數(shù)字模型(虛擬模型)
利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件(如 SolidWorks、AutoCAD、CATIA 等)創(chuàng)建的三維虛擬模型,支持參數(shù)化設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)仿真。
應(yīng)用場景:研發(fā)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)仿真、碰撞檢測;虛擬調(diào)試、數(shù)字孿生系統(tǒng)等。
特點(diǎn):可快速修改、支持多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì),與物理模型結(jié)合可實(shí)現(xiàn) “數(shù)字 - 實(shí)體” 閉環(huán)。
仿真技術(shù)
運(yùn)動(dòng)仿真:驗(yàn)證機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)干涉和軌跡合理性(如機(jī)器人路徑規(guī)劃)。
熱力學(xué)仿真:分析設(shè)備散熱、能量損耗等問題(如電機(jī)溫升模擬)。
控制仿真:通過 PLC(可編程邏輯控制器)虛擬調(diào)試,驗(yàn)證自動(dòng)化程序的邏輯正確性。
精度與表面處理
低精度模型:
允許尺寸誤差 ±2mm,表面粗糙(如 3D 打印未打磨),成本較低。
高精度模型:
誤差控制在 ±0.1mm 以內(nèi),表面需拋光、電鍍、噴漆等工藝(如鏡面效果、金屬拉絲),成本可增加 30%-50%。
案例:
汽車廠商用于展覽的 1:1 發(fā)動(dòng)機(jī)模型,經(jīng)精細(xì)涂裝和紋理處理后,成本可能從基礎(chǔ)款的8 萬元升至15 萬元。
工業(yè)原型模型
場景:新產(chǎn)品研發(fā)階段的實(shí)體驗(yàn)證模型(如航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件、精密機(jī)床原型)。
特點(diǎn):高精度金屬加工,需通過強(qiáng)度測試、裝配驗(yàn)證,可能涉及小批量生產(chǎn)。
成本范圍:
簡單部件模型:5 萬 - 20 萬元
復(fù)雜整機(jī)模型:50 萬 - 數(shù)百萬元(如汽車整車原型成本可達(dá)百萬級(jí))