矿山机械中的虚拟样机技术运用分析

摘 要：本文首先针对虚拟样机技术的相关理念进行详细分析，其次，在这一基础上，与实际情况进行有效结合，提出虚拟样机技术在矿山机械中的实际应用效果。

关键词：矿山机械；虚拟样机；技术运用

在当前社会经济不断快速发展的背景下，科学技术不断进步和发展，越来越多的新型技术被广泛应用到实践中，通过对这些技术的实际应用情况进行分析可以看出，在现阶段这些技术的整体应用效果普遍比较良好。同时，在科学技术不断发展的形势下，市场上相互之间的竞争力越来越激烈，企业为了提高其综合势力，就需要提高产品的整体设计质量，在这一基础上，还要对产品的成本投入进行有效控制。这样不仅能够最大限度保证满足现代市场的个性化需求，而且还能够实现企业经济效益的有效增长。其虚拟样机技术在这种背景下被开发和利用，其在研制过程中，会涉及到很多学科，比如机械运动学、动力学等，这些都是该技术在研发和应用时非常重要的环节。因此，本文针对虚拟样机技术的整体应用情况进行分析，特别是其在矿山机械中的应用效果，需要通过实践对其进行研究。

1虚拟样机技术的相关理念分析

虚拟样机技术在当代社会发展过程中，是科学技术不断进步和发展的必然产物。该技术在实际应用过程中，主要是在虛拟样机数字化的基础上，与实际情况进行结合，促使设计效率和质量得到有效提升，可以说是各种不同领域Cax/DFx技术的一种延伸表示方式。虚拟样机技术现阶段已经发展的比较成熟，在各个行业中被广泛应用，特别是在针对一些复杂设计任务的时候，也能够起到良好的应用价值和作用。通过对该技术的实际应用情况进行调查分析和测试研究可以看出，该技术可以代替一些物理样机检测技术。除此之外，由于虚拟样机技术在实际应用过程中，其主要是应用在一些虚拟化的环境当中，所以并不需要一些实质性的硬件给予支持。在应用时，可以直接利用一些技术软件就能够实现其合理应用，比如CAD建模技术、CSCW技术等，通过对这些技术的应用结果和相对应的参数技术分析就可以对设计方案实现不断的优化和完善。这样不仅能够从根本上保证设计成本的有效控制，而且还能够保证设计研发的质量和效率得到有效提升。同时，在该技术的应用中，能够直接将产品的特性、外观等因素全部都纳入到设计当，为矿山机械设计提供了良好的思路。

2矿山机械中虚拟样机技术的实际运用

2.1基本应用情况

在现代社会科学技术不断进步和发展的背景下，越来越多的新型技术被研制和利用，虚拟样机技术就是其中的一种。虚拟样机技术在一些发达国家已经被广泛应用，特别是在一些工业领域中更是如此，比如美国、日本等这些国家，都已经将虚拟样机技术相继应用到和车制造行业、机械加工行业等多个领域当中。其中CATERPILLAR公司在针对虚拟样机技术进行研制和具体操作的时候，将传统物理样机作为基础，在这一基础上，对其进行深入的研发。通过对实际研发情况进行调查分析可以看出，普通的一台机械设备在研发过程中，不仅需要消耗数月时间，而且还需要投入大量资金给予支持。但是该公司在利用了虚拟样机技术之后，不仅提高了其在各种机械设备开发过程中的效率和质量，而且还能够从根本上实现成本的有效控制。

2.2在矿山机械领域中的实际运用

当前在针对矿山各种不同机械设备进行具体操作的时候，通过对实际情况进行调查分析可以看出，这些机械设备大多数情况下，都有很强的依赖性特征。这些机械设备可以直接被应用在矿物的开采和一些富选作业当中，在这种情况下可以将其划分为选矿机械和采矿机械。矿山机械可以说是为矿业的整地发展和建设作出了巨大的贡献。

如果从具体设计的角度出发对其进行分析和研究可以看出，虚拟样机技术在实际应用过程中，该技术本身的规定和协调性能够促使虚拟样机与各个子系统相互之间的运行状态形成良好的互动关系。也就是说，在实践中，该技术可以通过系统的总体技术实现对总体目标的设定，并且将该目标有效的落实到实处。除此之外，可以与建模技术进行有效结合，构建出与实际情况相符和的虚拟样机模型，这样不仅能够实现对其实体直观性的观察和表达，而且还能够直接利用数学的方式对其进行表示。这一环节可以说是矿山机械设计中非常重要的一部分，因此，在针对该部分进行设计和该技术的具体应用过程中，可以利用仿真构建混合模型的方式对其进行建设。这样不仅能够实现结构仿真、系统仿真、控制仿真，而且还能够及时对产品的行为有所了解。在实践中能够对其不断的优化和完善，同时还能够针对模型相互之间的矛盾问题进行有效处理。除此之外，为了能够在实践中提升设计效率，可以对产品数据管理质量和水平进行有效提升，同时将这些数据进行结合，构建成一种可视化虚拟设计平台。在实践中，可以直接利用该平台实现对产品生命周期的描述和认识，这样不仅能够实现对整个过程的有效控制和管理，而且还能够促使经济效益的有效提升。

3结束语

通过对上文中的内容进行分析可以看出，将虚拟样机技术科学合理的应用到矿山机械当中，不仅能够提高设计效率，而且还能够从根本上促使成本投入的有效控制。在保证设计质量的基础上，能够结合实际情况构建相应的虚拟模型，为矿山机械研发效率和设计质量提供有效保障。

参考文献

[1]官鑫.大型矿山机械设备虚拟仿真系统设计与研发[D].辽宁科技大学，2016.

[2]李伟.基于虚拟样机技术的矿用重载减速器故障模拟研究[D].中国矿业大学（北京），2012.

作者简介

于琦（1995.01—），性别：男；民族：汉族；籍贯：山东省平度市蓼兰镇小于家村；单位：中国人民解放军陆军军事交通学院；本科在读；研究军事航空指挥方向。