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申请/专利权人：武汉理工大学

摘要：本发明公开了一种基于数字孪生的水润滑轴承润滑分析系统及其搭建方法，该系统包括水润滑轴承测试平台、水润滑轴承数字孪生模型、水润滑轴承孪生数据、轴承孪生服务系统以及各个部分之间的连接；又可分为三个层次：底层设备层、孪生模型层和功能应用层；其中物理实体部分通过一系列传感器和信号接收器，进行信息的感知和传递；数字孪生体包括模型、MATLAB润滑仿真程序、润滑状态实时监测、运行状态预测和反馈控制模块，可对轴承润滑状态进行实时监测和预测分析，通过与实际轴承相互映射，提供轴承润滑状态的全面数据支持。本发明可以全面、准确地监测和分析轴承的润滑状态，优化轴承的设计和性能，实现水润滑轴承润滑分析智能化。

主权项：1.一种基于数字孪生的水润滑轴承润滑分析系统，其特征在于，该系统包括水润滑轴承测试平台、水润滑轴承数字孪生模型、水润滑轴承孪生数据、轴承孪生服务系统以及各个部分之间的连接；水润滑轴承测试平台用于提供真实的物理数据和实验运行状态，用于水润滑轴承数字孪生模型的构建和校准；水润滑轴承数字孪生模型用于对水润滑轴承进行全真建模和模拟，以实现对水润滑轴承的运行过程进行实时监测和优化；水润滑轴承数字孪生模型将水润滑轴承试验台架的各要素数字化后集合，包括水润滑轴承振动情况、轴承压力分布、轴承水膜厚度、轴承进出水温度及摩擦扭矩，实现对水润滑轴承的全面建模和仿真；水润滑轴承数字孪生模型还包括基于MATLAB编程环境开发的润滑程序，根据水润滑轴承试验输入的初始参数，执行水润滑轴承内部流体动力学的仿真计算，润滑程序实时模拟和分析水润滑轴承的运行过程，包括轴承摩擦系数、轴承水膜厚度以及预测轴承润滑状态；水润滑轴承孪生数据通过物理设备对水润滑轴承试验台架进行信息和数据采集，包括水润滑轴承运行状态信息、水润滑轴承实验室物理环境信息、视频监控信息以及水润滑轴承实验过程中试验信息；轴承孪生服务系统用于提供轴承模型可视化界面展示、人机实时交互、实验数据数据处理与存储以及实验过程的监测，还包括模型训练模块，通过对水润滑轴承实验数据的分析，对模型进行智能化训练，通过机器学习、深度学习的模型优化轴承润滑性能，提高水润滑轴承润滑状态监测与分析水平；水润滑轴承数字孪生模型通过数字孪生技术实现与水润滑轴承试验台架的数据共享和数据交互，提高数据利用率和数据分析的精度和效率；具体通过编写协议进行通信，将所收集的信息进行精确传输与快速处理，实现数据的有效传递；物理轴承实验平台与水润滑轴承孪生模型的连接实现物理模型的数字化映射，物理模型与孪生数据的连接以及水润滑轴承孪生模型与孪生数据的连接实现基于数据驱动的实时仿真以及轴承实验数据的同步反馈；轴承孪生数据与轴承孪生服务系统的连接实现系统服务中的数据分析、决策和优化。

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