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什么是数字孪生技术
顾名思义，是指：针对现实物理世界中的事物，通过数字化的手段，在数字世界构建出一个一模一样的虚拟事物。这个虚拟事物就像是真实事物的孪生兄弟，具有相同的“形”和“态”。
将真实事物以数字化方式在虚拟空间呈现，主要作用就是：可以在虚拟空间里操控虚拟模型，观察、研究虚拟模型的变化，从而模拟、预测真实事物在真实环境中的变化规律。
数字孪生技术的核心
数字孪生技术是从仿真技术发展而来的。仿真技术在上个世纪就已经大规模使用，而数字孪生技术的概念直到2002年才由美国Grieves教授提出。在Gartner每年公布的十大战略科技发展趋势中，数字孪生技术作为智能制造的关键技术之一连续多年名列榜单。
数字孪生技术的核心元素，是数字化模型的建立。建模方法一般可以划分为两类：第一性原理或基于物理的方法，以及数据驱动的方法；实际应用中往往是各种建模行为和建模方法的综合。好的模型，既能逼真地描述真实事物的外在形状，又能准确地反映真实事物的内在变化规律。
与数字化模型紧密相关的是数据和算法。数据是模型的输入，它们可能来自于各种传感器的实时采集，也可能来自于系统以往的历史积累。算法通常是深度学习的，通过对大量历史数据的分析处理，不断地建立、完善模型的内在处理逻辑；实时数据输入到模型后，算法对数据进行分析处理，然后基于已建立的内在处理逻辑做出判断，进而控制模型做出相应的变化。
数字孪生助力汽车产业
数字孪生技术在各行各业都可以应用，具体到汽车行业，可以用于研发、制造、销售、售后等产业链各个环节，例如：
研发阶段
在汽车市场竞争日益激烈的今天，以更少的成本和更快的速度将更好的产品推向市场，这是所有主机厂都渴望达到的理想境界。借助数字孪生技术，设计者可以在虚拟空间里测试、验证、优化其产品设计，快速、低成本实现产品的迭代。法国软件公司达索，利用其CAD和CAE平台3D Experience，准确进行空气动力学、流体声学等方面的分析和仿真，为宝马、特斯拉、丰田等汽车公司优化其产品设计，大幅度提高产品流线性，减少空气阻力。
制造阶段
生产过程仿真。在产品生产之前，就可以通过虚拟生产的方式来模拟不同产品、不同参数、不同外部条件下的生产过程，实现对产能、效率以及可能出现的生产瓶颈等问题的提前预判，加速新产品导入的过程。
数字化产线。将生产阶段的各种要素，如原材料、设备、工艺配方和工序要求，通过数字化的手段集成在一个紧密合作的生产过程中，并根据既定的规则，自动的完成在不同条件组合下的操作，实现自动化的生产过程；同时记录生产过程中的各类数据，为后续的分析和优化提供依据。
关键指标监控和过程能力评估。通过采集生产线上的各种生产设备的实时运行数据，实现全部生产过程的可视化监控，并且通过经验或机器学习建立关键设备参数、检验指标的监控策略，对出现违背策略的异常情况进行及时处理和调整，实现稳定并不断优化的生产过程。
销售阶段
在汽车销售过程中，借助数字孪生技术，结合VR/AR，可以为用户提供沉浸式的体验，让用户在虚拟空间操控驾驭汽车，全方位地感受汽车在各种环境各种场景下的性能和魅力，激发用户的购车欲望。
售后阶段
特斯拉公司为其生产和销售的每一辆电动汽车都建立数字孪生模型，相对应的模型数据都保存在公司数据库。每辆电动车每天报告其日常经验，并通过数字孪生的模拟程序使用这些数据来发现可能的异常情况并提供纠正措施。通过数字孪生模拟，特斯拉每天可获得相当于160万英里的驾驶体验，并在不断的学习过程中反馈给每辆车。
实际应用存在的问题
数字孪生技术给我们描绘出了一幅美好的远景，就像在科幻电影中表演的那样：一堆数字模型摆在我们面前，我们拖拉扯拽一顿操作，然后神奇的事情就能发生。然而在现实中，数字孪生技术却处于一种尴尬的境地：关键核心的地方不敢用，不那么关键核心的地方却用不起。
究其原因，就在于我们很难为真实事物建立一个能完全反映其全部特征和规律的数字对应。现实中的事物是运行在一个复杂的环境中，一个被人忽视的细节可能就会导致严重的后果。可以想象一下，在那种性命攸关的场景，谁敢把自己的命运交给一堆数字模型来决定？我们甚至可能永远也无法100%模拟真实的事物，只能是高度的接近。为了追求最后剩下的那百分之几的完美度，人们往往需要付出极大的代价。
未来，随着技术的进步，模拟的逼真度会越来越高，成本会越来越低，到那时，才是数字孪生技术真正发挥其威力的时候。但在目前，我们需要看到这项技术的前景，就要开始布局，投入人力和财力进行研究和实践。
在国内，已经有一些企业在研究、运用数字孪生技术。但是，与其他技术领域情况类似，我们青睐、擅长技术的集成和应用，而技术本身所依赖的底层平台和工具却少有人愿意花力气投入研发，基本都是直接使用国外现成的。“不要重复造轮子”，在IT界这是一句流行很广的话。但是在当今的国际形势下，关键的轮子还得自己会造，否则别人不卖轮子给你，你就要出问题了。我们应该扶持和引导对底层基础平台和工具的研发投入，而不是只对能迅速变现的技术应用集成感兴趣。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
