本文阐述了虚拟样机的概念、特点、原理及国内外现状。分析了虚拟样机技术的优点以及局限性。最后对虚拟样机的技术、研究方法等问题进行了论述。
虚拟样机概念
虚拟样机是通过虚拟制造过程产生的全数字化样机产品，制造虚拟样机的目的是指导实际样机的生产，达到成本最低性能最优的效果，即在保证产品的性能条件下，实现产品设计的一次性成功，缩短产品设计周期，从而赢得市场竞争力[1][2]。虚拟样机（VirtualPrototyping，简称 VP）是近年来产生的一种新型产品设计和过程开发的方法。随着计算机仿真技术、计算机可视化技术和机械工程技术的迅速发展和相互渗透，这些领域涌现出来的新概念、新方法、新技术不断推动着虚拟样机技术以及计算机支持的协同工作技术等。
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虚拟样机的优势
相对物理样机,虚拟样机的优势主要体现在:
1.成本低。节省了制造物理样机的昂贵费用。
2.速度快。建立虚拟样机的时间远远小于物理样机的制作时间。
3.灵活性强。虚拟样机易于修改,数据可被重新利用;减少设计反复。可以利用虚拟样机对各种设计方案进行综合比较,选出最优设计,同时尽早发现设计中可能出现的错误。
4.有利于并行设计的实现。基于虚拟样机,各专家可在各自的领域中,利用自己熟悉的工具,并行地、协同地进行设计与仿真。
虚拟样机的特点
产品往往具有多个领域、多种类型的物理特性，如机械性能、电气性能、控制性能、美学特性、人机友好特性等。为了能对产品特性进行全面仿真，虚拟样机必须能够反映产品的各种性能，以为不同领域的仿真提供相应的原始数据。
虚拟样机是不同领域 CAx/DFx 模型、仿真模型与 VR/可视化模型的有效集成，实现虚拟样机的关键是如何对这些模型进行统一、一致的描述。虚拟样机建模技术应能给用户提供一个可描述产品全生命周期各种信息且逻辑上一致的公共产品模型描述方法。
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虚拟样机研究的关键技术
虚拟样机技术的开发与实施涉及许多关键技术与相关研究领域如系统总体技术、建模/仿真技术、虚拟现实（VR）技术、产品建模技术模型VV&A（校验、验证和确认）技术和支撑平台/框架技术等。下面着重谈谈系统总体技术和建模仿真技术这两类关键技术。
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接下来的主要内容还有VP系统总体技术、系统建模/仿真技术、虚拟样机的相关技术、虚拟样机技术的国内外现状、虚拟样机主要发展方向、虚拟样机技术设计过程、虚拟样机技术的研究情况及限制因素、等
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