浅议仿真技术在机械设计制造过程中应用

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1、浅议仿真技术在机械设计制造过程中应用摘要：计算机仿真技术是借助计算机及其相关软件，问题的分析和解决是通过虚拟试验的方法达到的，是一门结合了多种学科和理论的综合性技术。早期的计算机仿真又被称作蒙特卡罗方法，是一门用随机数通过实验求解随机问题的方法。伴随着计算机技术的不断发展，计算机仿真主要经历了三个比较大的阶段，即模拟机仿真、模拟-数字混合机仿真和数字机仿真。如今，计算机仿真技术的应用已经越来越广泛，例如在机械装备加工制造、物流运输、航空宇航、大型船舶制造、工程管理以及医疗保健等等领域。关键词：仿真技术；机械设计；应用1计算机仿真技

2、术在机械制造行业的重要作用计算机仿真也被称作虚拟样机技术，设计人员利用特定软件在计算机上建立模型，通过各种动态性能参数分析来优化样机方案，不需要大量制造实物样机，从而用数字化新型技术取代了传统的实验方法，并且具有节约资金、安全可靠、方便灵活以及可重复使用等优点。如今在机械工程计算中，为了解决许多复杂系统的设计、分析和实验等诸多难题，都需要在计算机中建立真实系统的仿真模型，来分析实际系统的活动特征。在研发设计的初始阶段，设计人员只需用工具软件做不同的初始设计并建立起虚拟样机，就可以对现实的浅议仿真技术在机械设计制造过程中应用摘要：计

3、算机仿真技术是借助计算机及其相关软件，问题的分析和解决是通过虚拟试验的方法达到的，是一门结合了多种学科和理论的综合性技术。早期的计算机仿真又被称作蒙特卡罗方法，是一门用随机数通过实验求解随机问题的方法。伴随着计算机技术的不断发展，计算机仿真主要经历了三个比较大的阶段，即模拟机仿真、模拟-数字混合机仿真和数字机仿真。如今，计算机仿真技术的应用已经越来越广泛，例如在机械装备加工制造、物流运输、航空宇航、大型船舶制造、工程管理以及医疗保健等等领域。关键词：仿真技术；机械设计；应用1计算机仿真技术在机械制造行业的重要作用计算机仿真也被称作

4、虚拟样机技术，设计人员利用特定软件在计算机上建立模型，通过各种动态性能参数分析来优化样机方案，不需要大量制造实物样机，从而用数字化新型技术取代了传统的实验方法，并且具有节约资金、安全可靠、方便灵活以及可重复使用等优点。如今在机械工程计算中，为了解决许多复杂系统的设计、分析和实验等诸多难题，都需要在计算机中建立真实系统的仿真模型，来分析实际系统的活动特征。在研发设计的初始阶段，设计人员只需用工具软件做不同的初始设计并建立起虚拟样机，就可以对现实的或者假设的系统进行仿真研究和试验了，监测和改进系统也很便利。仿真技术的引入不仅极大地提高

5、了机械设备研究设计的质量，而且大幅减少了零部件的开发周期和降低了制造的成本。2计算机仿真的实现计算机仿真技术实现的前提是建立符合实际的电脑数学模型和仿真模型，这个过程涉及到图形学、几何造型学、数据处理技术和力学等知识的集合运用。计算机系统是无法直接识别和处理研究对象的，所以要产生一个既能被计算机接受又可以呈现研究客体实质的数学模型。计算机处理这些将真实系统的实质抽象出来的数学模型，并输出这些模型的相关参数来展示真实系统的某些特质，这种展示也可以是具象的（如三维立体的）。三维立体模型具有更加直观清晰的特点，所以越来越多的被研究人员所

6、采用。数学模型建立起来以后，计算机仿真的精度将由建模的精准程度来决定。综上所述，要想实现计算机仿真大体上分为三个步骤：2.1模型的创建针对要研究的目标或问题，首先需要抽象出一个能迗到仿真目的的可靠系统，并且要给其加上边界条件和约束条件。然后，运用相关学科的知识把这个系统通过数学表迖式准确地阐述出来，阐述的内容就是计算机仿真的核心数学模型。数学模型根据时间的关系可划分为静态模型和动态模型，而动态模型又分为连续时间、离散时间和混合时间三种；模型分为连续变量系统模型和离散事件系统模型是以系统的状态描述和变化方式为依据的。2.2模型的变换

7、模型的变换就是把抽象出来的数学表迗式转换成计算机能够处理的形式，这需要运用适当的算法和计算机语言，这种形式所表迗的内容就是进行计算机仿真的关键__仿真模型。实现这个过程，既可以根据自身需要研发一个新的系统，也可以把当下市面上已有的仿真软件拿来直接运用。2.3模型的实验将创建的仿真模型输入电脑中，运行仿真模型会获取一系列的仿真结果，这就是模型的仿真实验。由于是按照先期设计的实验方案来运行的，所以仿真实验是一件很简单的事情。但是，仿真的结果又应该按照什么标准来衡量呢？这就需要具体辩析仿真结果的可靠性，检验仿真结果可靠性主要有两种方法（

8、置信通道法和仿真过程的反向验证法）。3在机械设计制造行业中计算机仿真技术的广泛应用3.1在齿轮设计研究中的应用齿轮是机械装备的主要基础零部件，研究它的计算机仿真是很有意义的。如运用VisualLisp语言可以从几何角度研究齿轮任何端面齿形的建模和传