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元宇宙在高等英语教育中的潜在应用
基于5G的网络环境技术，扩展现实、机器人、脑机接口等虚实接口技术，人工智能、数字孪生等内容制作技术，影响着教育元宇宙的具体呈现和用户体验。5G的高速率、低时延、低能耗、大规模设备连接等特点，为三维数字教育空间提供了坚实的通信基础。扩展现实技术创造出虚实融合的教育场景，通过视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多种感官刺激学生，改善学习过程。机器人、脑机接口让元宇宙这一科幻概念变成现实，打破了当前教育的时间和地点界限，让学生可以随时随地进入教育元宇宙进行学习。数字孪生结合先进的人工智能算法，可以创建高度精细的三维可视化仿真学习场景，打造沉浸式的学习体验。教育元宇宙的内部运作将受到人工智能、基于云的数据处理技术和基于区块链的系统的影响。人工智能生产和评估大量非重复性的教育材料，为丰富的教学场景奠定基础，同时保证教育元宇宙的安全性和合法性。云计算具有高计算能力和速度的优势，它可以动态分配不同的教育资源以优化重新分配。
基于数字孪生的复杂产品设计-制造-运维集成
摘要：针对智能制造背景下复杂产品设计、制造和运维阶段的信息孤岛问题，实现复杂产品设计、制造和运维流程的集成，提出一种基于数字孪生技术的复杂产品设计-制造-运维集成方法。针对复杂产品设计、制造、运维业务集成的集成需求，首先提出了基于数字孪生的复杂产品设计-制造-运维集成框架，设计了数字孪生模型虚实结合的模型和运行机制。然后，对基于数字孪生的设计-制造-运维集成过程的多阶段协同设计技术、数据智能感知技术、数据集成与融合技术实现进行了分析和探讨。最后，通过某动车组转向架关键部件故障预测案例，展示了动车组设计-制造-运维流程的集成运行模式。它验证了所提出的框架、流程和方法的有效性。
基于数字孪生的复杂产品设计-制造-运营和维护 (O&M) 集成
摘要：本文提出一种基于数字孪生技术的复杂产品设计-制造-运维一体化方法，旨在解决智能制造背景下复杂产品设计、制造和运维阶段的信息孤岛问题，实现复杂产品设计、制造和运维流程的一体化。针对复杂产品设计、制造、运维业务一体化的集成需求，首先提出了基于数字孪生的复杂产品设计-制造-运维一体化框架，设计了数字孪生模型虚实结合的模型和运行机制。然后，对基于数字孪生的设计-制造-运维一体化过程的多阶段协同设计技术、数据智能感知技术、数据集成与融合技术实现进行了分析和探讨。最后，通过某动车组转向架关键部件故障预测案例，展示了动车组设计-制造-运维流程的一体化运行模式。它验证了所提出的框架、流程和方法的有效性。
数字孪生与平行系统: 发展现状、对比及展望
摘要 随着物联网、大数据、人工智能等信息技术的发展，数字孪生与并行系统已成为制造业和复杂系统管控领域的研究热点，旨在推动新一代信息技术与制造业的深度融合，实现制造业物理世界与信息世界的互动融合。本文对数字孪生与并行系统的基本概念、技术内涵和应用进行了研究和总结，比较了它们之间的异同，分析了它们的发展趋势。旨在为复杂系统管控领域的研究人员提供参考。关键词 数字孪生，并行系统，复杂系统管控，人工智能，虚实交互 引用文献 杨林瑶，陈思远，王晓，张俊，王成宏。数字孪生与并行系统：现状、比较与展望。自动化学报，2019，45 (11): 2001 − 2031
遥感技术在数字孪生盆地建设中的应用：应用与前景
摘要：数字孪生流域是物理流域的虚拟表示，具有同步仿真、虚实交互和迭代优化等特点。数字孪生流域的构建需要具有大范围覆盖、高精度、高分辨率、低延迟等特点的流域数据库。遥感技术的进步为获取流域要素变量提供了新的技术手段。本文对遥感技术在降水、地表温度、蒸散、水位、河流流量、土壤湿度和植被七大要素变量的检索原理、数据现状、评估与比对、优势与挑战、应用和前景进行了全面的概述和讨论。指出遥感可以应用于数字孪生流域的一些功能，如干旱监测、降水预报和水资源管理。但还需要通过数据合并、数据同化、偏差校正、机器学习算法、多传感器联合检索等手段，进一步提高数据精度、时空分辨率、时延等。本文将有助于推进遥感技术在数字孪生流域建设中的应用。
