虚拟仿真技术在产品开发中的应用研究

第２６卷第６期　２０１３年１１月　机电产品开崖与钏新　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＆Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｖｏ１．２６，ＮＯ．６　Ｎｏｖ．．２０１　３　文章编号：１００２—６６７３（２０１３）０６—０７６—０３　虚拟仿真技术在产品开发中的应用研究　陈玮，芦宏斌，鲁茗莉，李卫华　（军事医学科学院实验仪器厂，北京１００８５０）　摘要：目的：通过虚拟仿真技术在产品开发中的应用。使设计人员对虚拟仿真技术在产品开发方面有一个　全新的、较为全面的认识。在进行产品开发过程中达到提高开发效率，减少设计错误。方法：基于　虚拟仿真技术的内涵，在工业设计领域中紧密结合实例展示虚拟仿真技术中ＣＡＤ技术、ＣＡＥ技术、　ＣＦＤ技术在产品设计开发过程中所采用的方法和呈现形式。结果：虚拟仿真技术涉及领域广，应用　范围宽，可以有效的解决抽象思维与其所产生的实体间的联系问题。虚拟仿真技术不仅为设计人员　提供直观而科学决策的依据，也帮助设计人员做出科学决策。结论：虚拟仿真技术是当今世界应用　的非常广泛的一项高新技术。虚拟仿真技术对于设计工作中提升产品性能、提高设计效率起到了积　极的推动作用，必将为未来的工业设计带来全新的技术革命和设计理念革命。　关键词：虚拟仿真；ＣＡＤ／ＣＡＥ；工业设计：ＣＦＤ：仿真分析　中图分类号：ＴＨ１２３＋．４，ＴＨ１２２　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１００２—６６７３．２０１３．０６．０２８　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｐｒｏｄｕｃｔ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ＣＨＥＮ　Ｗｅｉ，ＬＵＨｏｎｇ－Ｂｉｎ，ＬＵＭｉｎｇ－Ｌｉ，ＬＩ　Ｗｅｉ－Ｈｕａ　（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｐｌａｎｔ，Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＰＬＡ，Ｂｅｒｉｎｇ　１００８５０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ａｐｐｈｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｖｉｒｔｕａｌ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｄｅｓｉｇｎｅｒｓ　ｃａｎ　ｈａｖｅ　ａ　ｂｒａｎｄ—ｎｅｗ　ａｎｄ　ｔｈｏｒｏｕｇｈ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ　ｉｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ　ｗａｓ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｍｅｔｈｏｄｓ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｓｉｍ－　ｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣＡＤ、ＣＡＥ　ａｎｄ　ＣＦＤ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗｅｒｅ　ａｐｐｈｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｄｅｓｉｎ．Ｒｅｓｇｅｔ　Ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｗｉｄｅｌｙ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｓｏｌｖｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ａｂｓｔｒａｃｔ　ｔｉｎｋｉｈｎｇ　ａｎｄ　ｅｎｔｉｔｙ．Ｖｉｒｔｕａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｐｒｏ－　ｖｉｄｅｓ　ｄｅｓｉｎｅｒｇｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｔｕｉｉｔｖｅ　ａｎｄ　ｓｃｉｅｎｔｉｉｃ　ｂａｓｆｉｓ　ｆｏｒ　ｄｅｃｉｓｉｏｎｓ．ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｈｅｌｐｓ　ｔｈｅｍ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ａ　ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ—ｍａｋｉｎｇ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　Ｖｉｒ—　ｔｕａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ａ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｈｉｇｈ—ｔｅｃｈ　ｉｎ　ｔｏｄａｙ　ｓ　ｗｏｒｌｄ．Ｖｉｒｔｕａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｐｌａｙｅｄ　ａ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｗｈｆｉｃｈ　ｗｉｌｌ　ｂｒｉｎｇ　ａ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｉｎｄｕｓｔｉａｒｌ　ｄｅｓｉｎ　ｉｇｎ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｖｉｒｔｕａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ＣＡＤ／ＣＡＥ；ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｄｅｓｉｎ；ＣＦＤ；ｓｇｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　０引言　当今世界产品结构日益多样化和个性化，短周期、　合起来．实现从产品概念、造型设计、结构设计、机构　设计、工程分析、装配及动画演示直到工程制造全部过　程计算机化．实现产品设计的系统化，缩短产品开发周　低成本、高质量以及灵活的市场反应能力成为竞争的重　点。现代工业技术的发展表明，产品的创新是基于知识　期，从而创造出实用、经济、美观宜人的产品。虚拟仿　真技术的应用己经给人们带来了巨大的社会经济效益。　虚拟仿真的表现方法有多种，如有数值仿真、可视　化仿真、多媒体仿真、虚拟现实（ＶＲ）仿真等。为数值仿　真的过程及结果显示增加文本提示、图形、图像、动画　和信息的创新设计＿１１。虚拟仿真技术正是适应产品开发这　一发展趋势而迅速发展起来的、应用非常广泛的一项高　新技术，它将计算机的快速性、准确性以及信息高度集　成性和设计人员的创造性思维、综合分析能力充分地结　修稿日期：２０１３—１０—２５　作者简介：陈玮（１９６９－），男，河北人，硕士，高级工程师，　表现，可以使仿真过程更加直观，结果更容易理解，并　能够验证仿真过程是否正确［２１。　高度发展的科学技术与代表新世纪潮流的优秀工业　设计强强联手．在经济竞争中将扮演重要的角色。虚拟　仿真技术从多方面改变着传统的设计方法。一方面，为　产品创作提供了新的艺术表现手段；另一方面，它采用　以计算机技术为核心的现代高科技，在产品设计过程中　北京自动化学会理事。研究方向：计算机辅助设计（ＣＡＤ）。有限　元，生物医学工程；通讯作者：芦宏斌（１９７１一）．男。山东　人，中国实验动物学会实验动物设备工程专业委员会委员。研　究方向：卫生防护防疫技术与装备研究和医学科研管理研究。　７６