航空发动机数字孪生工程：内涵与关键技术

陶飞, 孙清超, 孙惠斌, 穆晓凯, 张贺, 宋鲁凯, 朱剑琴, 陶智

Aero-engine digital twin engineering: Connotation and key technologies

Fei TAO, Qingchao SUN, Huibin SUN, Xiaokai MU, He ZHANG, Lukai SONG, Jianqin ZHU, Zhi TAO

表2 基于数字孪生的航空发动机制造研究现状

Table 2 State-of-the-art of digital twin-based aero-engine manufacturing

方法或系统 技术特征或优缺点 文献 数字孪生驱动的智能制造方法 通过构建与物理车间对应的虚拟车间，基于虚实车间的交互迭代，实现对生产要素的分析、评估与预测，以优化生产要素管理、生产活动计划、生产过程控制等制造过程 ［35-36］ 孪生数据驱动的航空发动机零件加工方法 加工工艺过程复杂、参数类型多、不确定性高，探索了测试与仿真结合的高保真数字孪生模型，但加工技术仍以几何量调控为主，尚未建立加工参数与发动机性能之间的映射关系 ［39，45，47，50］ 孪生数据驱动的发动机装配方法 测试数据和机理结合建立发动机关键零部件装配体数字孪生模型，并进行装配精度及性能分析等，但数字模型与装配过程的动态一致性、装配性能随机性等问题尚未有效解决 ［42-44，51-52］ 基于AR/VR/MR技术的虚拟制造方法 结合数据分析和可视化虚拟制造技术，引导真实加工装配，具有直观性强、辅助决策等特点，但目前尚未全面推广应用 ［46］