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数字模型被用于模拟和数字孪生

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数字模型被用于模拟和数字孪生

发布日期:2019-05-23 作者:海创模型 点击:

  数字模型被用于模拟和数字孪生,但这两种方法在使用方式上有所不同,特别是当涉及到所需的详细程度时。


  数字模型用于各种应用程序和开发工作流程。它们在与物理设备匹配的程度上可能有所不同。除了用于设计系统的模型之外,模型还可以用作数字孪生(参见图)或用于模拟。


  计算机辅助设计(CAD)模型是物理实体的表示,通常用于描述物理实体的外观。这可以是建筑物或诸如汽车的设备的2D或3D建筑模型。CAD模型提供了可用于建筑的材料的尺寸和可能的描述。

数字模型被用于模拟和数字孪生

  数字孪生是一种CAD模型,它具有与匹配的物理设备相关新的传感器数据。数字孪生通常用于过程控制和产品生命周期管理(PLM),以帮助监控或控制远程系统。该模型不一定需要完全复制物理设备。它甚至可能是一个二维表示,但它通常与其他模型相结合,为可呈现或检查的信息提供上下文。


  数字孪生是包含匹配物理设备的传感器信息的模型。


  大多数将传感器数据传送到控制程序的过程控制系统至少为系统内的组件提供了有限的数字模型。但是,现在,该模型可以更加健壮并与其他工具(如增强现实(AR))结合使用。例如,热传感器可能会通过使用虚假着色显示模型的一部分来显示设备的哪个部分更热,其中红色表示更高的温度。


  模拟中使用的数字模型通常具有相同类型的数字孪生的传感器信息和控制,但是信息是作为模拟的一部分生成和操纵的。模拟可能会复制现实世界中可能发生的事情,但不会发生在当前正在发生的事情上。


  用数字孪生开始模拟?


  数字孪生可以用作模拟模型的起点,或许推断系统将来如何运行。这些模拟的程度和准确性可能会根据模拟的实施情况以及期望的结果类型而有所不同。例如,燃气发动机的数字孪生可以简单地追踪材料消耗,功率输出和热量输出,但不是发动机内部部件的实际运动。该级别的模拟可能足以用于检查在使用这种发动机时车辆将如何操作。


  另一方面,如果期望的结果涉及特定部件在发动机内的耐久性,那么关于发动机的细节水平必须更大。同样地,自动驾驶汽车的模拟可能需要知道发动机的输出和控制特性,但不需要知道发动机内的细节。


  使用CAD设计,数字孪生和模拟模型的软件可能会共享所有这些方面,具体取决于它们的功能,但通常一个特定的工具将创建和操作一个模型。例如,可以使用CAD绘图包创建数字模型,然后过程控制系统将使用该模型作为数字孪生的基础。该软件可以将数字孪生的传感器和控制器与现实世界中的传感器和控制器联系起来。


  同样,模拟中使用的模型可能具有添加的特性,因此可以进行物理模拟。这可能包括有关模型中使用的虚拟材料的详细信息,这反过来使模拟软件能够复制模型在模拟过程中的反应。


  任何系统组件都可能会产生不同的模型,这些模型在复制实际组件的程度上会有所不同,以及它们如何反应以及与它们关联的是哪种信息。这些模型可能有不同的用途,但它们也可能有共同的描述,例如有关尺寸,材料属性等的详细信息。许多模型将被多个应用程序用于不同的目的,从显示当前系统状态到模拟设备尚未建成。


  


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