数字样机概念和特点
数字样机的模型校正
数字样机的模型校正摘要：I.引言- 介绍数字样机的概念- 说明模型校正的重要性II.数字样机模型校正的原理- 解释模型校正的基本原理- 说明模型校正的方法和步骤III.模型校正的流程- 详细描述模型校正的整个流程- 解释每个步骤的目的和作用IV.模型校正的工具和技术- 介绍常用的模型校正工具和技术- 解释这些工具和技术的优缺点V.模型校正的挑战和解决方案- 讨论模型校正过程中可能遇到的挑战- 提出相应的解决方案VI.结论- 总结模型校正的重要性- 强调模型校正对数字样机的影响正文：I.引言数字样机是一种通过数字技术模拟真实产品的模型，广泛应用于产品设计、测试和制造等领域。
然而，由于各种原因，数字样机模型可能存在一定程度的偏差，需要进行校正以提高模型的精度和可靠性。
本文将详细介绍数字样机模型校正的原理、流程、工具和技术，并探讨模型校正过程中可能遇到的挑战和解决方案。
II.数字样机模型校正的原理数字样机模型校正是通过一系列方法和技术，对模型中的误差和偏差进行修正，从而提高模型的精度和可靠性的过程。
模型校正的基本原理是根据已知的数据和信息，对模型进行调整，使其尽可能接近真实产品。
模型校正的方法和步骤可能因具体应用场景和需求而异，但通常包括以下几个关键步骤：1.数据采集：收集与数字样机模型相关的数据，如设计图纸、实际测量数据等。
2.建立模型：根据采集到的数据，建立数字样机模型。
3.分析模型：对模型进行分析，找出可能存在的误差和偏差。
4.制定校正策略：根据分析结果，制定具体的校正策略和方案。
5.实施校正：按照制定的校正策略，对模型进行修正。
6.验证校正效果：通过一定的方法和技术，验证校正后的模型是否满足要求。
III.模型校正的流程数字样机模型校正的流程大致可以分为以下几个步骤：1.数据准备：收集并整理与数字样机模型相关的数据，如设计图纸、实际测量数据等。
2.模型建立：根据采集到的数据，建立数字样机模型。
3.模型分析：对模型进行分析，找出可能存在的误差和偏差。
数字样机概念和特点
数字样机概念数字样机技术是以CAX/DFX技术为基础, 以机械系统运动学、动力学和控制理论为核心, 融合虚拟现实、仿真技术、三维计算机图形技术, 将分散的产品设计开发和分析过程集成在一起, 使产品的设计者、制造者和使用者在产品的早期可以直观形象地对数字化的虚拟产品原型进行设计优化、性能测试、制造仿真和使用仿真, 为产品的研发提供全新的数字化设计方法。
狭义的数字样机认识从计算就图形学角度出发, 认为数字样机是利用虚拟现实技术对产品模型的设计、制造、装配、使用、维护与回收利用等各种属性进行分析与和设计, 在虚拟环境中逼真的分析与显示产品的全部特征, 以替代或精简物理样机。
广义的数字样机从制造的角度出发, 认为数字样机是一种基于计算机的产品描述, 从产品设计、制造、服务、维护直至产品回收整个过程中全部所需功能的实时计算机仿真, 通过计算机技术对产品的各种属性进行设计、分析与仿真, 以取代或精简物理样机。
数字样机技术特点无论是狭义的还是广义的数字样机, 都具有以下三个技术特点:（1）真实性。
数字样机的根本存在目的是为了取代或精简物理样机, 所以数字样机必须在仿真的重要方面具有同物理样机相当或者一致的功能、性能或者内在特性, 即能够在几何外观、物理特性以及行为特性上与物理样机保持一致。
（2）面向产品全生命周期。
数字样机是对物理产品全方位的一种计算机仿真, 而传统的工程仿真是对产品某个方面进行测试, 以获得产品该方面的性能。
数字样机是由分布的、不同工具开发的甚至是异构子模型的联合体, 主要包括CAD模型、外观模型、功能和性能仿真模型、各种分析模型、使用维护模型以及环境模型。
（3）多学科交叉性。
复杂产品设计通常设计机械、控制、电子、流体动力等多个不同领域。
要想对这些产品进行能够完整而准确的仿真分析, 必须将多个不同学科领域的子系统作为一个整体进行仿真分析, 使得数字样机能够满足设计者进行功能验证与性能分析的要求。
数字样机与数字仿真
数字样机流程图
概念设计 工程设计
数字仿真
工艺设计
生产制造
使用维护
1.3 西门子讲的数字样机
• Siemens PLM，即原来的UGS公司在NX5软件中推出 了主动数字样机技术。该技术将轻量化三维模型 内置于数字样机之中，实现轻量化三维模型和实 体模型的混合应用。该技术的最大优点是，设计 师需要编辑的部分采用实体模型，确保精度，而 其它部分采用轻量化三维模型，大大提高显示速 度。使得数字样机的显示和编辑对计算机硬件的 要求大大降低。
