该项目的主要目标是开发一种通过光纤传感器检测大型单片复合材料部件的流动前沿技术。这里研究的部件是复合材料助推器外壳,但 Infusion 4.0 技术也可以应用于其他应用。助推器外壳采用真空灌注制造,这意味着由干缠绕碳纤维制成的干预制件在真空灌注铺层中被树脂渗透。在树脂灌注和固化过程中,部件在烤箱中缓慢旋转以避免树脂积聚。树脂与干纤维接触的区域是流动前沿。通过数字模型可视化这个目前不可见的工艺步骤是 Infusion 4.0 项目的目标。制造过程本身在 MT Aerospace 之前的项目中得到了优化。新技术可以检测到流动前沿与预期理想状态的偏差,未来可以在更数字化的制造环境中开发半自动化或全自动工业流程,这是朝着未来太空部件预期的 4.0 工业化迈出的一大步。主要手动的复合材料制造工艺的数字化可能也适用于其他行业,例如航空、风能业务或造船业。
摘要 数字孪生 (DT) 主要是任何可想象的物理实体的虚拟复制品,是一项具有深远影响的高度变革性技术。无论是产品开发、设计优化、性能改进还是预测性维护,数字孪生都在通过多种多样的业务应用改变各个行业的工作方式。航空航天业(包括其制造基地)是数字孪生的热衷者之一,他们对数字孪生的定制设计、开发和在更广泛的运营和关键功能中的实施表现出前所未有的兴趣。然而,这也带来了一些对数字孪生技术的误解,以及对其最佳实施缺乏了解。例如,将数字孪生等同于智能模型,而忽略数据采集和可视化的基本组成部分,会误导创建者构建数字影子或数字模型,而不是实际的数字孪生。本文揭示了航空航天界和其他领域数字孪生技术的复杂性,以消除影响其在安全关键系统中有效实现的谬误。它包括对数字孪生及其组成元素的全面概述。阐述其特征性的最新组成以及相应的局限性,航空航天领域未来数字孪生的三个维度,第三
制造流程得以实施。它使用计算机辅助设计 (CAD) 和计算机辅助制造 (CAM) 软件来生成产品和制造流程的数字模型。这些模型可用于模拟生产过程、识别潜在问题以及测试不同的场景以优化生产过程。提高生产零件的质量、减少物理原型模型的数量以及优化产品和流程的设计时间是虚拟制造系统的一些优势 3 。此外,它还有可能通过提高生产效率、降低成本和减少浪费来彻底改变制造业。它还为工程师提供了一个平台,可以创新和试验新的制造工艺和技术,而无需昂贵的物理原型。此外,通过最大限度地减少材料浪费和工具成本,虚拟仿真和分析功能可以降低生产成本 4 。设计、装配、零件原型设计、生产调度、计算机辅助工艺规划 (CAPP)、制造操作过程中的能源管理、物料搬运系统和数字营销是虚拟制造流程在不同行业的一些应用,以便在充满挑战的营销条件下保持竞争力 5 。虚拟制造系统在零件生产过程中的优势如图1所示。
Bio-Tribology是生物系统润滑,磨损和摩擦的研究,在医疗植入物和关节的润滑方面取得了进步。这项全面的综述讨论了生物文献的最新发展,重点是从基础科学到医学工程应用程序的过渡。概述了Bio-Tribology及其在医学中的意义越来越重要。在此之后,讨论了对滑液的组成及其在最小化天然关节中摩擦中的功能的最新研究。医学植入物摩擦学,包括牙科假体和关节置换中的退化问题,然后解决。这项研究调查了表面修饰和涂层改善医疗植入物的摩擦学性能的方式。它强调了材料科学和工程的最新发展。本文强调了将植入物材料降解与生物医学设备的功能和寿命有关的重要性。之后,突出显示了推动了生物直学的数字模型,仿真和最新成像技术。除了提出潜在的研究途径以克服当前的障碍外,该文章还强调了生物文献的跨学科性质,并敦促摩擦学,材料科学和生物力学研究人员之间的合作。
背景:乳牙过早脱落是儿童牙科的常见问题,导致牙弓完整性被破坏。因此,用于维持空间的间隙保持器 (SM) 是必需的。然而,目前制作可拆卸间隙保持器 (RSM) 的方法存在一些局限性。方法:利用扫描技术结合激光医学图像重建获得牙列缺损的数字模型。使用 3 shape 软件设计数字 RSM。它们使用两种方法制造:聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 和传统方法。用硅胶替换 RSM 的组织表面和模型之间的间隙,测量最大、平均距离和标准差。使用三维变异分析来测量这些空间。方差检验比较了不同材料之间的距离差异。结果:PMMA RSM 可以很好地拟合模型。PMMA 组的最大距离和平均距离明显小于传统组 (p < 0 0 01)。 PMMA组与传统方法组之间的标准差无显著差异。结论:数字化设计集成的RSM具有良好的适用性,优于传统方法。采用CAD/CAM技术制造的PMMA RSM可以应用于临床。
