搜索虛擬樣機與數字樣機到底啥區別？
2017-03-17 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
數字樣機
對機械產品整機或具有獨立功能子系統的數字化描述,這種描述不僅反映了產品對象的幾何屬性,還至少在某一領域反映了產品對象的功能和性能。產品的數字樣機形成于產品設計階段,可應用與產品的全生命周期,這包括:工程設計、制造、裝配、檢驗、銷售、使用、售后、回收等環節。數字樣機在功能上可實現產品干涉檢查、運動分析、性能模擬、加工制造模擬、培訓宣傳和維修規劃等方面。
虛擬樣機與數字樣機概念上的差異
虛擬樣機
虛擬樣機(Virtual Prototyping,VP)誕生于上世紀八十年代,發展已有三十年,但在各類文獻中的介紹并不統一,至今還沒有一個統一的定義頒布,對其內涵主要有以下幾種觀點:
1.虛擬樣機技術是一種機遇產品的計算機仿真模型的數字化設計方法,這些數字模型即虛擬樣機(Virtual Prototyping,VP),能從視覺、聽覺、觸覺及功能、性能和行為上模擬真實產品。當前數字化研制模式論證中主要采取這種觀點。
2.虛擬樣機技術是面向系統級設計的、應用于基于仿真設計過程的技術,包含有數字物理樣機(Digital Mock-Up,DMU)、功能虛擬樣機(FVP)和虛擬工廠仿真(VFS)。該觀點如美國Robert R.Ryan博士等。
3.一些專業的分析技術也稱為虛擬樣機。如常見的ADAMS相關書籍,通常冠以“虛擬樣機”的名稱。
數字樣機應用
數字樣機作為企業重要的功能數據,重點用來支持制造工程,為產品的研發、生產、市場等多個環節提供相應的支持。
(1)研發階段
數字樣機模型主要用來支持總體設計、結構設計,工藝設計等協同設計工作,支持項目團隊進行并行產品開發。數字樣機還可以用來支撐工程分析,主要包括空間結構分析,即分析數字樣機模型具有正確的公差尺寸,支持干涉檢查等,同時還有重量特性分析、運動分析和人機功效分析。
(2)生產階段
數字樣機能夠提供產品裝配分析的數據信息,這包括裝配單元信息、裝配層次信息等,以保證對產品的裝配順序、裝配路徑、裝配時的人機性、裝配工序和工時等進行仿真。數字樣機還可以進行工藝性評估,包括加工方法、加工精度、刀路軌跡等,實現對樣機的CAM仿真和機遇三維數字樣機的工藝規劃。
(3)銷售階段
數字樣機在產品的銷售階段也有非常重要的作用,它能夠為產品宣傳提供逼真的動靜態產品數據,為產品培訓提供分解圖、原理圖,虛擬現實環境下產品的虛擬使用和維修培訓。還可以提供近似產品的快速變型與派生設計,以滿足市場報價和快速組織投標和生產的需要。
虛擬樣機與數字樣機功能上的差異
虛擬樣機的應用
虛擬樣機主要用來支撐系統工程,其模型用來進行各種動態性能分析,用數字化形式代替傳統的實物樣機驗證,從而完成系統(產品)指標的(需求)驗證及管理過程。主要功能包括:
(1)有限元分析(FEA)軟件和技術
可以利用機械系統和運動學和動力學分析結果,確定進行機械系統有限元分析(FEA)所需的外力和邊界條件。或者利用有限元分析對構件的應力、應變和強度進行進一步的分析。
(2)控制系統設計與分析軟件和技術
虛擬樣機軟件可以運用傳統的和現代的控制理論,進行機械系統的運動仿真分析。或者可以應用其他專用的控制系統分析軟件,進行機械系統和控制系統的聯合分析。
(3)優化分析軟件和技術
運用虛擬樣機分析技術進行機械系統的優化設計和分析,是一個重要的應用領域,通過優化分析,確定最佳的設計結構和參數值,是機械系統獲得最佳的綜合性能。
虛擬樣機的應用
總的來說,數字樣機的模型主要用于支撐制造過程,包含產品設計、工藝設計與生產制造,而虛擬樣機的模型則主要是用于支撐系統工程,主要是以虛擬仿真為主,其二者的區別主要取決于對數字模型不同的定義和用途。
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