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(chǎng)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(cè);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)。
按應(yīng)用階段分類(lèi)
設(shè)計(jì)階段模型:用于驗(yàn)證設(shè)備的結(jié)構(gòu)合理性和功能可行性,常為數(shù)字模型。
生產(chǎn)階段模型:指導(dǎo)加工制造的工藝模型(如模具模型、焊接夾具模型)。
運(yùn)維階段模型:用于設(shè)備維護(hù)、故障診斷的仿真模型(如有限元分析模型、故障樹(shù)模型)。
數(shù)字孿生技術(shù)
將物理設(shè)備與數(shù)字模型實(shí)時(shí)映射,通過(guò)傳感器采集數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型動(dòng)態(tài)更新,實(shí)現(xiàn) “虛擬監(jiān)控實(shí)體、實(shí)體反饋虛擬” 的閉環(huán)。
應(yīng)用場(chǎng)景:智能工廠中,數(shù)字孿生模型可實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)線設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),輔助遠(yuǎn)程運(yùn)維。
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?xún)?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(chē)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(wàn)元升至15 萬(wàn)元。