機(jī)械設(shè)計(jì)的三維模擬與仿真設(shè)計(jì)分析

齊肖璐（河北大學(xué)附屬醫(yī)院,河北保定071000）

機(jī)械設(shè)計(jì)的三維模擬與仿真設(shè)計(jì)分析

齊肖璐
（河北大學(xué)附屬醫(yī)院,河北保定071000）

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)中最為重要的環(huán)節(jié)，機(jī)械的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，在一定程度上影響著生產(chǎn)的流程的順暢性，批量與車間生產(chǎn)的前提，就是保證機(jī)械設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)，專業(yè)。因此，為了能夠提高機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量，利用現(xiàn)代化技術(shù)成為了機(jī)械設(shè)計(jì)的主要提升方法。其中，三維模擬技術(shù)以及仿真技術(shù)在一定程度上影響了機(jī)械設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度與專業(yè)化，從而實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)模式。本文就將重點(diǎn)探究機(jī)械設(shè)計(jì)的三維模擬與仿真設(shè)計(jì)。

機(jī)械設(shè)計(jì)；三維模擬；仿真設(shè)計(jì)；分析

0　引言

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的弊端相對(duì)比較明顯，總是會(huì)因?yàn)閳D紙的問(wèn)題或者是意見(jiàn)的分歧造成設(shè)計(jì)的過(guò)程中相對(duì)滯后，也會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)中存在的一些缺陷造成生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題，從而影響了整個(gè)流水線的發(fā)展。計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)，是現(xiàn)代化技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一。尤其是在機(jī)械設(shè)計(jì)以及機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域中，有著舉足輕重的位置。計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)，利用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中的仿真與模擬，從而打破了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的桎梏，并成功的提高了設(shè)計(jì)的效率，實(shí)現(xiàn)了高效的機(jī)械設(shè)計(jì)。

1　機(jī)械設(shè)計(jì)的三維模擬設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)了諸多行業(yè)的發(fā)展，尤其是機(jī)械工程行業(yè)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。三維模擬是計(jì)算機(jī)平臺(tái)開發(fā)的一種模擬技術(shù)，基于立體幾何原理，通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)物體的模擬，從而建立虛擬平臺(tái)的模型。三維模擬可以模擬現(xiàn)實(shí)世界的立體物體，從而保證了對(duì)于現(xiàn)實(shí)物體的真實(shí)還原。計(jì)算機(jī)三維模擬技術(shù)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的還原，并且能夠?qū)F(xiàn)實(shí)物體進(jìn)行真實(shí)模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)事物在虛擬世界中的改變和呈現(xiàn)。那么，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，如何更好的利用計(jì)算機(jī)三維模擬技術(shù)呢？

首先，機(jī)械設(shè)計(jì)中經(jīng)常需要對(duì)設(shè)計(jì)方案以及設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)思與小樣的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)中最為重要的是圖紙，而設(shè)計(jì)工程師更多的也是采用傳統(tǒng)的紙筆方式進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，這種方式不僅僅工作效率低，而且非常容易因?yàn)橐稽c(diǎn)的疏忽而造成返工，極大的增加了設(shè)計(jì)工程量。因此，采用計(jì)算機(jī)三維模擬技術(shù)，就可以突破這樣的瓶頸，利用三維模擬平臺(tái)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，而且可以隨時(shí)修改，極大的提高了工作效率。

其次，機(jī)械設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行一定的實(shí)物呈現(xiàn)。在市場(chǎng)調(diào)研中，經(jīng)常會(huì)遇到對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)物樣本考察的需求。但是，在機(jī)械設(shè)計(jì)階段，并不能直接進(jìn)行樣本制作，這樣就造成了在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的滯后。而采用計(jì)算機(jī)三維模擬技術(shù)就可以很好的解決這樣的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)三維模擬技術(shù)，可以通過(guò)將機(jī)械產(chǎn)品的理念以及樣本進(jìn)行模擬展示，從而在計(jì)算機(jī)平臺(tái)中，更加直觀的展示給客戶樣本信息，從而提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)用性。

最后，計(jì)算機(jī)三維模擬技術(shù)，可以根據(jù)相關(guān)性的原理，進(jìn)行高效的機(jī)械設(shè)計(jì)。例如，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到相似產(chǎn)品或者是理念類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。那么，利用三維模擬技術(shù)，就可以非常直觀而形象的進(jìn)行產(chǎn)品外觀掃描，利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)平臺(tái)，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)的架構(gòu)最高效的進(jìn)行視覺(jué)展示，并進(jìn)行后期的處理與修改，即可很快完成類比產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案。

2　機(jī)械設(shè)計(jì)的仿真設(shè)計(jì)分析

計(jì)算機(jī)的模擬與仿真，是非常緊密的。兩者在一定程度可以認(rèn)為是一個(gè)連貫的過(guò)程。以上對(duì)于計(jì)算機(jī)三維模擬的分析中，闡述了其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)和作用。那么，仿真的優(yōu)勢(shì)則建立在模擬的基礎(chǔ)上。在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到一些棘手的問(wèn)題。比如，一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，如何能夠更加真實(shí)的展示呢？三維模擬給予了設(shè)計(jì)者最直觀的視覺(jué)體驗(yàn)，但是如何能夠讓機(jī)械設(shè)計(jì)的理念更加鮮活的動(dòng)起來(lái)，從而讓設(shè)計(jì)者將自己的設(shè)計(jì)理念以最為直觀的方式傳達(dá)給審核部門。那么，仿真技術(shù)就非常高效的完成了這樣的操作。在仿真的過(guò)程中，就是將機(jī)械設(shè)計(jì)的理念和產(chǎn)品模式進(jìn)行真實(shí)再現(xiàn)的過(guò)程中。例如，一件機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，其功能的實(shí)現(xiàn)，后期的維護(hù)以及各項(xiàng)參數(shù)的體現(xiàn)，都可以利用仿真設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)予以實(shí)現(xiàn)。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)中，仿真設(shè)計(jì)就是將無(wú)法在設(shè)計(jì)階段展示的內(nèi)容予以展示。仿真設(shè)計(jì)，甚至可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品在使用過(guò)程中的操作予以展示，從而讓設(shè)計(jì)更加的高效和有效。總之，機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，仿真設(shè)計(jì)極大的豐富了機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容，也最大限度的提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率，從而保證了整體生產(chǎn)的流水線化。

總之，充分合理利用計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)，在一定程度上加快了機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展步伐，也改變了傳統(tǒng)行業(yè)中的一些固化模式。因此，計(jì)算機(jī)三維模擬以及仿真設(shè)計(jì)，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，是劃時(shí)代的結(jié)合。

3　結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題以及弊端進(jìn)行分析，從而結(jié)合計(jì)算機(jī)三維模擬仿真設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合性的分析。從成功的案例以及技術(shù)理論層次分析，計(jì)算機(jī)的三維模擬以及仿真技術(shù)，都在一定程度上提高了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中的效率問(wèn)題。高效化是未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)領(lǐng)域中最為直接也是最核心的要求。那么，實(shí)現(xiàn)高效化，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的高效化就應(yīng)充分的利用計(jì)算機(jī)的三維模擬以及仿真技術(shù)，從而將機(jī)械設(shè)計(jì)的效率提升，實(shí)現(xiàn)真正高效的機(jī)械設(shè)計(jì)。

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齊肖璐（1985—），女，河北保定人，碩士，初級(jí)，研究方向：放射物理。