虛擬樣機技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-22 03:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 命周期的一體化設(shè)計，在設(shè)計階段就從整體上并行地考慮產(chǎn)品全生命周期的功能結(jié)構(gòu)、工藝規(guī)劃、可制造性、可裝配性、可測試性、可維修性以及可靠性等各方面的要求及相互關(guān)系，并不斷優(yōu)化設(shè)計方案，避免了串行設(shè)計中可能出現(xiàn)的干涉和反復(fù)，因為傳統(tǒng)的串行設(shè)計不考慮各個子系統(tǒng)之間的動態(tài)交互與協(xié)同關(guān)系。傳統(tǒng)的物理樣機設(shè)計由于要考慮研制成本、周期等因素，只能進行有限范圍、有限次數(shù)的試驗，而虛擬樣機技術(shù)則可實現(xiàn)對虛擬樣機無數(shù)次的仿真測試，便于及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計、制造和使用中的各種缺陷并采取措施修正之。用虛擬樣機技術(shù)取代傳統(tǒng)的物理樣機設(shè)計有利于降低生產(chǎn)成本，提高設(shè)計質(zhì)量，縮短研發(fā)周期，快速響應(yīng)市場，有利于節(jié)約型社會的建設(shè)。虛擬樣機技術(shù)是實現(xiàn)動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟的重要技術(shù)。聯(lián)盟企業(yè)為達共同目標(biāo)形成一種戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，組成基于Internet的虛擬企業(yè)。由于虛擬樣機是一種數(shù)字化模型，便于企業(yè)聯(lián)盟實現(xiàn)基于Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計與制造、信息集成與共享，共同開發(fā)新的技術(shù)、產(chǎn)品和市場，協(xié)同工作、風(fēng)險共擔(dān)、資源優(yōu)勢互補和利益共享，并使得動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟具有高度的并行性。3 虛擬樣機技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬樣機技術(shù)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及到許多關(guān)鍵技術(shù)及研究領(lǐng)域，如系統(tǒng)總體技術(shù)、建模技術(shù)、協(xié)同仿真技術(shù)、虛擬樣機的支撐環(huán)境等。虛擬樣機系統(tǒng)總體技術(shù)要從整體出發(fā)，規(guī)定和協(xié)調(diào)構(gòu)成虛擬樣機各子系統(tǒng)的運行和相互之間的關(guān)系，實現(xiàn)信息和資源共享，實現(xiàn)系統(tǒng)總體目標(biāo)。系統(tǒng)總體技術(shù)涉及規(guī)范化的體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)采用的標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)以及系統(tǒng)運行模式等。其中，系統(tǒng)集成技術(shù)的核心是工程設(shè)計技術(shù)、建模/仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實/可視化技術(shù)這3類技術(shù)的集成與優(yōu)化。建模技術(shù)是虛擬樣機技術(shù)中的一個重要環(huán)節(jié)，虛擬樣機模型是對實體的數(shù)學(xué)表示，它給出對象結(jié)構(gòu)和性能的描述，并能產(chǎn)生相應(yīng)的圖形，如功能視圖、結(jié)構(gòu)試圖和行為視圖。隨著仿真技術(shù)的發(fā)展，虛擬樣機建模技術(shù)已經(jīng)從對實體的建模發(fā)展到對環(huán)境的建模和對人體行為的建模。實體建模技術(shù)涉及工程和非工程領(lǐng)域各種實體的建模技術(shù)，環(huán)境建模技術(shù)主要解決環(huán)境（如地形、地貌、海洋、大氣、空間環(huán)境等）的建立，人體建模技術(shù)主要涉及模擬人體器官組織和人體在外界物理刺激下的人體外表、功能、性能和行為等的建模技術(shù)。目前主要的建模技術(shù)有幾何建模、機理建模技術(shù)、面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)、面向組件/服務(wù)的建模技術(shù)、辨識建模技術(shù)、基于知識的建模、多模式建模技術(shù)、可視化建模技術(shù)及多媒體建模技術(shù)等。隨著被建模系統(tǒng)的日益復(fù)雜化，單一模式建模僅能描述對象的某一特征，在工程應(yīng)用中，常常是多種建模技
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