模擬機械系統

模擬機械系統是一種幫助分析的模型。採用模擬仿真的方法來構造出特定情況下的機械分析學，是一種幫助分析機械學的方法。

基本介紹

• 中文名：模擬機械系統
• 套用領域：機械加工，模擬仿真領域

相關軟體概述

所謂計算機仿真就是建立系統模型的仿真模型進而在電子計算機上對該仿真模型進行模擬實驗(仿真實驗)研究的過程。計算機仿真方法即以計算機仿真為手段，通過仿真模型模擬實際系統的運動來認識其規律的一種研究方法。計算機仿真作為分析和研究系統運行行為、揭示系統動態過程和運動規律的一種重要手段和方法,隨著系統科學研究的深入、計算機技術的發展,而成為一門新興的學科。

分類介紹

近年來,隨著信息處理技術的突飛猛進,使仿真技術得到迅速發展。計算機仿真主要有以下三種仿真形式：

（1）物理仿真：按照實際系統的物理性質構造系統的物理模型，並在物理模型上進行試驗研究。直觀形象，逼真度高，但代價高，周期長。在沒有計算機以前，仿真都是利用實物或者它的模型來進行研究的。

（2）半物理仿真：即物理數學仿真，一部分以數學模型描述，並把它仿真計算模型，一部分以實物方式引入仿真迴路。針對存在建立數學模型困難的子系統的情況，必須使用此類仿真，如航空航天、武器系統等研究領域。

（3）數字仿真（計算機仿真）：首先建立系統的數學模型，並將數學模型轉化為仿真計算模型，通過仿真模型的運行達到對系統運行的目的。現代計算機仿真由仿真系統的軟體/硬體環境，動畫與圖形顯示、輸入/輸出等設備組成。

優點

1）模擬時間的可伸縮性由於計算機仿真受人的控制，整個過程可控性比較強，仿真的時間可以進行人為的設定，因此時間上有著很強的伸縮性，也可以節約實驗的時間,提高實驗的效率。

2）模擬運行的可控性由於計算機仿真以計算機為載體，整個實驗過程由計算機指令控制進程，所以可以進行認為的設定和修改，這個實驗模擬過程有較強的可控性。

3）模擬試驗的最佳化性由於計算機仿真技術可以重複進行無限次模擬實驗，因此可以得出不同的結果，各種結果相互比較，可以找到一個更理想更優的問題的解決方案，可以作為最佳化實驗，選擇相應的方案。

目前，計算機仿真技術不但是科學研究的有力工具，也是分析、綜合各類工程系統或非工程系統的一種研究方法和有力手段。計算機仿真技術已經在機械製造、航空航天、交通運輸、船舶工程、經濟管理、工程建設、軍事模擬以及醫療衛生等領域得到了廣泛的套用。

模擬機械系統中仿真軟體的套用

基於ANSYS的機械結構仿真

ANSYS軟體作為套用有限元理論成功的大型CAE軟體之一，已經滲透到各個工程領域。它既可以求解靜力學問題，也可以求解動力學問題；既可以求解固體力學問題，也可以求解流體力學問題；既可以計算穩態熱力學問題，也可以處理瞬態時間回響；因此，對結構設計人員來說，CAD/CAE一體化設計是實現這兩個方面的保證之一。通過ANSYS軟體的分析技術，可幫助工程設計人員在結構設計或生產之前預測、仿真、計算結構的性能，從而提高性能質量，降低設計成本，節約資金，縮短投放市場的時間，提高競爭能力。

基於ADAMS的動力學仿真

機械系統動力學仿真分析軟體ADAMS (Automatic Dynam ic Analysis of Systems)最初由美國公司MD I公司開發, 是目前最著名的虛擬樣機分析軟體。ADAMS是以多體系統動力學理論為基礎開發出的大型機械系統仿真分析軟體, 使用互動式的圖形環境和零件庫、約束庫、力庫等, 能夠創建完全參數化的機械系統動力學模型。