胡权 2022-06-14发布 阅读:287次 ⋅ 数字孪生维护  点肆公司   ⋅

导读:作为“点肆100”计划的一部分,工业4.0研究院拟发布系列文章,谈谈“数字孪生维护”(DTM,Digital Twin Maintenance)相关成果及解决方案。欢迎加入点肆公司(联系方式见文后),共同进入数字工程世界。

作为世界上第一个数字孪生工程项目,机身数字孪生体(ADT,Airframe Digital Twin)被AFRL称为“飞机结构完整性大纲”(ASIP,Aircraft Structural Integrity Program)承上启下的代表,对于传统战斗机(例如F-15、A-10)的延寿服务,ADT具有很强的借鉴意义。

然而,AFRL航空系统部主任Doug Blake对基于数字孪生体的ASIP体系寄予厚望,他认为,通过F-15C战斗机的ADT项目实施,展现了数字孪生体在ASIP体系中的巨大价值。


按照AFRL组织架构及职责管理要求,航空系统部主要负责飞机结构完整性相关工作,因此ASIP就是该部门的主要工作之一。

按照Doug Blake的介绍,AFRL参与了ASIP自产生以来的几乎所有重大工作。

AFRL承接美国空军科技战略要求,提出了“结构完整性科技计划”,要求:

  • 针对现有的机队生命周期管理问题,建立专家支持体系;

  • 为机队提供成熟的技术;

  • 为新系统提供强壮的设计能力;

  • 提升机队健康管理(Improve Fleet Health Management)。

围绕本系列文章关注的主题,提升机队健康管理既是ASIP的关键需求,也是数字孪生维护应用的关键场景。

按照AFRL自身的定义,ADT属于机队健康管理范畴。

对于在ADT中的数字孪生体技术,AFRL认为这是革命性的技术,它属于“技术拉动”(Tech Pull)应用,这有助于美国空军提升飞机的可用性,本系列文章已经介绍了不少,有兴趣的可以查看其他文章的描述。

提升机队健康管理的方法本质上体现为“集成信息和模型”,实现更好的ASIP决策,这在ADT项目中体现得最为明显。

为了服务下一代战斗机,AFRL专门研制了复合材料的机身延寿方法,并开发了相关工具。

跟传统的延寿方法不同,AFRL新开发的延寿方法充分借鉴了ADT项目的经验,重点解决了物理装备和数字孪生体之间的数据同步问题,为两者建立了一套数据机制。

利用这套数据机制,AFRL就可以不断提升数字孪生模型可信度,大大改善建模仿真的效果。

笔者认为,美国学者认为数字孪生体是一种“新范式”,这促使AFRL做出了”ADT改变了ASIP发展历史“的结论。


(未完待续)


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