數(shù)字孿生風(fēng)洞的案例
重磅︱數(shù)字孿生風(fēng)洞「風(fēng)神NF3」發(fā)布！
</strong></h3><p> 「風(fēng)神NF3」以西北工業(yè)大學(xué)亞洲最大低速翼型風(fēng)洞NF-3為原型，采用了<strong style="color: rgb(15, 133, 214);">“幾何孿生x物理孿生x數(shù)據(jù)孿生”</strong>的“三重孿生”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了NF-3風(fēng)洞在數(shù)字世界的1:1還原。
數(shù)字風(fēng)洞：助力工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型走深向?qū)?/span>
數(shù)字風(fēng)洞通過以物理風(fēng)洞為藍(lán)本構(gòu)建1:1的孿生數(shù)字模型，全面采用高保真數(shù)值模擬、基于物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)和高置信度數(shù)值數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)湍流模型以及依靠超級(jí)計(jì)算機(jī)的算力支撐，提升數(shù)字風(fēng)洞與物理風(fēng)洞的一致性，從而達(dá)到將物理風(fēng)洞試驗(yàn)搬到數(shù)字世界的目的，以形成成本、技術(shù)、業(yè)務(wù)流量?jī)?yōu)勢(shì)，滿足市場(chǎng)需求缺口、發(fā)掘潛在需求，促進(jìn)工業(yè)技術(shù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。
面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的仿真問題，神工坊提供高性能仿真云服務(wù)和仿真軟件并行架構(gòu)升級(jí)服務(wù)。
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基于自研仿真定制框架和高性能計(jì)算技術(shù)，針對(duì)用戶在復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)、復(fù)雜環(huán)境評(píng)估等場(chǎng)景特定仿真需求，定制高度易用、高效求解、精確可靠的仿真APP，為通用工具無法解決或解決不好的問題提供解決方案。
展開 新聞︱大會(huì)捷報(bào)！神工坊?參編《國(guó)產(chǎn)自主工業(yè)仿真軟件發(fā)展白皮書》正式發(fā)布，「風(fēng)神NF3」斬獲年度優(yōu)秀解決方案
</strong>在同期舉辦的“2025優(yōu)秀仿真技術(shù)解決方案”發(fā)布會(huì)上，神工坊<sup>?</sup>的<strong style="color: rgb(15, 133, 214);"> “風(fēng)神NF3數(shù)字孿生風(fēng)洞”</strong>研發(fā)成果歷經(jīng)嚴(yán)格的評(píng)審與答辯，在眾多申報(bào)項(xiàng)目中脫穎而出、名列其中，為行業(yè)提供了實(shí)踐范本。
技術(shù)分享︱基于SAMR網(wǎng)格自適應(yīng)與AI智能求解技術(shù)的高保真流場(chǎng)模擬
<img referrerpolicy="no-referrer" crossorigin="anonymous" data-referrer-policy-set="true" src="https://pic2.zhimg.com/v2-0bae0c1aed84ee6363cf887358a157a5_1440w.jpg" width="970"></p><p class="ql-align-center">物理風(fēng)洞</p><p><br></p><p> 為了打破這一局限，神工坊?研發(fā)團(tuán)隊(duì)推出了面向風(fēng)洞試驗(yàn)的<strong style="color: rgb(5, 76, 143);">“風(fēng)神NF3”數(shù)字孿生風(fēng)洞</strong>。</p><p><br></p><p> 通過“幾何孿生、物理孿生、數(shù)據(jù)孿生”的三重構(gòu)建，<strong style="color: rgb(5, 76, 143);">“風(fēng)神NF3”能夠?yàn)樵囼?yàn)提供全息流場(chǎng)信息，輔助試驗(yàn)設(shè)計(jì)，甚至在物理試驗(yàn)無法觸及的“高雷諾數(shù)、特殊動(dòng)作”等邊界條件下進(jìn)行擴(kuò)展研究。</strong></p><p><br></p><p> “風(fēng)神NF3”數(shù)字孿生風(fēng)洞是神工坊<sup>?</sup>CAE“基座+應(yīng)用”生態(tài)的里程碑，本文將深度解析其背后的兩大核心技術(shù)——HSF-SAMR網(wǎng)格自適應(yīng)與HSF-AI智能求解技術(shù)，看它們?nèi)绾巫尫抡鎻摹澳芩恪边M(jìn)階為“智能算”。