一、数字孪生发展背景
“孪生”的概念起源于美国国家航空航天局的“阿波罗计划”，即构建两个相同的航天飞行器，其中一个发射到太空执行任务，另一个留在地球上用于反映太空中航天器在任务期间的工作状态，从而辅助工程师分析处理太空中出现的紧急事件。当然，这里的两个航天器都是真实存在的物理实体。
2003年前后，关于数字孪生（Digital Twin）的设想首次出现于Grieves 教授在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上。在该设想中数字孪生的基本思想已经有所体现，即在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射，忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹。
直到2010 年，“Digital Twin”一词在NASA 的技术报告中被正式提出。近年来，数字孪生得到越来越广泛的传播。同时，得益于物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的发展，数字孪生的实施已逐渐成为可能。
现阶段，除了航空航天领域，数字孪生还被应用于电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油天然气、 健康 医疗、环境保护等行业。特别是在智能制造领域，数字孪生被认为是一种实现制造信息世界与物理世界交互融合的有效手段。
二、数字孪生的定义及典型特征
（1）标准化组织中的定义 数字孪生是具有数据连接的特定物理实体或过程的数字化表达，该数据连接可以保证物理状态和虚拟状态之间的同速率收敛，并提供物理实体或流程过程的整个生命周期的集成视图，有助于优化整体性能。 （2）学术界的定义 数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟实体，借助 历史 数据、实时数据以及算法模型等，模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段a。 （3）企业的定义 数字孪生是资产和流程的软件表示，用于理解、预测和优化绩效以实现改善的业务成果。
三、数字孪生特征
保真性：数字孪生的保真性指描述数字虚体模型和物理实体的接近性。要求虚体和实体不仅要保持几何结构的高度仿真，在状态、相态和时态上也要仿真。 实时性：数字孪生技术要求数字化，即以一种计算机可识别和处理的方式管理数据以对随时间轴变化的物理实体进行表征。表征的对象包括外观、状态、属性、内在机理，形成物理实体实时状态的数字虚体映射。 互操作性：数字孪生中的物理对象和数字空间能够双向映射、动态交互和实时连接，因此数字孪生具备以多样的数字模型映射物理实体的能力，具有能够在不同数字模型之间转换、合并和建立“表达”的等同性。 闭环性：数字孪生中的数字虚体，用于描述物理实体的可视化模型和内在机理，以便于对物理实体的状态数据进行监视、分析推理、优化工艺参数和运行参数，实现决策功，即赋予数字虚体和物理实体一个大脑。因此数字孪生具有闭环性。
四、数字孪生与仿真技术的区别
仿真技术是应用仿真硬件和仿真软件通过仿真实验，借助某些数值计算和问题求解，反映系统行为或过程的模型技术，是将包含了确定性规律和完整机理的模型转化成软件的方式来模拟物理世界的方法，目的是依靠正确的模型和完整的信息、环境数据，反映物理世界的特性和参数。仿真技术仅仅能以离线的方式模拟物理世界，不具备分析优化功能，因此不具备数字孪生的实时性、闭环性等特征。
数字孪生需要依靠包括仿真、实测、数据分析在内的手段对物理实体状态进行感知、诊断和预测，进而优化物理实体，同时进化自身的数字模型。仿真技术作为创建和运行数字孪生的核心技术，是数字孪生实现数据交互与融合的基础。在此基础之上，数字孪生必需依托并集成其他新技术，与传感器共同在线以保证其保真性、实时性与闭环性。
随着经济和社会的发展，机械工程技术得到了前所未有的进步，机械技术在我们的生存发展中占据着越来越重要的地位，机械技术与人类社会的历史一样是源远流长。下文是我为大家搜集整理的关于对机械工程的认识论文3500字的内容，欢迎大家阅读参考!
浅析机械工程的技术创新
摘 要：自改革开放以来，我国的经济建设已经取得了很大的进步，也有了巨大的成就，尤其是我国的制造业也是发展迅猛。可是经济的发展支柱是工业经济，并且，在工业竞技的发展中，机械工程经济发挥着及其重要的作用，占有者很重要的地位，也是促进我国工业经济快速发展的重要组成部分，带领着我国的经济发展进入较为高超的发展阶段。但是，现在由于世贸组织的建立，世界的经济呈现一体化的发展趋势，因此我国的工业经济发展在面对世界各地的经济市场是有着很大的市场压力。而在压力面前就只有实现技术工程的创新才能更好地推进我国经济的发展，也能更好地面对复杂的国际环境。这就需要培养一批新型的技术创新人才。
关键词：机械工程;技术创新;创新人才
