摩托车发动机拆装实验能够增加操作人员对常用机构和通用零件的感性认识,使操作人员掌握多种机构和零件的工作原理、结构特点和运动特性,帮助操作人员了解这些机构和零件在摩托车发动机中安装与拆卸的工艺和方法。由于受到设备、场地和师资条件的限制,摩托车发动机拆装实验并没有获得充分发挥作用的机会。为此,本文研究了虚拟装配和虚拟仿真的关键技术,开发了摩托车发动机拆装虚拟仿真实验系统(摩托车发动机虚拟拆装系统),对摩托车发动机的拆卸与装配过程进行模拟,能够进行交互的虚拟装配与拆卸操作,同时也为摩托车发动机虚拟拆装实验的推广提供了可能。本文主要完成了以下研究工作:首先对摩托车发动机虚拟拆装系统进行了功能需求分析,在此基础上,建立了系统的体系结构,确定了系统的工作流程和零件建模技术方案,利用SQL Server建立了系统的底层数据库,采用ADO对象实现了对数据库的访问和操作。建立了摩托车发动机虚拟装配模型的层次结构;开发了一个模型转换接口,完成了摩托车发动机虚拟拆装系统和CAD系统之间的模型信息转换;建立了摩托车发动机的虚拟装配场景,在场景中建立了层次结构的场景图,利用场景图指导仿真引擎完成了对场景的渲染绘制;建立了软件系统的拆装工具及标准件模型库,实现了对工具模型和标准件模型的管理。采用分层规划的方法得到了摩托车发动机的装配顺序,通过中间点插值的方式规划出了摩托车发动机的可行装配路径;利用基于装配约束的装配运动导航和零件精确定位方法,实现了对摩托车发动机零部件的运动引导和精确定位;摩托车发动机装配及拆卸仿真的难点在于拆装工具的使用,本文着重研究了考虑拆装工具的摩托车发动机虚拟装配及拆卸仿真的实现方法,解决了工具的定位和操作问题,实现了虚拟环境下使用不同拆装工具的装配及拆卸仿真。在上述研究的基础上,利用Visual Studio(VS)和WorldToolKit(WTK)开发了摩托车发动机拆装虚拟仿真实验系统,实现了虚拟装配与拆卸过程的仿真。本文设计系统的特点是将装配与拆卸操作分为单步拆装和一键连续拆装两种类型,能够进行摩托车发动机的单步拆卸、单步装配、连续拆卸和连续装配操作。