在機械產(chǎn)品的設(shè)計階段,工程師通過創(chuàng)建機械模型來直觀地呈現(xiàn)設(shè)計理念,對結(jié)構(gòu)、運動部件等進行優(yōu)化,提前發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題,降低研發(fā)成本和風(fēng)險。比如汽車發(fā)動機的研發(fā),會先制作模型來研究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。
虛擬模型:
CAD 模型:利用計算機輔助設(shè)計(CAD)軟件創(chuàng)建的三維數(shù)字模型,具有的尺寸和幾何形狀,可進行各種分析和優(yōu)化,還能方便地修改和調(diào)整設(shè)計。如在設(shè)計機械零件時,先在 CAD 軟件中創(chuàng)建模型,然后進行強度分析等。
仿真模型:基于計算機仿真技術(shù),結(jié)合物理原理和數(shù)學(xué)算法,對機械系統(tǒng)的運動、力學(xué)性能等進行模擬和分析的模型。如通過仿真模型模擬機器人的運動軌跡和動力學(xué)性能,優(yōu)化其控制策略。
材料選擇
模型材料:常用的有木材、塑料、泡沫板、有機玻璃等,木材適合制作結(jié)構(gòu)框架和一些傳統(tǒng)風(fēng)格的建筑;塑料具有良好的可塑性和耐用性,可用于制作各種形狀的部件;泡沫板輕便且易于切割和塑形,常用于地形地貌的制作;有機玻璃透明度高,適合制作玻璃建筑或展示水體等。
裝飾材料:包括各種顏料、貼紙、紋理紙、絨毛等,用于模型的表面處理和裝飾,以增加真實感和細節(jié)效果。
燈光材料:如 LED 燈、光纖等,用于為模型添加燈光效果,LED 燈具有節(jié)能、壽命長、顏色豐富等優(yōu)點,光纖則可以實現(xiàn)柔和、均勻的照明效果。
動態(tài)
水流:對于有河流、湖泊等水體的沙盤模型,可以通過安裝微型水泵和透明管道,模擬水流的流動。在管道內(nèi)設(shè)置彩色燈光,隨著水流的流動,燈光也會產(chǎn)生動態(tài)變化,使水體更加生動逼真。
車輛和人物動態(tài):在沙盤模型的道路或廣場上,可以設(shè)置一些電動的車輛或人物模型,通過遙控或定時裝置,讓它們在特定的區(qū)域內(nèi)移動,增加模型的生活氣息和動態(tài)感。
機械運動:如果沙盤模型中有工廠、港口等場景,可以設(shè)置一些機械運動,如起重機的升降、輸送帶的運轉(zhuǎn)等,通過小型電機和傳動裝置來實現(xiàn),展示出工業(yè)生產(chǎn)的場景。