展開 
六級(jí)數(shù)字孿生成熟度模型：您的數(shù)字孿生成熟了嗎？
數(shù)字孿生當(dāng)前還處于應(yīng)用的初級(jí)階段，期望本文相關(guān)工作能為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)數(shù)字孿生，開展數(shù)字孿生學(xué)術(shù)研究和交流，推廣落地應(yīng)用提供一些參考。
02
文章主要工作
1、數(shù)字孿生成熟度評(píng)價(jià)需求分析
數(shù)字孿生作為實(shí)現(xiàn)信息物理融合的有效手段，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界、政府部門和相關(guān)領(lǐng)域人士的廣泛關(guān)注與高度重視。近年來，作者團(tuán)隊(duì)圍繞數(shù)字孿生五維模型、數(shù)字孿生模型構(gòu)建理論、數(shù)字孿生多尺度建模方法、數(shù)字孿生模型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、數(shù)字孿生數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生服務(wù)、數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)體系、數(shù)字孿生使能技術(shù)與工具等開展了探索性理論研究工作, 并聚焦數(shù)字孿生車間、數(shù)字孿生裝備、數(shù)字孿生衛(wèi)星等開展了一系列應(yīng)用實(shí)踐工作。然而，在與國(guó)內(nèi)外學(xué)者、政府部門和相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)交流探討的過程中，發(fā)現(xiàn)存在以下共性疑問和困惑：
（1）如何判斷是不是數(shù)字孿生？
（2）如何評(píng)判現(xiàn)有數(shù)字孿生能否滿足應(yīng)用需求？
（3）若不滿足應(yīng)用需求如何優(yōu)化提升？
上述問題可歸結(jié)為缺少針對(duì)數(shù)字孿生范疇和發(fā)展階段的系統(tǒng)性描述和評(píng)價(jià)方法，而成熟度模型是對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的概念范疇、發(fā)展過程和階段性目標(biāo)的系統(tǒng)性描述，同時(shí)，它還具有評(píng)價(jià)目標(biāo)系統(tǒng)現(xiàn)階段發(fā)展水平和能力程度的功能。因此，本文從落地應(yīng)用的角度出發(fā)，研究提出了一套數(shù)字孿生成熟度模型，并設(shè)計(jì)了一套數(shù)字孿生成熟度評(píng)價(jià)應(yīng)用流程。
2、數(shù)字孿生成熟度等級(jí)
統(tǒng)計(jì)分析現(xiàn)有數(shù)字孿生相關(guān)理論研究和應(yīng)用實(shí)踐，依據(jù)其功能和用途主要可分為以下幾類：①基于數(shù)字孿生的物理實(shí)體設(shè)計(jì)驗(yàn)證與等效分析；②基于數(shù)字孿生的物理實(shí)體運(yùn)行過程可視化監(jiān)測(cè)；③基于數(shù)字孿生的物理實(shí)體遠(yuǎn)程運(yùn)維管控；④基于數(shù)字孿生的診斷與預(yù)測(cè)；⑤基于數(shù)字孿生的智能決策和優(yōu)化；⑥基于數(shù)字孿生的物理實(shí)體全生命周期跟蹤、回溯與管理。
展開 連桿結(jié)構(gòu)數(shù)字孿生體實(shí)現(xiàn)之數(shù)字孿生體模型部署
致力于數(shù)字孿生體技術(shù)的研究與發(fā)展
通過解決方案和工程化應(yīng)用造福人類
數(shù)字孿生體是現(xiàn)有或?qū)⒂械奈锢韺?shí)體對(duì)象的數(shù)字模型，通過實(shí)測(cè)、仿真和數(shù)據(jù)分析來實(shí)時(shí)感知、診斷、預(yù)測(cè)物理實(shí)體對(duì)象的狀態(tài)，通過優(yōu)化和指令來調(diào)控物理實(shí)體對(duì)象的行為，通過相關(guān)數(shù)字模型間的相互學(xué)習(xí)來進(jìn)化自身，同時(shí)改進(jìn)利益相關(guān)方在物理實(shí)體對(duì)象生命周期內(nèi)的決策。
