[发明专利]基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法及装置，其中，方法包括：构建至少一个空天动力数字样机模型；确定设计任务流程和/或仿真计算流程；根据至少一个空天动力数字样机模型在设计任务流程和/或仿真计算流程下通过数字孪生得到发动机数字样机。该方法通过构建空天动力多学科、多部件、多维度、多场相互耦合的逼真度更高的发动机数字孪生体，实现虚拟样机的全生命周期贯通，支持设计过程在虚拟世界的多次迭代，减少在实物过程的迭代次数。

技术领域

本发明涉及空天动力设计技术领域，特别涉及一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法及装置。

背景技术

无论是狭义的还是广义的数字样机，都具有以下三个技术特点：

(1)真实性。数字样机的根本存在目的是为了取代或精简物理样机，所以数字样机必须在仿真的重要方面具有同物理样机相当或者一致的功能、性能或者内在特性，即能够在几何外观、物理特性以及行为特性上与物理样机保持一致。

(2)面向产品全生命周期。数字样机是对物理产品全方位的一种计算机仿真，而传统的工程仿真是对产品某个方面进行测试，以获得产品该方面的性能。数字样机是由分布的、不同工具开发的甚至是异构子模型的联合体，主要包括CAD模型、外观模型、功能和性能仿真模型、各种分析模型、使用维护模型以及环境模型。

(3)多学科交叉性。复杂产品设计通常设计机械、控制、电子、流体动力等多个不同领域。要想对这些产品进行能够完整而准确的仿真分析，必须将多个不同学科领域的子系统作为一个整体进行仿真分析，使得数字样机能够满足设计者进行功能验证与性能分析的要求。

然而，相关技术中在设计实物过程的迭代次数较多，且不能有效实现虚拟样机全生命周期的贯通，有待解决。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法，通过构建空天动力多学科、多部件、多维度、多场相互耦合的逼真度更高的发动机数字孪生体，实现虚拟样机的全生命周期贯通，支持设计过程在虚拟世界的多次迭代，减少在实物过程的迭代次数。

本发明的另一个目的在于提出一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换装置。

本发明的又一个目的在于提出一种电子设备。

本发明的再一个目的在于提出一种计算机可读存储介质

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法，包括以下步骤：构建至少一个空天动力数字样机模型；确定设计任务流程和/或仿真计算流程；以及根据所述至少一个空天动力数字样机模型在所述设计任务流程和/或所述仿真计算流程下通过数字孪生得到发动机数字样机。

本发明实施例的基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法，通过构建空天动力多学科、多部件、多维度、多场相互耦合的逼真度更高的发动机数字孪生体，并结合发动机研制全生命周期过程，明确了样机的内涵、传递和转换逻辑，形成了伴随发动机需求分析、方案设计、工程设计全过程的数字孪生样机载体，实现虚拟样机的全生命周期贯通，支持设计过程在虚拟世界的多次迭代，减少在实物过程的迭代次数。

另外，根据本发明上述实施例的基于数字孪生的数字样机构建及模型转换方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述至少一个空天动力数字样机模型在所述设计任务流程和/或所述仿真计算流程下通过数字孪生得到发动机数字样机，包括：获取仿真数据，其中，所述仿真数据包括物理模型数据、传感器更新数据、运行历史数据；根据所述仿真数据并集成仿真过程，在虚拟空间中完成映射，以通过反映相对应的实体装备的全生命周期过程，得到所述数字样机。