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计算机仿真技术在工程中的应用在当今科技飞速发展的时代，计算机仿真技术作为一项重要的工具，在工程领域中发挥着越来越关键的作用。
它为工程师们提供了一种高效、经济且安全的方式来设计、测试和优化各种工程项目。
计算机仿真技术，简单来说，就是利用计算机软件和数学模型来模拟真实世界中的物理现象和系统行为。
通过输入相关的参数和条件，计算机能够预测系统在不同情况下的性能和反应，帮助工程师在实际制造或建设之前发现潜在的问题，并找到最佳的解决方案。
在机械工程领域，计算机仿真技术被广泛应用于产品设计和性能分析。
例如，在汽车设计中，工程师可以使用仿真软件来模拟汽车在行驶过程中的空气动力学特性、结构强度和振动情况。
通过对不同设计方案的仿真分析，可以优化车身外形以减少风阻，提高燃油效率；同时还可以评估零部件的强度和耐久性，确保汽车的安全性和可靠性。
在航空航天工程中，计算机仿真更是不可或缺。
飞机和航天器的设计需要考虑众多复杂的因素，如飞行力学、热力学、材料性能等。
利用仿真技术，工程师能够模拟飞行器在不同飞行条件下的姿态、受力情况以及发动机的工作状态。
这有助于优化飞行器的外形，提高飞行性能，降低油耗，同时也能够减少试飞的次数，降低研发成本和风险。
电气工程领域也得益于计算机仿真技术的发展。
在电力系统的设计和运行中，通过仿真可以模拟电网的潮流分布、电压稳定性以及故障情况下的系统响应。
这有助于合理规划电网的布局，选择合适的电气设备，提高电力系统的可靠性和稳定性。
同时，在电子电路设计方面，仿真软件可以帮助工程师分析电路的性能，预测信号传输的特性，从而优化电路设计，提高电子产品的质量和性能。
在土木工程中，计算机仿真技术在建筑结构的设计和抗震分析方面发挥着重要作用。
工程师可以通过仿真模拟地震作用下建筑物的受力和变形情况，评估结构的抗震能力，并据此进行优化设计，提高建筑物在地震中的安全性。
此外，在桥梁工程中，仿真技术可以用于分析桥梁在车辆荷载和风力作用下的响应，确保桥梁的结构安全和使用性能。
计算机仿真技术在机械工程中的应用研究随着科技的不断发展，计算机仿真技术在机械工程中的应用越来越广泛。
它提供了一种优秀的手段，让机械工程师能够更好地理解设计和制造过程，并预测设备在不同环境下的工作性能。
本文将针对计算机仿真技术在机械工程中的应用展开深入探讨。
一、数值模拟数值模拟是计算机仿真技术的一个重要组成部分。
它通过数学方法和计算机算法，来对机械部件在实际工作环境中的运动和变形进行仿真和模拟。
通常使用的数值模拟法有有限元法、有限体积法和边界元法。
有限元法是最常见的数值模拟方法之一，该方法可以模拟复杂的、非线性的机械系统，并在较短的时间内得出准确的结果。
有限体积法主要应用于流体流动问题的模拟，该方法可以模拟燃烧和动力学等复杂的过程。
边界元法主要用于分析机械结构中的应力分布和振动等问题。
二、模型设计与分析计算机仿真技术还可以用来设计和分析机械模型。
利用计算机辅助设计软件，机械工程师可以在计算机上进行复杂的模型设计，节约大量的时间和人力成本。
最常用的设计软件有AutoCAD、CATIA、Pro/E等。
同时，计算机模拟技术能够让工程师在分析设计模型的性能时更方便。
工程师可以仿真测试模型在各种工况下的性能，并改进模型的设计，使其更符合实际需求。
通过这种模拟测试，工程师能够发现设计中的问题，并在制造阶段之前加以修正。
三、制造模拟计算机仿真技术可以用于制造过程的模拟，例如车削、铣削等。
在制造模拟中，计算机可以模拟加工过程，图形显示出件在较短的时间内如何逐渐成形。
这种技术有助于预测部件的最终尺寸、表面质量和表面粗糙度等。
制造模拟还可以帮助工程师评估机械零件的可制造性。
通过该技术，工程师可以进行虚拟加工试验，并找出加工过程中潜在的问题和困难。
这种技术对于加工零件的成功，提高生产效率和产品质量至关重要。
四、虚拟现实技术虚拟现实技术（VR）是计算机仿真技术的一个分支。
它可以模拟真实环境中的运动和物理反应。
机械工程师在设计时可以使用VR技术进行视觉检查，并在设计阶段就能够识别问题和优化设计。
