在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段,工程師通過(guò)創(chuàng)建機(jī)械模型來(lái)直觀地呈現(xiàn)設(shè)計(jì)理念,對(duì)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)部件等進(jìn)行優(yōu)化,提前發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題,降低研發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)。比如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā),會(huì)先制作模型來(lái)研究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。
虛擬模型:
CAD 模型:利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(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(jìn)行各種分析和優(yōu)化,還能方便地修改和調(diào)整設(shè)計(jì)。如在設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí),先在 CAD 軟件中創(chuàng)建模型,然后進(jìn)行強(qiáng)度分析等。
仿真模型:基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),結(jié)合物理原理和數(shù)學(xué)算法,對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)、力學(xué)性能等進(jìn)行模擬和分析的模型。如通過(guò)仿真模型模擬機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡和動(dòng)力學(xué)性能,優(yōu)化其控制策略。
材料選擇
模型材料:常用的有木材、塑料、泡沫板、有機(jī)玻璃等,木材適合制作結(jié)構(gòu)框架和一些傳統(tǒng)風(fēng)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(jī)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(shí)感和細(xì)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(zhǎng)、顏色豐富等優(yōu)點(diǎn),光纖則可以實(shí)現(xiàn)柔和、均勻的照明效果。
動(dòng)態(tài)
水流:對(duì)于有河流、湖泊等水體的沙盤(pán)模型,可以通過(guò)安裝微型水泵和透明管道,模擬水流的流動(dòng)。在管道內(nèi)設(shè)置彩色燈光,隨著水流的流動(dòng),燈光也會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化,使水體更加生動(dòng)逼真。
車輛和人物動(dòng)態(tài):在沙盤(pán)模型的道路或廣場(chǎng)上,可以設(shè)置一些電動(dòng)的車輛或人物模型,通過(guò)遙控或定時(shí)裝置,讓它們?cè)谔囟ǖ膮^(qū)域內(nèi)移動(dòng),增加模型的生活氣息和動(dòng)態(tài)感。
機(jī)械運(yùn)動(dòng):如果沙盤(pán)模型中有工廠、港口等場(chǎng)景,可以設(shè)置一些機(jī)械運(yùn)動(dòng),如起重機(jī)的升降、輸送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)等,通過(guò)小型電機(jī)和傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn),展示出工業(yè)生產(chǎn)的場(chǎng)景。