数字双胞胎已成为工程系统连续监视和故障检测的宝贵工具。但是,人类数字双胞胎(HDT)的采用落后于其他类型的数字双胞胎,这在很大程度上是由于缺乏可用的工具来准确的人类数字模型。计算生物学领域具有人类解剖学,生物力学和生理学数字模型的发达生态系统,可以利用HDT系统的创建。这项工作的目的是评估现有的计算工具,以评估其在HDT系统中掺入的可行性。已经开发了一种概念证明的HDT系统,该系统结合了医学成像,模拟生物力学和生理学,可扩展的传感器集成框架以及可视化和任务计划的交互式软件应用程序的内部解剖结构。已经开发了针对物理驱动的生物力学模拟的新技术,并且在模拟的生物力学和生理学之间建立了联系,以提供人体的整体代表。尽管仍然存在技术障碍,但这种HDTS的方法显示出持续监测和伤害检测,降低风险和个性化任务计划的希望。
摘要。建筑信息模型 (BIM) 可以对新建和现有的建筑/工程/施工 (AEC) 项目产生重大影响。它可以提供一个虚拟模拟的大型集成数据库,不仅可以用于设计和工程,还可以用于规划和管理运营以及设施维护。虽然大多数 BIM 工具现在已经足够成熟,可以在项目生命周期的各个阶段使用,但它们多年来一直很原始且开发不足。BIM 的基本概念自 1960 年代以来就已在汽车、造船或航空航天等各种制造业中出现。在航空航天工业中,尤其是在飞机设计和制造中,与 BIM 类似的概念是数字模型 (DMU)。它既是一种工具,也是工程的产物。与 BIM 一样,飞机的 DMU 也是一种全面的数字产品表示,用于模拟成品飞机的使用、行为和性能。虽然 BIM 和 DMU 用于不同的行业和产品,但它们确实有相似之处和不同之处。本文简要介绍了BIM和DMU技术及其背景,特别关注这两项技术在运营和维护(O&M)中的实施。
摘要:我们生活在一个对交通网络需求不断增长的环境中,而交通网络的基础设施也在老化。然而,更换所有超过使用寿命的基础设施资产是不可行的。常见的替代方案是通过基于结构健康监测 (SHM) 的维护和可维护性来提高其耐用性。在众多的 SHM 方法中,数字孪生模型正受到越来越多的关注。该模型是对现实资产 (物理孪生) 的数字重建 (数字孪生),与其他数字模型不同,它使用部署在后者上的传感器网络采样的数据频繁自动更新。此工具可以为基础设施管理人员提供功能,以监控和优化他们的资产库存,并在日常运营条件和极端事件后做出明智的、基于数据的决策。这些数据不仅包括传感器数据,还包括基于频繁更新的数字孪生模型制定的定期重新验证的结构可靠性指标。该技术甚至可以推进到执行结构行为预测并自动对其进行补偿。本探索性评论涵盖了数字孪生的关键方面——其实用性、运作方式、应用等——并证明了分布式感知作为其网络传感器组件的适用性。
摘要:由于能够保持遗址的重要性,预防性保护策略逐渐成为比治疗性方法更受青睐的保护策略。此外,现在大多数专家都同意,基于对遗址文化价值的共同理解对遗址进行保护管理对于解决遗址环境的所有特殊性至关重要。最近,大量研究表明,遗产建筑信息模型 (HBIM) 在保护项目中具有协同数据管理的潜力。HBIM 网络平台的最新发展说明了加强数字模型与遗产资产物理领域之间联系的价值。本文提倡应用数字孪生 (DT) 原则,使用 HBIM 模型作为数字复制品,以支持遗址的预防性保护。基于广泛的文献综述,提出了一个将 DT 整合到建筑遗产预防性保护管理计划流程中的综合框架。最后讨论了实施该框架的几项建议,例如识别重要的有形特征、与其完整性相关的威胁以及相应的缓解策略,特别强调价值评估过程。结果是构建预防性保护策略信息的数据模型。该框架提供
当前智能制造的设计、规划与实施主要从满足大规模定制需求、提升制造能力、创新商业模式等角度进行,应将环境和社会因素系统地融入智能制造的全生命周期。鉴于此,本文提出了一种数字孪生驱动的智能制造绿色绩效评估方法。数字孪生框架构建了物理实体与数字模型之间的双向映射和实时数据交互,为绿色绩效评估提供了全生命周期的全要素虚拟映像,满足了评估信息源和需求的监控和仿真要求。在数字孪生框架的驱动下,提出了一种基于模糊粗糙集AHP、多级权重综合和PROMETHEE II的混合MCDM模型作为智能制造绿色绩效评估的方法。在某空调企业远程运维服务项目绿色绩效评估研究中对模型进行了测试和验证。测试表明,提出的数字孪生驱动的混合模型能够获得稳定合理的评估结果。通过27种情景进行了敏感性分析,结果显示稳定性较高