with Human-Like Structures and Interactive Haptic Simulation. Proc. of Advances in Robot Kinematics, 2002. pp. 89-98.

103. Kierzenka J. Studies in the Numerical Solution of Ordinaiy Differential Equations. PhD Thesis, Southern Methodist University, Dallas, 1998.

104. Kierzenka J., Shampine L. F. A BVP Solver based on Residual Control and the Matlab PSE. Proc. ACM, Publucations Dept. ACM Inc., New York, 2000.

105. Kuehne R. P., Oliver J. A Virtual Environment for Interactive Assembly Planning and Evaluation. Proc. of ASME DETC'95 Design and Automation Conference, Boston, 1995. -DETC1995/DAC.

106. Ladeveze P. Mécanique non linéaire des structures. Eds. HERMES, 1996.

107. Lallemand J.-P., Zeghloul S. Robotique. Aspects fondamentaux : Modélisation mécanique, CAO robotique, Commande. Editions MASSON, Paris, 1994.

108. Lamiraux F., Kavraki L. E. Path Planning for Elastic Plates under Manipulation Constraints. Proc. of IEEE Int. Conference on Robotics and Automation, Detroit, 1999.

109. Landau L. D., Lifshitz E. M. Theoiy of Elasticity. Eds. Pergamon Press, New York, 1959.

110. Landau L. D., Lifshitz E. M. Theory of Elasticity. Eds. Pergamon Press, New York, 1970.

111. Laroze S. Mécanique des structures. Tome 2 Poutres, Eds. Eyroles Masson, Paris, 1988.

112. Lécuyer A., Andriot C., Crosnier A. Interfaces Haptiques et Pseudo-Haptiques. Proc. of JNRR'03 4ème Journées Nationales de la Recherche en Robotique, 2003.

113. Legardeur J. Prise en compte des contraintes d'assemblage dans une logique de conception intégrée : l'approche Design For Assembly. Mémoire de DEA, INPG, Grenoble, 1998.

114. Léon J.-C. Modélisation et construction de surfaces pour la CFAO. Eds. Hermès, Paris, 1991.

115. Léon J.-C., Gangiaga U. Setting up models for flexible parts simulation into a virtual reality environment. Task 4.2 Virtual reality environment and interaction. Research Report Brite Euram Project BRPR-CT97-0449, Grenoble, 1999.

116. Léon J.-C., Gangiaga U., Dupont D. Modelling Flexible Parts for Virtual Reality Assembly Simulations which Interact with Their Environment. IEEE International Conference on Shape Modeling, Genova, 2001.-pp. 335-344.

117. Интернет-адрес http://www.cea-technologies.com/ceahtml/infocom/

118. LNP Engineering Plastics. Design with Engineering Plastics. Bulletin of the LNP Engineering Plascics Inc., 1992. Интернет-адрес: http://www.lnp.com/LNP/Markets/PDF/EngPlastics Final.pdf

119. Интернет-адрсс http://www.logicad3d.com

120. Интернет-адрес http://www.logitech.com

121. Loock A., Schomer E. A Virtual Environment for Interactive Assembly Simulation: From Rigid Bodies to Deformable Cables. Proc. of Conference SCI 2001, Orlando, 2001.

122. Lorensen W. E., Cline H. E. Marching cubes: a high resolution 3D surface construction algorithm. Proc. of SIGGRAPH'87, Computer Graphics, 21(4), Anaheim, 1987. pp. 163-169.

123. Louchet J., Provot X., Crochemore D. Evolutionary identification of cloth animation models. Proc. of the 6th Eurographics Workshop on Animation and Simulation, Springer-Verlag Eds., 1995. -pp. 44-54.

124. Love A. E. H. A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity. Eds. Dover, New York, 1944. •

125. Luciani A. Un outil informatique de création d'images animées. Thèse de doctorat, INPG, Grenoble, 1985.

126. Massie T. H., Salisbury J. K. The PHANTOM Haptic Interface: A Device for Probing Virtual Objects. Proc. ASME Winter Annual Meeting Dynamic Systems and Control Division, Chicago, vol. 55, 1994.-pp. 295-301.

