[发明专利]一种FAST主动反射面的数字双胞胎构建方法

摘要

本发明公开了一种FAST主动反射面的数字双胞胎构建方法，数字双胞胎技术是一种将设备的数字信息与该设备运行中实时获取的数据流相结合，通过仿真分析，进而获得实际设备真实运行状态的一种新兴技术。数字双胞胎技术可以使设备运营人员获取一些无法在设备运行时进行采集，或者采集的数据量不能满足故障诊断需求的数据。通过分析这些数据，就可以掌握设备的实际运行状态，对设备故障进行提前预测，进而实现对设备的视情维修(Condition Based Maintenance,CBM)。本方法利用FAST主动反射面上已布置的高精度传感器和测量设备，通过采用迭代算法，完成了FAST主动反射面数字双胞胎的构建，为进行FAST主动反射面的故障预测及健康管理研究打下了良好的基础。

主权项

1.一种FAST主动反射面的数字双胞胎构建方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)建立FAST主动反射面整体有限元模型，模型包括圈梁、圈梁支撑格构柱、面索以及下拉索；2)定期将FAST主动反射面变位到基本球面状态，并测量/采集如下数据：促动器伸长量，故障促动器、构件温度、圈梁耳板销孔坐标、下拉索锚固点坐标以及主索节点坐标；3)根据测量圈梁耳板销孔中心坐标、有过变化的下拉索锚固点坐标，修改FAST主动反射面整体有限元模型的几何模型；4)对修改了几何模型的FAST主动反射面整体有限元模型进行有限元分析，并根据计算结果，将计算主索节点位置与实测主索节点位置的偏差分为径向偏差和切向偏差；5)根据径向偏差计算下拉索弹性模量的修正量，并修正有限元模型中相应下拉索单元的弹性模量；6)根据切向偏差计算主索初应变修正量，并修正有限元模型中相应主索的初应变；7)对修正参数后的有限元模型再次进行有限元分析，仍根据计算结果，将计算主索节点位置与实测主索节点位置的偏差分为径向偏差和切向偏差；8)重复步骤6)和步骤7)，直到主索节点计算位置与实测位置的径向误差≤1mm为止；9)输出数字双胞胎，并定时重复步骤1)～步骤8)，根据最新的测量数据更新数字双胞胎模型，进而构建出可自动更新的、实时与现场结构保持一致的FAST主动反射面数字双胞胎。