数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。
简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”。这个“克隆体”,也被称为“数字孪生体”。它被创建在信息化平台上,是虚拟的。数字孪生是个普遍适应的理论技术体系,可以在众多领域应用,目前在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。目前在国内应用最深入的是工程建设领域,关注度最高、研究最热的是智能制造领域。
“数字孪生”概念提出者,是美国空军研究实验室(AFRL,Air Force Research Laboratory)。2011年3月,美国空军研究实验室结构力学部门的Pamela A. Kobryn和Eric J. Tuegel,做了一次演讲,题目是“Condition-based Maintenance Plus Structural Integrity (CBM+SI) & the Airframe Digital Twin(基于状态的维护+结构完整性&战斗机机体数字孪生)”,首次明确提到了数字孪生。当时,AFRL希望实现战斗机维护工作的数字化,而数字孪生是他们想出来的创新方法。
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