1 何谓数字样机和技术
• 数字样机技术是以CAX/DFX技术为基础，以机械系 统运动学、动力学和控制理论为核心，融合虚拟 现实、仿真技术、三维计算机图形技术，将分散 的产品设计开发和分析过程集成在一起，使产品 的设计者、制造者和使用者在产品的早期可以直 观形象地对数字化的虚拟产品原型进行设计优化、 性能测试、制造仿真和使用仿真，为产品的研发 提供全新的数字化设计方法。
1.2 欧特克讲的数字样机 和数字化样机
• 数字样机是相对于物理样机的概念，是一 个能够考察产品的外型、装配性、可加工 性以及功能特性的三维数字模型，而数字 化样机是开发和应用数字样机的过程，是 在产品开发的数字阶段，使用数字样机进 行设计、优化、分析、模拟、数据管理乃 至市场宣传的技术解决方案。
1.7 数字样机的技术特点
• 无论是狭义的还是广义的数字样机，都具有如下技术特点： • ⒈真实性。 • ⒉面向产品全生命周期。 • ⒊多学科交叉性。 • ⒋全面实现数字化。强调将产品整个生命周期的各个研发
环节实现数字化。 • ⒌不需要制造成本，不仅能一直保持最新版本的设计方案，
而且所有数据都可以进行保存、回溯和跟踪。 • ⒍绿色环保。
数字样机的模型校正
数字样机的模型校正摘要：一、引言二、数字样机的概念和重要性三、数字样机的模型校正方法四、模型校正的挑战与解决方案五、模型校正的实际应用案例六、结论正文：一、引言数字样机，也称为数字模型或数字孪生，是指将物理世界中的产品、设备或系统，通过数字化手段在虚拟世界中创建出一个与之完全相符的数字模型。
数字样机技术在工程仿真、产品设计、虚拟制造等领域有着广泛的应用。
然而，数字样机的模型精度直接影响到应用的效果和质量，因此，数字样机的模型校正成为了一个重要的研究课题。
二、数字样机的概念和重要性数字样机是数字孪生技术的核心，它是产品全生命周期中的数字化代表。
数字样机不仅可以在设计阶段模拟产品的性能，预测其在实际使用环境中的表现，还可以在生产过程中进行虚拟测试和调试，甚至在产品退役后，通过数字样机进行仿真分析，以提高产品性能和降低维护成本。
三、数字样机的模型校正方法数字样机的模型校正，主要是通过比较数字样机的模型预测和实际测量数据，对模型的参数进行调整，以提高模型的精度和准确性。
模型校正的方法主要有以下几种：1.基于数据驱动的方法：这种方法主要依赖于大量的实验数据，通过建立数据驱动的模型，如神经网络、支持向量机等，对数字样机的模型进行校正。
2.基于物理模型的方法：这种方法主要依赖于对产品或系统的物理规律的深入理解，建立物理模型，通过将物理模型与数字样机的模型进行比较，对数字样机的模型进行校正。
3.混合方法：这是基于数据驱动方法和基于物理模型方法的结合，综合利用两种方法的优点，提高模型校正的精度和效率。
四、模型校正的挑战与解决方案模型校正的过程中，面临着许多挑战，如数据不足、数据质量低、模型复杂度高、计算资源有限等。
为了解决这些问题，研究者们提出了许多解决方案，如数据增强、迁移学习、贝叶斯优化等。
五、模型校正的实际应用案例模型校正在航空、汽车、能源等领域都有广泛的应用。
例如，在飞机设计中，通过数字样机技术，可以在计算机中模拟飞机的飞行性能，预测其在实际飞行中的表现。
数字样机在我国飞机设计中的应用与发展思路
数字样机在我国飞机设计中的应用与发展思路飞机数字化设计已在国内某些飞机的局部设计中开始应用，但飞机全机采用三维全数字设计则尚无先例。
中国航空工业第一集团公司所属的西安飞机设计研究所用1年多的时间，解决了飞机全机三维数字化设计的重大技术关键，成功地攻克了飞机全机三维外形建模的难关，建立了三维外形数模，实现了结构、管路、系统的三维设计、三维协调、三维预装配生成全机数字样机的历史性突破。
我国首架飞机数字样机的问世，标志着西安飞机设计研究所的设计水平已基本进入数字化设计阶段，该成果为“十五”期间的以“全机、全过程、全数字化”为技术特征的飞机设计应用，实现飞机研制生产从以模拟量传递为主转变到以数字量传递为主，从采用物理样机协调为主转变到采用数字样机协调为主作了一定的技术准备；为我国航空行业由传统的飞机研制模式向数字化设计制造的现代化研制模式的转变奠定了基础。
1、实现三维外形建模和全机数字化样机设计多年来，由于坚持数字化技术的基础设施建设和应用技术研究，全所的数字化设计环境有了很大改善，数字化技术的应用水平也有很大提高。
