基于数字孪生的模型构建方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及基于数字孪生的模型构建方法、系统、设备及存储介质，其方法包括获取钢结构的理论基础数据和试验数据，试验数据包括多组数据，每组数据对应一种模拟工况下的模型数据；基于预设的模型构建规则，根据理论基础数据，构建理论仿真模型；基于预设的模型修正规则，根据试验数据，修正理论仿真模型，确定目标仿真模型。本发明专利技术具有提高理论仿真模型精确度的效果。的效果。的效果。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生的模型构建方法、系统、设备及存储介质


[0001]本申请涉及工业仿真的
，尤其是涉及基于数字孪生的模型构建方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]钢结构在用于工程前，都需要进行仿真静态力学试验来验证各种工况下的设计，包括应变、位移等表征钢结构寿命的参数。随着有限元分析、计算机仿真技术的发展，应用于钢结构的静态力学仿真也为钢结构的设计提供了参考，传统钢结构仿真模型的构建是通过理论计算实现的，即采用结构力学及有限元方法对钢结构进行力学性能分析。但通过理论计算得到的仿真模型与实际的力学试验结果还是存在一定的误差。
[0003]上述中的现有技术方案存在以下缺陷：仿真模型存在仿真精度低的问题。

技术实现思路

[0004]为了改善仿真模型仿真精度低的问题，本申请提供了基于数字孪生的模型构建方法、系统、设备及存储介质。
[0005]在本申请的第一方面，提供了一种基于数字孪生的模型构建方法。该方法包括：获取钢结构的理论基础数据和试验数据，所述试验数据包括多组数据，每组数据对应一种模拟工况下的模型数据；基于预设的模型构建规则，根据所述理论基础数据，构建理论仿真模型；基于预设的模型修正规则，根据所述试验数据，修正所述理论仿真模型，确定目标仿真模型。
[0006]由以上技术方案可知，首先获取理论基础数据和试验数据，根据理论基础数据和模型构建规则构建理论仿真模型，然后根据试验数据和模型修正规则，对理论仿真模型进行修正，修真后的模型作为目标仿真模型。根据实际的试验数据对理论仿真模型进行修正，在一定程度上提高了理论仿真模型的精确度。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述基于预设的模型构建规则，根据所述理论基础数据，构建理论仿真模型，包括：所述理论基础数据包括结构数据和荷载数据，所述结构数据用于构建钢结构的三维模型，所述荷载数据表示钢结构在不同工况下受到的荷载；基于三维模型构建规则，根据所述结构数据，构建三维模型；基于预设的模型计算规则，根据所述荷载数据，计算所述三维模型的理论模态数据；根据所述理论模态数据对所述三维模型做标注，确定理论仿真模型。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述基于预设的模型计算规则，根据所述荷载数据，计算所述三维模型的理论模态数据，包括：根据网格划分规则，将所述三维模型划分成多个节点，所述节点为所述三维模型
的一部分即所述三维模型的子模型；根据所述节点在所述三维模型中的位置，对所述节点排序，确定模型序列；根据模态计算规则和所述荷载数据，依次计算所述模型序列中的节点的理论模态数据；所述三维模型的理论模态数据包括所述多个节点的理论模态数据。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述根据模态计算规则和所述荷载数据，依次计算所述模型序列中的节点的理论模态数据，包括：将所述荷载数据带入预设的模态方程中，得到第一模态数据，所述第一模态数据为所述模型序列中第一个节点的理论模态数据；将所述第一模态数据带入所述模态方程中，得到第二模态数据，所述第二模态数据为所述模型序列中第二个节点的理论模态数据；依次计算所述模型序列中的节点的模态数据，当所述模型序列中的节点的理论模态数据均计算完成时，所述三维模型的理论模态数据计算完成。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述模态方程包括应变位移方程和弹性力学本构方程。
[0011]在一种可能的实现方式中，该方法还包括：根据预设的简化规则，对所述理论仿真模型进行简化，将简化后的理论仿真模型用于目标仿真模型的确定；所述简化包括将所述理论仿真模型中的部分特征删除。
[0012]在一种可能的实现方式中，该方法还包括：获取测试数据；将所述测试数据输入至所述目标仿真模型，得到预测结果，所述测试结果包括最大应变值、最大应力值和最大位移值。
