基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法及装置，其中，方法包括：构建至少一个空天动力数字样机模型；确定设计任务流程和/或仿真计算流程；根据至少一个空天动力数字样机模型在设计任务流程和/或仿真计算流程下通过数字孪生得到发动机数字样机。该方法通过构建空天动力多学科、多部件、多维度、多场相互耦合的逼真度更高的发动机数字孪生体，实现虚拟样机的全生命周期贯通，支持设计过程在虚拟世界的多次迭代，减少在实物过程的迭代次数。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法及装置
本专利技术涉及空天动力设计
，特别涉及一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法及装置。
技术介绍
无论是狭义的还是广义的数字样机，都具有以下三个技术特点：(1)真实性。数字样机的根本存在目的是为了取代或精简物理样机，所以数字样机必须在仿真的重要方面具有同物理样机相当或者一致的功能、性能或者内在特性，即能够在几何外观、物理特性以及行为特性上与物理样机保持一致。(2)面向产品全生命周期。数字样机是对物理产品全方位的一种计算机仿真，而传统的工程仿真是对产品某个方面进行测试，以获得产品该方面的性能。数字样机是由分布的、不同工具开发的甚至是异构子模型的联合体，主要包括CAD模型、外观模型、功能和性能仿真模型、各种分析模型、使用维护模型以及环境模型。(3)多学科交叉性。复杂产品设计通常设计机械、控制、电子、流体动力等多个不同领域。要想对这些产品进行能够完整而准确的仿真分析，必须将多个不同学科领域的子系统作为一个整体进行仿真分析，使得数字样机能够满足设计者进行功能验证与性能分析的要求。然而，相关技术中在设计实物过程的迭代次数较多，且不能有效实现虚拟样机全生命周期的贯通，有待解决。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法，通过构建空天动力多学科、多部件、多维度、多场相互耦合的逼真度更高的发动机数字孪生体，实现虚拟样机的全生命周期贯通，支持设计过程在虚拟世界的多次迭代，减少在实物过程的迭代次数。本专利技术的另一个目的在于提出一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换装置。本专利技术的又一个目的在于提出一种电子设备。本专利技术的再一个目的在于提出一种计算机可读存储介质为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法，包括以下步骤：构建至少一个空天动力数字样机模型；确定设计任务流程和/或仿真计算流程；以及根据所述至少一个空天动力数字样机模型在所述设计任务流程和/或所述仿真计算流程下通过数字孪生得到发动机数字样机。本专利技术实施例的基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法，通过构建空天动力多学科、多部件、多维度、多场相互耦合的逼真度更高的发动机数字孪生体，并结合发动机研制全生命周期过程，明确了样机的内涵、传递和转换逻辑，形成了伴随发动机需求分析、方案设计、工程设计全过程的数字孪生样机载体，实现虚拟样机的全生命周期贯通，支持设计过程在虚拟世界的多次迭代，减少在实物过程的迭代次数。另外，根据本专利技术上述实施例的基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述至少一个空天动力数字样机模型在所述设计任务流程和/或所述仿真计算流程下通过数字孪生得到发动机数字样机，包括：获取仿真数据，其中，所述仿真数据包括物理模型数据、传感器更新数据、运行历史数据；根据所述仿真数据并集成仿真过程，在虚拟空间中完成映射，以通过反映相对应的实体装备的全生命周期过程，得到所述数字样机。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述确定设计任务流程和/或仿真计算流程，包括：确定各设计节点之间设计行为的逻辑关系；根据所述设计行为的逻辑关系指引全周期设计仿真各阶段工作，生成所述设计任务流程。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述确定设计任务流程和/或仿真计算流程，包括：确定数值仿真模型间数据传递的逻辑关系；根据所述数据传递的逻辑关系开展基于流程式的多学科联合仿真计算，生成所述仿真计算流程。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述至少一个空天动力数字样机模型包括功能样机模型、构造样机模型、性能样机模型和工程样机模型中的一种或多种。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换装置，包括：构建模块，用于构建至少一个空天动力数字样机模型。获取模块，用于确定设计任务流程和/或仿真计算流程；以及转换模块，用于根据所述至少一个空天动力数字样机模型在所述设计任务流程和/或所述仿真计算流程下通过数字孪生得到发动机数字样机。本专利技术实施例的基于数字孪生的数字样机构建及模型转换装置，通过构建空天动力多学科、多部件、多维度、多场相互耦合的逼真度更高的发动机数字孪生体，并结合发动机研制全生命周期过程，明确了样机的内涵、传递和转换逻辑，形成了伴随发动机需求分析、方案设计、工程设计全过程的数字孪生样机载体，实现虚拟样机的全生命周期贯通，支持设计过程在虚拟世界的多次迭代，减少在实物过程的迭代次数。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述转换模块包括：第一获取单元，用于获取仿真数据，其中，所述仿真数据包括物理模型数据、传感器更新数据、运行历史数据；第二获取单元，用于根据所述仿真数据并集成仿真过程，在虚拟空间中完成映射，以通过反映相对应的实体装备的全生命周期过程，得到所述数字样机。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述获取模块包括：第三获取单元，用于确定各设计节点之间设计行为的逻辑关系；第一生成单元，用于根据所述设计行为的逻辑关系指引全周期设计仿真各阶段工作，生成所述设计任务流程。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述获取模块包括：第四获取单元，用于确定数值仿真模型间数据传递的逻辑关系；第二生成单元，用于根据所述数据传递的逻辑关系开展基于流程式的多学科联合仿真计算，生成所述仿真计算流程。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述至少一个空天动力数字样机模型包括功能样机模型、构造样机模型、性能样机模型和工程样机模型中的一种或多种。为达到上述目的，本专利技术又一方面实施例提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行上述的基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法。为达到上述目的，本专利技术再一方面实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现上述的基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术实施例的基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法的流程图；图2为根据本专利技术实施例的基于数字孪生的数字样机构建及模型转换装置的方框示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。...

【技术保护点】
1.一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法，其特征在于，包括以下步骤：/n构建至少一个空天动力数字样机模型；/n确定设计任务流程和/或仿真计算流程；以及/n根据所述至少一个空天动力数字样机模型在所述设计任务流程和/或所述仿真计算流程下通过数字孪生得到发动机数字样机。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
构建至少一个空天动力数字样机模型；
确定设计任务流程和/或仿真计算流程；以及
根据所述至少一个空天动力数字样机模型在所述设计任务流程和/或所述仿真计算流程下通过数字孪生得到发动机数字样机。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个空天动力数字样机模型在所述设计任务流程和/或所述仿真计算流程下通过数字孪生得到发动机数字样机，包括：
获取仿真数据，其中，所述仿真数据包括物理模型数据、传感器更新数据、运行历史数据；
根据所述仿真数据并集成仿真过程，在虚拟空间中完成映射，以通过反映相对应的实体装备的全生命周期过程，得到所述数字样机。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定设计任务流程和/或仿真计算流程，包括：
确定各设计节点之间设计行为的逻辑关系；
根据所述设计行为的逻辑关系指引全周期设计仿真各阶段工作，生成所述设计任务流程。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定设计任务流程和/或仿真计算流程，包括：
确定数值仿真模型间数据传递的逻辑关系；
根据所述数据传递的逻辑关系开展基于流程式的多学科联合仿真计算，生成所述仿真计算流程。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个空天动力数字样机模型包括功能样机模型、构造样机模型、性能样机模型和工程样机模型中的一种或多种。


6.一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换装置，其特征在于，包括：
构建...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥龙，王怀斌，王西雁，林艺斌，冯夏芸，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11