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。
數(shù)字模型(虛擬模型)
利用計算機輔助設計(CAD)軟件(如 SolidWorks、AutoCAD、CATIA 等)創(chuàng)建的三維虛擬模型,支持參數(shù)化設計和動態(tài)仿真。
應用場景:研發(fā)設計中的結構分析、運動仿真、碰撞檢測;虛擬調試、數(shù)字孿生系統(tǒng)等。
特點:可快速修改、支持多學科協(xié)同設計,與物理模型結合可實現(xiàn) “數(shù)字 - 實體” 閉環(huán)。
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(shù)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(xiàn)有設備的點云數(shù)據(jù),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。

