数字化转型的目的是发挥数字与物理世界的交互融合的价值。
ANSYS基于仿真的数字孪生,能够帮助客户增加最大化收益、达到成本管理的底线、获得/保持竞争优势。举一个例子,当我们无法直接拿到叶片载荷数据,可以用数字孪生间接拿到叶片载荷数据。
基于仿真的“数字孪生” 实现高阶数据分析
基于仿真的数字孪生应用
数字双胞胎的实际应用
实现数字孪生价值的方案所必须的能力
一个不同精度系统仿真例子
多学科联合仿真
ANSYS Twin Builder支持从概念设计到运营阶段维护全过程
Twin Builder数字孪生构架与及部署流程
ANSYS系统仿真&数字孪生平台
Twin Builder三大主要功能
Twin Builder技术能力:快速构建系统仿真模型
内置Modelon Modelica库
-Modelon库列表
-与Modelica标准库(MSL)完全兼容
VHDL-AMS Language-Based Modeling
可扩展的专业模型库
-使用内置的和附加的库开发多域系统模型
三维降阶模型接口
-把三维模型应用于系统仿真
模型集成接口标准FMI
-标准接口增强效率和交互性
与嵌入式软件集成
-SCADE Suite & Display集成控制与显示
Twin Builder技术能力:验证和优化数字孪生体模型
多功能后处理集成仿真技术
-集成, 验证和优化multi-domain systems
快速HMI原型
-Increase testing efficiency by integrating HMI
系统验证与优化
-简单的实验测试数据对比验证-使用内置的优化器(或ANSYS DX和ANSYS OptiSlang)优化系统性能
-XiL集成:支持用于模型在环(MiL)与软件在环(SiL)验证工作流程的联合仿真;Co-simulation for Model-in-the-Loop (MiL) 控制策略的设计和调整;嵌入式代码导入用于在虚拟系统中Software- in-the-Loop (SiL)验证;提供了与流行的嵌入式控制设计工具(包括ANSYS SCADE工具套件和MathWorks Simulink)的链接
Twin Builder技术能力:生成与部署数字孪生体
利用Ansys Twin Deployer轻松部署数字双胞胎
-通过对孪生体执行验证校核,可以显著减少部署时间-容易将twin部署到云、edge或离线环境中-使用通过漏洞检查确保双胞胎的安全性-FMU编写器:组合多个FMUs和Twins轻松创建新的孪生模型
通过运行SDK把Twin模型部署到IIoT云平台
系统仿真&数字孪生应用案例介绍
ESP海上采油平台应用案例
电动潜泵系统数字化
-设计:3D仿真优化深刻洞察部件性能
-运营:系统级仿真洞察系统行为
-预测:数字化故障模型提升运营维护
-变革:使能数字化变革,实现价值跃升
-投资回报: 20人年的投入, 2倍的设备寿命提升
GE Haliade™150-6MW海上风力机
通用电气的Haliade 150-6兆瓦海上风力涡轮机传统上需要定期进行检查与维护,以确定涡轮机是否有任何问题。通过创建一个数字孪生可以进行如下监测:
-远程监控涡轮机的运行
-预测组件的剩余寿命
-工程师可以远程在线对设备进行故障诊断与模拟,并采取补救措施等
-制定定期的维护计划
Verbund Hydro:涡轮机数字孪生
客户挑战:预测涡轮机在不同负载条件下的磨损,以优化涡轮机的输出,因为意外停机的成本高达$60,000/h
解决方案:使用数字孪生技术将涡轮及周边部件与物理传感器数据相连接,准确预测发热点处的电流变化
客户价值:优化后的涡轮机每年可以为每个涡轮机节省10万美元。Verbund经营着120多家工厂,最多可以部署120个数字双胞胎。
阿里巴巴合作电网数字孪生项目
电网变电站的变压器(采用阿里巴巴的IoT平台)
-变压器的内部散热机制
-软硬结合的层面
-变压器三维仿真技术储备
-变压器系统仿真技术储备
-各类子模型的集成
-阿里巴巴的平台架构
-阿里巴巴IOT平台操作界面
Pump Demo数字孪生样机
-泵系统试验台数字孪生未来规划——数据流
-ANSYS泵系统数字孪生
-ANSYS数字孪生Pump Demo
-泵系统故障注入演示
飞机环控系统仿真项目
-项目以整个环控系统为研究对象,分析整个环控系统的性能与各个参数响应情况
-客舱作为一个重要部件,内部环境复杂,温度、压力传感器只能按照点采集,不能覆盖整个机舱整体
-使用Dynamic ROM技术,我们把客舱整体做成降阶模型用于系统仿真,相当于客舱内任一点都安装了传感器,客舱整体完整数据用于系统仿真
电机数字孪生样机
Example Workflow for PTC ThingWorx for Electric-Motor
ANSYS Twin Builder Deployed with ThingWorx