數字樣機

數字樣機概念
數字樣機技術是以CAX/DFX技術為基礎，以機械系統運動學、動力學和控制理論為核心，融合虛擬現實、仿真技術、三維計算機圖形技術，將分散的產品設計開發和分析過程集成在一起，使產品的設計者、製造者和使用者在產品的早期可以直觀形象地對數位化的虛擬產品原型進行設計最佳化、性能測試、製造仿真和使用仿真，為產品的研發提供全新的數位化設計方法。
狹義的數字樣機認識從計算就圖形學角度出發，認為數字樣機是利用虛擬現實技術對產品模型的設計、製造、裝配、使用、維護與回收利用等各種屬性進行分析與和設計，在虛擬環境中逼真的分析與顯示產品的全部特徵，以替代或精簡物理樣機。
廣義的數字樣機從製造的角度出發，認為數字樣機是一種基於計算機的產品描述，從產品設計、製造、服務、維護直至產品回收整個過程中全部所需功能的實時計算機仿真，通過計算機技術對產品的各種屬性進行設計、分析與仿真，以取代或精簡物理樣機。
數字樣機技術特點
無論是狹義的還是廣義的數字樣機，都具有以下三個技術特點：
（1）真實性。數字樣機的根本存在目的是為了取代或精簡物理樣機，所以數字樣機必須在仿真的重要方面具有同物理樣機相當或者一致的功能、性能或者內在特性，即能夠在幾何外觀、物理特性以及行為特性上與物理樣機保持一致。
（2）面向產品全生命周期。數字樣機是對物理產品全方位的一種計算機仿真，而傳統的工程仿真是對產品某個方面進行測試，以獲得產品該方面的性能。數字樣機是由分布的、不同工具開發的甚至是異構子模型的聯合體，主要包括CAD模型、外觀模型、功能和性能仿真模型、各種分析模型、使用維護模型以及環境模型。
（3）多學科交叉性。複雜產品設計通常設計機械、控制、電子、流體動力等多個不同領域。要想對這些產品進行能夠完整而準確的仿真分析，必須將多個不同學科領域的子系統作為一個整體進行仿真分析，使得數字樣機能夠滿足設計者進行功能驗證與性能分析的要求。