通過數(shù)字孿生體模型，可以實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，分析系統(tǒng)在非常規(guī)條件下的各種性能，如惡劣工作環(huán)境、存在加工誤差、沖擊載荷工況等。利用數(shù)字孿生體模型進(jìn)行虛擬化測(cè)試，縮短了測(cè)試和分析的時(shí)間，降低了測(cè)試和分析的成本，并可以根據(jù)虛擬化測(cè)試結(jié)果優(yōu)化試驗(yàn)參數(shù)。因此建立機(jī)械產(chǎn)品關(guān)鍵零部件（如連桿）的數(shù)字孿生體模型，就具有十分重要的意義。
圖1為實(shí)現(xiàn)連桿數(shù)字孿生體模型的技術(shù)路線，主要分為載荷識(shí)別、模型降階和數(shù)字孿生體模型部署三部分。本文主要介紹了利用ANSYS Twin Builder和ANSYS Deployer軟件建立連桿數(shù)字孿生體模型并部署。在ANSYS Twin Builder中，集成了連桿載荷識(shí)別ROM和應(yīng)力/變形場(chǎng)的Static ROM兩個(gè)降階模型，運(yùn)行調(diào)試后編譯生成twin模型，并輸出twin文件。在ANSYS Deployer中，建立連桿數(shù)字孿生體模型并編譯輸出的twin文件和輸入應(yīng)變csv文件，生成用于實(shí)時(shí)計(jì)算的可執(zhí)行SDK文件夾。
展開 數(shù)字孿生，驅(qū)動(dòng)未來|CIBF2024達(dá)索系統(tǒng)數(shù)字孿生助力電池行業(yè)轉(zhuǎn)型
作為全球領(lǐng)先的數(shù)字化解決方案提供商，達(dá)索系統(tǒng)（Dassault Systèmes）在國(guó)際電池領(lǐng)域扮演著關(guān)鍵角色。其先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)為電池設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和回收利用提供了全流程的解決方案。在電池設(shè)計(jì)方面，達(dá)索系統(tǒng)的仿真軟件能夠幫助企業(yè)快速進(jìn)行電池設(shè)計(jì)和優(yōu)化，提高了產(chǎn)品性能和設(shè)計(jì)效率。在生產(chǎn)過程中，其數(shù)字化制造解決方案實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，達(dá)索系統(tǒng)在電池回收利用領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用，通過數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了廢舊電池的高效處理和資源循環(huán)利用。
達(dá)索系統(tǒng)大中華區(qū)電池業(yè)高級(jí)顧問-高飛先生受主辦方邀約，在本次展會(huì)的“先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會(huì)”的分論壇“先進(jìn)鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)”中，為各位與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)及嘉賓帶來了《數(shù)字孿生助力電池行業(yè)高效全生命周期開發(fā)》專題演講。在此次演講中，高飛先生探討數(shù)字孿生技術(shù)在電池行業(yè)中的關(guān)鍵作用。數(shù)字孿生技術(shù)通過建立電池生命周期的數(shù)字化模型，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)再到回收利用的全方位優(yōu)化。并分享如何利用數(shù)字孿生技術(shù)提高電池設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度和效率，以及如何通過數(shù)字化生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的智能化和自動(dòng)化。高飛先生為與會(huì)者帶來了最新的行業(yè)趨勢(shì)和解決方案，幫助電池行業(yè)企業(yè)了解如何利用數(shù)字孿生技術(shù)推動(dòng)電池業(yè)的高效發(fā)展。
作為達(dá)索系統(tǒng)在電池領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)核心合作伙伴，百世慧也受邀參會(huì)本次展會(huì)。