1999年，在某型飞机研制正式批准立项后，经过认真细致的调研，全面分析了国内外数字化技术的应用状况和水平，最终决策在型号研制中全面采用三维数字化飞机设计技术。
通过1年的艰苦攻关,我所率先在国内的飞机研制中采用并行工程和无纸设计技术，实现了三维外形建模、三维结构设计、结构件和主要飞机系统件的预装配，最终建成了5万多个零组件、43万多个标准件、可全面应用于生产的全机数字样机。
经过制造的全面检验,证明采用数字样机可缩短60%的设计周期,提高了设计质量,减少了40%的设计反复。
原设计周期为2年6个月，现仅用了1年的时间就全面完成了发图任务。
全数字化设计的飞机首飞成功后，经统计，原有同等规模的飞机在制造过程中约有工程更改单7000张左右，在采用了数字化设计手段后，工程更改单减少到了1082张。
结构件和机加件的生产，由于在数字样机阶段就作了全面协调，在生产中都是一次制造成功，装配到位，没有出现大的返工。
数字样机
虚拟样机 技术VP
数字物理 样机 （DMU）
功能虚拟 样机 （FVP）
虚拟工厂仿真 （VFS）
工业设计阶段：工业设计师，借用草图把数字化信息表达出来，并转变成三维模型继承 应用，保证其徒手勾勒的各种创意不会丢失。 工程设计阶段，机械设计师会将各种零件模型建造出来，确定都能正确地装配与安装； 电气工程师将设计电气系统与机械系统紧密结合，以保证其正常工作。 未来的数字样机将提供功能导向性技术，可以让工程师自动创立他们的模型和图纸，通 过数字样机技术提供的虚拟设计方式解决工程的设计问题。
数字样机（DMU） 对机械产品整机或具有独立功能的子系统的数字化描述： 1、反映了几何属性； 2、至少在某一领域反映了产品对象的功能和性能。 形成于产品的设计阶段，可应用于产品全生命周期，包括 ：工程设计、制造、装配、 检验、销售、使用、售后、回收能环节。
数字样机在功能上可实现产品干涉检查、运动分析、性能模拟、加工制造模拟、培训 宣传和维修规
CATIA数字样机
CATIA数字样机CATIA（Computer Aided Three-dimensional Interactive Application）数字样机是一种CAD（计算机辅助设计）软件。
它具有强大的建模及设计能力，广泛应用于汽车、航空航天、船舶等工业领域。
本文将介绍CATIA数字样机的应用及其在制造行业中的重要作用。
一、CATIA数字样机简介CATIA数字样机是一种基于计算机辅助设计（CAD）的工具，它可以帮助设计师快速建立并修改三维模型。
它提供了丰富的功能和工具，使得设计师能够完整展示产品的外观和结构细节。
这在产品设计和开发过程中起到了至关重要的作用。
二、CATIA数字样机在汽车工业中的应用1. 汽车外观设计通过CATIA数字样机，汽车设计师可以根据客户需求快速生成三维模型，并进行修改和优化。
这有助于设计师更好地理解设计概念，提高设计效率。
同时，数字样机可以模拟不同光照条件下的效果，帮助设计师做出更准确的外观设计决策。
2. 汽车结构设计CATIA数字样机不仅可以用于汽车外观设计，还可以用于汽车结构设计。
它可以帮助设计师进行虚拟装配和碰撞测试，验证汽车零部件的可靠性和安全性。
这大大缩短了产品开发周期，并减少了制造成本。
3. 汽车模拟与分析CATIA数字样机还具有强大的模拟和分析能力。
它可以模拟汽车在不同条件下的运行情况，包括动力学、风阻、悬挂系统等。
设计师可以通过数字样机对汽车进行性能优化，提高产品的市场竞争力。
三、CATIA数字样机在航空航天工业中的应用1. 飞机设计CATIA数字样机在飞机设计中起到了至关重要的作用。
设计师可以使用数字样机进行飞机结构和外观的建模和优化。
数字样机还可以帮助设计师进行虚拟装配和碰撞测试，确保飞机的结构和安全性。
2. 航空发动机设计CATIA数字样机可以帮助航空发动机设计师进行三维建模和优化。
数字样机可以模拟不同工况下的发动机性能，并进行性能优化。
这有助于提高发动机的燃烧效率和推力，减少燃料消耗。
数字样机定义(一)
数字样机定义(一)数字样机定义什么是数字样机？数字样机是一种使用计算机技术模拟物理样机的工具。
它可以通过软件模拟出产品的外观和性能，并提供实时的视觉效果和交互功能。
数字样机的定义1.基本定义：数字样机是利用计算机软件和硬件模拟出产品实体形态和性能的虚拟样机。
–理由：数字样机通过快速、准确地模拟产品样机，在产品设计和开发过程中起到了重要的作用。
