A. 什么是数字孪生
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,有时候也用来指代将一个工厂的厂房及产线,在没有建造之前,就完成数字化模型。从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟,并将真实参数传给实际的工厂建设。而工房和产线建成之后,在日常的运维中二者继续进行信息交互。
(1)数字孪生技术英语怎么说扩展阅读:
数字孪生与CAD模型的相关关系补充:
当完成CAD的设计,一个CAD模型就出现了。然而,数字孪生与物理实体的产生则紧密相连:没有到实体被制造出来的那一刻,就没有它对应的数字孪生。
CAD模型往往是静态的,它的作用是往前推动,在绝大多数场合,它就像中国象棋里面一个往前拱的小卒;而数字孪生,则是一个频频回头的在线风筝:两头都有力量。
3D模型在文档夹里无人问津的时代已经过去。数字孪生可以回收产品的设计、制造和运行的数据,并注入全新的产品设计模型中,使设计发生巨大的变化。知识复用,变得越来越普及。
数字孪生是基于高保真的三维CAD模型,它被赋予了各种属性和功能定义,包括材料、感知系统、机器运动机理等。它一般储存在图形数据库,而不是关系型数据库。
参考资料来源:网络-数字孪生
B. 数字孪生介绍系列(一)什么是数字孪生,它和仿真有什么区别
一、数字孪生发展背景
“孪生”的概念起源于美国国家航空航天局的“阿波罗计划”,即构建两个相同的航天飞行器,其中一个发射到太空执行任务,另一个留在地球上用于反映太空中航天器在任务期间的工作状态,从而辅助工程师分析处理太空中出现的紧急事件。当然,这里的两个航天器都是真实存在的物理实体。
2003年前后,关于数字孪生(Digital Twin)的设想首次出现于Grieves 教授在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上。在该设想中数字孪生的基本思想已经有所体现,即在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射,忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹。
直到2010 年,“Digital Twin”一词在NASA 的技术报告中被正式提出。近年来,数字孪生得到越来越广泛的传播。同时,得益于物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的发展,数字孪生的实施已逐渐成为可能。
现阶段,除了航空航天领域,数字孪生还被应用于电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油天然气、 健康 医疗、环境保护等行业。特别是在智能制造领域,数字孪生被认为是一种实现制造信息世界与物理世界交互融合的有效手段。
二、数字孪生的定义及典型特征
(1)标准化组织中的定义
数字孪生是具有数据连接的特定物理实体或过程的数字化表达,该数据连接可以保证物理状态和虚拟状态之间的同速率收敛,并提供物理实体或流程过程的整个生命周期的集成视图,有助于优化整体性能。
(2)学术界的定义
数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟实体,借助 历史 数据、实时数据以及算法模型等,模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段a。
(3)企业的定义
数字孪生是资产和流程的软件表示,用于理解、预测和优化绩效以实现改善的业务成果。
三、数字孪生特征
保真性:数字孪生的保真性指描述数字虚体模型和物理实体的接近性。要求虚体和实体不仅要保持几何结构的高度仿真,在状态、相态和时态上也要仿真。
实时性:数字孪生技术要求数字化,即以一种计算机可识别和处理的方式管理数据以对随时间轴变化的物理实体进行表征。表征的对象包括外观、状态、属性、内在机理,形成物理实体实时状态的数字虚体映射。
互操作性:数字孪生中的物理对象和数字空间能够双向映射、动态交互和实时连接,因此数字孪生具备以多样的数字模型映射物理实体的能力,具有能够在不同数字模型之间转换、合并和建立“表达”的等同性。
闭环性:数字孪生中的数字虚体,用于描述物理实体的可视化模型和内在机理,以便于对物理实体的状态数据进行监视、分析推理、优化工艺参数和运行参数,实现决策功,即赋予数字虚体和物理实体一个大脑。因此数字孪生具有闭环性。
四、数字孪生与仿真技术的区别
仿真技术是应用仿真硬件和仿真软件通过仿真实验,借助某些数值计算和问题求解,反映系统行为或过程的模型技术,是将包含了确定性规律和完整机理的模型转化成软件的方式来模拟物理世界的方法,目的是依靠正确的模型和完整的信息、环境数据,反映物理世界的特性和参数。仿真技术仅仅能以离线的方式模拟物理世界,不具备分析优化功能,因此不具备数字孪生的实时性、闭环性等特征。
数字孪生需要依靠包括仿真、实测、数据分析在内的手段对物理实体状态进行感知、诊断和预测,进而优化物理实体,同时进化自身的数字模型。仿真技术作为创建和运行数字孪生的核心技术,是数字孪生实现数据交互与融合的基础。在此基础之上,数字孪生必需依托并集成其他新技术,与传感器共同在线以保证其保真性、实时性与闭环性。
C. 数字孪生是什么有什么样的应用
