数字孪生驱动的固体发动机总体设计体系架构与应用

数字孪生驱动的固体发动机总体设计体系架构与应用

论文摘要

为了改进固体发动机以经验半经验为主的设计模式,解决固体发动机设计与仿真分离、数值模拟与物理试验分离、地面试验数据测不了、测不准和测不到等难题,推动固体发动机由经验驱动设计向数据和模型驱动设计转型,从数字孪生体的内涵出发,研究建立了数字孪生驱动的固体发动机总体设计概念体系,从过程、模型和数据3个视角定义了固体发动机数字孪生,并提出了过程孪生、模型孪生和数据孪生的概念;在此基础上,建立了数字孪生驱动的固体发动机总体设计系统5层架构模型,分析了各层的内涵及层与层之间的关系;从过程孪生、模型孪生和数据孪生3个概念出发,研究了数字孪生驱动的固体发动机总体设计系统的运行机制;分析了系统的特点,探讨了系统在发动机设计中的应用方法,并给出了初步的实现方案,为下一步落地应用提供理论参考。

论文目录

  • 1 问题的提出
  • 2 数字孪生驱动的固体发动机设计技术的发展现状
  •   2.1 数字孪生技术的产生
  •   2.2 数据驱动的固体发动机总体设计
  • 3 数字孪生驱动的固体发动机总体设计的概念与组成
  •   3.1 数字孪生驱动的固体发动机总体设计概念体系
  •     3.1.1 数据孪生
  •       (1) 结构孪生数据
  •       (2) 材料孪生数据
  •       (3) 组织孪生数据
  •       (4) 行为孪生数据
  •       (5) 性能孪生数据
  •       (6) 环境孪生数据
  •       (7) 工艺孪生数据
  •     3.1.2 模型孪生
  •       (1) 结构模型
  •       (2) 工艺模型
  •       (3) 学科模型
  •       (4) 组织模型
  •       (5) 环境模型
  •       (6) 决策模型
  •     3.1.3 过程孪生
  •   3.2 数字孪生驱动的固体发动机总体设计系统架构
  •     (1) 用户层
  •     (2) 功能层
  •     (3) 服务层
  •     (4) 信息层
  •     (5) 通信层
  • 4 数字孪生驱动的固体发动机总体设计运行机制
  • 5 数字孪生驱动的固体发动机总体设计体系架构的特点
  •   5.1 双向映射, 以虚控实
  •   5.2 虚实同步迭代, 生长演化过程可观测、可溯源、可复现
  •   5.3 以数据驱动设计, 以过程牵引任务
  • 6 数字孪生驱动的固体发动机总体设计应用实例
  • 7 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 肖飞,张为华,王东辉,彭科,钱凤臣

    关键词: 数字孪生,固体发动机,计算机辅助设计,体系结构

    来源: 计算机集成制造系统 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程,动力工程

    单位: 国防科技大学信息通信学院,国防科技大学空天学院

    分类号: V435

    DOI: 10.13196/j.cims.2019.06.009

    页码: 1405-1418

    总页数: 14

    文件大小: 590K

    下载量: 846

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