数字孪生及其在航空航天中的应用

作者： 孟松鹤   叶雨玫   杨强   黄震   解维华   来源： 航空学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 数据驱动   数字孪生   飞行器   模型更新   维护  

描述： 数字孪生已引起国内外的广泛重视。数字孪生可看作连接物理世界和数字世界的纽带，通过建立物理系统的数字模型、实时监测系统状态并驱动模型动态更新实现系统行为更准确的描述与预报，从而在线优化决策与反馈控制。本文分析说明了数字孪生体相比一般的模拟模型，具有集中性、动态性和完整性的突出特点。数字孪生的发展需要复杂系统建模、传感与监测、大数据、动态数据驱动分析与决策和数字孪生软件平台技术的支撑。在航空航天领域，数字孪生可应用于飞行器的设计研发、制造装配和运行维护。重点讨论了应用机身数字孪生进行寿命预测与维护决策的案例，相比于周期性维护，具有检修次数更少、维护成本更低的优势。最后，给出了数字孪生在空间站、可重复使用飞船的地面伴飞系统中的初步应用框架。

基于数字孪生的航空兵保障基地建设探讨

作者： 李斌   王沧海   来源： 国防科技 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 数字孪生   航空兵   后勤建设   保障基地   功能结构  

描述： 随着新一代信息技术与建设实体有机融合的进程加快，军队对数字化转型的需求不断提升，数字孪生为航空兵保障基地建设的设计、施工、运行带来了更多的便利。依托数字孪生模型对保障基地建设进行探索与分析，可以将数字决策结果应用于基地实体操作运行，以优化保障基地建设的质量，提高效率。本文分析了数字孪生在航空兵保障基地建设方面发挥的作用，论证了建设的融合模式与功能结构，展望了未来发展的挑战与机遇，进一步丰富了对技术融合的探讨。

基于数字孪生的航空永磁发电稳压系统降阶模型分析研究

作者： 杨都   施道龙   阳洋   冉鑫   卓亮   来源： 微电机 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 降阶模型   航空飞行器   数字孪生   永磁同步发电机   BUCK斩波  

描述： 为适应下一代航空飞行器数字化研发的技术趋势，提高航空供电系统可靠性，降低生产周期和制造成本。本文以某型无人机用永磁发电稳压系统为例，基于ECE降阶算法提出了永磁同步发电机的一阶等效数字模型，利用器件级建模法建立了PWM稳压芯片SG1525模型，搭建了从引擎机械功率输入到永磁同步发电机AC-DC整流+BUCK稳压供电系统数字孪生仿真模型，其仿真速度较常规有限元算法具有跨数量级的提升，并可通过计算机采集试验台数据形成数据反馈，具有敏捷的“数字孪生”效果。同时将仿真值与试验值进行了对比，验证了数字孪生模型的有效性。本文的设计思想符合军用武器系统数字化设计技术发展趋势，其结论对新一代航空发电机及其稳压供电系统数字化研发具有一定的参考价值。

面向航空发动机制造的数字孪生应用架构探索与实践

作者： 曹增义   单继东   王昭阳   陈贺利   来源： 航空制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   数字孪生   架构   仿真   虚拟制造  

描述： 数字孪生作为一种新的思想和技术方法，已成为各企业实施数字转型战略的重要抓手。结合我国航空发动机研制特点和行业数字化技术应用现状，提出了面向航空发动机研制过程的数字孪生技术应用架构，以及工艺设计、生产制造、产品装配、维护保障的数字孪生要素与应用模式，并针对基于MBD的可制造性分析、数字化工艺设计与仿真、虚拟制造、虚拟装配与交付、远程维护等数字孪生实现技术开展研究与应用，为航空发动机研制水平提升进行数字赋能。

航空航天智能自动化制造解决方案

作者： 暂无 来源： 金属加工(冷加工) 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 镜像技术   数字孪生   CAD   智能自动化   CAM  

描述： 航空航天领域对零件要求极高，不允许零件制造商出错。因此，零件必须满足可靠性、质量和效率等更严格的要求。Te b i s可为航空航天用零件的加工制造带来显著成效。（1）可靠在无碰撞操作中充分利用加工

