面向性能的精密机械系统精确数字孪生建模软件平台

数字孪生是智能制造技术的核心概念和主要发展方向之一。精密机电产品数字孪生的提出的目的是为了建立一个能够对其全生命周期物理状态和行为精确表征、分析、预测、优化和控制（见ISO23247）的数字化的模型。但是，如何能够构建精确表征产品宏微观几何形态、进而精确表征微观应力应变分布和及其演变规律、建立能精确预测和控制产品全生命周期性能和行为的精确数字孪生模型，国际上尚未有清晰的技术途径。

精确数字孪生建模技术（accurate digital twin modeling）对航天航空重大装备、高精度仪器仪表和机床、复杂环境作业装备等机电产品的全生命周期性能精准预测、优化和控制尤为重要。未来物理产品制造的同时必将同时产出对应的、在虚拟环境运行和同步交互的精确数字孪生产品，这也是目前国际上研究的热点。团队提出了可与三维设计计算模型无缝集成的精密装配接触面几何分布误差建模和面向精度和性能的精确数字孪生建模计算方法等多项具有国际领先水平的创新技术，打通了精确数字孪生建模技术路径，并在惯约微靶、航空发动机、光学镜头等装配过程的仿真分析中得到了有效的应用。

目前国内外三维设计和FEM数值仿真计算建模软件平台均没有几何分布误差建模功能和精确数字孪生建模功能， 本软件平台开发将填补国内外市场空白，可望成为总体技术国际领先水平的精确数字孪生建模计算软件平台。

图1.装配接触面几何分布误差建模流程