它可以减少开发成本和时间，在设计阶段排除潜在问题，并提供更真实的用户体验。
2.CAD定义：数字样机是基于计算机辅助设计（CAD）技术创建的虚拟产品模型。
–理由：数字样机是由CAD软件生成的，通过对模型进行几何学和物理学建模，可以准确地预测产品的性能和行为。
它可以帮助设计师快速迭代设计，提高产品质量和市场竞争力。
3.交互性定义：数字样机是具备交互功能的虚拟产品模拟器。
–理由：数字样机可以通过用户界面和交互操作，模拟产品的使用场景和操作方式。
它可以帮助设计师、工程师和用户更好地理解和评估产品的功能和性能，在产品设计和用户体验优化方面发挥重要作用。
4.三维可视化定义：数字样机是实现产品三维可视化的虚拟模型。
–理由：数字样机通过在计算机上呈现产品的三维模型，帮助设计师和用户更好地理解产品的外观、结构和构造。
它可以帮助设计师进行产品外观设计和风格表达，并提供更直观的产品展示和推广的手段。
相关书籍简介以下是几本与数字样机定义相关的书籍，它们深入阐述了数字样机的概念、应用和技术。
1.《Digital Prototyping and Manufacturing: VirtualPrototyping Using CAD/CAE Software》–作者：Yong Chen, David Zhang–简介：本书介绍了数字样机在产品设计和制造中的应用。
它详细讲解了CAD/CAE软件的使用技巧，介绍了数字样机的概念和工作原理，并提供了实际案例和实践指南。
本书适合从事产品设计和制造的工程师和研究人员阅读。
数字样机全生命周期研究综述
数字样机全生命周期研究综述
李永超;钟小兵;鲁强;陈龙
【期刊名称】《工程与试验》
【年(卷),期】2024(64)1
【摘要】数字样机的问世在几何属性和功能特性方面取代了传统的物理样机,有效减少了产品在试制环节不必要的重复试验,从而降低了生产成本,显著减少了时间投入,并提高了产品质量。
本文简要介绍了数字样机的概念、国内外数字样机研究现状及数字样机发展的1.0和2.0特性,从产品的全生命周期角度分析了数字样机各个阶段的应用,重点介绍了数字样机在产品设计阶段及使用维护阶段的关键作用,最后阐述了当前数字样机技术发展面临的挑战及未来发展前景。
本文的论述为数字样机的设计人员提供了参考。
【总页数】6页(P28-33)
【作者】李永超;钟小兵;鲁强;陈龙
【作者单位】西南技术物理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TH164
【相关文献】
1.数字样机在核工业设备全生命周期的应用研究
2.船舶数字孪生及其服务全生命周期研究综述
3.面向制造企业全生命周期的数字孪生研究综述
4.船舶数字孪生及其服务全生命周期研究综述
5.复杂产品虚拟样机全生命周期管理系统研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
民用飞机数字样机通用要求
民用飞机数字样机通用要求
1. 准确性和真实性：数字样机应该能够准确地模拟民用飞机的各种特性和行为，包括几何形状、材料属性、气动特性、结构强度等。
2. 可视化和交互性：数字样机应该具有良好的可视化和交互性，能够让工程师直观地了解飞机的设计和性能，并进行各种操作和分析。
3. 可扩展性和可维护性：数字样机应该具有良好的可扩展性和可维护性，能够适应不同的设计需求和变更，并方便进行更新和维护。
4. 兼容性和集成性：数字样机应该与其他设计工具和系统兼容，并能够与其他系统进行集成，以实现协同设计和开发。
5. 安全性和保密性：数字样机应该具有良好的安全性和保密性，能够保护设计数据和知识产权，防止未经授权的访问和使用。
6. 验证和确认：数字样机应该经过验证和确认，以确保其准确性和可靠性，满足相关的标准和规范。
7. 培训和支持：数字样机应该提供充分的培训和支持，以帮助工程师和用户掌握其使用方法和技巧，提高工作效率和质量。
总之，民用飞机数字样机的通用要求包括准确性、可视化、交互性、可扩展性、兼容性、安全性等方面，以满足民用飞机设计和开发的需要。
分析数字样机在飞机设计中的应用
分析数字样机在飞机设计中的应用摘要：飞机数字化设计在国内部分飞机局部设计中已经得到广泛的应用，但是飞机全机采用三维全数字设计相关研究还缺少案例和研究经验的支持。
在设计过程中对飞机全机三维数字化设计关键技术加以研究，最终解决了难题，建立了三维外形数模。