127. Интсрнет-адрес http://www.mathworks.com

128. Meade D. В., Haran В. S., White R. E. The Shooting Technique for the Solution of Two-Point Boundary Value Problems. University of South Carolina, SC 29208, 1998.

129. Mencl R., Muller H. Interpolation and approximation of surfaces from three-dimensional scattered data points. Eurographics State of The Art Report, Lisbonne, 1998.

130. Mer S. Les mondes et outils de la conception. Pour une approche socio-technique de la conception de produit. Thèse de doctorat, INPG, Grenoble, 1998.

131. Mikchevitch A., Rejneri N., Léon J.-C., Débarbouillé G. Un processus de génération de trajectoires pour la simulation du processus d'assemblage. Conférence PRIMECA 2001, La Plagne, 2001.

132. Mikchevitch A., Léon J.-C., Gouskov A. A Proposal of Simulation Environment for Assembly Operations involving Flexible Parts. International Conference Virtual Concept 2002, Biarritz, 2002. -pp. 104-109.

133. Mikchevitch A., Léon J.-C., Gouskov A. Numerical Modeling of Flexible Components for Assembly Path Planning using a Virtual Reality. Proc. of ASME DETC'03 Computers and Information in Engineering Conference, Chicago, 2003. DETC2003/CIE-48293.

134. Mikchevitch A., Léon J.-C., Gouskov A. Realistic force simulation in path planning for virtual assembly of flexible beam parts. International Conference Virtual Concept 2003, Biarritz, 2003. pp. 179-186.

135. Mikchevitch A., Léon J.-C., Gouskov A. Planification de trajectoires de composants flexibles pour la simulation rapide du processus d'assemblage/désassemblage dans un environnement de réalité virtuelle. Conférence PRIM EC A 2003, La Plagne, 2003.

136. Mikchevitch A., Léon J.-C., Gouskov A. Flexible Beam Part Manipulation for Assembly Operation Simulation in a Virtual Reality Environment. ASME JCISE International Journal of Computing and Information Science in Engineering, 4(2), 2004. — pp. 114-123.

137. Mikchevitch A., Léon J.-C., Gouskov A. Proposal of Criteria Characterizing Assembly Operations of Flexible Beam Parts for Virtual Reality Applications. Proc. of ASME DETC'04. Design for Manufacturing Conference, Salt Lake City, 2004. DETC2004-57757.

138. Miller G., Pearce A. A connected particle system for animating viscous fluids. Int. Journal Computers and Graphics, 13(3), 1989.-pp.305-309.

139. Moreau G. Interaction in Virtual Environments. International Conference Virtual Concept 2003, Biarritz, 2003. pp. 264-270.

140. Newman W. S., Branicky M., Pao Y.-H., Birkhimer C., Chhatpar S., Wei J., Zhao Y. Intelligent Strategies for Compliant Robotic Assembly. Proc. of IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, 2002.

141. Ogden R. W. Non-linear Elastic Deformation. Eds. Ellis-Horwood, Chichester, 1984.

142. Oliver J., Kuehne R. A Virtual Environment for Interactive Assembly Planning and Evaluation. ASME DETC'95 Design Automation Conference, 1995. DETC1995-DAC.

143. O'Shea B., Grewal S. S., Kaebernick H. State of the art literature survey on disassembly planning. Concurrent Engineering: Research and Application, 6(4), 1998.-pp.345-357.

144. Pahl G., Beitz W. Fundamentals of Systematic Approach. W. Konstruktionslehre, Editions Springles, Berlin, 1986.

145. Pai P. F., Palazotto A. N. Large-deformation analysis of flexible beams. Int. J. Journal of Solids Structures, 33(9), 1996.-pp. 1335-1353.

146. Paillot D., Mérienne F., Frachet J.-P., Neveu M., Thivent S., Fine L. Revue de projet immersive pour Ie style automobile. Proc. of International Conference Virtual Concept 2002, Biarritz, 2002. — pp. 60-65.