现代的机械工程是一个以自然科学为基础的并与生产实践中的经验技术相结合的，研究解决一些设计制造与安装运用维修的过程中遇到的问题，这一工程分为很多种类型，其中包括了：机械的制造、机械设计以及机械电子等还有更多的方面，同时，作为经济发展过程中最为重要的组成部分，也是最基础而产业，机械工程是所有工程领域的发展良好的前提。
1 机械工程的发展现状
经过很多呢的发展，现在的机械工程的面貌变得逐渐完善起来，并且逐渐成为国家经济发展的坚强的后盾，成为国家经济发展的重要保证，地位的不断突出使得机械工程成为国家的重要支柱产业。现在，机械干音的发展正处于最重要的发展阶段，所以在现阶段，在这个关键的阶段，这个行业的经济结构的发展与调整是现在的重中之重。
1.1 机械创新是现在的重中之重
现在的各国都拥有很强大的机械工程，而且，更重要的是，各国很注重机械行业的发展地位，不仅因为它有很强的连锁能力，还对其他各行各业有着极其重要的影响。所以，机械工程不仅仅能够影响其自身的发展，也能对这个国家的国民经济的发展起到决定性的作用，更是这个国家的经济发展的重要标志。
机械工程是以机械工业为基础的，而机械工业是以科学的技术物化为基础的，一个产业的结构优化必须依靠一些高新技术为前提的，这样才能做到技术的突破，达到将机械工程的真正作用发挥到极致的作用。机械工程其实就是以提高劳动生产率，将生产的经济性作为目标来触发新的机械技术的出现。不过，这有一定的风险，主要还是环保的压力，随着环保的不断普及，现在的机械工程也受到了很大的打击，所以，现在机械工程的发展将会把减轻甚至消除环境的污染作为当务之急，并将全力避免环境污染的发生，做到及时治理并减少污染的出现，促进机械工程工业包括社会经济结构的优化发展。
1.2 技术的创新――TRIS
TRIS理论是俄国的学者阿利赫舒列尔和他的朋友最先提出来的，是一种创新理论，能够适用于发明过程中出现的很多新问题，帮助人们找到这些问题的最快的解决办法。目前，国际上已经有了多个成功的专利研究，已经大大的充实了TRIS理论的发展。它能够有效的解释发明创造过程中的内在的定律以及创新原理，所要达到的目标就是完全的解决发明过程中的矛盾，最终获得最后的理想解释。
实践证明，TRIS理论明显是可以加快人们的创造和发明的进程的，最后可以通过创新获得高质量的成果。
2 机械创新的开发实现
我国的机械工程在很多的方面已经有了很大的进步，这位我们的机械创新提供了很大的帮助。
2.1 虚拟化应用
在现在这个科技发展迅猛的时代，我们必须合理的运用计算机以及信息技术的仿真技术，这是实现机械工程虚拟化应用的最基本的需要。
在对机械工程进行虚拟化的应用时，需要运用到一下较为先进的虚拟的仿真技术，这对于机械创新有着极其重要的作用。虚拟化应用在机械的制造过程中能够给予问题解决的相关技术帮助，也是能够有效的解决创新过程中出现的相关的问题，能够缩短它的产品的生产周期，并且在降低企业的很多的生产成本的基础上帮助企业得到综合力竞争的胜利。
2.2 智能化的应用
在机械创新的过程中将技术与先进的人工智能结合起来，进而取代人工操作，能够有效的实现机械创新的智能化。智能化的应用也大大提升了机械操作的时效性，也可以更好的处理创新过程中出现的一些突发性问题，避免更多的问题的出现。智能化在一定程度上对于企业的经济效率有很大的帮助，更能提高一家企业的综合竞争力。
2.3 集成化的应用
为了有效的到达提高整个企业制造水平的目的，集成化的应用可以很好的利用先进的信息技术来帮助企业达到其最终目的。并且，在实践过程中，集成化应用就是通过一些手段让企业的生产要素进行重组，将其组成另一个整体，通过它的整体效益的提高来促进企业产品制造的实用性，使企业在服务态度、自动化技术和实践发展等方面有一个相应的发展改善。并通过这些种种的完善，将企业的综合实力提高，以此来提高国际的竞争力。
3 机械创新的作用
3.1 有利于综合性人才的培养
在机械创新的过程中，具有基础的相关的理论知识是十分必要的，但是，最主要的还是要具备很强大的创新意识，为了促进机械工程这块的发展，还必须要注意培养创新性的人才，在培养这方面的人才时就要其具备最基本的专业的技能知识，在理论的基础上还有注意创新能力的培养以及创新意识的树立。
3.2 有利于提高机械工程的综合竞争力
随着经济的发展，和世界经济一体化的发展，我国的机械工程制造业的发展面临着很强大的世界各国的竞争压力，而我国的机械工程制造业要顶住这一系列的压力就必须注重机械设备的发明以及创新，不能一成不变，多多利用我国的创新型人才来促进我国的机械工程的发展。同时，还有学会将机械工程与自动化技术的结合，这样能够有效的提高我国的竞争实力水平。这样，才能够在当今这个竞争力很大的机械制造业中获得喘息的机会，并在技术的推进下加快国民的工作效率，进而在最后制造比较好的经济效益。
4 结语
在这个现代化的经济发展过程中，机械制造业占有主要地位，从而使得机械创新成为当务之急，由于一些制造业的竞争压力很大，对我国的机械工程发展有很大的影响，这就使得我国的机械工程的发展面临很严峻的市场环境压力。为了摆脱这一情况，我们必须将机械的创新与人才的培养还有技术的实践发展应用结合起来。这才能推进我国的经济发展以及机械工程创新的有效改善。
参考文献：
[1]陈鹏.浅析机械工程及自动化创新实践的发展[J].电子世界，2014(06)：233.
