【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生的充液成形设备健康管控系统和方法
[0001]本专利技术涉及设备健康管控领域，尤其涉及一种基于数字孪生的充液成形设备健康管控系统和方法。
技术介绍
[0002]充液成形技术作为一种先进的柔性成形方法，解决了航空航天、汽车等领域轻量化薄壁复杂结构的高精度整体一次性成形难题。充液成形设备工作环境恶劣，作业时间长，油液转换运动频繁，并且液压系统是在绝对封闭状况下运行，损坏与失效经常发生在内部，故障点隐蔽、原因复杂、部位不易确定。造成充液成形设备出现故障有诸多因素，污染、过热、液压油泵混入空气等导致液压系统出现问题，而增压器和高压水系统出现故障则会导致液室压力不稳定。一旦充液成形设备发生故障，对实验或生产加工的精度、成形条件产生很大的影响，传统的检测方法是基于单参数的故障诊断方法，所得结论不能准确判断设备是否有故障，导致设备出现故障时不能及时找到故障源头。因此，及时预测出充液成形设备故障并管控处理，具有十分重要的意义。
[0003]数字孪生作为连接物理世界和信息世界的桥梁，可有效实现信息与物理系统的融合，成为智能...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的充液成形设备健康管控系统，其特征在于，包括，物理成形模块，其包括以实体存在的充液成形设备和基于充液成形设备的三维物理模型，用以将充液成形设备通过参数匹配完成物理模型的创建；信息采集模块，其与所述物理成形模块连接，用以采集所述充液成形设备的运行状态数据；数字孪生模块，其分别与所述物理成形模块和所述信息采集模块相连，用以通过建立数字孪生体以实时监测充液成形设备的工作过程并对该工作过程进行仿真；健康管控模块，其分别与所述物理成形模块、所述信息采集模块和所述数字孪生模块相连，用以通过分析所述信息采集模块传递的数据预测故障并将故障信息传递至所述数字孪生模块以对所述充液成形设备进行健康管控。2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的充液成形设备健康管控系统，其特征在于，所述信息采集模块包括若干设置在所述充液成形设备中对应部件附近、用以采集液压成形设备运行状态数据的检测器，所述信息采集模块存储各检测器采集到的数据并将数据传递至所述数字孪生模块和所述健康管控模块以完成对液压成形设备的信息收集，所述检测器包括：压力传感器，用以检测充液成形设备运行工作时拉伸滑块与充液成型模具凸膜之间的压力和压边滑块与充液成型模具压边圈之间的压力；温度传感器，用以检测充液成形设备中拉伸缸中液压油的油液温度和压边缸中液压油的油液温度；油压传感器，用以检测充液成形设备中液压泵的压力和液室的压力；流量传感器，用以检测充液成形设备中液压泵液压油的输入流量和输出流量；污染度传感器，用以检测充液成形设备中液压油的污染度；液位计，用以检测充液成形设备中高压水液的液位高度。3.根据权利要求1
‑
2任一权利要求所述的基于数字孪生的充液成形设备健康管控系统，其提供一种基于数字孪生的充液成形设备健康管控方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤s1，通过所述物理成形模块创建充液成形设备的三维物理模型；步骤s2，通过所述信息采集模块采集充液成形设备运行状态信息并将采集到的充液成形设备的运行状态数据经过数据处理后传递至所述数字孪生模块；步骤s3，通过所述数字孪生模块创建和校准数字孪生模型以建立充液成形设备的数字孪生体；步骤s4，所述健康管控模块分析所述信息采集模块传递的充液成形设备运行状态信息并对充液成形设备进行故障预测和健康管控。4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的充液成形设备健康管控方法，其特征在于，在所述步骤s1中，通过所述物理成形模块创建充液成形设备的三维物理模型的步骤包括，步骤s11，通过在所述物理成形模块调取或输入所述充液成形设备的设备几何参数和材料参数并确定所述充液成形设备各组成部分间的结构关系，确定所述充液成形设备的尺寸信息、结构关系和关键参数；步骤s12，所述物理成形模块将充液成形设备的尺寸信息、结构关系和关键参数通过CAD建模以创建充液成形设备的三维物理模型。
5.根据权利要求3所述的基于数字孪生的充液成形设备健康管控方法，其特征在于，在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王耀，丁峰，胡宁，赵丽滨，杨超，牛旭昶，叶晓凯，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。