申请/专利权人：山东交通学院

申请日：2023-12-19

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117421940B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F18/213;G06F17/16;G06F119/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2024.02.06#实质审查的生效;2024.01.19#公开

摘要：本申请公开了一种数字孪生轻量化模型与物理实体之间全局映射方法及装置，属于数字孪生技术领域，方法包括以下步骤：采集轻量化产品的数据信息，建立数字孪生轻量化模型；对轻量化产品的数字孪生轻量化模型进行有限元分析，得到其虚拟环境下的应力应变云图；基于应力和应变本构关系及色彩梯度变化规律将应力应变云图转化成等比例应力密度图像；对应力密度图像进行分割，得到数字孪生轻量化模型与物理实体的全局映射区域；基于单一变量法对参数进行训练，得到最终数字孪生轻量化模型与物理实体的全局映射区域；进行轻量化产品的数字孪生轻量化模型与物理实体之间的全局映射。本申请提高了数字孪生轻量化模型和物理实体之间数据传输的效率和准确率。

主权项：1.一种数字孪生轻量化模型与物理实体之间全局映射方法，其特征在于，包括以下步骤：采集轻量化产品的数据信息，建立数字孪生轻量化模型；所述数据信息包括轻量化产品的设计参数、物理实体真实数据和物理原理信息；对轻量化产品的数字孪生轻量化模型进行有限元分析，得到轻量化产品虚拟环境下的应力应变云图；基于应力和应变本构关系以及色彩梯度变化规律将应力应变云图转化成等比例应力密度图像；基于均值漂移方法对应力密度图像进行分割，得到数字孪生轻量化模型与物理实体的全局映射区域；基于单一变量法对参数进行训练，得到最终数字孪生轻量化模型与物理实体的全局映射区域；利用最终数字孪生轻量化模型与物理实体的全局映射区域进行轻量化产品的数字孪生轻量化模型与物理实体之间的全局映射；所述基于均值漂移方法对应力密度图像进行分割，得到数字孪生轻量化模型与物理实体的全局映射区域，包括：A，进行核密度估计：不同的工况在三维空间中给定个数据单元，，属于应力云图转化而来的点云；以核函数和对称正定的带宽矩阵为参数，计算在点处的多元核密度估计： 其中，是带有带宽矩阵D的核函数，|D|表示带宽矩阵D的行列式；三维核函数是一个有界函数，其满足以下条件： 其中，是常数，I是整数集合，‖‖表示向量的范数，表示向量的转置；多维核函数通过以下两种不同的方法从对称的单变量核函数生成： 其中，由单变量核的乘积获得；由在中旋转而获得，即是径向对称的，为常数；考虑径向对称核函数，则对称的多维核函数满足： 其中，对于称为核函数轮廓的函数，需使，标准化常数严格为正数时，核函数积分为1；使带宽矩阵D与同一矩阵成正比；提供一个带宽参数，此时核密度估计器为： ；B，概率密度梯度估计：计算密度梯度： 假设的导数在区间内存在，则定义内核函数为： 其中，，是核轮廓函数的导数， 是相应的归一化函数，将其引入到密度梯度公式可得： 计算得出的处的密度估计成正比： 均值漂移向量为： 使用核G作为权重，而作为核的中心，则有： 将以为中心、带宽为h的窗口函数沿着均值漂移向量平移，得到新的窗口函数；C，应力密度图像中的所有密度储存均为均值漂移程序的种子点；对于每一个种子点，设置其漂移半径h，计算以为中心、半径为h的窗口内其它所有样本点的核密度加权平均向量，对每个种子点以进行平移，即，直到种子点收敛，即；进行均值漂移迭代，实现密度图像分割；D，基于应力密度图像分割寻找到孪生模型虚拟分析应力危险点，映射出物理实体运行时数据采样区域，构建数字孪生轻量化模型与物理实体的全局映射区域。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东交通学院 数字孪生轻量化模型与物理实体之间全局映射方法及装置

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