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关于机械工程的论文，我们需要把这个机械工程的详细过程写一个。
随着现代化的不断向前发展，不断更新换代，不断进步的步伐，机械工程方面的发展同样也不甘落后。下面是由我整理的机械学术论文，谢谢你的阅读。 机械学术论文篇一 机械制造中的机械设计技术分析 摘 要：随着现代化的不断向前发展，不断更新换代，不断进步的步伐，机械工程方面的发展同样也不甘落后。在机械工程中，一个不可或缺的组成部分就是机械设计，可以说机械设计是非常重要的一个方面了，现代化的设计水平与各方面都有相应的联系，如产品的性能问题、质量问题的研究等，同时也关乎到了一个企业的经济效益的发展问题。随着近几年来科学技术水平的不断发展，现代技术也应用的越来越广了，在机械设计中的应用也非常常见了，并且还有新的设计技术不断涌现。 关键词：机械制造;机械设计;设计技术;分析; 中图分类号：C35文献标识码： A 引言：在机械工程领域，机械设计是非常重要和关键的环节，它直接决定了机械产品的技术水平、研发周期、经济效益以及实际性能水平。所谓的机械设计主要是指，在深刻理解、熟练掌握机械工作原理的基础上，根据设计目标和需要达成的效果来构思、计算以及分析机械的结构形式、能量传递模式、润滑方式、运动形式、零件尺寸和形状等，并将分析结果和计算数据转变成为具体描述。在以上过程中，需要综合考虑各种因素，并对其进行统筹协调。时代和科技的进步突出了现代设计技术的重要性。本文以现代设计技术为主要研究对象，分析和探讨了在机械设计中应用现代设计技术的相关情况。 一、 基于IT技术的设计技术 1、 仿真与虚拟设计技术 计算机的不断发展，出现的大量的设计软件，如：PROE、CAD、ANSYS、SOLIDWORKS等。这些仿真画图软件形成了更为强大的人机交互系统。所谓仿真便是以计算机为工具，通过软件模拟出与实际想适应的系统模型，通过改变控制条件研究模型运行结果的计算机与机械相结合的技术。当然，工具不是无所不能的，而是为人所用的，软件只是辅助设计师进行设计工作，没有设计师的工作，软件是不会自动完成任何设计的。虚拟设计即是在这种多维化人机交互信息环境中从事设计的技术。目前投入使用的虚拟设计采用的是通过对数据格式进行适当的转换输出利用现有的CAD系统进行建模的环境系统。 2、 网络协同技术 网络协同设计是在支撑平面和高效的协同工作机制下完善信息管理将分散的设计工作流和资源有机的统一起来从而完成产品的开发设计。网络技术的发展使得网络上大量数据传输和分布的数据库管理成为现实，从而解决了数据在网络上的访问、传输、修改等问题，构造一个三维的网络机械设计平台。 3、 并行设计 传统的机械设计每下一个分支工作必须等上一个结束后才能开始，这是低效的串行设计，这种设计缺乏信息交换以及可操作性。并行设计作为一种设计哲理，是在原有信息集成基础上，集成地、并行地设计产品。并行设计更强调功能上和过程上的集成，在优化和重组产品开发过程的同时，实现多学科领域专家群体协同工作。从任何产品设计来看，并行设计采用每个时刻可容纳的设计过程相应增加，使整个设计过程尽可能同时进行。并行设计的特点是并发个协同，并发是指设计活动的并发进行，协同是指多学科设计队伍活动的协作。网络技术的发展以使得并行设计成为机械设计的重要方法之一。 4、 智能设计 智能设计的发展，从根本上取决于对设计本质的理解，智能设计系统不仅仅是对人脑某些思维特征的模拟，而且需要具有自学习适应的能力，能够较好地支持设计过程自动化。我国市场经济的发展对产品设计与开发提出了强烈的创新要求。在当前的市场经济体系中，对产品设计不仅要求特立独行，还要求简单方便效率的设计。 二、基于数学知识的设计技术 1、 有限元设计 有限元法又称有限单元法，是求解偏微分方程的一种有效的数值方法。有限元法发展至今天，已经成为工程数值分析的有力工具，取得了巨大的进展，利用它成功地解决了一大批有重大意义的问题，很多通用程序和专用程序投入了实际应用，而且应用愈加广泛，已拓展到诸多领域。 2、 优化设计 优化设计就是在满足特定的约束条件下，利用建立数学模型的方法来求取设计的最佳值。优化设计的目标就是最优化设计对象，其手段便是依靠先进的计算机辅助软件。因此，优化设计还可以被看作为通过计算机语言来模拟达到最佳设计方案的现代科技手段。优化设计大体上包括两点内容：首先，建立符合实际的数学模型，把设计要求抽象为约束条件和函数;其次，根据所建立的模型利用计算机进行数学模型的求解从而得到优化设计方案。任何机械设计问题，总是要求满足一定的工作条件、载荷和工艺等方面要求，并在强度、刚度、寿命、尺寸范围及其他一些技术要求的限制条件下寻找一组设计参数。 3、可靠性设计 产品可靠性设计是指在产品的开发设计阶段将载荷、强度等有关设计量及其影响因素作为随机变量对待，应用可靠性数学理论与方法，使所设计的产品满足预期的可靠性要求。产品开发设计阶段的主要内容还包括预测设计对象的可靠度、找出并消除薄弱环节、不同设计方案之间的可靠性指标比较等，可分为定量分析与定性分析两个方面。定量分析是应用概率统计方法、布尔代数、马尔可夫过程理论、故障树分析等计算产品的失效概率。定性分析是通过故障模式、影响及致命度分析、事件树分析、故障树分析等对事故种类、原因、后果等进行罗列和分析。 三、 机械设计技术分析 机械设计是机械制造的前提和基础，对机械制造过程中的具体流程、操作以及问题解决都有一定的知道与规划，因此机械设计对机械制造而言非常重要。