数字模型(虚拟模型)
利用计算机辅助设计(CAD)软件(如 SolidWorks、AutoCAD、CATIA 等)创建的三维虚拟模型,支持参数化设计和动态仿真。
应用场景:研发设计中的结构分析、运动仿真、碰撞检测;虚拟调试、数字孪生系统等。
特点:可快速修改、支持多学科协同设计,与物理模型结合可实现 “数字 - 实体” 闭环。
概念模型
以简化或抽象的方式表达设备功能或原理的模型,不注重细节结构,常用于理论分析或流程演示(如流程图、方框图)。
应用场景:系统架构设计、工艺规划、教学中的原理讲解。
按技术领域分类
机械加工设备模型
如机床(车床、铣床、加工中心)、冲压设备、铸造设备等,重点体现机械传动结构、运动轨迹和加工工艺。
动力设备模型
如发动机、汽轮机、压缩机等,注重内部热力循环、流体力学原理的展示。
自动化设备模型
如工业机器人、流水线生产线、智能仓储设备等,强调控制系统、传感器布局和协同作业流程。
特种设备模型
如化工反应釜、矿山机械、航空航天设备等,需结合特定行业标准和工况进行建模。
建模技术
正向建模:从概念设计出发,通过 CAD 软件逐步构建设备的几何结构和装配关系。
逆向建模:通过三维扫描(如激光雷达、结构光扫描仪)获取现有设备的点云数据,反推三维模型,用于旧设备改造或仿制。
多物理场建模:结合流体力学(CFD)、有限元分析(FEA)等工具,模拟设备在温度、压力、电磁等多场耦合下的性能。