虚拟样机技术在机械工程设计中的应用

　　1 虚拟工程技术特点以及过程

　　1.1 虚拟工程技术的特点

　　虚拟工程技术实际上是建立在虚拟模式下，通过使用计算机进行相应的分析。 依据相关模型，工作人员可以适当的建立一定的虚拟装配。 在进行装配的时候，能够及时发现其中的错误，及时进行纠正，从而保证具有一定的精确性，此外，还可以利用计算机来改正零件存在的错误，具有操作简单，方便等特点，而且在利用计算机改正以后，可以自动出现新的模型[1]. 虚拟工程技术可以在一定程度上改变零件由于出现错误导致的质量问题，全面实现装配、设计、检验的协调方式，可以有效的增加产品质量，保证企业具有一定的竞争优势。

　　1.2 虚拟工程技术应用过程

　　利用虚拟工程技术进行设计的时候，基本上都是依据产品的生命周期进行分析的。 所以，在设计的时候，需要依据客户提出的相关建议和需求进行分析，明确产品的主要性能和实际使用功能，然后在利用虚拟工程技术进行相关的设计，利用虚拟加工进行产品的生产，如果能够符合客户实际需要，就可以进行实际生产，一旦出现问题或者不符合客户的要求，需要进行及时修改模型，然后进行相关理论计算、实践推理以及循环修改等，保证能够符合实际规范和要求， 然后利用计算机进行优化设计。

　　在设计相关零件的时候，应该具有一定的专家系统，依据不同的设计规范和特点得到不同的数据特征，从而建立符合实际情况的模型，形成相应的零件元模型[2]. 然后在模型的设计前提下，进行分级和分类，利用一定的理论和推理得到相应的产品。 在进行虚拟工程设计的时候最主要的就是设计产品模型，在设计的时候出现不同的领域，所以，应该依据不同的类型建立不同产品模型，保证产品虚拟模型具有一定的意义和作用。

　　2 虚拟工程技术的机械虚拟样机技术在机工程设计中的应用

　　在上世纪八十年代出现了一种新的机械工程设计技术，虚拟样机技术，是利用计算机技术逐渐发展和更新的一种辅助计算机机械工程技术，虚拟样机技术也可以被叫做机械系统动态仿真技术。 相关设计人员在计算机上设计一定的模型，然后合理的进行一定的动态分析，不断改进技术和设计方案，利用数字化模式来合理代替物理样机。 使用这种虚拟样机技术可以很好的降低成本，有效增加产品的性能以及产品质量，得到最符合实际的设计方案，所以，在技术刚刚发展起来的时候，就已经得到各界的关注和重视，很多大型企业也开始逐渐使用这种技术，对于企业提高社会效益和经济效益具有一定的意义。 在设计机械工程的时候，适当的使用计算机仿真技术，可以有效的建立各种模型，包括加工零件的方式、加工零件的顺序、选用的工装以及参数、连接件具有的连接性以及运动性。 数字化虚拟样机实际上是一种全新的管理和设计方式[3].

　　机械虚拟样机是一种在三维 CAD 基础上发展起来的技术，三维 CAD 是一种可以进行自底向上、自顶向下的造型模拟设计方式，能够进行仿真装配，结构分析以及仿真运动等很多比较困难的过程，保证设计更加合理。 这种方式可以更加方便的联系 CAE 系统，适当进行合理的仿真，为设计提供一定的数据信息。 依据 UG、SolidEdge 等作为基本设计平台，从而建立一定全参数三维模型。 适当的分析零件的有限元和模拟整体的运动性，利用虚拟化机械技术完善和实施，建立一套符合企业自身发展的三维 CAD 机制，从而可以有效的转变设计模式，提高产品的质量和效率[4].

　　3 虚拟样机技术在机械工程设计中的优势

　　在机械工程设计的时候， 虚拟样机技术具有一定的通用性，可以有效的解决设计中出现的困难问题。 虚拟样机技术实际上是在动力学和力学前提下发展和创新的，是简化处理困难问题的有效方式。 大部分的虚拟样机基本上都是利用代数混合方式建立的，可以简化复杂问题。 虚拟样机可以由很多六个自由度来建立结构域，并且互相约束，具有一定的通用性，为建立不同种类的模型提供依据和条件。 此外，虚拟样机还可以在一定程度上方便进行系统维护和建设，保证软件具有更高的后期处理作用。 依据运动情况进行传统的机械分析，需要建立一定的模型，虽然没有多少步骤，但是由于会涉及很多方面的数据和运算，导致过程比较复杂，经常会出现错误，从而浪费大量的物力、人力以及财力，才可以保证具有一定的精确度[5]. 使用虚拟样机技术，可以有效的降低人力、财力等的使用，有效的增加工作效率。 在建立一定模型之前，可以利用计算机来完成数据的计算和求解，具有操作方便、精确度高的特点，提高了相关设计人员的创新能力，保证机械设计能够得到一定发展。 传统技术会出现很多数据信息，需要具有一定的经验。 而虚拟样机技术具有更加方便的计算优势，可以直观的展现计算结果和机械性能，保障具有很高的技术和水平。

　　4 结语

　　总而言之，伴随着科学技术以及社会经济的发展，工业也在不断进步和发展，出现越来越多的新技术和工艺。 虚拟工程技术的发展和应用， 在一定程度上改变了传统的机械设计方式，实现了预测性能的特点，有效地增加了生产效率和质量，具有很好的应用和发展前景，对于国家的发展具有重要意义。

　　参考文献：

　　[1]蒿丽萍，王玉平。现代远程开放教育中的机械工程基础课程群虚拟教学团队建设及管理[J].内蒙古电大学刊，2011（6）：63-66.

　　[2]张智焕，张惠娣。机械工程控制的虚拟仿真实验教学实践[J].实验技术与管理，2014（7）：102-103,111.

　　[3]蔡卫国。虚拟仿真技术在 机械工程实验教学中的应用[J].实 验技术与管理，2011,28（8）：76-78,82.

　　[4]王艳丽。分析虚拟仿真技 术在机械工程实验教学中的应用[J].黑龙江科技信息，2012（33）：187-187.

　　[5]徐文山。虚拟仪器及其在 机械工程测试技术中的应用[J].筑 路机械与施工机械化，2014,31（2）：91-94.