本文围绕数字样机设计应用与传统飞机制造模式的差异分析，并结合数字样机设计应用要求以及具体应用体现，分别展开探讨。
关键词：数字样机；三维数字化技术；数字孪生引言：目前是以信息技术革命为中心的知识经济时代，各航空科研院所、集团企业认识到时代的变化需要重新定位战略目标，抓住时代机遇，实现技术革新和再创造，增强自身核心竞争实力。
结合十六大报告提出的发展理念：“要坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条新型工业化之路。
”在外部经济发展形势下，开创了中国飞机全机规模数字样机，解决了三维数字化设计技术难关，预示着我国飞机设计水平进入了数字化设计阶段，与国际飞机设计手段相接轨，为我国传统飞机制造模式向着数字化设计制造模式转变，奠定了发展基础。
一、传统飞机设计制造模式与全机数字化样机设计对比分析从飞机数字化研制模式分析，我国自航空航天工业事业建设开始，始终受限于传统飞机设计制造方式和工具，难以达到国际飞机设计研制的先进水平。
如我国手工图纸设计、手工操作机械加工方法，也可以统称为模线样板法。
操作过程是由图纸、模线样板、样件、工装模具夹具、产品等多个设计环节构成，其本质是基于模拟量传递的产品研制方法，围绕这种研制方法，才能开展一起飞机工厂活动，不仅耗时长，工作效率也慢，严重影响着航空企业设计技术的进步。
因此，需要对传统产品研制过程进行改革创新，利用先进的技术替代传统手工设计方法，以数字化技术为基础进行设计和研究，利用计算机软硬件设施以及网络技术，实现产品设计、制造和管理，在网络和计算机的辅助下建立飞机数字化模型，模拟飞机设计、分析、装配和制造等过程。
数字化设计制造技术是实现集团飞机设计目标的先进技术手段，可以贯穿集团生产全过程，从生产线设备布置、生产线的匹配、物料配送和成本核算等多方面，通过数字化设计制造技术大幅度提高生产效率和质量，增强集团设计研发能力，省去了大量的模线、样板、样件和工装等模拟量传递工具，体现出研发周期短、产品优质、生产高效、成本较低等优势，彻底改变了传统飞机工程设计制造繁琐的过程以及技术、工具应用体系。
飞机设计中的数字样机技术
飞机设计中的数字样机技术郑党党;张志国;刘俊堂【摘要】从CAX工具的单点应用发展到数字样机是数字化技术的飞跃.介绍了数字样机技术的产生和发展历程,对比分析了数字样机技术对飞机设计流程的影响,给出了飞机设计中几何样机和性能样机的概念及其用途.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P83-86)【关键词】虚拟样机;数字样机;几何样机;性能样机【作者】郑党党;张志国;刘俊堂【作者单位】中航工业第一飞机设计研究院,西安 710089;中国国际工程咨询公司,西安 710089;中航工业第一飞机设计研究院,西安 710089【正文语种】中文随着计算机技术的发展，数字化技术的应用越来越广泛，各类计算机辅助技术（CAX）在产品设计中发挥着越来越重要的作用。
随着数字化技术应用的不断深入，产品设计正在由以CAX工具单点应用为核心的“设计数字化”向以数字样机（Digital Mock-Up，DMU）为核心的“数字化设计”转变，数字样机技术成为当前国内外研究的热点[1]。
数字样机技术的产生与发展1 虚拟产品开发与数字样机20世纪80年代到90年代，计算机技术的飞速发展推动了数字化技术在飞机等复杂产品研制中的快速应用。
波音公司在波音777研制中引入虚拟产品开发技术（Virtual Product Development，VPD），采用数字化手段研制出世界上第一架“无纸客机”，其中设计、装配、性能评价与分析大量采用了数字化技术，使得研发周期大大缩短、研发成本显著降低，确保了最终产品一次接装成功[2]。
虚拟产品开发过程的核心技术是虚拟样机技术（Virtual Prototyping Technology，VPT），即利用构建在计算机上、具有相当功能真实度的原型系统代替物理样机，对其候选设计的各种特性进行测试和评价的一种综合性技术。
按照美国国防部建模和仿真办公室（DMSO）的定义，虚拟样机技术包括数字样机、虚拟功能样机（Functional Virtual Prototyping，FVP）和虚拟工厂（Virtual Factory，VF）3个方面[3]。
数字样机在汽车电器系统上的应用
