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图源："Gorodenkoff / stock.adobe.com" 有了材料科学，我们现在可以使用多种多 样的新材料。如果能够以虚拟的方式描绘 并测试这些可能稀缺或昂贵的材料，就可 以让任何人在自己的设计中用上它们。 每个组件都有自己的弹性模量、熔点、剪 切 力 极 限 和 压 缩 极 限 等 属 性 。在 模 拟 世界中，应力集中点和危险区域都可以 显 示 出 来，从 而 帮 助 进 行 设 计 迭 代 改 进；此外，也可以确定总成的配合和摩 擦，而且随着3D 建模和模拟工具的改 进，整个复杂总成都可以通过虚拟方式 渲染出来。 您不仅可以看到组件在标称条件下如 何配合和相互作用，各地的设计团队还 可以查看齿轮升温时的摩擦、温升、配合 和干扰的热模拟。有了这样的视野，在 原型零件还没有制作之前，就可以对不 同的材料进行实验，从而显著节省时间 和费用。无论是何种情况，设计完稿的 基本元素现在都尽在掌握。 使用相同的数据作为数据源，分散在世 界各处的团队成员可以共同而又独立地 工作，进行验证和测试，确保组件在正确 的位置放置妥当，并模拟最坏情 况下的应力和失效模式。此外，即使是对 自己专业领域之外的内容，得到这种赋 权的设计团队也可以提出问题。遵循戴 明哲学(一种全面的领导和管理方法) 的 公司已经发现了这一点。 原型 从虚拟 到实体 机械零件的细节一经确定，就可以使用 自动化CNC技术、3D打印或传统手工 方式制作原型。但是，在制造用于批量 生产的昂贵工装和模具之前，必须要让 经过彻底审查的虚拟产品接受机械和 电气方面的考验，以确保万无一失。 通常，电子产品只有在机械约束条件全 部明确之后才可以投产。例如，如果不 知道印刷电路板的尺寸或连接器穿过 机箱所需的位置，就无法设计印刷电路 板。因此，机械设计约束通常是首先需 要确定的方面。 对于电子产品本身，沉浸式技术可以用 来评估封装间距和高度，也可以用来解 决电物理问题， 还可以对组件温度、热 流和散热器效率、电容器和电感器间距 以及后备来源的组件进行验证 。以3D 结 构 的 形 式 观 察，对 于 确 保L E D 与 指 示灯或导光柱对齐而言非常有益，因为 2D 图纸并不总是能面面俱到，而且不 是每个人都能在心中将2D图片转化为 3D图像。这种视角可以有效地实现用户 界面测试，尽可能避免代价高昂的无谓 迭代。 然而，沉浸式技术能够找出的不仅仅是 机械和电气问题，光电、机电、电化学和 传感器技术也是虚拟设计的受益者。 虽然虚拟技术对PCB设计、电缆线束制 造、文件化和软件工程等学科影响不是 很大，但系统级设计师、工程团队负责人 和经理都能够从这项技术带来的简化流 程中受益。如果看不见、摸不到，或者无 法拿在手中，就很难真正负责任地开展 设计项目的各项工作。 虚拟技术将使设计经理能够在产品投产 之前详细检查他们的设计。这种新的现实 可以使项目大大简化，因为这将会减少甚 至完全消除代价高昂的迭代， 从而以更 29 |