百世慧一直致力于為客戶提供全方位的數(shù)字化解決方案。我們與達(dá)索系統(tǒng)緊密合作，共同推動(dòng)電池行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。百世慧與諾德股份、盛虹動(dòng)能等知名企業(yè)展開了深度合作，為客戶提供了定制化的數(shù)字化解決方案，幫助企業(yè)提高了電池設(shè)計(jì)的效率、提高生產(chǎn)效率。
百世慧將繼續(xù)與達(dá)索系統(tǒng)密切合作，致力于為客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和創(chuàng)新的解決方案，不斷推動(dòng)電池行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為客戶提供更加卓越的數(shù)字化體驗(yàn)，共同促進(jìn)電池行業(yè)的高效發(fā)展。
展開 基于數(shù)字孿生的數(shù)字化車間升級(jí)方案
導(dǎo)讀
超同步股份有限公司基于國(guó)家戰(zhàn)略方向，結(jié)合企業(yè)自身發(fā)展需要及“2017 年智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式應(yīng)用項(xiàng)目”要求，以最新前沿技術(shù)理論為指導(dǎo)，成功探索出數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)之路，在行業(yè)中具有較強(qiáng)的示范作用。本文根據(jù)數(shù)字化車間升級(jí)的理論與實(shí)踐，具體闡述基于數(shù)字孿生運(yùn)行模式的數(shù)字化車間 的升級(jí)方案與具體實(shí)現(xiàn)。
1、技術(shù)理論成果概述
1.1 數(shù)字孿生車間運(yùn)行模式
世界各個(gè)制造大國(guó)提出的制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略雖然側(cè)重點(diǎn)與背景不盡相同，但其共同目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)現(xiàn)實(shí)世界與信息世界的全面互聯(lián)與智能融合。在此背景下，數(shù)字孿生及數(shù)字孿生車間的概念應(yīng)運(yùn)而生。
數(shù)字孿生的思想最早由美國(guó)密歇根大學(xué) Grieves教授于 2003 年在產(chǎn)品全生命周期管理課程中提出，最初命名為“信息鏡像模型”（information mirroring model），而后逐漸演變?yōu)椤?em>數(shù)字孿生”（digital twin）的術(shù)語。
展開 細(xì)說數(shù)字孿生：企業(yè)數(shù)字化未來之門
2010年,美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）在《建模、仿真、信息技術(shù)和處理》和《材料、結(jié)構(gòu)、機(jī)械系統(tǒng)和制造》兩份技術(shù)路線圖中開始直接使用“數(shù)字孿生(Digital Twin)”這一名稱。
近年來，學(xué)術(shù)和企業(yè)界對(duì)數(shù)字孿生的研究熱度不減，愈發(fā)深入，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO23247（待發(fā)布）對(duì)數(shù)字孿生制造進(jìn)行明確定義，界定了生產(chǎn)場(chǎng)景下的數(shù)字孿生。
縱觀數(shù)字孿生的發(fā)展歷程，伴隨著相關(guān)技術(shù)的迭代，數(shù)字孿生的內(nèi)涵也不斷豐富：從簡(jiǎn)單的對(duì)一個(gè)產(chǎn)品、一臺(tái)設(shè)備、一條生產(chǎn)線等的數(shù)字孿生演進(jìn)到更為復(fù)雜的對(duì)一個(gè)企業(yè)組織、一座城市的數(shù)字孿生，英國(guó)和德國(guó)甚至提出“數(shù)字國(guó)家”這種更為宏觀的概念。
目前，學(xué)界和工業(yè)界對(duì)數(shù)字孿生概念的表述雖有差異，但正趨于達(dá)成共識(shí)：
數(shù)字孿生是以特定目的為導(dǎo)向?qū)ξ锢硎澜绗F(xiàn)實(shí)對(duì)象的數(shù)字化表達(dá)。這一對(duì)象不僅包括產(chǎn)品、設(shè)備、建筑物等“實(shí)物”，也包括企業(yè)組織、城市等“實(shí)體”。通過對(duì)物理對(duì)象構(gòu)建數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)物理對(duì)象和數(shù)字孿生模型的雙向映射。
