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前面幾期主要介紹了權(quán)威真相源思想和幾項協(xié)同仿真關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)全方位貫通與使用，為可靠性協(xié)同仿真試驗打下了堅實的理論基礎(chǔ)。本期介紹面向數(shù)字孿生的可靠性協(xié)同仿真支撐環(huán)境，將理論與業(yè)務(wù)實踐相結(jié)合。 1、協(xié)同仿真支撐環(huán)境架構(gòu) 開展可靠性協(xié)同仿真時首先從基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)平臺中抽取失效機理、試驗標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容；然后在協(xié)同仿真平臺中開展可靠性試驗設(shè)計、標(biāo)定、構(gòu)建可靠性數(shù)字孿生；然后再進行可靠性評估與優(yōu)化等工作。全流程中的過程數(shù)據(jù)將得到有效管理，同時也為協(xié)同仿真試驗積累數(shù)據(jù)資產(chǎn)。 
可靠性協(xié)同仿真支撐環(huán)境架構(gòu) 2、建設(shè)內(nèi)容 1）基于元模型的協(xié)同仿真框架構(gòu)建 可靠性與環(huán)境適應(yīng)性仿真試驗協(xié)同仿真框架包括：協(xié)同策劃模塊、實時數(shù)據(jù)管理模塊、工具集成模塊、數(shù)據(jù)分析模塊等。協(xié)同策劃模塊和流程管理模塊支撐仿真試驗數(shù)據(jù)采集、管理、傳遞和應(yīng)用，數(shù)據(jù)搜索模塊和數(shù)據(jù)分析模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的多元檢索和比對分析，工具集成模塊提供數(shù)據(jù)接口連接子系統(tǒng)和外部數(shù)據(jù)應(yīng)用功能。可靠性協(xié)同仿真試驗需要用到的軟件工具包括需求分析工具、試驗設(shè)計工具、多學(xué)科仿真工具和系統(tǒng)仿真工具等內(nèi)容，如下圖所示。將其統(tǒng)一集成到云平臺上，能夠方便工作人員使用，規(guī)范可靠性協(xié)同仿真試驗工作流程。 
仿真工具集成云平臺 3） 數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)存儲 實時數(shù)據(jù)主要通過基于DDS的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成技術(shù)進行傳輸，主要數(shù)據(jù)項應(yīng)涵蓋環(huán)境數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、參考數(shù)據(jù)等內(nèi)容，如下表所示： 表：關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸項示例 Topic主題 | Name名稱 | Type類型 | Meaning含義 | Environment | Value_Temperatute | Double | 溫度值（攝氏度） | Value_Humidity | Double | 濕度值（攝氏度） | Physical | Time_Run | Double | 試驗時長（秒） | Value_Force | Double | 載荷大?。ㄅｎD） | Load_Frequency | Double | 加載頻率（赫茲） | Value_Displacement | Double | 位移（毫米） | … |
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| Mechanism | Force_Peak | Double | 當(dāng)前載荷峰值（牛頓） | Length_Crack | Double | 裂縫長度(毫米) | Sif_Max | Double | 最大應(yīng)力強度因子 | Cycles_Left | Double | 剩余循環(huán)數(shù)（次） | Name_Maintain | String | 維護建議 | Time_Maintain | short | 建議下次維護時間（秒） | Fatigue_Life | Double | 疲勞壽命（工作小時） | … |
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3、建設(shè)成果 基于以上協(xié)同仿真支撐環(huán)境，可以快速構(gòu)建可靠性數(shù)字孿生應(yīng)用，能夠?qū)崟r監(jiān)測、分析、預(yù)測關(guān)鍵試驗數(shù)據(jù)項，為試驗人員更好地開展相關(guān)試驗提供了新的技術(shù)手段。
面向數(shù)字孿生的協(xié)同仿真支撐環(huán)境 數(shù)字孿生中的物理實體可由物理試驗機及上位機、試驗試件、實時檢測設(shè)備以及存儲主機等組成。物理實體能夠?qū)⒃囼炾P(guān)鍵數(shù)據(jù)項如載荷、位移、圖像、視頻等穩(wěn)定可靠地傳遞到權(quán)威真相源當(dāng)中，同時也能根據(jù)已建模的結(jié)構(gòu)體從權(quán)威真相源中抽取存儲出關(guān)鍵數(shù)據(jù)項，實現(xiàn)場景復(fù)現(xiàn)與分析。數(shù)字孿生中的機理模型可由經(jīng)過降階的統(tǒng)一計算模型FMU（FunctionalMock-Up）、數(shù)據(jù)傳輸、參數(shù)標(biāo)定等組成，機理模型能夠支持試驗的實時仿真運算，實時/超實時地得到關(guān)鍵試驗參數(shù)。數(shù)字孿生中的應(yīng)用服務(wù)一般通過可視化界面將物理實驗監(jiān)控、預(yù)測分析數(shù)據(jù)項呈現(xiàn)給工作人員，同時提供決策支持建議等。如在疲勞試驗中，幫助工作人員掌控試驗進展，為開展維護工作及后續(xù)試驗措施提供建議。典型的可視化界面如下圖所示： 
面向可靠性評估的數(shù)字孿生示例 數(shù)字孿生搭建完成后，能夠形成“物理對象-機理模型-可視化界面-工作人員-物理對象”的完整閉環(huán)回路。工作人員能夠?qū)崟r根據(jù)信息開展監(jiān)控、運維等工作，借助數(shù)字化手段助力試驗?zāi)芰缭绞桨l(fā)展。
本系列分期介紹可靠性與環(huán)境適應(yīng)性協(xié)同仿真試驗中的關(guān)鍵技術(shù)及案例，以此為國內(nèi)開展相關(guān)研究和建設(shè)拋磚引玉。錯誤和紕漏之處期待您的指正。 *********************************
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