本技术公开了一种发动机孪生体建模方法及系统包括,获取历史实体发动机的特征参数,根据特征参数建立发动机三维模型,并将发动机三维模型输入仿真平台,获取虚拟发动机三维模型;实时获取采集实体发动机运行数据,并进行数据处理,得到发动机孪生数据,结合虚拟发动机三维模型,建立发动机孪生体模型;根据实时实体发动机的特征参数,结合目标函数与预设约束条件,实现对发动机孪生体模型实时迭代优化,完成发动机孪生体模型建立。本发明提出的发动机孪生体建模方法能够对实体发动机的状态、行为和性能的实时监控、模拟、预测和控制。
背景技术
发动机模型是在发动机研制中使用的重要手段和工具,可将发动机各部件特性以数学的方式表达出来,对发动机性能进行数值模拟,有效降低发动机研制成本及试验风险,对发动机的研制有重要意义。
孪生体是指对实体或系统进行数字化的虚拟模型,用于模拟、预测、监测和优化物理实体的行为和性能。它是物理实体的数字映像,包含了实体的几何特征、传感器数据、控制逻辑以及与之相关的环境和操作条件。孪生体技术借助传感器、互联网、人工智能等技术,将实时数据与虚拟模型相结合,实现对实体的实时监测、仿真和分析。通过与实际物理实体进行实时同步,孪生体可以提供对物理实体的运行状态、性能、故障风险等方面的准确预测和监控。孪生体技术的应用非常广泛,其中包括但不限于以下领域:制造业:通过对工厂设备、生产过程进行数字化建模和优化,提高生产效率和质量。能源领域:对发电厂、风力发电机组等能源设备进行实时监测和性能优化,提高能源利用效率。建筑和基础设施:对建筑物、桥梁、道路等进行数字化建模和维护管理,提高安全性和可靠性。健康医疗:通过对人体进行数字化建模,实现个性化医疗、健康监测和疾病预防。物流和供应链:对物流系统、仓储设施等进行实时监测和优化,提高物流效率和准确性。孪生体技术的核心在于将实体的数字双身与实际物理实体相连接,建立起实体与虚拟模型之间的信息传递和交互。这使得我们可以更好地理解实体的运行特性、预测其未来行为,并通过优化虚拟模型中的控制策略来改善实体的性能和操作。
传统的建模方法利用Pro/E、SolidWorks等软件对发动机结构进行三维建模和运动仿真,此类建模方法单一,运动仿真结果的可靠性还有待提高。而基于数字孪生技术的发动机建模方法无法实现模型的实时优化,使得发动机的设计方案无法实时同步。
实现思路