机械设计过程中设计到很多领域以及学科知识，随着社会发展，对设计技术层面的要求也越来越高，机械设计所应用到的层面也越来越广泛，下面将从机械设计的规划、方案、技术以及发展趋势等方面对机械设计的技术进行具体分析。 1、 初期规划设计分析 机械设计的初期规划设计流程和操作与计算机软件需求分析设计非常相似，都是在设计之前就要对机器性能以及具体设计要求进行充分的调查和分析，并整理数据得出相关重要结果和信息，这些信息包括所设计的机器应该具备哪些功能和特点，怎样确保制造流程更加便捷高效等等。机械设计的初期规划是机械设计的基础，是机械设计如何进行的引导和约束条件，也是机械制造工程的约束条件。 2、方案分析 在机械设计过程中，方案设计是在初期规划基础上对机械设计构想的具体实施，机械设计的方案设计是机械设计的关键，是机械设计成功与否的决定性因素，在方案设计过程中所要注意的问题也要多于机械设计其他环节，方案设计还要克服设计创想与设计实践之间的差距，避免设计方案的不可实施，确保机械制造安全有效。这就要求设计方案要同时考虑到机械制造的创新技术和机械自身性能及要求两个方面，二者相互渗透，缺一不可，这样才能确保机械设计的设计方案可实行、有创新。机械设计中的方案设计主要包括工作原理运用、机械结构认识、运动方式设计、零件设计与选取、制图以及检查等方面，这些因素构成了机械设计中方案设计的具体流程。 3、 技术设计分析 机械设计中的技术设计是整个设计过程中的灵魂，对于技术层面的要求最为严格，该流程主要是针对设计图纸的具体计算与核对。在技术设计过程中，设计师及相关人员还应将总设计图纸与设计草图进行认真比对并分析，避免出现严重错误，对每个设计环节以及设计部分都要进行严格审查，一旦出现错误或者漏洞，设计人员及工作人员要及时处理并做好校对工作。可以说技术设计环节是对整个设计过程的全面掌控，要求最高，审查也应该最为严格。 结语 ：随着科技的不断进步与发展，机械设计对技术的要求越来越高，要想使设计的产品满足全球化经济市场的竞争与需求，必须将现代科学技术应用于机械设计的领域。相关的工程技术人员也应适应时代的需求，拓展设计思维，灵活运用现代设计技术，提高产品的市场竞争力。 参考文献： [1]董立立，赵益萍，梁林泉，朱煜，段广洪.机械优化设计理论方法研究综述[J].机床与液压，2010 [2]张冠军，陈立人.我国石油机械制造业热处理的现状与展望[J].金属热处理，2010， 机械学术论文篇二 机械设计与机械制造技术探讨 摘 要：随着我们国家社会主义经济在不断的发展，机械制造工程越来越多。而机械设计和机械制造是密不可分的，机械制造要以机械设计作为前提，在经过设计以后才能进行制造，同时，也能更好的保证制造的流畅性。良好的机械设计能够提高机械产品的性能，同时，对机器的质量以及可靠性有很大的影响。本文针对机械设计技术以及机械制造技术进行了分析。 关键词：机械设计;机械制造;技术探讨 中图分类号：TD402文献标识码： A 前言：在机械工程当中，机械设计是指机械设计人员按照机械原理对机器的结构、运动方式、能力以及力的传递方式进行设计，对不同的零部件进行组织构思。在进行设计时，可以对制造的需要进行满足，以此为依据来设计方案。 1、 机械设计与机械制造的背景 就在1969年美国的《机械设计概论》杂志主刊上已登载了机电一体化这一概念。随后，机电一体化进行了持续的拓展。英国机械制造工程师会所在1986年为现代化机械论述了这样的定义：现代化机械是“根据计算机讯息网络调控的，用以实现包含机械动力、运转和能量流动等动力学任务的机械或机电零部件互相联系的体系”。它和前面所提到的机电一体化是相同的，所以能说现代化机械自然是指机电一体化体系。20世纪80年代国际机械和单位理念联合协会进行了如下的定义：机电一体化是精密机械系统、电子调控和体系思想在机械设计和机械制造流程中的协作融合。所以又能说机电一体化根本上是在机械设计和机械制造与其自动化基础上的拓展。把以往的机械设计制造与现代的机械自动化实施了对比，显示出具有自动化的特性是现代化机械和以往的机械在性能上的根本区别。机械自动化在所有行业的运用和拓展，表现出机械自动化的优势和功效。就是功能多样化、高效率节奏、高度可信率、节约材料、节约资源，持续完善人们生产生活的多元化需要。 2、 机械设计的技术分析 2.1 机械设计的初期计划设计分析 机械设计要进行初期的计划设计，其在工作方面和计算机软件的设计需求析比较类似，在设计之前要对机器设计的要求进行调查和分析，在分析要求的过程中，对机器应该具备的功能也要进行掌握。以此作为机械设计的基础，然后在设计以及制造过程中要对相应的约束条件进行规定。 2.2 机械设计的设计方案分析 在机械设计中，方案设计是关键的部分，方案也是设计的灵魂，其决定着设计的成败。在设计阶段，会遇到很多的问题，主要要面对的问题就是实际和理论之间的矛盾。方案设计不仅仅要符合机器本身的性能，同时，在功能方面也要进 行满足。在方案设计方面，对检验人员对机器开发、认识以及创新方面都要进行重视。在设计阶段，主要的步骤可以简单概括为对工作原理进行定义、对机器结构进行确定、对机器运动方式进行设计、对零部件的选取与设计进行判断、对制图进行设计以及对初步设计进行调查。 2.3 机械设计的主要技术设计分析 机械设计中，对技术层面的要求最为严格，在这个阶段要对设计图纸进行校对，同时，要对图纸进行计算，对设计总图和部分草图要进行对比和核对分析。在机械设计方面对每个部分都要进行设计，设计时要进行非常严格的核对，不能出现疏漏的情况，同时，在校对方面也要保证质量。