數字化設計技術

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1、數字化設計技術讀書報告專業(yè)機械工程及自動化年級2011級班級學號姓名完成時間2015年1月7日摘要：數字化技術的應用和發(fā)展，促進了傳統制造業(yè)的改革和發(fā)展．隨著制造業(yè)信息化進程的加快，制造業(yè)的智力投入和服務意識將日益增強。在產品設計與開發(fā)中，數字化設計技術對其影響很大，隨著計算機技術的不斷發(fā)展，產品設計與開發(fā)技術越來越先進，對現在制造技術的具有很重要的意義。此次數字化設計技術閱讀報告，就是要我們了解數字化設計技術與產品開發(fā)、產品設計之間的密切關系，以及認知數字化設計技術在現實生活中的意義。關鍵詞：數字化設計技術；產品設計；產品開發(fā)；意義；IIII目錄1.前

2、言11.1數字化設計技術的概念11.2數字化設計技術的特點11.2.1虛擬產品開發(fā)技術11.2.2異地協同制造技術22.數字化技術與產品開發(fā)的關系23.數字化技術在產品設計中的應用33.1數字化建模技術33.2數字化仿真與虛擬現實技術43.3多學科綜合優(yōu)化技術43.4數字化設計在產品設計中應用的狀況及發(fā)展趨勢54.有限元分析技術在產品開發(fā)中的應用65.結合實際淺談數字化設計技術的意義76.小結77.參考文獻8IVIV1.前言1.1數字化設計技術的概念隨著信息技術和通信技術的發(fā)展，數字化時代正在到來．數字化技術是指利用計算機軟硬件及網絡、通信技術，對描述的

3、對象進行數字定義、建模、存貯、處理、傳遞、分析、綜合優(yōu)化，從而達到精確描述和科學決策的過程和方法．數字化技術具有描述精度高、可編程、傳遞迅速、便于存貯、轉換和集成等特點，因此數字化技術為各個領域的科技進步和創(chuàng)新提供了嶄新的工具。數字化技術與傳統制造技術的結合稱為數字化制造技術。30年來數字化制造的應用范圍不斷擴大，數字化制造技術已逐漸成為制造業(yè)信息化中的主流技術和核心技術．由于數字化技術是科學分析和科學決策的理論基礎，提供了從定性到定量、從模糊到精確、從直覺到科學的工具，因而數字化技術推動了制造科學的發(fā)展和進步。目前制造業(yè)的幾個重要發(fā)展方向，如精密化、自

4、動化、集成化、虛擬化、網絡化、全球化，無一不與數字化技術的發(fā)展密切相關．因此，面對制造業(yè)全球化競爭的日益激烈，必須重視數字化制造技術在我國的形成和發(fā)展。1.2數字化設計技術的特點20世紀有許多重大高新技術的應用，但沒有一項技術的影響像信息技術和數字化技術那樣深，那樣廣。由于數字化技術的可控性、可變性、離散性、可視性、集成性，產生了很多新的現代設計方法、工藝技術和管理模式。1.2.1虛擬產品開發(fā)技術9虛擬產品開發(fā)是建立在利用計算機和網絡技術完成產品開發(fā)過程構思設計的新概念。它以計算機仿真和產品生命周期建模為基礎，集計算機圖形學、人工智能、并行工程、網絡技術

5、、多媒體技術和虛擬現實技術等為一體，在虛擬環(huán)境下，對產品進行構思、設計、制造、測量和分析。虛擬產品開發(fā)的顯著特點之一是利用存儲在計算機內部的數字化樣機即虛擬產品來代替實物樣機進行仿真、分析，從而提高產品在時間、質量、成本、服務和環(huán)境等多目標中的決策水平，達到全局優(yōu)化和一次性開發(fā)成功的目的。為此，虛擬產品開發(fā)環(huán)境要求提供全面的產品數據定義、各種仿真工具、可視化的人機交互操作工具及分布式協同工作條件和運行機制。虛擬產品開發(fā)技術通過采用虛擬現實和增擴現實技術為產品開發(fā)人員提供了高度可視化和高度柔性化的人機交互接口，將人類的觀察、思維、想像和操作能力有機地集成在

6、一起，從而為人類提供了更友好廣闊的創(chuàng)造性空間。1.2.2異地協同制造技術數字化技術是信息共享和集成的重要基礎，特別是網絡技術的迅速發(fā)展和廣泛應用，生產企業(yè)已突破傳統地域對產品設計制造方式的約束，在網絡環(huán)境的支持下，實現企業(yè)間的協同和各種社會資源的共享和集成。企業(yè)間協同包括產品設計和制造協同、供應鏈協同和商務協同；社會資源包括制造資源、智力資源和環(huán)境資源。企業(yè)可以面向全球開展業(yè)務，在全球范圍內尋找零部件供應商，選擇進行產品創(chuàng)新開發(fā)制造的合作伙伴，開展生產銷售，提高企業(yè)的產品創(chuàng)新能力和制造能力，實現產品設計制造的高速度和低成本。2.數字化技術與產品開發(fā)的關系

7、數字化技術改變了傳統的產品開發(fā)理論、方法和工具，隨著信息技術的飛速發(fā)展和產品開發(fā)集成程度的不斷增加，數字化產品開發(fā)所包含的工作內容和在企業(yè)中所產生的作用也日益增加。數字化產品開發(fā)的主要特點是實現面向產品生命周期的設計，即在產品開發(fā)階段，有關產品的性能、形狀、尺寸大小以及零件的材料、數量、結構工藝性、裝配工藝性等都要確定。數字化技術與產品開發(fā)的關系跟傳統的技術與產品的關系相比，有以下幾個特點：(1)單目標規(guī)劃向多目標規(guī)劃的轉變9傳統產品開發(fā)規(guī)劃是一種僅考慮產品性能要求的規(guī)劃。數字化產品開發(fā)規(guī)劃不僅要考慮產品性能要求，而且更重視用戶的個性化需求和考慮產品全生

8、命周期內各階段的要求及可持續(xù)發(fā)展的策略，尤其是對材料、能源和環(huán)境方面的要求越來越