147. Père С., Paillot D. From Digital Mock-up to Virtual Mock-up. Proc. of International Conference Virtual Concept 2003, Biarritz, 2003. pp. 42-49.

148. Pernot J. P., Falcidieno В., Giannini F., Guillet S., Léon J.-C. A new approach to minimisations for shape control during free-form surface deformation. Proc. of ASME DETC'2003 Design and Automation Conference, Chicago, 2003. DETC2003-DAC48777.

149. Peroche P., Ghazanfarpour D., Michelucci D., Roelens M. Informatique graphique. Eds. HERMES, 1998.

150. Интернет-адрес www.polhemus.com

151. Интернет-адрес http://evariste.org/yolin/2004/4-3-3-3.htmI

152. Raboud D., Faulkner M. G., Lipsett A. W. A segmental approach for large three-dimensional rod deformations. Int. Journal ofSolids Structures, 33(8), 1996.-pp. 1137-1155.

153. Raboud D., Faulkner M. G., Lipsett A. W., Haberstock D. L. Three dimensional effects in retraction appliance design. Journal of Orthodon. Dentofacial Orthop., 112(4), 1997. pp. 378-392.

154. Raboud D. W., Lipsett A. W., Faulkner M. G., Diep J. Stability evaluation of very flexible cantilever beams. Int. Journal of Non-Linear Mechanics, Eds. Elsevier, vol. 36, 2001. pp. 11091122.

155. Rejneri N. Détermination et simulation des opérations d'assemblage lors de la conception de systèmes mécaniques. Thèse de doctorat, INPG, Grenoble, 2000.

156. Ronfard J. R., Rossignac P. Full-range approximation of triangulated polyhedra. Technical Report RC 20423, IBM Research Division, T. J. Watson Research Center, 1996.

157. Roucoules L. Méthodes et connaissances : contribution au développement d'un environnement de conception intégrée. Thèse de doctorat, INPG, Grenoble, 1999.

158. Rubin I. Handbook of Plastic Materials and Technology. Eds. Wiley, 1990.

159. Salisbury К., Brock D., Massie T., Swatup N., Zilles C. Rendering: Programming Touch Interaction with Virtual Objects. Proc. of the Symposium on Interactive 3D Graphics, Monterey, 1995.-pp. 123-130.

160. Schek H. J. The force density method for form finding and computation of general networks. J. Сотр. Meth. in App. Mech. and Eng., 3(2), 1974. pp.115-134.

161. Schepacz C. Des méthodes pour un assemblage-montage rationnel. J. CETIM Informations, vol. 23, 1991.

162. Segrestin D. Sociologie de l'entreprise. Editions Armand Colin, 1992.

163. Интернет-адрес www.sensable.com

164. Shampine L. F., Reichelt M. W. The Matlab ODE Suite. SIAM J. Sei. Comput., vol. 18, 1997. -pp. 1-22.

165. Steketee S. N., Badler N. I. Parametric key frame interpolation incorporating kinetic adjustment and phrasing control. Proc. of SIGGRAPH'85, Computer Graphics, 19(3), 1985. pp. 255-262.

166. Stevenson M. Using the 3-Dimentional Static Strength Prediction Program. Version 4.0. In the Study of a Patient Lifting Task. J. Ergonomics Australia On-Line, 12(5), 1998. pp. 26-35.

167. Struik D. J. Lectures on Classical Differential Geometry. Eds. Dover Publications, Inc., New York, 1988.

168. Suh N. P. The principles of design. Oxford University Press, New York, 1989.

169. Sutcliffe A., Gault B. Presence, Memory and Interaction jn Virtual Environments. 2003. Интернет-адрес http://www.co.umist.ac.uk/hcidesign/PresPpr-IJHCS.doc.

170. Sutherland I. E. Sketchpad, a man-machine graphical communication system. Proc. of AFIPS'63, 1963.-pp. 329-346.

171. Светлицкий В. А. Механика стержней. Часть 1 Статика. M.: Высшая школа, 1987. -320 с.

172. Светлицкий В. А. Механика стержней. Часть 2 Динамика. М.: Высшая школа, 1987. — 320 с.