对要进行产品生产的机械，在设计时，要根据产品进行定型设计。 2.4 机械设计的技术发展趋势分析 2.4.1 针对现代机械产品的机械设计 现代机械产品对机械设计提出了更高的要求，因此，在进行机械设计时，在技术层面一定要不断的进行改善。机械产品设计要更加具有智能化特点，主要的方式就是利用现代化设计手段，在设计过程中应用设计软件和虚拟的设计技术，对产品设计进行虚拟化，同时，利用多媒体技术对产品的性能、结构进行模拟演示，以达到更好的设计效果。在机械设计方面要更加的系统化，机械设计 中包含着很多的部件，这些部件要有机的结合在一起才能形成整体的设计，同时，要具有一定的层次性，在经过系统设计以后才能实现机械产品的设计目标。最后是要具有模块化特点，这种理念在设计方面比较简单，但是，要保证机械设计功能实现模块组合，在产品方案设计过程中进行实现。机械产品设计要具有特性，要根据所生产的产品特性来进行机械设计，在这个过程中要利用计算机对产品进 行构建，同时，进行必要的推理，最终形成方案设计。 2.4.2 现代机械设计的未来发展与前景分析 机械产品在性能方面要更加的优良，因此，在进行机械设计过程中要以提高产品的性能为目标，其中机械产品的优良性主要体现在可靠性技术以及控制技术方面。机械设计要更加适合市场发展，在激烈的市场竞争中能够获得发展空间，产品在形成以后要能够在市场中进行拓展。同时，在经济环境不断变化的情况下，要不断开发新技术，这样能够在机械设计方面应用新技术。新技术要具备一定的竞争优势，主要体现在技术方面的创新，成本方面的降低，智能化设计等。应用新技术来提高机械设计的市场竞争能力，对企业未来在机械设计方面，节能环保理念也要进行体现，近年来，人们对环境保护越来越重视，在机械设计过程中，绿色设计成为了主要发展方向。机械设计产品以智能化和绿色化为基础，在对能源进行利用时，能够利用机械设计技术实现能源的利用最大化，对实现资源的循环利用更加有帮助。 3、机械制造的技术分析 3.1 机械制造技术的特点分析 机械制造技术要符合当代技术发展要求，在机械设计方面要更加具备当代的特点。传统的机械设计在应用过程中出现了越来越不能满足现代机械产品需求的情况，虽然其在制造技术方面在不断的更新，同时，使用的设备也在不断的更换，但是，在原有基础上要不断的更新技术，对技术进行利用，作为其发展的基础。 市场经济不断发展过程中，机械制造技术要做到能够适应经济的发展。工业发展过程中对各方面都提出了新的要求，近年来，工业发展速度非常快，而且在不断的融入新的技术体系。工业生产过程中对计算机技术以及信息技术进行了很好的融合，为了更好的提高生产效率，应该对机械制造技术进行革新。提高生产效率满足客户的需要，能够提高市场占有率。机械制造技术在技术范围上要进行扩大，同时，在生产加工方面要不断的发展。 3.2我国机械制造技术的现状以及发展方向分析 机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言，是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展，营造出最新的 JIT、AM、LP 以及 CE 等管理理念。在我国，这种管理机制还是比较匮乏的，只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此，我国应该加强机械制造的管理机制。机械制造的设计。工业发达国家都会采用设计方法，并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用-CAD 技术的应用，让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而，在我国，则缺乏这种计算机软件技术，或者是这样的技术应用并不广泛。因此，在这一技术层面上，我国需要努力与发展。机械制造的工艺分析。机械制造以高精度、高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术，如微型加工、纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术，在工业发达的国家，这些技术应用较为广泛。 4、结束语 综上所述，由于现代化机械自动化在设计和制造上具备多功能性、高品质、高可信率、低能源消耗的优势，因此机械设计与制造都是环绕机械自动化来施行的。机电一体化的拓展就是机械自动化的拓展。所有设计师必需清楚地意识到机械设计制造唯有朝机械自动化设计制造的前景拓展，才可能是机械工业拓展中独辟蹊径的出路。 参考文献： [1]张义臣. 现代机械设计与机械制造的相关技术分析[J]. 科技创业家,2014,08. [2]关晓铮. 机械设计与机械制造的技术探讨[J]. 企业技术开发,2014,08. [3]王晓晨. 浅析机械设计与机械制造技术[J]. 科技创新与应用,2014,23. [4]陈火文. 基于卓越计划的机械设计制造技术探讨[J]. 科技创新与应用,2014,25.看了"机械学术论文"的人还看: 1. 机械类论文格式范文 2. 关于机械方面的论文范文 3. 机械专业论文范文 4. 关于机械毕业论文精选 5. 机械类论文摘要范文
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一、数字孪生发展背景
“孪生”的概念起源于美国国家航空航天局的“阿波罗计划”，即构建两个相同的航天飞行器，其中一个发射到太空执行任务，另一个留在地球上用于反映太空中航天器在任务期间的工作状态，从而辅助工程师分析处理太空中出现的紧急事件。当然，这里的两个航天器都是真实存在的物理实体。
