重大装备形性一体化数字孪生关键技术

作     者：宋学官 来孝楠 何西旺 杨亮亮 孙伟 郭东明 SONG Xueguan;LAI Xiaonan;HE Xiwang;YANG Liangliang;SUN Wei;GUO Dongming

作者机构：大连理工大学机械工程学院大连116024 

基　　金：国家自然科学基金(52075068) 国家重点研发计划(2018YFB1700704)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第58卷第10期

页      码：298-325页

摘      要：重大装备形态和性能的精准预测与分析是实现其智能化和自主创新的关键技术之一。数字孪生作为连接物理世界和数字世界的纽带,可用于在数字世界中建立物理实体材料选择、结构设计、加工制造和运维管理的全生命周期真实镜像。面向重大装备几何形态和结构力学性能,通过分析当前建立数字孪生的需求与难点,提出机理模型与实测数据联合驱动的“算测融合”解决方案;综合考虑孪生模型的时效性与准确性要求,构建重大装备“形性一体化”的数字孪生框架。详细论述当前构建重大装备数字孪生所面临的“算不了”、“算不准”、“算不快”、“测不了”、“测不全”和“测不准”六个具体问题,并给出相关解决方案和关键技术。通过典型案例验证了所提框架与关键技术的可行性与有效性,为数字孪生在重大装备中的落地应用提供了理论和技术参考。最后,探讨了重大装备数字孪生的未来发展趋势和所面临的进一步挑战。

主 题 词：数字孪生 重大装备 形性一体 算测融合 机理模型 实测数据 

学科分类：08[工学] 081203[081203] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2022.10.298

馆 藏 号：203113301...