计算机仿真技术在机械切削加工中的发展现状及趋势随着科技的不断进步，计算机仿真技术在各个领域中发挥着越来越重要的作用，机械切削加工也不例外。
计算机仿真技术通过模拟和计算来模拟真实的加工过程，可以在实际加工之前预测和优化加工结果，提高加工效率和质量。
本文将探讨计算机仿真技术在机械切削加工中的发展现状及未来趋势。
现状目前，计算机仿真技术在机械切削加工中已经得到了广泛的应用。
在加工过程中，计算机仿真技术可以通过建立相应的模型来模拟切削过程，从而预测加工结果。
其中，有以下几个方面的应用：1.刀具路径优化。
计算机仿真技术可以通过模拟和计算，确定最佳的刀具路径，以降低加工时间和成本，提高加工质量。
2.冷却效果分析。
切削加工过程中，冷却是非常重要的一环。
通过计算机仿真技术，可以模拟不同冷却方式对切削过程的影响，以找到最佳的冷却方式。
3.切削力分析。
切削力是切削加工中一个重要的参数，对工件和机床的影响很大。
通过计算机仿真技术，可以准确地预测切削力的大小和方向，以优化切削加工参数。
4.切削表面质量分析。
切削表面质量是衡量切削加工质量的重要指标之一、通过计算机仿真技术，可以模拟不同切削参数对切削表面质量的影响，以帮助优化加工过程。
5.切削稳定性分析。
在切削过程中，切削稳定性是一个重要的问题。
通过计算机仿真技术，可以模拟不同切削参数对切削稳定性的影响，以找到切削过程中的稳定区域。
未来趋势随着科技的不断发展，计算机仿真技术在机械切削加工中的应用还有很大的潜力和发展空间。
下面是几个未来的趋势：1.多物理场仿真。
目前的计算机仿真技术主要关注机械方面的仿真，如切削力、切削表面质量等。
未来的发展方向是将多物理场仿真相结合，如热力学、流体力学等，以更全面地模拟和优化加工过程。
2.智能化仿真。
未来的计算机仿真技术将更加智能化，能够根据实际情况自动调整仿真参数，提高仿真的准确性和效率。
3.虚拟现实技术的应用。
虚拟现实技术的兴起为计算机仿真技术的应用提供了更好的交互方式，未来的发展趋势是将虚拟现实技术与计算机仿真技术相结合，以更直观、更真实地模拟和优化加工过程。
计算机仿真技术在工程中的应用在当今科技飞速发展的时代，计算机仿真技术已经成为工程领域中不可或缺的重要工具。
它能够帮助工程师在实际项目实施之前，对设计方案进行深入的分析和优化，从而降低成本、缩短研发周期、提高产品质量和系统性能。
计算机仿真技术，简单来说，就是利用计算机建立一个虚拟的模型，来模拟真实世界中的物理过程、系统行为或现象。
通过输入相关的参数和条件，计算机可以计算出在不同情况下系统的运行结果，就好像在实验室中进行了无数次的实验一样。
在机械工程领域，计算机仿真技术的应用十分广泛。
例如，在汽车设计中，工程师可以使用仿真技术来模拟汽车在不同路况下的行驶性能，包括悬挂系统的响应、发动机的动力输出、制动系统的效果等。
通过对这些性能的仿真分析，工程师可以对设计进行优化，提高汽车的舒适性、安全性和燃油经济性。
此外，在航空航天领域，计算机仿真技术也发挥着重要作用。
飞机的机翼设计、飞行姿态控制、发动机燃烧过程等都可以通过仿真进行研究和优化，从而提高飞机的飞行性能和可靠性。
在电气工程中，计算机仿真技术同样不可或缺。
对于电力系统的设计和运行，仿真可以帮助分析电网的稳定性、电能质量、故障情况下的系统响应等。
例如，在规划新的变电站或输电线路时，通过仿真可以预测不同负荷条件下的电压分布和功率损耗，从而选择最优的设计方案。
在电子电路设计方面，仿真软件可以模拟电路的工作特性，帮助工程师提前发现潜在的问题，如信号干扰、噪声等，从而提高电路的性能和可靠性。
在土木工程中，计算机仿真技术在建筑结构的设计和分析中具有重要意义。
通过建立建筑物的结构模型，工程师可以模拟地震、风载等外力作用下结构的受力情况，评估结构的安全性和稳定性。
此外，在桥梁设计中，仿真可以帮助分析桥梁在车辆荷载和环境因素影响下的变形和应力分布，为桥梁的设计和维护提供依据。
在交通工程领域，仿真可以用于模拟交通流量、优化交通信号控制、评估道路网络的通行能力，从而改善城市交通拥堵状况。
机器仿真技术在机械设计中的应用随着现代科技的快速发展，机器仿真技术已经成为一个不可或缺的工具，广泛应用在各个领域。