(Look out for yourself),(你得有戒备之心),I wake up to the sounds,突如其来的寂静,Of the silence that allows,将我唤醒,For my mind to run around,我脑海不禁回荡,With my ear up to the ground,密切关注现况,I'm searching to behold,我苦寻觅 为看再现,The stories that are told,那曾被讲述的故事,When my back is to the world,当我背靠着世界,That was smiling when I turned,转身时便是笑颜,Tell you you're the greatest,他们表面赞不绝口,But once you turn they hate us,而在你转身后 又含沙射影,Oh the misery,这难言的苦涩,Everybody wants to be my enemy,我就犹如全民公敌,Spare the sympathy,省去你所谓的怜悯吧,Everybody wants to be,我就犹如,My enemy-y-y-y-y,全民公敌,(Look out for yourself),(你得有戒备之心),My enemy (Look)-y(Look)-y(Look)-y(Look)-y,我的宿敌,(Look out for yourself),(你得有戒备之心),But I’m ready,但我已准备反击,Your words up on the wall,你面朝墙诅咒我,As you're praying for my fall,坐观我的落败,And the laughter in the halls,穿堂而来的嘲讽讥笑,And the names that I've been called,夹杂着贬低我 落井下石的恶名,I stack it in my mind,我聚精凝神,And I'm waiting for the time,静候时机到来,When I show you what it's like,到时候我将让你见证,To be words spit in a mic,麦克风怒吼出的最强音,Tell you you're the greatest,他们表面赞不绝口,But once you turn they hate us (Huh),而在你转身后 又含沙射影,Oh the misery,这难言的苦涩,Everybody wants to be my enemy,我就犹如全民公敌,Spare the sympathy,细嗅着怜悯的滋味,Everybody wants to be,我就犹如,My enemy (Look)-y(Look)-y(Look)-y(Look)-y,全民公敌,(Look out for yourself),(你得有戒备之心),My enemy (Look)-y(Look)-y(Look)-y(Look)-y,我的宿敌,(Look out for yourself),(你得有戒备之心),Uh, look, okay,就拭目以待吧,I'm hoping that somebody pray for me,满怀期许 望有人能为我虔诚祈福,I'm praying that somebody hope for me,我祈祷着能有人为我携来希冀,I'm staying where nobody 'posed to be,未有任何人陪伴 唯有我孑然孤身,P-P-Posted,Being a wreck of emotions,难以把控自我情绪,Ready to go whenever, just let me know,准备何时启程 告诉我便好,The road is long, so put the pedal into the floor,面前漫漫长路 踩上踏板纵身腾跃,The enemy's on my trail, my energy unavailable,敌人正追踪我的足迹 我精疲力竭,l'ma tell 'em hasta luego,我嘲讽道 再见咯,They wanna plot on my trot to the top,他们想复制我的步伐 抵达巅峰,I've been outta shape,我曾残损不堪,Thinkin' out the box,突破刻板思维,I'm an astronaut,我就犹如名宇航员,I blasted off the planet rock,将星际间漂游的陨石击碎,To cause catastrophe,酿成不可估量的后果,And it matters more because I had it not,既然我未曾拥有 那就得看重,Had I thought about wreaking havoc on an opposition,我未曾料想能对反派造成如此大的影响,Kinda shocking they wanted static,他们认为我将坐以待毙 但我将杀得他们措手不及,With precision, I'm automatic, quarterback, l ain't talkin' sacking,准确的说 我不由自主引领进攻 绝不轻易撤退,Pack it, pack it up, I don't panic,耐心收拾行囊 我毫不慌乱,Batter, batter up,做足充分准备,Who the baddest?谁是最惊绝的胜者,lt don't matter 'cause we at ya throat,不知道没关系 因为我们已扼住你命运的咽喉,Everybody wants to be my enemy,我就犹如全民公敌,Spare the sympathy,省去你所谓的怜悯吧,Everybody wants to be,我就犹如,My enemy,全民公敌,Oh the misery,这难言的苦涩,Everybody wants to be my enemy,我就犹如全民公敌,Spare the sympathy,省去你所谓的怜悯吧,Everybody wants to be,我就犹如,My enemy ( pray it away),全民公敌(他们让我自求多福),(I swear, I'll never be a saint, no way),(但我发誓 我定不当圣贤之辈 绝无可能),My enemy( pray it away),我的宿敌(他们让我自求多福),(I swear, I'll never be a saint),(但我发誓 我定不当圣贤之辈),(Look out for yourself),(你得有戒备之心),不知道
D. 什么是数字孪生
数字孪生是一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。
数字孪生,有时候也用来指代将一个工厂的厂房及产线,在没有建造之前,就完成数字化模型。从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟,并将真实参数传给实际的工厂建设。
数字孪生也被称为数字双胞胎和数字化映射。