一种基于数字孪生的损伤监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的损伤监测方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的损伤监测方法、系统、设备和介质


[0001]本专利技术涉及运输设备
，尤其涉及基于数字孪生的损伤监测方法
、
系统
、
设备和介质
。

技术介绍

[0002]随着生产效率的提升和生活节奏的加快，人们对于各种装置和设备的依赖性在不断增大，其正常使用极大地关系着生产作业和生活使用的顺利进行
。
对于一些储蓄装置，外壳的完整性确保了储蓄功能可以正常使用
。
通常情况下，一些肉眼检查只能识别出储蓄装置上一些明显的问题，但漏检或者一些暗伤可能会导致装置泄漏或者出现进一步严重的破损问题
。
[0003]汽车
、
列车
、
飞机等运输设备跟我们的生活和生产制造活动息息相关，他们在高速行驶的过程中，其外壳保障了在高速环境下的安全，在发生意外或者事故的时候，也是作为我们人生财产安全的一道屏障
。
但现有的检测和维护手段都是针对其驾驶性能和舒适度的维护和研究，忽视了其外壳损伤的检测，导致人们在高速行驶的运输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于数字孪生的损伤监测方法，其特征在于，包括：当确定待监测的设备时，在所述设备的壳体中设有能够识别壳体损伤并改变信号的感知层；建立所述感知层的初始仿真模型，并采用所述感知层的物理损伤状态与信号的实验数据对所述初始仿真模型进行校正和仿真计算，得到仿真数据；采用数字孪生技术，构建所述设备对应的数字孪生模型；将所述实验数据和所述仿真数据导入所述数字孪生模型进行模型训练，得到损伤识别模型；将所述壳体对应的感知层信号实时传输至所述损伤识别模型进行壳体损伤识别，得到壳体损伤监测数据并更新所述数字孪生模型
。2.
根据权利要求1所述的基于数字孪生的损伤监测方法，其特征在于，所述在所述设备的壳体中设有能够识别壳体损伤并改变信号的感知层的步骤，包括：采用壳层
、
隔层和感知层，构建所述设备的壳体；所述感知层贴合所述壳层的内侧，所述感知层能够根据所述壳层状态改变信号，所述感知层包括网格状的导线层；所述隔层位于所述导线层和所述壳层之间，所述隔层为绝缘体；所述壳层与所述隔层之间还设有拉线层
。3.
根据权利要求1所述的基于数字孪生的损伤监测方法，其特征在于，所述建立所述感知层的初始仿真模型，并采用所述感知层的物理损伤状态与信号的实验数据对所述初始仿真模型进行校正和仿真计算，得到仿真数据的步骤，包括：将所述感知层对应的导体几何形状转换为有限元模型；将所述有限元模型进行网格划分，得到网格模型；采用所述感知层对应的材料属性和边界条件对所述网格模型进行更新，得到所述感知层的初始仿真模型；采用所述感知层的物理损伤状态与信号的实验数据对所述初始仿真模型进行电信号对比，得到对比数据；按照所述对比数据对所述初始仿真模型进行调参和补偿，得到目标仿真模型；采用预设碰撞物体数据对所述目标仿真模型进行碰撞模拟，计算不同破损变形情况下的电阻特性，得到仿真数据
。4.
根据权利要求1所述的基于数字孪生的损伤监测方法，其特征在于，所述将所述实验数据和所述仿真数据导入所述数字孪生模型进行模型训练，得到损伤识别模型的步骤，包括：采用所述实验数据和所述仿真数据，构建数据集；将所述数据集导入所述数字孪生模型，并采用朴素贝叶斯法进行判断模型训练，得到判断模型；采用初始卷积神经网络对所述判断模型进行模型训练，得到损伤识别模型
。5.
根据权利要求4所述的基于数字孪生的损伤监测方法，其特征在于，所述采用朴素贝叶斯法进行判断模型训练，得到判断模型的步骤，包括：将所述数据集进行数据划分，得到第一训练集和第一验证集；
采用朴素贝叶斯法计算第一训练集对应的类别先验概率和特征条件概率；采用所述类别先验概率和所述特征条件概率建立模型参数，得到朴素贝叶斯模型；采用所述第一验证集对所述朴素贝叶斯模型进行模型评估，得到评估结果；按照所述评估结果调整所述朴素贝叶斯模型的模型参数，得到判...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雄，倪晓升，张易东，熊宇涵，蒋燕梅，吕雅丽，秦小营，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：