在机械设计领域中，机器仿真技术经常被使用，以帮助工程师完成机械设计的任务。
机器仿真技术可以帮助工程师更好地理解机器的运作原理，同时也为进行机械设计提供了可靠的方法。
一、机器仿真技术的基础机器仿真技术是一种通过应用计算机模拟真实机器的工作情况的技术。
它可以用于模拟机器在各种不同条件下的运行情况，为机械设计过程中的决策提供支持。
机器仿真技术的基础是三维建模，这是一种用计算机创建三维数字模型的技术，可以模拟机器的外部和内部运行情况。
三维建模可以产生复杂的机器模型，使设计师可以更好地理解机器的运行原理和性能特征。
同时，三维建模技术也可以用于评估机器的运行效率、静态和动态特性等。
二、机器仿真技术在机械设计中的应用范围非常广泛，包括以下几个方面：1、机械结构设计：机器仿真技术可以用于评估机器的结构设计，为机械设计提供支持。
根据三维模型和模拟结果，设计师可以优化机器的结构设计，减少机器重量、节省材料和降低成本。
2、机器运行模拟与预测：机器仿真技术可以模拟和预测机器的运行情况，为机械设计提供预测和分析的依据。
仿真可以帮助检测机器的运行状态和故障，优化机器的控制和运行策略，提高机器的运行效率和能耗。
3、机械加工仿真：机器仿真技术可以模拟机械加工过程，为机械生产提供支持。
仿真可以帮助预测加工中的振动、变形和焊接应力等问题，提高机械加工的质量和效率。
4、机器装配和测试：机器仿真技术可以用于机器的装配和测试，为机械制造提供支持。
仿真可以模拟机器的装配过程，减少装配中的错误和不良品率，同时也可以模拟机器的测试过程，降低测试的成本和时间。
三、机器仿真技术的发展趋势机器仿真技术在机械设计领域中的应用已经成为一个不可或缺的工具。
随着呈现技术的发展和计算机硬件辅助逐渐推广到全球，机器仿真技术将有越来越广泛的应用。
同时，随着人工智能技术的不断发展，机器仿真技术也将随之发展。
计算机仿真在机械工程中的应用计算机仿真是一种通过虚拟现实技术，在计算机程序中对现实世界进行模拟或重现的方法。
随着计算机技术的飞速发展，计算机仿真在机械工程领域的应用日益广泛。
一、计算机仿真在机械设计中的应用计算机仿真技术在机械设计中的应用十分广泛。
通过对机械零部件进行仿真模拟，可以快速检测设计方案的可行性和存在的问题，同时也可以节省研发成本和时间。
例如，在发动机的设计中，计算机仿真技术可以用来对气缸、活塞、曲轴等关键部件进行力学分析和热力学计算。
通过仿真模拟，可以直观地了解发动机各部件的应力状态，并优化设计方案，以提高发动机的可靠性和效率。
另外，计算机仿真技术还可用来模拟材料的研究和开发，以及产品的性能测试等方面。
通过对不同材料的力学性能和热学性能进行模拟，可以评估材料的适用性，从而优化产品的性能和耐用性。
二、计算机仿真在机械加工中的应用机械加工是指对机械零部件进行加工和组装，以满足产品设计和生产需求。
计算机仿真技术在机械加工中的应用也十分广泛。
在机械加工中，计算机仿真技术可以用于模拟加工过程中的各种情况和可能出现的问题，以及确定加工中需要注意的关键环节。
例如，在数控机床加工中，计算机仿真技术可以用来确定工具路径、刀具轨迹和切削参数等，以确保加工质量和效率。
此外，计算机仿真技术还可以用于模拟机械零部件的装配和拆卸过程，以快速识别并解决存在的问题，同时也可以为机械维修提供更加准确的数据和信息。
三、计算机仿真在机械维护中的应用机械设备的维护是保证机械设备正常运行的重要环节。
计算机仿真技术在机械维护中的应用也非常广泛。
在机械维护中，计算机仿真技术可以用于制定维护方案和计划，以及对设备状态进行监测和评估。
例如，在轮船维护中，可以通过计算机仿真技术对轮船船体、引擎等关键部件进行检查和分析，以快速发现潜在问题，并进行修复和预防措施。
此外，计算机仿真技术还可以用于预测机械设备的寿命和性能下降情况，客观地评估设备效率并制定合理的维护计划，有效提高机械设备的使用效率和可靠性。
计算机仿真在机械类专业工程实践教育中的应用计算机仿真是指利用计算机来模拟和重现实际系统的运行过程和功能，以达到实验、测试、分析和优化的目的。
在机械类专业工程实践教育中，计算机仿真技术的应用具有重要的意义。
