数字孪生五维模型及十大领域应用

数字孪生(Digital Twin)作为践行智能制造、工业4.0、工业互联网、智慧城市等先进理念的使能技术与手段,近期备受学术界和企业界关注,尤其是数字孪生的落地应用更是关注热点。模型是数字孪生的基础与核心,而传统数字孪生三维模型已无法满足现阶段技术发展与应用需求。在此背景下,为推动数字孪生技术在相关领域和行业的进一步应用,在数字孪生车间研究过程中,提出了数字孪生五维模型的概念,以适应新需求。基于前期相关研究,在进一步阐述数字孪生五维模型后,结合相关合作企业实际应用需求,重点探讨了数字孪生五维模型在卫星/空间通信网络、船舶、车辆、发电厂、飞机、复杂机电装备、立体仓库、医疗、制造车间、智慧城市10个领域的应用思路与方案,以期为相关领域践行数字孪生理念与技术提供参考。     

数字孪生标准体系

数字孪生(Digital Twin)作为实现数字化、智能化、服务化等先进理念的重要使能技术,当前备受学术界和工业界关注,如何在各领域落地应用更是关注的重点。但在数字孪生理论研究与落地应用过程中,发现缺乏数字孪生相关术语、系统架构、适用准则等标准的参考,导致不同用户对数字孪生的理解与认识存在差异;缺乏数字孪生相关模型、数据、连接与集成、服务等标准的参考,导致模型间、数据间、模型与数据间集成难、一致性差等问题,造成新的孤岛;缺乏相关适用准则、实施要求、工具和平台等标准的参考,造成用户或企业不知如何使用数字孪生。为解决上述问题,亟需数字孪生相关标准来参考和指导。因此,首先从数字孪生概念的理解与沟通、关键技术研究与实施、行业落地应用3个角度对数字孪生标准的需求进行了分析。在此基础上,结合前期提出的数字孪生五维模型,与国内本领域相关标准技术委员会及应用企业(包括机床、卫星、发动机、工程机械装备等行业)共同建立了一套数字孪生标准体系架构。该标准体系主要由数字孪生基础共性标准、关键技术标准、工具/平台标准、测评标准、安全标准、行业应用标准6部分构成,期望相关工作能为数字孪生标准研究与制定人员提供参考,同时为数字孪生落地应用提供指导。     

模糊SDG故障诊断方法及其应用

基于SDG的故障诊断方法在使用过程中,由于阈值设定不合理会导致故障的误报或漏报。针对该问题展开研究,提出模糊SDG模型,建立五级SDG模型并引入参数模糊隶属度,提出相应的模糊推理算法。通过将模糊SDG模型及其推理方法应用于某常减压蒸馏装置进行故障诊断实例分析,验证了方法的有效性和可行性。     

我国电力AGC辅助服务市场的竞价交易模式探讨

电力辅助服务是电力市场中确保电网安全、稳定运行的一个重要手段。对我国AGC辅助服务市场中AGC机组优化调度问题进行了研究,给出了适合于现阶段我国国情的优选AGC机组的数学模型,并给出了几种AGC服务交易的付费形式。通过实际系统的算例证明,所提出的模型和算法是正确可行的。     

YJ建筑结构胶粘钢加固的几项关键技术

北京中国国际贸易中心北公寓由于进行改造,平面布局发生变化,需在楼板上重新开管井洞口.为避免洞口周围出现应力集中而导致楼板破坏,决定对洞口周边楼板进行加固.     

房地产业公司最佳负债率的确定

通过对沪深两市房地产业公司年报数据的研究 ,提出了在最大净资产收益率前提下计算确定最佳负债率的方法、影响最佳负债率的因素 ,以确定适当的资本结构     

预应力混凝土双T板结构性能检测研究

预应力混凝土双T板是国内现行规范明确规定需进行性能检测试验的重点大型构件,其试验方法和检测指标是装配式混凝土结构构件检测中的难题。结合某全装配式停车楼项目,采用合理的支撑装置和分级加载方式,对4组共12个非标准预应力混凝土双T板进行了承载力、挠度及抗裂性能的检验。在试验基础上,从设计需求和设计性能两个方面,对预应力混凝土双T板的性能检测试验方法进行了对比分析,结果表明,所有试件荷载加载值均达荷载设计值约1. 55倍,实测开裂荷载约是理论计算值的1. 13～1. 38倍,且皆高于1. 17倍荷载标准值,小跨度和大跨度板的挠度分别为设计限值的13%～20%,53%～56%,基本全部满足设计需求检验标准。指出相关图集、规范中以设计性能为基础的检验思路对于实际工程应用要求过严,建议对于设计性能远大于设计需求的小跨构件采用基于设计需求的指标进行检验。     

连续纤维增强陶瓷基复合材料连接件的研究进展EI

连续纤维强韧化陶瓷基复合材料(CMCs)是航空航天等领域关键热结构材料,机械连接作为最可靠的连接方式之一,是实现大尺寸复杂CMCs构件连接的重要手段。目前,CMCs连接件的研究正在快速发展,但鲜见有关CMCs连接件的全面综述性文献。本文围绕近年来在CMCs连接件领域的研究工作,归纳了CMCs紧固件的制备及力学性能表征方法,系统梳理和讨论了CMCs紧固件的损伤失效机制,从材料性能和外部环境角度出发,重点阐述了CMCs紧固件力学性能的影响因素和规律,并介绍了CMCs机械连接件相关研究工作,最后对CMCs连接件在损伤规律、失效机制、有限元仿真以及连接可靠性等方面进行了展望。     

基于滑动窗口的定性趋势分析方法及应用

传统定性趋势分析方法中,存在划分片段宽度难以自适应、依赖人为设定阈值、算法复杂等问题,针对这些问题,提出了一种新的基于滑动窗口的定性趋势分析方法。方法采用一个滑动的窗口,并对窗口内的数据进行线性拟合,根据拟合的情况扩大或缩小窗口,确定每个片段的最佳大小,将每个片段识别为上升、下降或不变,最终获取数据的定性趋势。在化工过程趋势分析应用的结果表明,该方法能够更为有效地提取、识别出趋势,具有较高的准确性和较低的复杂度,为之后的数据压缩、故障诊断等打下坚实基础。     

N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷微米花的控制合成及性能研究

以富勒烯C60、4-(N,N-二甲基氨基)苯甲醛为原料,通过1,3-偶极环加成反应合成了N-甲基-2-[4-二甲基氨基]苯基-3,4-富勒烯基吡咯烷(NMDAPF)。首次采用表面活性剂协助自组装的方法制备出该C60衍生物的微米花状结构,通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)、拉曼光谱(Raman)、热重分析(TGA)和荧光光谱(PL)进行表征,考察了溶液浓度、醇与溶剂体积比、表面活性剂种类、表面活性剂浓度以及温度对其形貌和晶体结构的影响。结果表明:在CCl4溶剂中,该C60衍生物溶液浓度为1.0mg/mL,异丙醇与CCl4体积比为4∶1,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,其浓度为5.0mmol/L,温度为20℃时,NMDAPF晶态形貌为规整的微米花状结构。