数字样机在汽车电器系统上的应用伍昆;陈晶【摘要】介绍数字样机的概念以及在汽车电器系统上的应用,结合其技术特点和优势,总结对车型开发的经济优势以及对整个车型开发周期的贡献.【期刊名称】《汽车电器》【年(卷),期】2013(000)008【总页数】2页(P1-2)【关键词】数字样机(DMU);电器系统;三维数据运动校核【作者】伍昆;陈晶【作者单位】奇瑞汽车股份有限公司,安徽芜湖241009;奇瑞汽车股份有限公司,安徽芜湖241009【正文语种】中文【中图分类】U463.6761 数字样机的概念数字样机（DMU： Digital Mock-Up）技术被很多人片面地理解为就是通过三维模型将零部件装配在一起，其实，实现三维装配是实现数字样机最基本的一步。
根据欧洲高级信息化技术组织的定义：“数字样机DMU是对产品的真实化计算机模拟，满足各种各样的功能，提供用于工程设计、加工制造、产品拆装维护的模拟环境；是支持产品和流程、信息传递、决策制定的公共平台；覆盖产品从概念设计到维护服务的整个生命周期。
” 由此可见，数字样机技术主要是指在计算机平台上，通过三维CAD／CAE／CAM软件，建立完整的产品数字化样机，组成电子化样机的每个部件除了准确定义三维几何图形外，还赋有相互间的装配关系、技术关联、工艺、公差、人力资源、材料、制造资源、成本等信息。
2 数字样机的特点和功能数字样机应具有从产品设计、制造到产品维护各阶段所需的所有功能，为产品和流程开发以及从产品概念设计到产品维护整个产品生命周期的信息交流和决策提供一个平台。
数字样机技术，不只是单纯的3D装配，具有以下的功能和特点。
1）协同设计中提供的大量工具（如添加注释、超级链接、制作动画、发布及网络会议功能），使得所有涉及数字样机检查的团队成员可以很容易地进行协同工作。
2）优化设计能够生成零部件或装配件的几何描述替代体，以减少模型数据量，或更好地满足特定应用的特殊要求。
现代飞机装配技术_知识要点
现代飞机装配技术知识要点—、绪论1、飞机装配定义：根据尺寸协调原则，将飞机零件或组件按照设计和技术要求进行组合、连接形成更高一级的装配件或整机的过程。
2、飞机装配发展历程：人工装配、半自动化装配、自动化装配。
3、飞机结构特点：零件多、尺寸人、刚度小、外形复杂、精度要求高。
其装配具有与一般机械产品不同的技术和特点。
4、现代飞机装配技术发展趋势：（1）柔性化：工装和设备适合多种机型或零部件。
（2）自动化：高效自动化装配，具体体现为零部件自动化定位调姿、自动化制孔等。
（3）数字化：高精度数字量传递。
（4）集成化：工艺、工装、设备紧密集成为有机整体。
二、数字化制造1、数字化制造和传统制造的直大区别：（1）改模拟量传递为数字量传递。
（2）把串行工作模式变为并行工作模式。
2、飞机数字化特点：缩短产品研制周期，提高产品质量，降低研制成本。
2、国外飞机数字化技术发展3个历程：4、飞机数字化制造的3个内容：CAD绘图技术、CAD建模技术、MBD技术。
5、数字样机的主要内容：（1）1级数字样机：飞机产品设计从用户的需求开始。
飞机总体设计组经过对飞机的航程、所需燃油、载客量、总体性能及制造成本进行分析后，得出的数据就作为进行初步产品数字建模的依据。
建立飞机总体定义包括飞机的描述文档、三面图、外形气动布局和飞机内部轮廓图（DIP）o（2）2级数字样机：在生产设计数据集发放之前，为工程部门用来进一步进行产品开发，验证设计构型等。
已经用它对飞机结构设计和不同设计组之间的界面进行了协调，零部件外形已经确定下来，但还未进行详细设计。
在这阶段数字化预装配（DPA）的工作进展主要体现在为飞机的可维护性、可靠性、人机工程以及支持装备的兼容性等进行了尽可能的详细设计，但尚未进行详细的装配和安装设计。
工艺装备设计以及描述装配顺序的工艺计划正在进行中。
（3）3级数字样机：这阶段，对详细设计零部件进行完整的数字化预装配，诸如对飞机上的管道系统、控制电缆等制造和安装进行最后计算机描述。
基于MBD技术的数字化样机的建立
基于MBD技术的数字化样机的建立1前言数字化样机(DMU)飞机整机或系统等数字化描述。
主要是基于CATIA创建的产品部件/整机的三维实体模型以及相关的数据集(如属性)，反映产品实际特征。
目前在基于MBD技术的数字化设计制造时代，DMU作为唯一的权威的数据源，贯穿整个飞机产品的生命周期，包括产品设计、生产计划、生产准备、产品运输以及售后服务等各个环节。
2数据输入DMU工作启动基于一系列的飞机设计要求。