173. Svetlitsky V. A. Statics of Rods. Eds. Springer, Berlin, 2000.

174. Swindells С., Dill J. C., Booth К. S.System Lag Tests for Augmented and Virtual Environments. Simon Fraser University & University of British Columbia, 2002.

175. Taylor F. W. Shop Management. ASME Transactions, vol. 24, 1902.

176. Terzopoulos D., Piatt J., Fleisher K. Heating and melting deformable models (from goop to glop). Graphics Interface'89, London, 1989. pp. 219-226.

177. Thalmann N., Thalmann D.Virtual Reality Software and Technology. 1999. Интернет-адрес http://www.miralab.unige.ch/papers/100.pdf.

178. Tichkiewitch S. Modélisation pour la conception et processus d'intégration. Conférence La conception en l'an 2000 et au-delà, CNES, Strasbourg, 1992.

179. Tichkiewitch S. Specification on integrated design methodology using a multi-view product model. ESDA Proceedings of Systems Design and Analysis Conference, 1996.

180. Tichkiewitch S. Relecture de l'estampage à la lumière de la mécanique. Connaissances et savoir-faire en entreprise, Edition HERMES, Paris, 1997.

181. Timoshenko S., Woinowsky-Krieger S. Théorie des plaques et coques. Dunod Eds., 1959.

182. Timoshenko S., Goodier J. N. Theory of Elasticity. McGraw-Hill Eds., 1970.

183. Trompette Р. Mécanique des structures par la méthode des éléments finís. Masson Eds., Paris, 1992.

184. Université de Washington. Интернет-адрес http://brl.ee.washington.edu/Research Active/ Haptics/Device04LHD/LHD.html

185. Van Beuzekom A. D., Medendorp W. P., Van Gisbergen J.A.M. The subjective vertical and the sense of self orientation during active body tilt. Journal of Vision Research, vol. 41, Eds. Elsevier, 2001.-pp. 3229-3242.

186. Véron P., Léon J.-C. Using polyhedral models to automatically sketch idealized geometry for structural analysis. Engineering with Computers, vol. 17,2001. pp. 373-385.

187. Интернет-адрес http://www.virtex.com

188. The Virtual Manufacturing Group. Designing and Planning Cable Harnesses in Virtual Environments. Heriot-Watt University, Edinburgh, 2001. Интернет-адрес http://www.hw.ac.uk/ m ее W W W/research/vmg/rvcr.htm

189. Vuskovic V., Kauer M., Szekely G., Reidy M. Realistic Force Feedback for Virtual Reality Based Diagnostic Surgery Simulators. Proc. of IEEE Int. Conference on Robotics and Automation, San Francisco, 2000.-pp. 1592-1598.

190. Wada Т., McCarragher J. В., Wakamatsu H., Hirai S., Yonezawa Т., Tokumoto S. Modeling of Hysteresis in Deformation of Rodlike Objects Toward Their Manipulation. Proc. of 1EEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, 2000.

191. Wakamatsu H., Hirai S., Iwata K. Modeling of Linear Objects Considering Bend, Twist, and Extensional Deformation. Proc. of IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, 1995. pp. 433-438.

192. Waters T. R., Putz-Anderson V., Garg A. Application Manual for the Revised NIOSH Lifting Equation. U. S. Department of Health and Human Services, DHHS NIOSH Publication N 94-110, 1994.

193. Watt A. 3D Computer Graphics. Addison-Wesley Eds., 2000.

194. Wu X., Downes M., Goktekin Т., Tendick F. Adaptive Nonlinear Finite Elements for Deformable Body Simulation Using Dynamic Progressive Meshes. Annals of EUROGRAPHICS 2001, Blackwell Publishers, 20(3), 2001.

195. Yokoi H. Development of the Virtual Shape manipulating System. Proc. of 4th International Conference on Artificial Reality and Tele-Existence, Tokyo, 1994. pp. 43-48.

196. Zha X. F., Lim S. Y. E., Fok S. C. Integrated Knowledge-Based Assembly Sequence Planning. Int. Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 14, 1998. pp.50-64.

197. Интернет-адрес http://www.3dconnexion.com