用于工业规模的结构数字孪生的基于组件的降阶建模方法和系统技术方案

一种基于运行数据分析所生成的建议以及代表了实物资产的多个模型的复合模型来维护实物资产的方法，包括：由计算设备使用关于偏微分方程的至少一部分的端口缩减的静态凝聚简化基元近似来构造所述复合模型。所述计算设备分析与所述复合模型内的至少一个模型相关联的误差指标以确定所述误差指标超出容限等级，并且相应地增加端口缩减的静态凝聚简化基元近似中的基函数的数量。所述计算设备接收与所述实物资产的至少一个区域相关联的第一运行数据，并且更新所述复合模型。所述计算设备基于经过更新的复合模型来提供用于维护所述实物资产的建议。实物资产的建议。实物资产的建议。

Component based reduced order modeling method and system for industrial scale structural digital twins

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于工业规模的结构数字孪生的基于组件的降阶建模方法和系统

技术介绍

[0001]从结构完整性的角度来看，工业机械和基础设施的传统管理方法是在设计时进行广泛分析，以便尝试评估所有相关的运行条件，以及基于该分析来决定(i)资产的使用寿命，以及(ii)检查(inspection)、维护和维修的规范性方案(prescriptive scheme)(通常基于固定的时间间隔)。这项工作中的一个关键性观察结果在于，这种基于设计的规范性方法从根本上受限于资产的真实操作条件的大量不确定性。举例来说，设想一下远洋船舶的情形。船舶是基于对环境条件(波浪，风，腐蚀性海水)和运行条件(货物，装/卸周期的数量和频率)做出的假设而设计的。然而未来的运行条件在设计时无疑是未知的，因此，唯一的选择是做出保守假设以及内建较大的安全系数来补偿不确定性。在实践中，当完全依赖这种类型的设计时分析时，将会导致资产的过度设计(与之对应的是资本支出过多)或是与真实的结构能力相比的过早退役，抑或是两者兼而有之。此外，即使采用保守的设计假设，在运行期间仍然存在着超出设计期间假设的“最坏情况”的不可预见情况的风险，例如极端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基于分析实物资产模型所生成的建议来维护实物资产的方法，所述模型包括多个组件并且形成了所述实物资产的基于物理的数字孪生，所述方法包括：(a)由计算设备使用关于偏微分方程的至少一部分的端口缩减的静态凝聚简化基元近似来构造多个模型的复合模型，所述多个模型中的每一个代表了所述多个组件中的至少一个，所述多个组件中的每一个代表了所述实物资产的至少一个区域；(b)由所述计算设备为所述多个模型中的至少一个模型分析用于标识与所述至少一个模型相关联的误差等级的误差指标，以便确定所标识的误差等级超出了容限等级；(c)由所述计算设备基于所述至少一个模型的误差等级超出了所述容限等级的判定而增加所述端口缩减的静态凝聚简化基元近似中的基函数的数量；(d)针对所述多个模型中的每一个模型，重复(b)和(c)，直至所述多个模型中的每一个的误差等级低于所述容限等级；(e)由所述计算设备从与所述实物资产相关联的第一运行数据源接收由所述多个组件中的至少一个组件的至少一个参数代表的、与所述实物资产的至少一个区域相关联的第一运行数据；(f)由所述计算设备基于所接收的第一运行数据来更新所述复合模型；以及(g)由所述计算设备基于经过更新的复合模型来提供用于维护所述实物资产的建议。2.如权利要求1所述的方法，其中(a)
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(d)是在(e)之前执行的。3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在(a)
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(d)之后以及在(e)之前，使用所述复合模型来生成所述实物资产的基于物理的分析，其中所述生成进一步包括：由所述计算设备接收第一用户输入，所述第一用户输入用于标识用于指示至少一个物理条件的输入值，其中将在所述至少一个物理条件下对所述实物资产进行评估，以及由所述计算设备至少部分地基于所述至少一个输入值来使用所述复合模型产生至少一个输出值，其中所述至少一个输出值指示物理系统在所述至少一个物理条件下的行为，其中所述至少一个输出值包括处于N维域上的多个输出值。4.如权利要求3所述的方法，其中所述接收进一步包括：由所述计算设备接收用于标识从检查报告中提取的输入值的用户输入，其中所述检查报告基于对所述实物资产的物理检查。5.如权利要求3所述的方法，其中所述接收进一步包括：由所述计算设备接收用于标识从运行数据中提取的输入值的用户输入，其中所述运行数据接收自与所述实物资产相关联的传感器。6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：(h)由所述计算设备运行的仿真工具生成所述复合模型的视觉呈现，其中所述视觉呈现包括对于所述实物资产的基于物理的分析的至少一个结果的可视化表示。7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：(i)由所述仿真工具基于所接收的第一运行数据来更新所述视觉呈现。8.如权利要求1所述的方法，其中(d)包括：为所述多个模型中的每一个模型重复(b)和(c)，直至达到阈值迭代次数。9.如权利要求1所述的方法，其中(e)进一步包括：由所述计算设备从与所述实物资产相关联的所述第一运行数据源接收与所述实物资产相关联的传感器生成的第一运行数据。
10.如权利要求1所述的方法，其中(e)进一步包括：由所述计算设备从与所述实物资产相关联的所述第一运行数据源接收从与所述实物资产相关联的检查报告中提取的第一运行数据。11.如权利要求1所述的方法，其中(e)进一步包括：由所述计算设备从与所述实物资产相关联的所述第一运行数据源接收从所述实物资产的操作人员生成的报告中提取的第一运行数据。12.如权利要求1所述的方法，进一步包括：(h)由所述计算设备基于经过更新的复合模型来提供用于标识所述实物资产的多个方面的建议，以便检查依照优先级等级排列的所述多个方面。13.如权利要求1所述的方法，进一步包括：(h)由所述计算设备基于经过更新的复合模型来提供用于确定针对所述实物资产提出的修改的可行性等级的建议。14.如权利要求1所述的方法，进一步包括：(h)由所述计算设备基于经过更新的复合模型来提供用于确定所述实...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：阿克塞洛斯股份公司，
类型：发明
国别省市：