數(shù)字模型(虛擬模型)
利用計算機輔助設(shè)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(shè)計和動態(tài)仿真。
應用場景:研發(fā)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)分析、運動仿真、碰撞檢測;虛擬調(diào)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(shè)計,與物理模型結(jié)合可實現(xiàn) “數(shù)字 - 實體” 閉環(huán)。
按應用階段分類
設(shè)計階段模型:用于驗證設(shè)備的結(jié)構(gòu)合理性和功能可行性,常為數(shù)字模型。
生產(chǎn)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(shè)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)。
數(shù)字孿生技術(shù)
將物理設(shè)備與數(shù)字模型實時映射,通過傳感器采集數(shù)據(jù)驅(qū)動模型動態(tài)更新,實現(xiàn) “虛擬監(jiān)控實體、實體反饋虛擬” 的閉環(huán)。
應用場景:智能工廠中,數(shù)字孿生模型可實時顯示生產(chǎn)線設(shè)備的運行參數(shù),輔助遠程運維。
精度與表面處理
低精度模型:
允許尺寸誤差 ±2mm,表面粗糙(如 3D 打印未打磨),成本較低。
高精度模型:
誤差控制在 ±0.1mm 以內(nèi),表面需拋光、電鍍、噴漆等工藝(如鏡面效果、金屬拉絲),成本可增加 30%-50%。
案例:
汽車廠商用于展覽的 1:1 發(fā)動機模型,經(jīng)精細涂裝和紋理處理后,成本可能從基礎(chǔ)款的8 萬元升至15 萬元。