展開 【精彩回顧】水利數(shù)字孿生產(chǎn)品推動(dòng)水利數(shù)字化建設(shè)，遠(yuǎn)算參加浙江省數(shù)字水庫專題技術(shù)交流會(huì)
點(diǎn)藍(lán)色字關(guān)注“遠(yuǎn)算云學(xué)院”
2022年12月1日，浙江省數(shù)字水庫專題技術(shù)交流會(huì)在杭州召開。本次交流會(huì)由浙江省水利科技推廣服務(wù)中心主辦，浙江省水利學(xué)會(huì)、寧波市水利學(xué)會(huì)、寧波市水庫管理中心協(xié)辦。遠(yuǎn)算受邀參加，展出了自主研發(fā)的水利數(shù)字孿生系列產(chǎn)品，賦能水利行業(yè)推進(jìn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化智慧水利體系建設(shè)。
遠(yuǎn)算將數(shù)值仿真技術(shù)與水利行業(yè)創(chuàng)新性地融合，自主研發(fā)了大壩健康管理數(shù)字孿生平臺(tái)、城市內(nèi)澇預(yù)警數(shù)字孿生平臺(tái)及流域洪澇風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)字孿生平臺(tái)等水利數(shù)字孿生系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)大壩健康、水庫泄洪、洪峰推演與城市內(nèi)澇的全流域數(shù)字孿生耦合聯(lián)動(dòng)。
大壩健康管理數(shù)字孿生平臺(tái)是為業(yè)主搭建的大壩實(shí)時(shí)健康體檢系統(tǒng)，運(yùn)用仿真數(shù)值模擬、數(shù)據(jù)建模分析、高性能計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并將在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與建模分析數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合，充分利用仿真模型創(chuàng)建一個(gè)與物理實(shí)體相互映射、協(xié)同交互的數(shù)字孿生體。
平臺(tái)可為用戶大幅度減少運(yùn)維投入，幫助運(yùn)維人員評(píng)判大壩健康狀況和風(fēng)險(xiǎn)情況，及時(shí)獲取預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)-預(yù)警-預(yù)演-預(yù)案功能，為大壩的安全管理提供輔助決策依據(jù)。
遠(yuǎn)算一直以來致力于運(yùn)用國(guó)產(chǎn)
可控水利模型內(nèi)核助力水利數(shù)字孿生，未來也將繼續(xù)將數(shù)字孿生技術(shù)同水利行業(yè)知識(shí)相結(jié)合，助力水利數(shù)字化發(fā)展，賦能智慧水利建設(shè)。
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遠(yuǎn)算在bilibili、技術(shù)鄰、知乎定期發(fā)布課程視頻等內(nèi)容
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展開 工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的困境 | 從數(shù)字孿生的復(fù)雜性說起
所以為他們建立的模型并不能完備地代表客體自身，這導(dǎo)致天然客體的數(shù)字孿生體并不是真正“孿生”的。
同時(shí)即使客體的功能、關(guān)系和狀態(tài)是可以建模的，而客體與周邊環(huán)境相關(guān)的行為和安全保障是不可能建立完備的模型的。再者，即便是可以建立的模型，其復(fù)雜性往往是指數(shù)增長(zhǎng)的，往往使得實(shí)際的運(yùn)用上無法實(shí)現(xiàn)。
在信息技術(shù)的歷史上，數(shù)字孿生是隨著在電信管理網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和面向?qū)ο箝_發(fā)等信息系統(tǒng)工程應(yīng)用逐漸發(fā)展的，很多問題相關(guān)學(xué)術(shù)領(lǐng)域和企業(yè)都已經(jīng)有深入的研究。其本質(zhì)至今沒有大的變化。突破模型化的邊界和限制，必須出現(xiàn)原理上的突破。