2003年前后，关于数字孪生（Digital Twin）的设想首次出现于Grieves 教授在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上。在该设想中数字孪生的基本思想已经有所体现，即在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射，忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹。
直到2010 年，“Digital Twin”一词在NASA 的技术报告中被正式提出。近年来，数字孪生得到越来越广泛的传播。同时，得益于物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的发展，数字孪生的实施已逐渐成为可能。
现阶段，除了航空航天领域，数字孪生还被应用于电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油天然气、 健康 医疗、环境保护等行业。特别是在智能制造领域，数字孪生被认为是一种实现制造信息世界与物理世界交互融合的有效手段。
二、数字孪生的定义及典型特征
（1）标准化组织中的定义 数字孪生是具有数据连接的特定物理实体或过程的数字化表达，该数据连接可以保证物理状态和虚拟状态之间的同速率收敛，并提供物理实体或流程过程的整个生命周期的集成视图，有助于优化整体性能。 （2）学术界的定义 数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟实体，借助 历史 数据、实时数据以及算法模型等，模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段a。 （3）企业的定义 数字孪生是资产和流程的软件表示，用于理解、预测和优化绩效以实现改善的业务成果。
三、数字孪生特征
保真性：数字孪生的保真性指描述数字虚体模型和物理实体的接近性。要求虚体和实体不仅要保持几何结构的高度仿真，在状态、相态和时态上也要仿真。 实时性：数字孪生技术要求数字化，即以一种计算机可识别和处理的方式管理数据以对随时间轴变化的物理实体进行表征。表征的对象包括外观、状态、属性、内在机理，形成物理实体实时状态的数字虚体映射。 互操作性：数字孪生中的物理对象和数字空间能够双向映射、动态交互和实时连接，因此数字孪生具备以多样的数字模型映射物理实体的能力，具有能够在不同数字模型之间转换、合并和建立“表达”的等同性。 闭环性：数字孪生中的数字虚体，用于描述物理实体的可视化模型和内在机理，以便于对物理实体的状态数据进行监视、分析推理、优化工艺参数和运行参数，实现决策功，即赋予数字虚体和物理实体一个大脑。因此数字孪生具有闭环性。
四、数字孪生与仿真技术的区别
仿真技术是应用仿真硬件和仿真软件通过仿真实验，借助某些数值计算和问题求解，反映系统行为或过程的模型技术，是将包含了确定性规律和完整机理的模型转化成软件的方式来模拟物理世界的方法，目的是依靠正确的模型和完整的信息、环境数据，反映物理世界的特性和参数。仿真技术仅仅能以离线的方式模拟物理世界，不具备分析优化功能，因此不具备数字孪生的实时性、闭环性等特征。
数字孪生需要依靠包括仿真、实测、数据分析在内的手段对物理实体状态进行感知、诊断和预测，进而优化物理实体，同时进化自身的数字模型。仿真技术作为创建和运行数字孪生的核心技术，是数字孪生实现数据交互与融合的基础。在此基础之上，数字孪生必需依托并集成其他新技术，与传感器共同在线以保证其保真性、实时性与闭环性。
一、建模目前大部分厂商建模是在特定领域进行开发和熟化，然后在后期采用集成和数据融合的方法将来自不同领域得模型融合。快速三维建模技术分为两种，一种是基于倾斜摄影的三维建模，适用于大区域环境模型的构建，另外一种是基于三维激光点云数据辅助的逆向建模，适用于单体建筑、设备的逆向建模。数字孪生应用案例及常用技术二、三维视频融合三维视频融合技术是虚拟现实技术的一个分支，或者说是虚拟现实的一个发展阶段。三维视频融合技术指把一个或多个由摄像机图像序列视频和与之相关的三维虚拟场景加以匹配和融合，生成一个新的关于此场景的动态虚拟场景或模型，实现虚拟场景与实时视频的融合。这种融合不会随着对三维模型的倾斜、旋转等操作而产生错位，充分发挥出三维场景的直观特点。视频融合后，还可以进行一些高级管理，比如球机追视功能，可以使用鼠标在三维画面上点击目标，比如一辆行进的车或一个人，最近的球机会自动锁定并跟踪人或车。三、人工智能在数字孪生应用中，需要在虚拟空间对现实物理映射做到多概率的仿真，这就离不开算法模型和人工智能的开发。非常复杂的设计模型放到神经网络中，借助深度学习可以把高自由度的模型削减为低自由度且仍能够提供我们所需要的模型能力。从原理上来说，所有物理映射的虚拟必须进行模拟，这些模拟非常耗时耗力。而使用人工智能可以高效的选择可用性最高的仿真选项。数字孪生应用案例及常用技术四、云渲染云渲染是将3D程序放在远程的服务器中渲染，用户终端通过Web软件或者直接在本地的3D程序中点击一个“云渲染”按钮并借助高速互联网接入访问资源，指令从用户终端中发出，服务器根据指令执行对应的渲染任务，而渲染结果画面则被传送回用户终端中加以显示。云渲染技术解放了时间和空间的限制，只要网络允许，在任何空间和时间内都可以实现随时随地操作服务器上的程序，查看效果，方便做各种演示和决策。因为实时云渲染技术的运用，可以支持多并发，尤其是围观模式更适合参与人数更多的场景下使用。数字孪生应用案例及常用技术五、高性能计算数字孪生系统复杂功能的实现在很大程度上依赖其背后的算力平台，实时性是衡量数字孪生系统性能的重要指标。因此如何考量系统搭载的计算平台的性能、数据传输网络的时间延迟及云计算平台的算力能力，设计最优的系统计算架构，满足系统实时性分析要求，是应用数字孪生的重要内容。平台算力的高低直接决定系统的整体性能