基于元宇宙技术的博物馆展览设计
技术或交互平台，并可演化为具有无限可能性的自动化、智能化的运行系统。有学者将虚拟宇宙视为基于互联网的第三代通信环境，不仅可实现虚拟交互，还可实现虚拟与现实的交互，从而影响人们的日常生活、工作和学习。在探讨虚拟宇宙技术的本质时，专家指出，它并不局限于单一的技术，而是代表着虚拟宇宙技术结构和应用体系的核心概念。这包括人工智能、5G、大数据、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术，根据其实际应用和基本属性，大致可分为三类：一是拓展现实环境的技术，利用虚拟平台或增强现实实现技术应用效果；二是数字孪生技术，将物理世界的实时变化映射到虚拟环境，实现虚实交互；三是区块链技术，常用于经济结构体系的构建和优化。与传统技术相比，虚拟宇宙具有独特的优势和复杂的特性，需要从多个角度进行全面分析和研究。
数字孪生城市：框架与全球实践 | Weforum
数字孪生城市追求三大愿景：1）更加集约高效的城市生产运行、2）宜居便捷的城市生活空间、3）可持续的城市生态环境。在城市生产方面，利用数字孪生技术对人流、物流、能源流、信息流等复杂场景进行智能分析，如优化城市空间布局、缓解复杂路口交通拥堵、模拟演练应对自然灾害、科学制定应急疏散预案等，洞察城市运行规律，降低治理成本，改善市民生活质量。在城市生活方面，利用数字孪生技术监测城市组件性能，预测故障和规避风险，保障居民安全，利用数字孪生技术可以实现虚实交互、个性化定制的医院、教室、社区等服务。在减排方面，数字孪生城市可以帮助城市管理者和专家：1）评估和优化生态特征； 2）对各项碳排放实施政策进行综合诊断并选择最优解决方案；3）促进能源设施高效运行维护和碳轨迹追踪，助力城市实现碳中和。
电主轴热特性数字孪生研究
上海理工大学机电工程学院，上海 200093 通讯作者，电子邮箱：fkg11@163.com 摘要 随着主轴转速的提高，发热成为高速电主轴的关键问题。为了获得电主轴的实际热行为，本文开发了热特性数字孪生系统。热特性数字孪生的原理是通过数据采集系统和修正模型映射和修正热边界条件来模拟机床的热行为。所提出的数字孪生系统包括数字孪生软件、数据采集系统和嵌入传感器的物理模型三个模块。数字孪生软件基于 Qt 使用 C++ 编程语言和 ANSYS 二次开发开发。提出热边界修正模型，利用数据采集系统测得的热关键点温度来修正发热和接触热阻。为了验证数字孪生系统的预测精度，在电主轴上进行了试验。实验结果表明，数字孪生系统预测精度大于95%，对提高热特性仿真与热优化的精度具有重要意义。 关键词 数字孪生·热特性·精度仿真·电主轴 1.引言 热行为预测在数控机床热优化中具有重要意义。电主轴是数控机床的核心，也是其主要热源。数控机床向超高速、超高精度方向发展的趋势，对电主轴热特性的精确分析提出了更严格的要求。影响主轴温度场和热变形准确预测的主要因素来自产热和接触热阻两个方面，在主轴工作过程中，产热和接触热阻都不是恒定的。由于主轴工作时伴随产热，引起热变形，使主轴零部件接触面间产生热应力，接触压力的变化使接触热阻和内部热源产热量也发生变化。为了提高热行为预测精度，热特性数字孪生成为模拟主轴单元温度场分布的最佳选择。数字孪生是指通过构建数字化虚拟实体与物理实体之间的映射关系，实现虚实映射。它将物理空间中的物理实体映射到数字空间，具有数据映射、分析决策、控制执行等功能。近年来，许多学者对数字孪生进行了卓有成效的研究工作，形成了成熟的理论体系。在理论方面，数字孪生的概念最早由Grieves教授[1]于2003年提出，随后NASA将该概念应用于阿波罗计划中的飞行器。Dmitry Kostenko等[2]研究了设备数字孪生在静态和动态领域的应用