本文将探讨计算机仿真在机械类专业工程实践教育中的应用，并分析其优势和挑战。
一、计算机仿真在机械类专业工程实践教育中的应用计算机仿真在机械类专业工程实践教育中具有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 设计验证与优化在机械设计过程中，计算机仿真可以帮助工程师验证设计方案的可行性，并进行优化。
通过建立相应的仿真模型，可以对机械结构的强度、刚度、运动学和动力学等特性进行分析和计算，从而为优化设计提供依据。
仿真软件可以模拟各种物理场景，如流体力学、热传导等，帮助工程师预测设备的性能和行为。
2. 实验教学辅助传统的实验教学往往受到时间、空间和装置条件的限制，无法满足学生全面理解和掌握实验原理和方法的需求。
而计算机仿真可以模拟各种实验场景和条件，将实验过程搬到计算机上，为学生提供一个虚拟的实验环境。
学生可以通过操作仿真软件进行实验，并观察结果，进而深入理解实验原理和分析数据。
3. 性能评估与优化在机械系统的性能评估和优化过程中，计算机仿真起到了关键作用。
通过建立系统的仿真模型，可以对机械系统在不同工况和条件下的性能进行评估，如运行稳定性、能效、可靠性等。
基于仿真结果，可以对系统进行优化，提高其性能和效益。
这对于机械工程师的设计和改进工作具有指导意义。
二、计算机仿真在机械类专业工程实践教育中的优势计算机仿真在机械类专业工程实践教育中具有以下几个优势：1. 提高实验效率和可重复性传统的实验教学往往需要准备大量的实验装置和材料，并占用较多的实验室时间。
而采用计算机仿真技术，可以快速建立实验模型，减少实验准备和清理时间，提高实验效率。
此外，计算机仿真可以实现实验的可重复性，学生可以反复进行仿真实验，直至达到理想结果。
计算机仿真技术在工业制造中的应用现代工业制造中，计算机仿真技术已经成为一个非常重要的工具。
它可以通过虚拟现实环境，对各种工艺、机械设备、生产线等进行模拟，以便预测其性能、优化其设计、提高其生产效率等。
本文将讨论计算机仿真技术在工业制造中的应用，并探讨其未来的发展方向。
一、仿真技术在机械设计中的应用在制造机械设备时，计算机仿真技术可以帮助设计人员更加准确地预测设备的性能，提高其功能性和可靠性。
例如，汽车工业中使用的Crashworthiness分析方法，可以通过数值仿真技术准确地模拟车辆碰撞事故中受损的部位，评估汽车的安全性能。
类似地，航空航天、能源、船舶等领域也都广泛应用数值仿真技术来提高产品的性能和质量。
此外，仿真技术在机械零部件的设计、制造和测试中也起到了重要作用。
例如，在汽车发动机的设计过程中，先进的计算机仿真技术可以帮助工程师预测发动机在不同工作条件下的耐久性、寿命和效率。
这种技术不仅可以大大缩短产品设计周期，还可以提高产品质量和安全性。
二、仿真技术在工艺设计中的应用在制造中，工艺设计是制造过程中最为关键的环节之一。
计算机仿真技术可以通过模拟不同的工艺流程来优化工艺，提高制造效率和降低成本。
例如，在某些家电制造企业中，采用3D仿真软件和工艺仿真技术完成产品工艺的优化和调整，可以将废品率降低30%以上，大大提高了生产效率和产品质量。
此外，仿真技术还可以帮助优化生产线，在生产线布局方面优化流程、提高效率，从而降低生产成本。
如在环保产业中，仿真模拟软件可以根据生产物的特点，制定最佳的生产线和生产流程，从而降低废气、废水排放等环境污染。
三、仿真技术在工业机器人中的应用工业机器人在现代制造中扮演着越来越重要的角色。
它们在生产线上自动完成重复而繁琐的工作，从而提高了生产效率。
仿真技术也可以在工业机器人的设计、测试和维护中发挥重要作用。
例如，虚拟仿真环境可以给工程师提供一个真实模拟的机器人操作平台，从而在安全的环境下进行机器人开发和测试。
计算机仿真技术在工程设计中的应用随着科技的进步和计算机技术的发展，计算机仿真技术已成为工程设计中不可或缺的重要工具。
它不仅提供了一种高效精确的方法来模拟实际工程问题，还能减少设计过程中的成本和时间。
在本文中，我们将探讨计算机仿真技术在工程设计中的应用，涵盖了机械、航空航天、建筑等领域。
一、机械工程中的应用在机械工程领域，计算机仿真技术被广泛应用于设计和制造过程中。