那么GE號(hào)稱有100萬個(gè)數(shù)字孿生，算是一種突破嗎？答案是，不算多。100萬個(gè)數(shù)字孿生，就是100萬個(gè)對(duì)象的實(shí)例。可能一個(gè)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)就可能包含了上千個(gè)對(duì)象實(shí)例。1000臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)例就有100萬個(gè)。可以對(duì)比運(yùn)營(yíng)商的基站。中國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)有上百萬基站，每個(gè)基站的管理對(duì)象達(dá)上千個(gè)，移動(dòng)網(wǎng)管系統(tǒng)包含的基站管理對(duì)象是以億計(jì)的。移動(dòng)的移動(dòng)的業(yè)務(wù)管理、終端管理和用戶管理的“數(shù)字孿生”都是以億計(jì)的。當(dāng)然，GE的數(shù)字孿生是用于實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析和控制的，比電信管理網(wǎng)的事件驅(qū)動(dòng)的“管理”要復(fù)雜得多。
數(shù)字化交付
數(shù)字化交付面臨的問題是，是產(chǎn)品（包括零部件和工作母機(jī)）可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化交付，還是生產(chǎn)過程和運(yùn)營(yíng)過程可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化交付？是離散工業(yè)的產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化交付，還是流程工業(yè)的產(chǎn)品或運(yùn)營(yíng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化交付？
數(shù)字化工廠中的數(shù)字化交付，工業(yè)產(chǎn)品的數(shù)字化交付，制造和運(yùn)營(yíng)流程的數(shù)字化交付，都建立在網(wǎng)絡(luò)和軟件平臺(tái)之上，都涉及到前述建模這個(gè)根本的問題。
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干貨 | 聯(lián)合仿真在數(shù)字樣機(jī)建設(shè)中的應(yīng)用與數(shù)字孿生介紹
在眾多新技術(shù)中，數(shù)字孿生作為一種極具發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用價(jià)值的新技術(shù)，受到各方青睞。目前，各大公司與研究機(jī)構(gòu)都基于自身技術(shù)特點(diǎn)開發(fā)出了自己的數(shù)字孿生解決方案，并涌現(xiàn)出大量數(shù)字孿生概念驗(yàn)證項(xiàng)目。
ANSYS公司作為商業(yè)仿真軟件領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，開發(fā)出了基于仿真的數(shù)字孿生解決方案。基于該方案的各類概念驗(yàn)證項(xiàng)目，均顯示出了極大的商業(yè)價(jià)值與技術(shù)潛力，成為最高級(jí)數(shù)據(jù)分析手段之一。對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，可為重資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，使其在第四次工業(yè)革命的大潮中站穩(wěn)腳跟。
ANSYS的數(shù)字孿生解決方案，可實(shí)現(xiàn)基于ANSYS強(qiáng)大的仿真軟件建立產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)。在此基礎(chǔ)上，將數(shù)字樣機(jī)的仿真邊界條件與真實(shí)產(chǎn)品上安裝的傳感器數(shù)據(jù)連接，從而實(shí)現(xiàn)物理產(chǎn)品在虛擬世界中的映射，即：在真實(shí)產(chǎn)品的運(yùn)行過程中，虛擬世界中同樣存在一個(gè)虛擬產(chǎn)品在以同樣的工作狀態(tài)運(yùn)行。
本次研討會(huì)主要內(nèi)容包括：
1、 介紹采用各類聯(lián)合仿真技術(shù)，建立產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)的方法
2、 介紹建立數(shù)字樣機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。
