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。

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）。

数字孪生技术

将物理设备与数字模型实时映射，通过传感器采集数据驱动模型动态更新，实现 “虚拟监控实体、实体反馈虚拟” 的闭环。

应用场景：智能工厂中，数字孪生模型可实时显示生产线设备的运行参数，辅助远程运维。

材料选择

材料类型 常见材质 成本特点 适用场景

非金属材料 塑料（ABS、亚克力）、木材、树脂 成本低、易加工，但强度和仿真度有限 教学模型、概念验证模型

金属材料 铝合金、钢、铜 成本高、加工难度大，但质感和耐用性强 高精度展示模型、工业原型

复合材料 碳纤维、玻璃纤维 轻量化、高强度，但价格昂贵 高端设备模型、航空航天模型