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针对实物模型,通过三维设计及仿真分析工具,结合模型降阶技术,实现高保真虚拟数字化模型的构建,包括创成式三维建模、高保真仿真建模以及降阶建模的内容。创成式三维建模的核心技术是基于三维设计软件提供的API实现三维模型的属性修改和参数驱动,从而实现对模型尺寸的修改。
高保真的三维仿真虚拟样机是在虚拟空间中对于物理样机的真实模拟,要求有足够高的物理实际保真度,才能够还原出物理模型在各种载荷工况下的响应。降阶代理模型与实验设计参数接口实现实验设计参数与代理模型参数之间的参数数据以及类型的传递,可以通过对实验设计工具中抽样过程数据,建立设计参数与响应参数之间的降阶代理模型。
通过构件基于总线的搭建,将各个数字化模型之间进行快速的数据传递和交流,实现软件和软件间的多学科数据交互和串接。通过可配置式数据接口,可以实现在虚拟空间内多个物理场、多个数字样机之间自动的数据传递。
通过自动拾取试验数据结果与仿真计算结果进行分析对比,验证所建立的数学模型是否符合要求,若数学模型计算结果与试验结果偏差较大,则对数学模型进行相应的模型修正。结合智能优化算法,可自动完成基于试验数据的数学模型修正过程,实现对虚拟样机的模型优化设计。通过多维度的仿真对数字模型进行全方位的评估,并将其用于实物模型的性能预测。
通过仿真手段实现数字样机的全三维可视化,可以查看和统计各种物理量数值和物理现象。由于建立的虚拟数字模型与现实物理空间中的物理样机会存在差异,在数据映射时往往需要耦合插值算法来实现虚拟样机与现实物理空间的数据映射。
针对于虚拟试验模型及数据,基于可视化仿真技术,实现基于仿真/实验数据驱动的虚拟可视化演示,包括几何模型、仿真模型、试验数据、仿真数据等内容,支持对试验过程进行动态回放。