3、 介紹ANSYS數(shù)字孿生技術(shù)。
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展開 極大規(guī)模整車氣動(dòng)數(shù)值模擬——構(gòu)筑數(shù)字風(fēng)洞基礎(chǔ)框架
一、背景
在汽車設(shè)計(jì)和改型中，數(shù)值計(jì)算和風(fēng)洞試驗(yàn)是評(píng)估氣動(dòng)性能的兩大手段。風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭谱骱驮囼?yàn)實(shí)施的周期長(zhǎng)，成本高，因此如何減少風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)次數(shù)，提高汽車設(shè)計(jì)效率，一直是汽車設(shè)計(jì)及空氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。
數(shù)字風(fēng)洞即風(fēng)洞的數(shù)字化，是遵循數(shù)字孿生理念，通過高保真數(shù)值計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)手段，將物理風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)施和試驗(yàn)過程1:1還原到數(shù)字世界，從而具備實(shí)施高置信數(shù)字風(fēng)洞試驗(yàn)的能力。通過數(shù)字風(fēng)洞試驗(yàn)，可以取代部分早期風(fēng)洞試驗(yàn)車次和部分風(fēng)洞試驗(yàn)，從而緩解風(fēng)洞試驗(yàn)成本高、周期長(zhǎng)與旺盛試驗(yàn)需求之間的矛盾。
國(guó)家超級(jí)計(jì)算無錫中心神工坊團(tuán)隊(duì)，依托我國(guó)最先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)自主超級(jí)計(jì)算機(jī)神威·太湖之光，自主研制了結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自適應(yīng)框架（SAMR[1]）與格子玻爾茲曼流場(chǎng)求解器（LBM[2],Lattice Boltzmann Method)，形成了自主數(shù)值風(fēng)洞軟硬件基礎(chǔ)框架，可以高效地為汽車氣動(dòng)仿真賦能。
二、方法
下面對(duì)40m/s(或144km/h)速度下的Ahmed標(biāo)準(zhǔn)汽車模型（25°后背角）與某實(shí)車模型進(jìn)行數(shù)值模擬。
（1）網(wǎng)格生成: 采用國(guó)家超級(jí)計(jì)算無錫中心自主開發(fā)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自適應(yīng)加密框架，可對(duì)汽車中復(fù)雜幾何表面以及流場(chǎng)變化劇烈的地方進(jìn)行自動(dòng)加密。
（2）流場(chǎng)求解器:采用國(guó)家超級(jí)計(jì)算無錫中心自主開發(fā)的基于多層加密格子玻爾茲曼方法的流場(chǎng)求解器，具有并行效率高且易于處理復(fù)雜幾何等優(yōu)點(diǎn)。
（3）湍流模型：選用Smagorinsky模型，它是一種簡(jiǎn)單的大渦模擬模型，且易于在格子玻爾茲曼方法中實(shí)現(xiàn)。
三、結(jié)果
（1）汽車模擬驗(yàn)證
1.1 網(wǎng)格規(guī)模：網(wǎng)格規(guī)模6.2億，采用了8層網(wǎng)格加密。并行規(guī)模約13萬核（含主核與從核)。注:這里采用6億網(wǎng)格主要是為了驗(yàn)證大規(guī)模計(jì)算能力，在小規(guī)模網(wǎng)格的算例中我們也得到了與實(shí)驗(yàn)基本吻合的阻力系數(shù)。
展開 ANSYS數(shù)字孿生解決方案以及聯(lián)合仿真在數(shù)字樣機(jī)建設(shè)中的應(yīng)用
在眾多新技術(shù)中，數(shù)字孿生作為一種極具發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用價(jià)值的新技術(shù)，受到各方青睞。目前，各大公司與研究機(jī)構(gòu)都基于自身技術(shù)特點(diǎn)開發(fā)出了自己的數(shù)字孿生解決方案，并涌現(xiàn)出大量數(shù)字孿生概念驗(yàn)證項(xiàng)目。