飞机设计要求的起点是客户需求，这些需求通过顾客、市场部门、制造部门、产品研发部、工作包团队自上而下金字塔式的沟通交流，最终形成技术文件，包括综合设计要求文件、技术要求文件、质量要求文件、制造要求文件、维护要求文件等。
从概念定义阶段开始进行评估、认证、优化，该项活动持续循环进行，直到在初步定义出口阶段达到成熟度要求并最终定稿。
完整的数字样机包含产品部件/全机零部件及其设备的完整数字信息模型，包括结构件、机构件、系统件(含管路、电子部件等)、标准组件、成品件等，满足产品结构和功能要求，可进行工程分析、优化以及数据管理。
数字样机演变贯穿飞机整个生命周期，其设计进展情况按项目设计阶段计划要求进行。
3概念设计3.1DMU的目标概念定义阶段是飞机研发过程中的第一个且非常重要的阶段，是早期的顶层的潜在生命周期活动，预先确定飞机的功能、形式、成本和研发进度。
其主要任务是选择理想的飞机构型方案，以满足设计要求。
此阶段DMU目标是：(1)能够通过可视化和示意图对设计准则和概念演变进行管理；(2)成为连接几何图形与产品结构纽带。
为此，产品结构必须使用最优的产品顶层节点进行初始定义，以便于产品研发过程中不同阶段的平滑过渡。
3.2DMU的成熟度DMU环境中，成熟度评估基于工程数据集定义的完善程度，成熟度低意味着几个设计概念尚未形成一个解决方案，仍可能发生更改；成熟度高意味着已形成一个解决方案，数据可靠且可能不会发生更改。
当DMU达到成熟度最高时意味着数据集已准备发放。
数字样机的概念
数字样机的概念
数字样机（Digital Prototype）是一种基于计算机技术的虚拟模型，用于模拟和测试产品的设计、功能和性能。
它是一种数字化的产品表示，能够在计算机上进行模拟、分析和验证，以帮助设计师和工程师更好地理解和优化产品的设计。
数字样机的主要作用是在产品开发的早期阶段，通过计算机模拟来预测和验证产品的性能和功能，从而减少物理样机的制作和测试次数，降低产品开发成本和周期。
数字样机可以包括产品的三维模型、材料属性、力学模型、运动学模型、热力学模型等信息，可以进行静态分析、动态分析、疲劳分析、振动分析、热力学分析等多种类型的分析。
数字样机的制作过程通常包括以下步骤：
1. 产品设计：根据产品的需求和设计要求，创建产品的三维模型和相关的工程数据。
2. 模型构建：将三维模型和工程数据导入到数字样机软件中，构建数字样机模型。
3. 模型验证：对数字样机模型进行验证，确保模型的准确性和可靠性。
4. 模型分析：对数字样机模型进行各种类型的分析，如静态分析、动态分析、疲劳分析等，以预测和验证产品的性能和功能。
5. 模型优化：根据分析结果对数字样机模型进行优化，以提高产
品的性能和功能。
6. 结果输出：将分析结果输出为报告、图表、动画等形式，以便
设计师和工程师更好地理解和优化产品的设计。
数字样机技术已经广泛应用于航空航天、汽车、机械制造、电子、医疗器械等领域，在产品设计和开发中发挥着重要的作用。
数字样机技术的最新发展
数字样机技术的最新发展关键字: 数字样机数字样机是一个PLM领域的常用术语。
但是，数字样机本身并没有一致公认的概念，数字样机所包含的内涵也在不断发展。
数字样机技术(DMU，Digital Mockup)从20世纪90年代兴起，早期的概念是指建立整个产品的全三维数字化模型，实现对复杂产品整体的显示和装配过程的模拟。
由于在十多年前计算机硬件技术的局限，而三维CAD软件中包含了产品的几何、拓扑和特征等完整信息，所以在三维CAD环境中显示和编辑整车、整架飞机是极其困难的。
因此，DMU采用专门的一个图形环境，在高性能的图形工作站上，应用高性能计算(HPC)技术，通过只调用零部件件的几何信息，来加速三维模型的显示。
同时，可以在此基础上实现虚拟现实技术的应用。
这是CAD厂商所提出的数字样机技术的概念。
对于CAE厂商而言，他们强调的是数字化功能样机。
这个概念的含义是在三维装配模型上添加了各类物理参数，来实现对产品的虚拟仿真分析，在一定程度上减少物理样机的制作和物理试验。
进入2007年，主流厂商对数字样机的概念和技术都有了新的发展。
Autodesk提出的数字样机(Digital Prototyping)强调将产品的整个生命周期的模型实现数字化，而不仅仅是最终产品的数字化。
数字样机贯穿了从产品的概念设计（工业设计）、工程设计（基于三维CAD和二维CAD的双向集成，机电软件混合设计等技术）、工程分析（虚拟仿真）、市场推广（动漫和3D广告制作）全过程的集成应用。