通过使用计算机软件进行仿真，工程师可以模拟并分析机械零件、结构和系统的运动和行为。
例如，在汽车设计中，工程师可以使用仿真技术来预测车辆的性能、燃油效率和安全性能。
通过不断优化车辆设计，可以减少制造成本和提高车辆性能。
同样，对于其他机械设备的仿真，也能帮助工程师改进设计和提高产品质量。
二、航空航天工程中的应用航空航天工程是一个高度复杂和风险高的领域，任何设计上的漏洞都可能导致灾难性的后果。
因此，计算机仿真技术在航空航天工程中的应用尤为重要。
通过仿真，工程师可以模拟飞行器在各种不同实际情况下的行为，包括气流、升力和空气动力学等因素的影响。
这些仿真模型可以帮助工程师改进飞行器的设计和性能，并且在最大程度上减少飞行测试的需求，从而减少成本和风险。
三、建筑工程中的应用在建筑工程中，计算机仿真技术也发挥着重要的作用。
工程师可以使用仿真软件来预测建筑结构的强度、稳定性和耐久性。
例如，在地震工程中，通过模拟地震对建筑物的影响，可以评估结构的抗震能力，并相应地进行设计和改进。
此外，仿真技术还可以模拟建筑物的能源效率，以帮助设计师优化建筑物的节能性能。
通过仿真技术，可以在设计阶段就发现潜在的问题，从而节省时间和资源。
总之，计算机仿真技术在工程设计中的应用已经成为一种必不可少的工具。
无论是机械、航空航天还是建筑工程，仿真技术都可以帮助工程师优化设计，提高产品性能，并减少成本和风险。
随着技术的不断发展，仿真技术将继续在工程设计中发挥更大的作用，为我们创造更安全、高效和可持续的解决方案。
浅谈计算机仿真在机械上的应用李思宏（重庆交通大学，重庆402247）摘要：如今计算机仿真技术在机械上有着广泛的应用，计算机仿真已然成为热门。
本文用综述的形式简要介绍了计算机仿真的概念、机械生产现状及计算机仿真在机械各个领域的应用，并给出了一个计算机仿真的实例——有限元建模的过程。
希望读者能够对计算机仿真有能够有一定的了解，理解这种分析手段在当今机械生产中有着广泛应用的原因。
关键词：计算机仿真机械综述Application of Computer Simulation in the MachineryLi Si-hong(Chongqing Jiaotong university,Chongqing 402247)Abstract: Nowadays, the computer simulation technology in the machinery has been widely used, the computer simulation has become a hot. This paper summarizes the form briefly introduced the production status and the mechanical concept of computer, computer simulation of mechanical simulation in various fields, and gives a process computer simulation examples -- finite element modeling. I hope the reader will on computer simulation has to have a certain degree of understanding, the understanding of this kind of analysis techniques are widely applied in modern machinery production.Keywords:computer simulation machinery overview0 序言随着科技的发展，当今机械工程较传统机械有了较大的改变，其中显而易见的就是计算机仿真技术在各个方面上都得到了广泛的应用。
作者从计算机仿真的概述和当今机械生产的现状入手，介绍了计算机仿真在机械的各个领域的作用，并给出了一个计算机仿真的实例。
