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。
按应用阶段分类
设计阶段模型:用于验证设备的结构合理性和功能可行性,常为数字模型。
生产阶段模型:指导加工制造的工艺模型(如模具模型、焊接夹具模型)。
运维阶段模型:用于设备维护、故障诊断的仿真模型(如有限元分析模型、故障树模型)。
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。