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11月4日,2020年

如何创建数字双胞胎

金门大桥的数字双胞胎 信贷:美国地质调查斯科特哈福纳。公共区域。

当Joseph Strauss,Leon Moisseiff和Charles Alton Ellis于1917年设计了旧金山的金门大桥时,工程师可能会知道它将成为一个世界着名的桥梁。毕竟,在1937年开业时,这是世界上最长,最高的悬架桥。他们本来没有办法想象其他工程师将有一天创造一个数字双胞胎的桥梁,但这是休斯技术软件的帮助下的工程师。雷竞技提现什么要求

Ozen Engineering是一个Ansy雷竞技提现什么要求s认证的精英渠道合作伙伴。当公司希望在ANSYS双胞胎Builder中创建如何使用倒入阶建模(ROM)的演示时,他们不必为一个例子来看。雷竞技提现什么要求金门大桥北北距离加利福尼亚州的桑尼维尔北北距离。总部。

“我们想要人们可以认识并轻松理解的东西,”院长克里斯考克副总裁说。“金门桥是世界上最拍摄的桥梁之一。每个人都知道它看起来像什么。“

与奥森应用工程师Ahmed Elghandour和Anchong“Stephen”刘,刘先生创建一个模型,该模型将捕捉到桥上的风力压力,这将在Twin Builder中计算桥梁结构的力量或风向速度发生了变化。

按数字:金门大桥

  • 8,980英尺。
  • 746英尺。高的
  • 90英尺。宽的
  • 4,200英尺是最长的跨度
  • 4年构造
  • 372英尺深水在频道的中心
  • 120万铆钉把桥的两座塔握在一起
  • > 3500万美元在建筑(今天约5.62亿美元)

创建金门大桥数字双胞胎的五个步骤

无论是创建数字版本的标志性桥梁还是任何其他结构或系统,ANSYS数字双床工作流程都是相同的。雷竞技提现什么要求您需要一个清洁的几何形状来网格和解决,然后您创建一个缩小阶模型(ROM)并通过双重构建器分析该ROM。

1.几何


ozen的第一个挑战是创造了一个不仅仅是桥梁的几何形状,而是周围的景观。该公司使用了来自Grabcad社区的开放几何体,并将其与Ansys Act工具获得的地区的地形几何合并,称为地形STL制造商ACT。雷竞技提现什么要求Act是一种易于使用的开发环境,它使用XML和IronPython编程语言来启用非专家用户来为高级工作流创建自定义应用程序。

“部分问题是几何形状。这不是模拟,“Cowan说。“清理是Ansys SpaceClaim 3D Modeler的雷竞技提现什么要求工作,它运作良好。”

2.啮合


除了展示如何创建数字双胞胎之外,Ozen Engineering希望炫耀ANSYS的MOSAIC啮合技术,它自动连接不同类型的网格与一般多面体元素。雷竞技提现什么要求ANSYS中的新型多六克隆功能流畅使用这项技术用八角六角形填充散雷竞技提现什么要求装区域,在边界层保持高质量的分层多态网,并将两种网格连接到一般多面体元素。

“桥梁的大小需要一个复杂的网格,以便在模拟中捕获所有不同的尺度,”Cowan说。“感谢Ansys流畅的雷竞技提现什么要求啮合,这是简单而有效的。”

我们在说话的是多大?流体模型尺寸为7,670米x 6,150 m x 720 m3.,这需要480万多六克塞尔元素和1450万节节点。

3.解决


“计算流体动力学(CFD)是自然界的非线性问题,通过将其作为简单的层层或更复杂的湍流问题来解决它可能是复杂的,”埃尔格南苏兰说。“我们使用的模型具有多面体六克塞网格,这是啮合中最新的技术之一。”

为了阐明求解多六塞网的准确性和速度,Ozen决定解决湍流模型(K-Epsilon,可实现)。

4.为数字双胞胎构建一个rom

设置ROM的功能将内置流畅,可以在ANSYS DesignXplorer中生成一个集成的ANSYS Workbench应用程序,用于探索,理解和优化您的设计。雷竞技提现什么要求惠州工程设定最大的风速范围和多个风向组件,然后创建了一个填充和构建ROM的研究。

使用基于风矢量的实验(DOE)研究设计为双助建机创建了功能模型(FMU)。“我们研究了风向以及典型速度条件的最小和最大范围,”Elghandour说。

5.通过双胞胎建设者实现ROM

一旦模拟完成,ozen工程师将提取ROM文件以用于双制造者以预测使用不同输入时的结果。

Ozen Engineering在双制造商中创建了一个数据连接器,它使用Python脚本来伸出HTTP到国家海洋和大气管理网站,以获取现场,更新的Windspeed和Direction数据。该数据绑定到Twin Builder项目中要通过ROM进行评估。

“你可以在仿真过程中选择任何时间步,并评估不同的结果,”刘说。“脚本从网站读取过去的两小时数据,并在接下来的两个小时内继续捕获它,显示结果。”


数据以图表格式呈现,ROM查看器在各种时间步骤中提供结果数据的可视显示。例如,桥梁和塔上的压力分布可以在近实时来可视化。每15秒发送每隔15秒的实时数据,但只有每五分钟更改一次,因为网站数据点每五分钟更新一次。

“这款数字双胞胎的美丽是它的实用性,但不太详细,因此大多数人都很容易理解,”埃尔格南鲁说。“与此同时,这是一个复杂的差价合约问题。”

“在休汶工程的团队认识到实时仿真带来预测维护和运营计划的权力,”考曼说。“我们继续使用物理原型硬件开发多职业数字双胞胎,以展示多功能的能力。”

该项目旨在便携,简单地理解和易于使用手持设备进行验证。他们的原型库存包括:

  • 一种风洞流体动力学应用,预测翼型上的升力。
  • 双金属条热电结构应用,可作为驱动电流的函数预测变形,电位和焦耳加热温度。
  • 一种预测磁场分布的磁静电感线圈应用。

Ozen Engineering还通过美国政府资助的研究资助来构建先进的数字双模型,可用于通过研究拨款来预测无人机(UAV)组件。

下载“数字双胞胎:使愿景可实现”白皮书有关创建数字双胞胎的更多信息。

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