1 计算机仿真计算机仿真是应用电子计算机对系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的人的思维过程和行为进行动态性比较逼真的模仿。
它是一种描述性技术，是一种定量分析方法。
通过建立某一过程和某一系统的模式，来描述该过程或该系统，然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供有关这一过程或系统得定量分析结果，作为决策的理论依据。
（1）计算机仿真是用计算机科学和技术的成果建立被仿真的系统的模型，并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。
它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点，已成为分析、设计、运行、评价、培训系统（尤其是复杂系统）的重要工具。
仿真是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿。
人们利用这样的模型进行试验，从中得到所需的信息，然后帮助人们对现实世界的某一层次的问题做出决策。
仿真是一个相对概念，任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近。
仿真是有层次的，既要针对所欲处理的客观系统的问题，又要针对提出处理者的需求层次，否则很难评价一个仿真系统的优劣。
2 机械生产现状机械生产正向着高速、高效、轻量化、自动化和精密的方向快速发展，而产品结构更加复杂，因此这让机械设计有了更大的困难，要求也越高。
与此同时，随着人们生活水平质的飞跃，机械的运转更加安全环保成为了一个重要课题。
机械动态设计有了现代的设计方法，通过动力学建模获得相应的动态特性数学模型，有了很多成熟方法，如机械机能解析建模法、机械结构动力分析有限元建模法、传递矩阵建模法、试验模态分析建模法、试验模态分析建模法和机械结构动力学混合建模法。
（2）这各种建模都属于运用计算机对系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的人的思维过程和行为进行动态性比较逼真的模仿，即计算机仿真技术。
3 计算机仿真在机械上的应用3.1 在机械加工上的应用在大型的机械工厂中，其生产过程分为设计、制造、工艺、管理、组装和检验这六个部分。
计算机仿真在这六个方面上均有体现。
在此者六个方面上主要讨论计算机仿真在工艺（加工）上的应用。
机械加工过程，是机械行业进行生产的基础。
利用计算机仿真，有助于发现其机理，为提高机械加工性能提供理论支持。
如磨削方面，吉林大学的王龙山教授等提出了依赖于时间变化的描述磨削过程的各个数学模型，通过计算机模拟可以预测和估计磨削行为和磨削质量，为磨削过程优化、智能控制、虚拟磨削创造了必要的前提。
李国发博士等研究了变进给磨削过程磨削功率的模型，利用计算机仿真得到能够应用于实际磨削过程的最佳磨削方案。
还有山东大学机械工程学院的王霖等研究了磨削温度场的计算机仿真系统，实现了对磨削温度场的预测及优化，为研究各加工参数对磨削温度场的影响提供了理论依据。
铣削方面，同济大学机械工程系的李沪曾教授等建立了多齿端铣切削过程动力学模型，开发了切削振动仿真的微机通用软件，采用数字仿真方法研究了平面端铣切削振动的原理和条件。
佳木斯大学的任福君教授等研究了电火花切割多轴加工复杂曲面的计算机图形仿真技术；上海交通大学的楼乐明博士等建立了电火花加工的工艺仿真系统，实现了加工效果的预测、加工参数的优化。
挤压成型方面，上海交通大学的储灿东博士建立了连续挤压的计算机仿真模型，并通过模拟实验得出了连续挤压全过程的应力场、应变场和温度场。
3.2 在故障诊断上的应用故障诊断是机械研究中又一个重要领域，以往的研究主要是对经验案例的汇集和小规模的工况模拟实验，其局限性较大。
计算机仿真技术的介入，使我们提高了故障机理研究、故障定量分析和对故障进行预测和诊断的能力。
北京机械工业学院机械工程系的张胜等利用计算机仿真的方法计算了不平衡转子上关键点的振动烈度，与试验台测试数据基本一致，为进一步对旋转机械故障作精确诊断奠定了基础。
