物理模型(實體模型)
通過材料(如金屬、塑料、木材等)手工或機械加工制作的實體模型,直觀展示設備的外觀結構、尺寸比例。
應用場景:產品原型展示、工業(yè)設計驗證、展覽展會等。
特點:可觸摸、立體感強,但制作成本較高,修改難度大。
按應用階段分類
設計階段模型:用于驗證設備的結構合理性和功能可行性,常為數字模型。
生產階段模型:指導加工制造的工藝模型(如模具模型、焊接夾具模型)。
運維階段模型:用于設備維護、故障診斷的仿真模型(如有限元分析模型、故障樹模型)。
建模技術
正向建模:從概念設計出發(fā),通過 CAD 軟件逐步構建設備的幾何結構和裝配關系。
逆向建模:通過三維掃描(如激光雷達、結構光掃描儀)獲取現有設備的點云數據,反推三維模型,用于舊設備改造或仿制。
多物理場建模:結合流體力學(CFD)、有限元分析(FEA)等工具,模擬設備在溫度、壓力、電磁等多場耦合下的性能。
材料選擇
材料類型 常見材質 成本特點 適用場景
非金屬材料 塑料(ABS、亞克力)、木材、樹脂 成本低、易加工,但強度和仿真度有限 教學模型、概念驗證模型
金屬材料 鋁合金、鋼、銅 成本高、加工難度大,但質感和耐用性強 高精度展示模型、工業(yè)原型
復合材料 碳纖維、玻璃纖維 輕量化、高強度,但價格昂貴 高端設備模型、航空航天模型