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AI+数字孪生:智能工业的未来之路

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在当今数字化时代,人工智能(AI)和数字孪生技术正逐渐成为智能工业发展的重要引擎。AI不仅改变了我们处理数据和信息的方式,而且数字孪生技术则将物理世界与数字世界相融合,为工业生产、产品设计和设备维护等领域带来了全新的可能性。

数字孪生不再只是一种概念,它已经成为了实现智能工业的关键技术之一。通过数字孪生,我们可以在虚拟环境中建立起对实体世界的精确模拟,从而实现对生产过程、产品性能和设备状态的精准监控与优化。而AI作为数字孪生的重要支撑,为数字孪生模型的建立、分析和决策提供了强大的智能化能力。

在本文中,将深入探讨AI+数字孪生在智能工业中的应用与未来发展趋势,以期为读者呈现一个全面而深入的视角,探索智能工业的未来之路。

01          
         

什么是数字孪生?          

数字孪生是指通过数字化技术将实体世界中的物理实体或系统建立起来的虚拟模型,这些模型可以反映实体世界中的运行状态、行为特征和性能指标。数字孪生技术结合了物理世界和数字世界,为工业生产、产品设计、设备维护等提供了全新的解决方案。

02          
         

AI在数字孪生中的作用          

人工智能作为数字孪生的关键驱动力之一,发挥着不可替代的作用:

  • 数据分析与挖掘:AI能够快速高效地对大量数据进行分析与挖掘,从而为数字孪生提供更加准确、全面的数据支持。

  • 智能建模与仿真:AI技术可以借助机器学习和深度学习等方法,实现对数字孪生模型的智能建模与仿真,提高模型的精度和准确性。

  • 智能优化与决策:AI能够利用数字孪生模型对生产过程进行智能优化与决策,提高生产效率和产品质量。

03          
         

AI+数字孪生在智能工业中的应用          

3.1 智能制造

通过建立数字孪生模型,结合AI技术对生产线进行智能监控与优化,实现生产过程的智能化管理和控制,提高生产效率和产品质量。

3.2 智能维护

利用数字孪生模型对设备进行远程监测与诊断,结合AI技术实现设备状态预测与维护,提高设备的可靠性和维护效率。

3.3 智能设计

借助数字孪生技术,结合AI技术对产品进行智能设计与优化,实现产品设计过程的自动化和智能化,缩短产品开发周期和降低设计成本。

04          
         

AI+数字孪生的未来发展趋势          

随着人工智能和数字孪生技术的不断发展与成熟,AI+数字孪生在智能工业中的应用将会呈现出以下几个发展趋势:

  • 智能化程度不断提高:AI技术的不断进步将进一步提高数字孪生模型的智能化程度,使其能够更加准确地模拟和预测实体世界中的各种复杂系统。

  • 跨行业融合应用:AI+数字孪生将逐渐在不同行业之间实现融合与交叉应用,为跨行业合作和创新提供更多可能性。

  • 个性化定制生产:AI+数字孪生将使生产过程更加灵活智能,实现对产品的个性化定制生产,满足消费者个性化需求的日益增长。

     
结语        
     

AI+数字孪生作为智能工业的重要驱动力之一,正引领着工业生产方式的革命性变革。我们期待着在不久的将来,AI+数字孪生将为我们带来更加智能、高效、可持续的工业发展模式,推动智能制造迈向新的高度!

来源:一起CAE吧
数字孪生控制人工智能
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-04-27
最近编辑:2月前
侠客烟雨
硕士 竹杖芒鞋轻胜马,一蓑烟雨任平生
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从三个角度理解,为什么结构振动总以低阶振动为主!

01背景笔者创作本文,是基于自己对振动问题的经验和理解,没有直接参阅相关主题的权威资料。如有错误荒谬之处,恳请大家批评指正!02导读在结构仿真模态分析中,相比低阶模态,高阶模态频率往往很难准确获取。主要是因为高阶模态对几何模型细节和连接刚度定义等都比较敏感。但这不太影响分析者解决振动问题,因为大部分情况下,结构振动的主要成分是低阶振动。那这就出现一个重要问题。为什么结构振动总以低阶振动为主呢?03激励自由振动是指结构受到初始激励之后的振动,受迫振动是指结构振动过程中一直承受激励。无论如何,我们谈论的结构振动,总是需要激励的。从激励的角度来解释为什么结构振动总以低阶振动为主!如果激励中缺少高频激励,那么结构振动自然也就缺少高频振动。举例来说,当高速电机的转速为10000RPM,对应工频(转动频率)也仅仅为167Hz。可以看出,高频激励确实不容易存在。04能量用简支梁振动举例来说,相同振幅下,高阶振动的势能(或者动能)远大于低阶振动。从能量的角度来解释为什么结构振动总以低阶振动为主!激发高频振动需要更多的能量。高频激励本来就不容易存在,高能量的高频激励则更少见。05阻尼阻尼机理非常复杂,阻尼类型也有多种,如下图所示。从阻尼的角度来解释为什么结构振动总以低阶振动为主!从上图的阻尼能(单位周期内阻尼的耗能)来看:粘性阻尼的阻尼能和振动频率成正比,并且振动频率越高,周期越短。所以单位时间内,粘性阻尼的高频振动耗能会远大于低频振动,即高频振动会很快衰减;迟滞阻尼和库伦阻尼等的阻尼能虽然和振动频率无关,但是振动频率越高,周期越短。所以单位时间内,迟滞阻尼等的高频振动耗能也会大于低频振动。06总结总结以上原因,从激励成分、激励能量、阻尼耗能三个角度都表明:结构振动总以低阶振动为主。当然笔者强调,并不是所有场景下都是低阶振动为主。在某些独特的问题中,高频振动往往是问题的主因,所以研究如何在仿真分析中得到准确的高频模态结果也是一个值得思考的方向。文章来源:华仿CAE来源:一起CAE吧

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