达索系统的数字样机概念则强化了对产品的详细设计、三维可视化、制造过程仿真、工程分析实现集成应用。
Siemens PLM，即原来的UGS公司今年在NX5软件中推出了主动数字样机(Active Mockup)技术。
该技术将轻量化三维模型内置于数字样机之中，实现轻量化三维模型和实体模型的混合应用。
该技术的最大优点是，设计师需要编辑的部分采用实体模型，确保精度，而其它部分采用轻量化三维模型，大大提高显示速度。
电脑样机是什么意思
电脑样机是什么意思概述在电脑行业中，电脑样机是指在正式生产之前，制造厂商制作的一部或几部的原型机。
这些样机通常用于测试、评估和展示目的，以便在大规模生产之前进行改进或调整。
电脑样机在产品开发过程中起着重要的作用，有助于验证设计、功能和性能，并为客户提供预览产品的机会。
本文将深入探讨电脑样机的意义和作用。
样机的种类电脑样机可以分为几种不同的类型，根据设计和功能的不同，包括以下几类：1.功能样机（Functional Prototype）功能样机是最接近最终产品的样机，它具备了产品设计中的基本功能和性能。
这些样机通过实际测试，验证产品是否可以正常运行，并且符合预期的功能规格。
功能样机可能会使用类似于最终产品的内部组件和外壳设计，以便更准确地模拟最终产品。
2.外观样机（Appearance Prototype）外观样机侧重于产品的外观和外部设计。
这些样机通常不具备功能，但能够显示出产品在外观上的细节和整体外观。
外观样机可以用于展示给客户、投资者和其他相关方，以便获得反馈和建议。
外观样机在产品设计过程中非常重要，因为它们帮助设计师和相关人员评估和改进产品的外观吸引力。
3.工程样机（Engineering Prototype）工程样机是用于测试和验证技术参数、工艺流程和生产线等方面的样机。
这些样机通常包含了最终产品的大部分功能和外观特征，但在某些方面可能会有所妥协。
工程样机有助于制造商进行生产准备，并解决可能在大规模生产中出现的问题。
样机的作用电脑样机在产品开发和生产中扮演着重要的角色，并具有以下几个主要作用：1.验证和改进设计样机提供了一种测试和验证产品设计的方法。
通过制作样机，设计团队可以实际测试各个部件和系统，以确保产品在实际应用中的功能和性能符合预期。
根据测试结果，设计团队可以对设计进行修改和改进，以提高产品的质量和可靠性。
2.产品展示和市场验证样机可以用于展示给客户、投资者和其他相关方，以评估产品的市场潜力和接受度。
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数字样机概念数字样机技术是以CAX/DFX技术为基础，以机械系统运动学、动力学和控制理论为核心，融合虚拟现实、仿真技术、三维计算机图形技术，将分散的产品设计开发和分析过程集成在一起，使产品的设计者、制造者和使用者在产品的早期可以直观形象地对数字化的虚拟产品原型进行设计优化、性能测试、制造仿真和使用仿真，为产品的研发提供全新的数字化设计方法。
狭义的数字样机认识从计算就图形学角度出发，认为数字样机是利用虚拟现实技术对产品模型的设计、制造、装配、使用、维护与回收利用等各种属性进行分析与和设计，在虚拟环境中逼真的分析与显示产品的全部特征，以替代或精简物理样机。
广义的数字样机从制造的角度出发，认为数字样机是一种基于计算机的产品描述，从产品设计、制造、服务、维护直至产品回收整个过程中全部所需功能的实时计算机仿真，通过计算机技术对产品的各种属性进行设计、分析与仿真，以取代或精简物理样机。
数字样机技术特点
无论是狭义的还是广义的数字样机，都具有以下三个技术特点：
（1）真实性。
数字样机的根本存在目的是为了取代或精简物理样机，所以数字样机必须在仿真的重要方面具有同物理样机相当或者一致的功能、性能或者内在特性，即能够在几何外观、物理特性以及行为特性上与物理样机保持一致。
（2）面向产品全生命周期。
数字样机是对物理产品全方位的一种计算机仿真，而传统的工程仿真是对产品某个方面进行测试，以获得产品该方面的性能。
数字样机是由分布的、不同工具开发的甚至是异构子模型的联合体，主要包括CAD模型、外观模型、功能和性能仿真模型、各种分析模型、使用维护模型以及环境模型。
（3）多学科交叉性。
复杂产品设计通常设计机械、控制、电子、流体动力等多个不同领域。
要想对这些产品进行能够完整而准确的仿真分析，必须将多个不同学科领域的子系统作为一个整体进行仿真分析，使得数字样机能够满足设计者进行功能验证与性能分析的要求。