项目详细信息:该博士学位的学生旨在推进风能系统的数字化,特别着重于为风力涡轮机的结构组件开发数字双胞胎。随着世界向可持续能源的过渡,风能变得越来越重要。但是,风力涡轮机在具有挑战性的环境条件下运行,其结构成分可能会磨损,疲劳和潜在的故障。因此,有效的维护对于确保这些系统的可靠性和寿命至关重要,尤其是在考虑到当前部署的风力涡轮机的设计寿命即将结束时。数字双胞胎可以为更聪明,更积极的维护实践提供基础,降低运营成本并提高风能系统的效率。
摘要:随着行业4.0的发展,添加剂制造将被广泛用于生产定制组件。但是,使用反复试验的增材制造产生具有声音结构和良好机械性能的组件是相当耗时且昂贵的。要获得最佳的过程条件,需要进行大量实验来优化给定的机器和过程中的过程变量。数字双胞胎(DT)被定义为生产系统或服务的数字表示形式,或者只是以某些属性或条件为特征的主动独特产品。它们是协助克服添加剂制造中许多问题的潜在解决方案,以提高零件质量并缩短限定产品的时间。DT系统可能非常有帮助,可以理解,分析和改进产品,服务系统或生产。然而,由于许多因素,例如缺乏对DT概念,框架和开发方法的透彻理解,因此仍然阻碍了真正的DT的开发。此外,现有的Brown Filed Systems及其数据之间的链接正在开发中。本文旨在总结DT的当前状态和增材制造的问题,以便为随后的DT系统研究提供更多参考。
在与未经测试的未经测试的(用于缓解气候变化和适应性的DTS中的DTS中,在长期天气预测,城市规划中的DTS中的DTS)混合(在长期天气预测中的DT)时,特殊问题表明了地球的DTS作为当今科学和技术的自然进化。通过将地球系统仿真与来自卫星,无人机,海底电缆,浮标,作物传感器和手机的信息整合在一起,地球的DTS被据称为人类世代的决策提供了科学基础(Bauer等,2021; Li et al。,2023; 2023; Rao等,2023)。对忠实地重现经验世界细节的产品的渴望并不新鲜。Carloll(1893)和Borges(1998)都写了关于国家的虚构故事,其地图变得如此详细,以至于与领土本身一样大。结果,这些地图被认为是无用的,并被遗忘了。无论这些故事与DT的关系如何,都必须在小型,稳定的世界和不确定的,不稳定的世界中区分封闭世界和开放世界或决策理论术语。复杂的建模可能适用于封闭的世界,但对于气候和环境等开放式系统而言,不需要必要。如果没有广泛的科学局限性,它们所构成的社会风险以及他们可能提供的知识(以及他们不提供的知识),不应发生大型模型(例如地球DTS)等大型模型的发展和应用。尽管地球系统建模有可能为某些领域内的政策制定提供信息,但我们认为,作为实际问题,地球的一部分引起了一些重要问题。通过承认通常被忽略的内容:与建模相关的基本无知,可以将这种批判性观点作为过早政策关闭的保障。
数字双胞胎(DTS)是一项至关重要的技术,用于将从行业到城市规划的领域中数字化物理实体数字化[1,2]。dts能够不断适应物理实体的状态,模拟未来事件并积极影响反馈和决策过程,这仅仅是表示仅作为表示的传统数字模型[3]。因此,工业4.0已开始使用DTS(以及其他尖端技术,例如物联网(IoT),大数据和人工智能(AI)),以显着提高产品和流程的效率和安全性[3]。此外,由于DTS的实时监控和模拟功能,它们越来越适应医疗保健等领域,以满足对个性化诊断和治疗的需求[4]。
•与现实世界的粗略对应•足够的视觉保真度•可调节的环境条件•可修改的车辆动力学•可编程控制和I/O接口•完整的确定性•更快的时间执行
各地的城市正在经历深刻的转变。随着城市人口的增长,基础设施,住房和服务的压力也加剧了。使问题的复杂化是气候变化,它引入了新的挑战,例如洪水,海平面上升和极端天气事件。今天,有58%的城市已经很容易受到自然灾害的影响。到2050年,超过10亿人可能会成为环境危机流离失所的气候难民。建造气候富裕的建筑气候富裕城市:虚拟双胞胎城市如何:虚拟双胞胎如何赋予城市领导者能够增强城市领导人的能力
在此框架内,计算机没有必要构成十四行诗或赢得国际象棋游戏,将其视为思维机器。如果大脑和电话开关(克劳德·香农(Claude Shannon)的早期作品)主题相当于布尔·阿尔格·布拉(Boolean Alge Bra),那么当计算机执行程序的电脑开关与人类认为发生的神经切换基本上是相同的。它们的复杂性有所不同,但本质上没有。对于伯克利来说,机械大脑的定义特征仅仅是“处理信息,将信息从机器的一个部分转移到另一部分,并对其操作序列具有灵活的控制。” 1,2因此,读者可以通过在结构中构建西蒙(Simon)来构建自己的思维机,这是一个由两个灯泡,一些切换继电器和两个自制纸胶带读取器组成的简单de vice。
•它可以存储任意的实数,可以在R上计算所有字段操作,即“ +”和“·”,并且可以根据关系“ <”,“>”和“ =”•BSS机器类似于Turing机器,它与所谓的磁带上的磁带相似。这是一个有限的定向图,具有与不同操作相关的五种类型的节点:输入节点,计算节点,分支节点,移位节点和输出节点
3.预测性维护:数字双胞胎可以模拟电厂组件的行为,例如涡轮机,发电机和锅炉。通过使用来自传感器的实时数据,数字双胞胎可以预测何时需要维护并在发生之前识别潜在问题。这可以帮助降低停机时间并提高可靠性。并非所有的数字双胞胎都支持完整的预测性维护,但是AI正在为机器学习提供帮助,这将在将来变得越来越普遍。
PDF将进行尖端研究,以开发高级决策支持系统(DSS),以支持人类对海洋空间的可持续用途。这将需要新的概念和技术研究,通过将操作研究,系统工程和仿真应用于离岸技术,包括减轻气候变化(例如离岸风电场),通过将数字双胞胎工程的最新状态推进了最新技术。应用和前进的技术,例如深度学习(ANN),强化学习(RL)和深度强化学习(ANN+RL)将是有益的。基于海洋传感器网络的输入,开发的DSS将支持海洋工业设计和运营的监视,预测,环境影响和技术工程管理(例如海上风,水产养殖,潮汐能等。)。