1.2.机械仿真技术概述

1.2.1.机械仿真技术与虚拟样机技术简介

机械运动仿真技术是以动力学为理论依据并且以机械系统运动学及计算机普遍应用技术为基础的一项全新的技术。此技术着重以计算机进行机械系统在实际情境中的运动及其本身的动力特征，同时依照机械设计者各异的需求来得出相应的仿真成果，对相关参数进行修改，直到最终满足符合要求的性能以及实现对机械整体系统的优化。经由机械运动仿真技术我们能够对机械系统的运动进行模拟，以此检验设计本身是否合理及准确，力学性能参数及运动是不是符合设计需求以及运动各关联机构间会否有干扰之类的问题发生。通过对虚拟模型的构筑过程进行不懈的改进与完善，保障设计过程中的质量并缩减机械产品的科研及筑造时间，使设计成功率大幅增长且以此提升机械产品的市场竞争力。

机械设计这一领域中，设计的整个过程可以划分成一下几个阶段：运动学、动力学、静力学分析，系统与方案的优化，原理方案的设计，结构设计及强度计算分析。固有的设计手段是可以经由理论分析计算达成的，可是普遍存在的情况是，为免去繁杂的理论分析与计算，设计者在机械设计进程中常常会利用过去的经验或者是以往类似案例中使用过的方法来减轻计算压力，如此一来使得设计周期延长，工作效率下降，同时可能会致使设计成果不精确，达不到所需要的令人满意的成果，同时也缺少科学可靠的理论依据。

虚拟样机这一项技术如今已经趋向于极为完备的阶段且获得了极为广的运用。其本质上即为一类能够极为好地解析产品本身所具的特点性能以及化解与此有着极为紧密联系的各式各样的难点，处理在固有的设计与构架进程中所出现的各种弊端的新型高端技术。在这一项技术中有关的设计者们可在很大的程度上来对CAD这一系统所赋的各式各样的零件其有所关联的几何讯息乃至物理讯息等，做好直连化的运用，并且可于计算机上做好操作以便对各式的零件与零件间的互相相连点做好详细的含义给定，可对机械系统做好完完整整的虚拟化的安排装设以及配设以及极为迅速地获得机械系统其所对照的虚拟样机，并透过其相应的仿真型软件来当做是借助用具以在不一样的虚拟化的条件之下切切实实地做好模拟系统这一项作业，并能够特别地依据其在不一样的作业情形下所具的受力现况以及运动来完成相应的仿真解析作业，查看以及透过试验的方式来测好其各大组合要件间的互相的运转形态，如此一来能够方便于它在计算机上对各大不一样的创设方略做好缺漏补修作业，以及对系统做好实实在

在的修改以及完备作业，并于最后阶段获得至为优化的设计方略以及据此来制造得出物理样机。在虚拟样机最终取代了物理样机来对设计进行检查验证时其具备了以下几个有点：在设计初始阶段先要明确地给定出极为至要的相应设计参数数值并且要升级产品研发流程，以及压缩其整体的研发用期并减低其整体的成本，以及提升产品整体的品质水准令其更显合格。当下，国外已有不少运用虚拟样机技术的商业软件出现，当中最为突出的是美国

MDI企业所研发的ADAMS软件。

1.2.2.技术特点

与传统的样机分析相比，虚拟样机技术更重视的是整体的优化。它通过综合虚拟样机与环境，对产品的多种预设方案进行测试、评估，并不断完善设计方案，直到整机性能达到最优。传统的产品设计历经了一个渐进的过程，各子系统的设计及制造过程都是独立进行的。它忽略了各子系统之间的动态交互与协同求解的过程，因往往到了设备制造的后期才能发现其中的缺陷，严重浪费资源。而虚拟样机技术的使用则可以在短时间内建立包括实际样机多个系统的虚拟样机，实现各子系统的同时设计，在产品设计初期便可以及时发现问题、解决问题，将对设备的的仿真分析作为整个机械设计过程的驱动。当使用虚拟样机技术验证机械设备设计方案时具有以下优点:在设计早期确定关键的参数、优化产品开发过程、缩短开发时长、降低资源损耗、提高设备质量。