數(shù)字模型（虛擬模型）

利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件（如 SolidWorks、AutoCAD、CATIA 等）創(chuàng)建的三維虛擬模型，支持參數(shù)化設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)仿真。

應(yīng)用場(chǎng)景：研發(fā)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)仿真、碰撞檢測(cè)；虛擬調(diào)試、數(shù)字孿生系統(tǒng)等。

特點(diǎn)：可快速修改、支持多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)，與物理模型結(jié)合可實(shí)現(xiàn) “數(shù)字 - 實(shí)體” 閉環(huán)。

按技術(shù)領(lǐng)域分類

機(jī)械加工設(shè)備模型

如機(jī)床（車床、銑床、加工中心）、沖壓設(shè)備、鑄造設(shè)備等，重點(diǎn)體現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)軌跡和加工工藝。

動(dòng)力設(shè)備模型

如發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)等，注重內(nèi)部熱力循環(huán)、流體力學(xué)原理的展示。

自動(dòng)化設(shè)備模型

如工業(yè)機(jī)器人、流水線生產(chǎn)線、智能倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備等，強(qiáng)調(diào)控制系統(tǒng)、傳感器布局和協(xié)同作業(yè)流程。

特種設(shè)備模型

如化工反應(yīng)釜、礦山機(jī)械、航空航天設(shè)備等，需結(jié)合特定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工況進(jìn)行建模。

建模技術(shù)

正向建模：從概念設(shè)計(jì)出發(fā)，通過 CAD 軟件逐步構(gòu)建設(shè)備的幾何結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系。

逆向建模：通過三維掃描（如激光雷達(dá)、結(jié)構(gòu)光掃描儀）獲取現(xiàn)有設(shè)備的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，反推三維模型，用于舊設(shè)備改造或仿制。

多物理場(chǎng)建模：結(jié)合流體力學(xué)（CFD）、有限元分析（FEA）等工具，模擬設(shè)備在溫度、壓力、電磁等多場(chǎng)耦合下的性能。

典型工業(yè)設(shè)備模型案例

數(shù)控機(jī)床模型

物理模型：展示主軸、刀庫(kù)、導(dǎo)軌等關(guān)鍵部件的裝配關(guān)系，用于職業(yè)院校教學(xué)。

數(shù)字模型：通過 CAM 軟件生成加工路徑，模擬零件切削過程，優(yōu)化刀具軌跡。

工業(yè)機(jī)器人模型

數(shù)字模型：在 RobotStudio 等軟件中仿真機(jī)器人抓取、焊接等動(dòng)作，驗(yàn)證軌跡規(guī)劃的合理性。

數(shù)字孿生模型：連接真實(shí)機(jī)器人的編碼器數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示關(guān)節(jié)角度和負(fù)載狀態(tài)。

化工設(shè)備模型

概念模型：用流程圖表示反應(yīng)釜、換熱器、管道之間的物料流動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)過程。

物理模型：按比例縮小的精餾塔模型，展示內(nèi)部塔板結(jié)構(gòu)和傳質(zhì)原理。