數(shù)字化仿真技術設計學習教案

1、會計學1數(shù)字化仿真技術設計數(shù)字化仿真技術設計(shj)第一頁，共16頁。第2頁/共17頁第二頁，共16頁。仿真仿真(fn zhn)（Simulation) 技術概述技術概述u 仿真技術在制造系統(tǒng)中各階段的應用仿真技術在制造系統(tǒng)中各階段的應用(yngyng)：u 概念化設計階段：對設計方案進行技術、經(jīng)濟分析和可概念化設計階段：對設計方案進行技術、經(jīng)濟分析和可行性研究行性研究u 設計建模：建立系統(tǒng)及零部件模型，判斷產(chǎn)品外形、質(zhì)設計建模：建立系統(tǒng)及零部件模型，判斷產(chǎn)品外形、質(zhì)地及物理特性是否滿意地及物理特性是否滿意u 設計分析：分析產(chǎn)品及系統(tǒng)的強度、剛度、振動、噪聲設計分析：分析產(chǎn)品及系統(tǒng)的強度、剛

2、度、振動、噪聲、可靠性等性能指標、可靠性等性能指標u 設計優(yōu)化：調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構及參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)特定性能或設計優(yōu)化：調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構及參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)特定性能或綜合性能的優(yōu)化綜合性能的優(yōu)化u 制造：刀具加工軌跡、可裝配性仿真，及早發(fā)現(xiàn)加工、制造：刀具加工軌跡、可裝配性仿真，及早發(fā)現(xiàn)加工、裝配中可能存在的問題裝配中可能存在的問題u 樣機試驗：系統(tǒng)動力學、運動學及運行性能仿真，虛擬樣機試驗：系統(tǒng)動力學、運動學及運行性能仿真，虛擬樣機試驗，以確認設計目標樣機試驗，以確認設計目標u 系統(tǒng)運行：調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構及參數(shù)，實現(xiàn)性能的持續(xù)改進系統(tǒng)運行：調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構及參數(shù)，實現(xiàn)性能的持續(xù)改進和優(yōu)化和優(yōu)化第3頁/共17頁第三頁

3、，共16頁。仿真仿真(fn zhn)（Simulation) 技術概述技術概述u 數(shù)字化仿真的優(yōu)勢數(shù)字化仿真的優(yōu)勢(yush)u 提高產(chǎn)品質(zhì)量：再現(xiàn)全生產(chǎn)周期的各種復雜工作環(huán)提高產(chǎn)品質(zhì)量：再現(xiàn)全生產(chǎn)周期的各種復雜工作環(huán)境。境。u 縮短產(chǎn)品開發(fā)周期：各環(huán)節(jié)的仿真、樣機試驗?？s短產(chǎn)品開發(fā)周期：各環(huán)節(jié)的仿真、樣機試驗。u 降低產(chǎn)品開發(fā)成本：虛擬樣機試驗。降低產(chǎn)品開發(fā)成本：虛擬樣機試驗。u 完成復雜產(chǎn)品的操作和使用訓練：再現(xiàn)系統(tǒng)實際工完成復雜產(chǎn)品的操作和使用訓練：再現(xiàn)系統(tǒng)實際工作過程，設計各種作過程，設計各種“故障故障”，“險情險情”。第4頁/共17頁第四頁，共16頁。 實際系統(tǒng) 幾何建模 數(shù)學建模

4、仿真建模 仿真試驗 仿真結(jié)果系統(tǒng)(xtng)建模第5頁/共17頁第五頁，共16頁。 系統(tǒng)建模 數(shù)學建模：根據(jù)仿真目標(mbio)建立的數(shù)學模型（相似度和精度） 演繹法 歸納法 仿真建模：采用仿真軟件中的仿真算法或通過程序語言，將系統(tǒng)的數(shù)學模型轉(zhuǎn)化為計算機能夠接受的技術程序。數(shù)字化仿真數(shù)字化仿真(fn zhn)的基本步驟的基本步驟第6頁/共17頁第六頁，共16頁。研究對象(duxing)：已有或設計中的系統(tǒng)數(shù)學模型：系統(tǒng)的幾何及數(shù)學模型仿真模型：仿真算法及程序數(shù)學建模仿真試驗仿真建模第7頁/共17頁第七頁，共16頁。第8頁/共17頁第八頁，共16頁。第9頁/共17頁第九頁，共16頁。第10頁/共17頁第十頁，共16頁。MATLAB美國Math Works 控制系統(tǒng)仿真語言及系統(tǒng)MSC.Nastran美國MSC Software Corp.結(jié)構、機械系統(tǒng)動力學仿真軟件ANSYS美國ANSYS, INC結(jié)構、熱、電磁、流體、聲學等仿真軟件COSMOS美國solidworks Corp.機械機構、流體及運動仿真軟件PAM-SAFE法國ESI Group汽車被動安全性仿真軟件第11頁/共17頁第十一頁，共16頁。n根據(jù)單元之間的協(xié)調(diào)條件(tiojin)，建立方程組，聯(lián)立求解就可以得到所求的參數(shù)特征。第12頁/共17頁第十二頁，共16頁。第13頁/共17頁第十三頁，共16頁。第14