福建农业大学机电工程系的黄键教授用计算机仿真代替故障定位法来对电喷发动机进行故障诊断，取得了良好的效果。
3.3 在疲劳寿命判断上的应用在机械的运行中，疲劳问题不可避免。
为了研究疲劳问题，往往要做大量的疲劳实验，这不仅耗时、耗费、需要大量的人力、物力，而且对于有些复杂的问题，目前还无法在试验机上实现。
计算机仿真技术为解决这一问题提供了新的疲劳试验研究途径。
东北大学机械工程与自动化学院的王雷博士等利用调质45钢的单轴试验数据和正火45钢的多轴拉扭试验数据建立的仿真模型，能够比较精确的预测单轴疲劳和多轴疲劳的寿命。
郭浩等将随机离散仿真方法运用于模拟材料性能变化的全过程，通过仿真统计出其寿命的分布，预测精度较高。
武汉科技大学的郭宏等利用线性相关原理实现了机械零件寿命判定的计算机仿真，这种方法计算工作量较小，判定准确性较高。
3.4 在机械其他领域上的应用除了上面所提到的在加工方面的应用，计算机仿真还在机械行业的其他领域之中有着广泛的应用。
例如应用于刀具设计、微钻头设计、渗碳层浓度分布、含间隙机构、空调制冷系统的研制和包装机械的开发等等。
美国波音(BOEING)公司可以把777飞机的研制、生产做到几乎“无图纸”的程度。
波音777飞机的研制、整机设计、装配、部件测试以及各种试飞，都是由计算机完成的。
它能将开发周期从原来的8年缩短到5年，节约了数百万美元经费。
内燃机在促进国民经济发展中发挥了十分重要的作用,对内燃机的研究已经引起很多人的重视.计算机仿真技术的应用给人们在研究内燃机时提供了一种十分方便、有效的途径。
（3）4 计算机仿真实例——行星轮架的模型建立4.1 有限元原理有限元法（4）用于建立物理场控制方程的离散化方程，其基本想法是把求解域划分为有限个小的网格单元，在每个网格单元内可有多个节点，未知的变量用假设的近似函数一节点值和插值函数来表示，这样，每一个网格单元的任何点的未知值都可由节点值和插值函数来确定。
网格单元上的分析解把该网格单元的参变量与邻近网格单元上的参变量通过公共的节点联系起来，形成联立代数方程组，再利用求解域边界上的边界条件，用迭代法求解出参变量。
4.2 有限元模型建立有限元模型的建立仿真分析的基础。
该行星轮架外形不规则，结构较复杂，为准确模拟其实际结构，采用了先应用CAD软件建立实体模型、后导入有限元软件进行网格划分和参数设置的建模思路。
INVENT0R是美国Auto Desk公司推出的一款三维可视化实体模拟软件，它具有操作简单、键盘输入少、用户界面人性化等显著的特点，并且与ABAQUS等其它软件兼容性强，因此，利用INVENTOR建立了行星轮架的三维模型。
为了真实模拟行星轴的受力情况，在INVENTOR中建立了与行星轴配合的滚针轴承的简化三维模型，由于滚针轴承的刚度较大，变形小，对行星轴的受力影响小，且滚针处的应力状态不是研究的重点，因此在分析中将其简化为圆柱刚体。
其中三维行星轮架模型中有较多倒角、小孔，在离行星轴较远处也有部分的文字型的凹槽等特征。
这些特征对模型的网格质量影响非常大，网格质量的好坏直接影响到运算结果的准确性，但这些特征对载荷引起的整体结构变形、应变影响不大，甚至可以忽略，所以在进行有限元分析时，可以将这些特征去掉。
将在Inventor中修改好的模型转换成igs格式，导入有限元分析软件ABAQUS中，并且转换为精确模型。
首先对行星轴和滚针轴承进行组合装配，然后对行星轮架和滚针轴承进行网格划分，由于行星轴结构比较复杂，故采用一阶的四面体单元C3D4自由方式划分网格，单元数为123807个。
由于简化的轴承结构简单，因此采用一阶的六面体非协调单元C3D81结构化方式划分网格，单元数为676，并对尺寸变化大、有可能出现应力集中的部位及重点分析区域（行星轴和轴承）等进行手动网格细化，最终保证两个模型的分析警告控制在1％以内。
（5）行星轮架与滚针轴承的装配体有限元模拟如图1所示。
模型坐标系：水平向右为X 正方向，竖直向上为Y正方向，Z正方向满足笛卡尔坐标系，其方向垂直平面向外。
图1.行星轮架与滚针轴承的装配体有限元模型5 结论计算机仿真在当今机械生产中有着广泛的应用，涵盖了设计、制造、工艺、管理、组装、检验等各个方面。
计算机仿真技术并不是说只有在大型工程中才能看到效果。