航空薄壁件压铆质量控制研究

作者： 郝博   王明阳   王建新   来源： 组合机床与自动化加工技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 理论计算   数字孪生   压铆质量控制   薄壁件   数值模拟  

描述： 针对航空薄壁件压铆质量差、误差累积等问题，提出航空薄壁件压铆质量控制模式。基于工程计算法建立压铆力-压铆质量理论模型，并用ABAQUS软件和伺服压铆机分别对直径4 mm的平锥头铆钉进行数值模拟和压铆实验，结果表明镦头尺寸理论值与模拟值和实验值相对误差均小于5%。构建物理车间、虚拟车间、数据服务平台协同作业的工作模式，在压铆力数据实时采集的基础上，利用压铆力-压铆质量理论模型、质量离差算法实现压铆力实时监测，进而控制压铆质量。最后，以某型号机翼的蒙皮和长桁压铆连接为例进行实例验证，验证了该控制模式的有效性，可为薄壁件压铆质量控制提供新技术途径。

数字孪生在航空发动机燃烧室设计阶段的应用与展望

作者： 任祝寅   周华   张健   张琪   来源： 航空制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 计算流体力学   数字孪生   航空发动机   高保真数值模拟   燃烧室  

描述： 随着航空发动机性能指标和系统复杂度的不断提升,数字孪生技术正在成为支撑航空发动机全生命周期管理的重要手段。燃烧室是发动机的心脏,其研制过程具有难度大、周期长、花费高等特点。基于数字孪生的设计技术能够预测燃烧室的性能,评估其可靠性,并对试验方案进行预先评估与优化,大幅缩短燃烧室设计的时间,同时降低经费支出。简述了航空发动机燃烧室在设计阶段面临的挑战,并针对数字孪生在航空发动机燃烧室设计阶段的应用与关键问题进行了简要的综述与展望。

航空发动机燃烧室数字孪生体系的关键技术研究

作者： 王方   甘甜   王煜栋   金捷   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 大涡模拟(LES)   高保真建模   数字孪生   输运概率密度函数方程湍流燃烧模型(TPDF)   浸没边界方法(IBM)  

描述： ，保留全部几何结构信息。本文在IBM方法基础上，采用大涡模拟（LES）结合概率密度函数输运方程湍流燃烧模型（TPDF），对双旋流燃烧室、某单头部直流燃烧室以及某折流燃烧室1/10模型进行真实结构仿真，测试

融合现场物理特性的航空薄壁结构虚拟装配样机及其构建技术

作者： 郭飞燕   肖庆东   李浩   郑璐晗   张硕   来源： 航空制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 数字孪生   虚拟装配样机   双线构建   航空结构装配   多层级虚实融合  

描述： 针对实现低刚度航空薄壁结构组件/部件高性能装配缺少现场物理特性数据与模型基础的问题，对融合现场物理特性约束的虚拟装配样机构建实现技术进行了研究。首先，定义了虚拟装配样机的技术内涵及构建框架，其本质是一个高度拟实化的数字孪生装配系统，可以在虚拟环境中进行多尺度的装配几何量与物理量拟实化仿真，预先分析验证装配性能；其次，从多源异构装配数据采集与处理、多类别装配孪生模型融合性建模、装配样机系统虚实融合同步性建模、装配过程与装配质量状态可视化建模4个方面，详细阐述融合现场物理特性约束的航空薄壁结构虚拟装配样机高保真动态构建及实现技术，并提出了虚拟装配样机的“双线”、“分级”综合构建措施，从而为装配过程的拟实化仿真及装配质量的精准控制提供数据及模型依据，并为装配质量的主动实时控制奠定坚实基础。

航空发动机燃烧室数字孪生体系关键技术

作者： 王方   甘甜   王煜栋   金捷   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 大涡模拟(LES)   高保真建模   数字孪生   概率密度函数输运方程湍流燃烧模型(TPDF)   浸没边界方法(IBM)  

描述： （TPDF），对双旋流燃烧室、某单头部直流燃烧室以及某折流燃烧室1/10模型进行真实结构仿真，测试数字孪生体系关键技术的有效性。对比预测结果和实验结果，双旋流燃烧室的旋流器出口附近轴向、径向、切向速度