ANSYS公司作為商業(yè)仿真軟件領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，開發(fā)出了基于仿真的數(shù)字孿生解決方案。基于該方案的各類概念驗(yàn)證項(xiàng)目，均顯示出了極大的商業(yè)價(jià)值與技術(shù)潛力，成為最高級(jí)數(shù)據(jù)分析手段之一。對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，可為重資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，使其在第四次工業(yè)革命的大潮中站穩(wěn)腳跟。
ANSYS的數(shù)字孿生解決方案，可實(shí)現(xiàn)基于ANSYS強(qiáng)大的仿真軟件建立產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)。在此基礎(chǔ)上，將數(shù)字樣機(jī)的仿真邊界條件與真實(shí)產(chǎn)品上安裝的傳感器數(shù)據(jù)連接，從而實(shí)現(xiàn)物理產(chǎn)品在虛擬世界中的映射，即：在真實(shí)產(chǎn)品的運(yùn)行過程中，虛擬世界中同樣存在一個(gè)虛擬產(chǎn)品在以同樣的工作狀態(tài)運(yùn)行。
本次研討會(huì)主要內(nèi)容包括：
1、 介紹采用各類聯(lián)合仿真技術(shù)，建立產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)的方法
2、 介紹建立數(shù)字樣機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。
3、 介紹ANSYS數(shù)字孿生技術(shù)。
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</p><h2 class="ql-align-justify"><strong> 一、背景</strong></h2><p class="ql-align-justify"> 在汽車設(shè)計(jì)和改型中，數(shù)值計(jì)算和風(fēng)洞試驗(yàn)是評(píng)估氣動(dòng)性能的兩大手段。風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭谱骱驮囼?yàn)實(shí)施的周期長(zhǎng)，成本高，因此如何減少風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)次數(shù)，提高汽車設(shè)計(jì)效率，一直是汽車設(shè)計(jì)及空氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。</p><p class="ql-align-justify"> 數(shù)字風(fēng)洞即風(fēng)洞的數(shù)字化，是遵循數(shù)字孿生理念，通過高保真數(shù)值計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)手段，將物理風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)施和試驗(yàn)過程1:1還原到數(shù)字世界，從而具備實(shí)施高置信數(shù)字風(fēng)洞試驗(yàn)的能力。通過數(shù)字風(fēng)洞試驗(yàn)，可以取代部分早期風(fēng)洞試驗(yàn)車次和部分風(fēng)洞試驗(yàn)，從而緩解風(fēng)洞試驗(yàn)成本高、周期長(zhǎng)與旺盛試驗(yàn)需求之間的矛盾。</p><p class="ql-align-justify"> 神工坊?技術(shù)團(tuán)隊(duì)依托我國(guó)最先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)自主超級(jí)計(jì)算機(jī)神威·太湖之光，<strong>自主研制了結(jié)構(gòu)網(wǎng)格自適應(yīng)框架</strong>（SAMR[1]）與<strong>格子玻爾茲曼流場(chǎng)求解器</strong>（LBM[2],Lattice Boltzmann Method)，形成了自主數(shù)值風(fēng)洞軟硬件基礎(chǔ)框架，可以高效地為汽車氣動(dòng)仿真賦能。</p><h2 class="ql-align-justify"><strong> 二、方法</strong></h2><p class="ql-align-justify"> 下面對(duì)40m/s(或144km/h)速度下的Ahmed標(biāo)準(zhǔn)汽車模型（25°后背角）與某實(shí)車模型進(jìn)行數(shù)值模擬。
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