[0013]在本申请的第二方面，提供了一种基于数字孪生的模型构建系统。该系统包括：数据获取模块，用于获取钢结构的理论基础数据和试验数据；理论模型构建模块，用于基于预设的模型构建规则，根据所述理论基础数据，构建理论仿真模型；目标模型确定模块，用于基于预设的模型修正规则，根据所述试验数据，修正所述理论仿真模型，确定目标仿真模型。
[0014]在本申请的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
[0015]在本申请的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本申请的第一方面的方法。
[0016]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.根据理论基础数据和试验数据，构建理论仿真模型并对理论仿真模型进行修正，将修真后的模型作为目标仿真模型。根据实际的试验数据对理论仿真模型进行修正，改善了理论仿真模型精确度低的问题。
附图说明
[0017]图1是本申请提供的基于数字孪生的模型构建方法的流程示意图。
[0018]图2是本申请提供的基于数字孪生的模型构建系统的结构示意图。
[0019]图3是本申请提供的电子设备的结构示意图。
[0020]图中，200、基于数字孪生的模型构建系统；201、数据获取模块；202、理论模型构建模块；203、目标模型构建模块；301、CPU；302、ROM；303、RAM；304、I/O接口；305、输入部分；306、输出部分；307、存储部分；308、通信部分；309、驱动器；310、可拆卸介质。
具体实施方式
[0021]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0023]下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。
[0024]本申请实施例提供一种基于数字孪生的模型构建方法，上述方法的主要流程描述如下。
[0025]如图1所示：数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生可以在众多领域应用，在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。
[0026]在基于数字孪生的模型构建方法中采用了数字孪生的技术对仿真模型进行修正。
[0027]步骤S101：获取钢结构的理论基础数据和试验数据。
[0028]具体的，上述理论基础本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数字孪生的模型构建方法，其特征在于，包括：获取钢结构的理论基础数据和试验数据，所述试验数据包括多组数据，每组数据对应一种模拟工况下的模型数据；基于预设的模型构建规则，根据所述理论基础数据，构建理论仿真模型；基于预设的模型修正规则，根据所述试验数据，修正所述理论仿真模型，确定目标仿真模型。2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的模型构建方法，其特征在于，所述基于预设的模型构建规则，根据所述理论基础数据，构建理论仿真模型，包括：所述理论基础数据包括结构数据和荷载数据，所述结构数据用于构建钢结构的三维模型，所述荷载数据表示钢结构在不同工况下受到的荷载；基于三维模型构建规则，根据所述结构数据，构建三维模型；基于预设的模型计算规则，根据所述荷载数据，计算所述三维模型的理论模态数据；根据所述理论模态数据对所述三维模型做标注，确定理论仿真模型。3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的模型构建方法，其特征在于，所述基于预设的模型计算规则，根据所述荷载数据，计算所述三维模型的理论模态数据，包括：根据网格划分规则，将所述三维模型划分成多个节点，所述节点为所述三维模型的一部分即所述三维模型的子模型；根据所述节点在所述三维模型中的位置，对所述节点排序，确定模型序列；根据模态计算规则和所述荷载数据，依次计算所述模型序列中的节点的理论模态数据；所述三维模型的理论模态数据包括所述多个节点的理论模态数据。4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的模型构建方法，其特征在于，所述根据模态计算规则和所述荷载数据，依次计算所述模型序列中的节点的理论模态数据，包括：将所述荷载数据带入预设的模态方程中，得到第一模态数据，所述第一模态数据为所述模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹琛，杨威，
申请(专利权)人：北京求解科技有限公司，
类型：发明
国别省市：