虛擬及機械工程設計探析

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1虛擬工程技術特點以及過程

1.1虛擬工程技術的特點

虛擬工程技術實際上是建立在虛擬模式下，通過使用計算機進行相應的分析。依據(jù)相關模型，工作人員可以適當?shù)慕⒁欢ǖ奶摂M裝配。在進行裝配的時候，能夠及時發(fā)現(xiàn)其中的錯誤，及時進行糾正，從而保證具有一定的精確性，此外，還可以利用計算機來改正零件存在的錯誤，具有操作簡單，方便等特點，而且在利用計算機改正以后，可以自動出現(xiàn)新的模型。虛擬工程技術可以在一定程度上改變零件由于出現(xiàn)錯誤導致的質(zhì)量問題，全面實現(xiàn)裝配、設計、檢驗的協(xié)調(diào)方式，可以有效的增加產(chǎn)品質(zhì)量，保證企業(yè)具有一定的競爭優(yōu)勢。

1.2虛擬工程技術應用過程

利用虛擬工程技術進行設計的時候，基本上都是依據(jù)產(chǎn)品的生命周期進行分析的。所以，在設計的時候，需要依據(jù)客戶提出的相關建議和需求進行分析，明確產(chǎn)品的主要性能和實際使用功能，然后在利用虛擬工程技術進行相關的設計，利用虛擬加工進行產(chǎn)品的生產(chǎn)，如果能夠符合客戶實際需要，就可以進行實際生產(chǎn)，一旦出現(xiàn)問題或者不符合客戶的要求，需要進行及時修改模型，然后進行相關理論計算、實踐推理以及循環(huán)修改等，保證能夠符合實際規(guī)范和要求，然后利用計算機進行優(yōu)化設計。在設計相關零件的時候，應該具有一定的專家系統(tǒng)，依據(jù)不同的設計規(guī)范和特點得到不同的數(shù)據(jù)特征，從而建立符合實際情況的模型，形成相應的零件元模型。然后在模型的設計前提下，進行分級和分類，利用一定的理論和推理得到相應的產(chǎn)品。在進行虛擬工程設計的時候最主要的就是設計產(chǎn)品模型，在設計的時候出現(xiàn)不同的領域，所以，應該依據(jù)不同的類型建立不同產(chǎn)品模型，保證產(chǎn)品虛擬模型具有一定的意義和作用。

2虛擬工程技術的機械虛擬樣機技術在機工程設計中的應用

在上世紀八十年代出現(xiàn)了一種新的機械工程設計技術，虛擬樣機技術，是利用計算機技術逐漸發(fā)展和更新的一種輔助計算機機械工程技術，虛擬樣機技術也可以被叫做機械系統(tǒng)動態(tài)仿真技術。相關設計人員在計算機上設計一定的模型，然后合理的進行一定的動態(tài)分析，不斷改進技術和設計方案，利用數(shù)字化模式來合理代替物理樣機。使用這種虛擬樣機技術可以很好的降低成本，有效增加產(chǎn)品的性能以及產(chǎn)品質(zhì)量，得到最符合實際的設計方案，所以，在技術剛剛發(fā)展起來的時候，就已經(jīng)得到各界的關注和重視，很多大型企業(yè)也開始逐漸使用這種技術，對于企業(yè)提高社會效益和經(jīng)濟效益具有一定的意義。在設計機械工程的時候，適當?shù)氖褂糜嬎銠C仿真技術，可以有效的建立各種模型，包括加工零件的方式、加工零件的順序、選用的工裝以及參數(shù)、連接件具有的連接性以及運動性。數(shù)字化虛擬樣機實際上是一種全新的管理和設計方式。機械虛擬樣機是一種在三維CAD基礎上發(fā)展起來的技術，三維CAD是一種可以進行自底向上、自頂向下的造型模擬設計方式，能夠進行仿真裝配，結構分析以及仿真運動等很多比較困難的過程，保證設計更加合理。這種方式可以更加方便的聯(lián)系CAE系統(tǒng)，適當進行合理的仿真，為設計提供一定的數(shù)據(jù)信息。依據(jù)UG、SolidEdge等作為基本設計平臺，從而建立一定全參數(shù)三維模型。適當?shù)姆治隽慵挠邢拊湍M整體的運動性，利用虛擬化機械技術完善和實施，建立一套符合企業(yè)自身發(fā)展的三維CAD機制，從而可以有效的轉變設計模式，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。

3虛擬樣機技術在機械工程設計中的優(yōu)勢

在機械工程設計的時候，虛擬樣機技術具有一定的通用性，可以有效的解決設計中出現(xiàn)的困難問題。虛擬樣機技術實際上是在動力學和力學前提下發(fā)展和創(chuàng)新的，是簡化處理困難問題的有效方式。大部分的虛擬樣機基本上都是利用代數(shù)混合方式建立的，可以簡化復雜問題。虛擬樣機可以由很多六個自由度來建立結構域，并且互相約束，具有一定的通用性，為建立不同種類的模型提供依據(jù)和條件。此外，虛擬樣機還可以在一定程度上方便進行系統(tǒng)維護和建設，保證軟件具有更高的后期處理作用。依據(jù)運動情況進行傳統(tǒng)的機械分析，需要建立一定的模型，雖然沒有多少步驟，但是由于會涉及很多方面的數(shù)據(jù)和運算，導致過程比較復雜，經(jīng)常會出現(xiàn)錯誤，從而浪費大量的物力、人力以及財力，才可以保證具有一定的精確度。使用虛擬樣機技術，可以有效的降低人力、財力等的使用，有效的增加工作效率。在建立一定模型之前，可以利用計算機來完成數(shù)據(jù)的計算和求解，具有操作方便、精確度高的特點，提高了相關設計人員的創(chuàng)新能力，保證機械設計能夠得到一定發(fā)展。傳統(tǒng)技術會出現(xiàn)很多數(shù)據(jù)信息，需要具有一定的經(jīng)驗。而虛擬樣機技術具有更加方便的計算優(yōu)勢，可以直觀的展現(xiàn)計算結果和機械性能，保障具有很高的技術和水平。

4結語

總而言之，伴隨著科學技術以及社會經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)也在不斷進步和發(fā)展，出現(xiàn)越來越多的新技術和工藝。虛擬工程技術的發(fā)展和應用，在一定程度上改變了傳統(tǒng)的機械設計方式，實現(xiàn)了預測性能的特點，有效地增加了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，具有很好的應用和發(fā)展前景，對于國家的發(fā)展具有重要意義。

作者：張絨 劉開生 單位：重慶冶金成人學院 重慶市經(jīng)貿(mào)中等專業(yè)學校