物理模型:
實物模型:按照一定比例縮小或等比例制作的實體模型,采用真實材料和制造工藝,能準確反映機械系統(tǒng)的外觀、結(jié)構(gòu)和部分功能。如飛機模型,能展示飛機的外形和一些基本的機械結(jié)構(gòu)。
模擬模型:通過簡化和抽象,用特定材料和工藝制作的模型,主要用于模擬機械系統(tǒng)的某些特定性能或運動規(guī)律。如用彈簧和小球組成的模型來模擬分子間的相互作用力。
虛擬模型:
CAD 模型:利用計算機輔助設(shè)計(CAD)軟件創(chuàng)建的三維數(shù)字模型,具有的尺寸和幾何形狀,可進行各種分析和優(yōu)化,還能方便地修改和調(diào)整設(shè)計。如在設(shè)計機械零件時,先在 CAD 軟件中創(chuàng)建模型,然后進行強度分析等。
仿真模型:基于計算機仿真技術(shù),結(jié)合物理原理和數(shù)學算法,對機械系統(tǒng)的運動、力學性能等進行模擬和分析的模型。如通過仿真模型模擬機器人的運動軌跡和動力學性能,優(yōu)化其控制策略。
物理模型制作:通常需要經(jīng)過設(shè)計圖紙、選擇材料、加工零部件、組裝調(diào)試等步驟。例如制作一個簡單的木質(zhì)機械臂模型,要先設(shè)計好各部分的尺寸和連接方式,然后用木工工具將木材加工成所需的形狀,后進行組裝和調(diào)試。
材料選擇
模型材料:常用的有木材、塑料、泡沫板、有機玻璃等,木材適合制作結(jié)構(gòu)框架和一些傳統(tǒng)風格的建筑;塑料具有良好的可塑性和耐用性,可用于制作各種形狀的部件;泡沫板輕便且易于切割和塑形,常用于地形地貌的制作;有機玻璃透明度高,適合制作玻璃建筑或展示水體等。
裝飾材料:包括各種顏料、貼紙、紋理紙、絨毛等,用于模型的表面處理和裝飾,以增加真實感和細節(jié)效果。
燈光材料:如 LED 燈、光纖等,用于為模型添加燈光效果,LED 燈具有節(jié)能、壽命長、顏色豐富等優(yōu)點,光纖則可以實現(xiàn)柔和、均勻的照明效果。