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摘要：仿真技术的应用，主要就是对计算机技术下加以实现的，通过 多种学科理论作为基础，在计算机的软件工具支持下，发挥着重要 作用。在早期的计算机仿真技术的应用，是随机数通过实验求解随 机问题方法的应用，在近些年的科学技术迅速发展下，和工业领域 的发展有着紧密的结合，这样就对工业发展起到了很大促进作用。 通过从理论上对仿真技术的应用研究，就能为实际机械设计制造发 展提供理论支持。
关键词：机械设计；仿真技术；应用
一、基于计算机仿真技术的机械制造概述
现在，计算机技术得到了快速的发展，在社会各行各业中均有着 非常广泛的应用，由此也促进了仿真技术的进步与普及，带来了社会 各方面的变化。计算机仿真是一种数字化的手段，亦称“虚拟样机 技术”，它专门指我们通过计算机用专门的软件构建模型，以不同的 动态性能参数对样机的优化方案进行分析，因此免去了大量制造实物 样机的过程，节省了这方面的大量成本。同时它的安全性、稳定性也 明显优于传统的手段，使用起来也更加方便。现在我们在进行机械工 程计算时，要想对各种复杂系统在设计、分析及试验等环节出现的问 题进行解决，就必须运用计算机仿真技术构建起仿真模型，对系统实 际的特质进行分析。这样我们在研发工作的初期，通过仿真技术进行 各种初始设计，并对于虚拟样机进行构建，便能对于现实或虚拟的系 统开展仿真研究与试验，还便于我们对系统进行监测与改进。总而言 之，计算机仿真技术使机械制造的质量与成本都得到了有效优化，是 一种理想的工程技术。
二、计算机仿真系统的构建
如今，计算机仿真技术的大量普及，在各工程系统和项目建设之 前的概念研究与系统的需求分析过程中，发挥着越来越重要的作用。要想构建起这一技术平台，我们需要根据工程的实际需求进行电 脑数学模型和仿真模型的搭建。它同图形学、几何造型学、数据处理 技术、力学这些学科体系都有着重要关联。单靠计算机系统，无法对 研究对象进行识别和处理。因此我们在构建数学模型时，既要能被计 算机接受。又要体现出研究客体实质。综合分析起来，我们认为三维 模型是符合上述要求的。它具有清晰性、直观性等优势，通过三维模 型，我们就能通过建模的精准程度，来决定计算机仿真的精度。在构 建计算机仿真系统时，我们应当注意以下要点：
（1）创建三维模型
我们首先要针对于研究对象，抽象出一个可以有效实现仿真的可 靠系统。同时对其附加一些边界与约束方面的条件。同时我们通过与 之相关的知识体系，以数学表达式的形式来表达出这个仿真系统，阐 述对象便在于数学模型这个计算机仿真的中心环节。依据时间的关 系，数学模型有动态与静态之分。动态模型根据时间关系又分为连续、 离散与混合三种。而不同模型在连续变量系统与离散事件系统方面的 区别，又是基于系统的状态描述与变化方式的。
（2）变换三维模型
对于抽象出来的数学表达式来说，还必须转化为便于计算机开展 处理的形式，这个过程就是对三维模型的变换。对此，我们要运用合 适的算法及计算机语言来表达出数学模型。它的手段分为两种，一种 是基于自身需求研发出新的系统，另一种是直接采用市面上已有的仿 真软件。
（3）对三维模型进行试验
当仿真模型创建出来后，我们将其输入电脑进行运行，便会获取 各种各样的仿真结果，这便是对三维模型进行试验的过程。它的开展 是基于先期设计的实验方案的，其过程难度较小，但仿真结果在衡量 标准上却有待斟酌。它需要对仿真结果的可靠性进行分析，要达到这 个目的又分为两种手段，一种是置信通道法，另一种是仿真过程的反 向验证法。
三、计算机仿真技术在机械设计制造过程中的具体运用
（1）运用于齿轮设计研究
在机械装备中，最基础的零部件莫过于齿轮了。所以它对于计算 机仿真技术的构建也具有关键性的作用。比如我们运用 VisualLisp 语 言，便能够以几何的角度来对于齿轮任何端面齿形的建模和传动仿真 进行研究。此外，计算机仿真技术还可对影响正交面齿轮传动接触点 的主要参数进行分析，还可用于对齿轮泵的齿轮研发设计等。
（2）运用于机械结构件设计
对于机械设备来说，必须要把多种多样的机构进行组装，才能完 成设定好的工艺动作。而在产品的研发环节，必须要通过计算机仿真 技术才能够准确地进行所设定的动作，让不同机构间的动作进行有机 配合，并检查对不同机构间造成干涉的部位，并对于不同的机构组合 方案进行选择。对于三维机械设计软件来说，都具备配套的机构运动 仿真模块，它可以便捷地对于演示机构的运动进行模拟，使用起来直 观性较强。
（3）运用于复杂数值计算分析
运用计算机仿真技术，我们可以让以往的不少难以完成计算分析 的问题迎刃而解。所以它在进行复杂数值计算分析方面是特别有效 的。它能让计算分析过程化难为简，让计算分析的准确性与效率都得 到全面提高，尤其在对于新产品的研发上是独具意义的。
（4）运用于复杂机械加工研究
对于机械设计制造来说，机械加工是其最基础的环节。通过计算 机仿真技术，我们可以有效挖掘出其深层次机理，进而建立起有利于 提高机械加工之性能与质量的理论体系。在进入加工环节后，通过计 算机仿真模型的生成，我们可以对磨削的行为和质量进行预先推测与 评估，使磨削加工的自动化程度与质量都得到提高。
结束语
综上所述，机械设计制造产业的发展过程中，随着新技术的广 泛应用，对整体的机械设计制造产业的发展也有着促进作用。仿真 技术和机械设计制造的结合，为我国的机械制造产业带来了生机， 为促进机械制造产业的可持续发展以及科学性发展打下了基础，希 望此次研究有助于实际机械设计制造产业的发展。
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论文作者:王旭光
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
标签：仿真技术论文; 模型论文; 技术论文; 计算机仿真论文; 系统论文; 机械设计制造论文; 样机论文; 《基层建设》2017年第32期论文;