数字孪生，为建设新型智慧城市引入新理念、新模式、新路径，作为城市构建的基础设施，以数字化的虚拟映射来模拟城市全要素和时空全过程，从而打通智慧产业集群之间的信息互联互通，推动新基建大潮下各领域的数字升级。
1、智慧交通
对路况进行实时监控，分析道路拥堵情况，及时疏导车辆，引导车主选择更合理便捷的路线，达到车路协同，缓解城市交通压力。
对隧道内进行监控，可查看不同位置的监控器画面，实时监测设备运行状态及时维护，甚至可远程调控隧道内排风设备与照明设备以满足不同需求。
2、万物互联
依托于5G、传感器、仿真、云计算等先进技术，数字孪生城市可实现“万物互联”。每一个物理世界的物体，都在数字世界拥有数字身份，各行各业的海量数据无壁垒联通，使“城市大脑”既可以掌握整体运行状态和规律，也能迅速聚焦细部，精准决策。
万物互联将搭建起“生产、消费、城市管理”三大场景：
生产型物联网场景，以物理信息系统（CPS）为依托，在研发、采购、制造、管理、服务、物理等环节全部数字化，提升生产效率和产品性能；
消费型物联网场景，则依托各类智能硬件、可穿戴设备，实现人与物、人与消费空间、物与消费空间的互联，无人驾驶汽车、智能机器人服务、眼镜点餐等都将成为现实；
城市管理场景，则通过众多终端传感器、边缘计算等技术，使城市自动感知、快速反应、科学决策。比如，自动预测暴雨，并通过智慧平台将防洪方案传输给河道管理终端，自动启动相关设备，预防洪水。
万物互联，万物共生，协同发展。
3、城市管廊智慧管理
城市管廊将通过设置内置式传感器，与“城市大脑”相连，在线监控系统以设备状态监测、故障诊断、分析决策为主线，集成了设备和环境监控、视频监控等子系统。通过集成系统，提供一个完整、统一的监控平台，提升运行管理效率，降低系统的控制难度，达到专业安全运行的可控和预控。
在未来，一座城市的资产，将不再仅仅是物质资产，更是技术资产和数据资产，新一代信息技术向各行业加速渗透，并实现全域、全行业、全维度融合。
数字孪生在智慧城市的应用，其中城市只是具体的场景，对应具体的功能和需求侧重，而根本还在于数字孪生本身能够达到的层次，其根植于算力的来源、数据颗粒的总体量、数据来源的多样性、融合算法的分析逻辑等方面。从目前展望未来，我们认为数字孪生可以达到有四个层次。层次一，也是目前较为常见的，便是对城市等场景的高逼真复现，同时叠加部分有限的功能。这个层次的作用在于让使用者、观览者等能够更加直观的看到三维立体结构，从而快速将所有人的认知达到统一，同时通过标签挂载数据流等方式，将现场的部分传感器数据、视频信号等予以点击呈现，从而能够催化人们认知对于现场的熟悉程度。以上阶段，是数字孪生的入口，能够达到将该概念广而告之，并且催化相关业主甲方进一步思考如何利用其来降本增效提升运营效能，但受限于其底层的引擎等组件，例如往往采用游戏引擎、开源的WebGL引擎叠加优化过的材质贴图来实现高逼真效果，其对数据方面的支持十分有限，这就为后续的如何“用数据”设置了底层能力的障碍。层次二，便是在层次一的三维共识上，实现对数据更加深层次的应用，例如目前在水坝、隧道等特种工程中，便实现更多元的数据应用，而对应其要求的数据体量、数据格式的多样性就呈现爆炸性，因此往往要求云计算适配的三维数据引擎等组建支持，开发集成系统。在层次二中，例如水坝建设初期，通过对现场岩体、实景、物探等多手段的数据采集，从而了解现场的解理地质等情况，数据反补BIM模型从而形成一比一还原物理世界的模拟系统，从而在其中根据专家组的意见进行数学计算，以了解最佳的实际施工方案；而在大桥等重大工程中，通过对现场风速、测斜等传感器数据的采集，监测单位自有数学逻辑系统，将其现场数据水平在BIM模型中进行模拟分析，从而确认当前情况是否会对大桥整体结构产生负面影响，从而决定是否启动联动预案，例如交通管制、检修运维。我们看到，层次二的应用深入离不开数据完整的基础，这其中包含了BIM模型数据、传感器数据、数学关系模型等重要方面，而承载如此多源异构巨量数据的底层组件往往需要适配云计算。层次三，则是突破层次二中的具体场景需要具体专业逻辑，将人工智能导入其中，让系统深度学习从而得出具体解决方案。例如在物流仓的自动化中，过往的机器人承托货架行进路线，其设定往往按照人类解决方案的思维设定，但人类受限于认知水平，往往无法充分利用每一寸的空间资源，而在Omniverse英伟达提供给亚马逊的系统中，我们可以看到其在机器人的行进路线上，只是充分还原了机器人、物流仓、货架等客观物理于数字孪生系统中，而关于具体的路线则让人工智能以虚拟的机器人在虚拟的物流仓中无限次试错学习，从而自行得出最佳的解决方案，而最终再落实到具体物流仓的建设、机器人路线的设定之上。因此，层次三的关键就在于客观数据层次二的充分建构之后，充分引入人工智能等科技，从而在其中反补人类无法认知触达的细节，最终最高效的利用时空资源。层次四，我们认为应该便是与区块链NFT之间的互补，其将极大的改进目前的现有商业模式。现有的商业模式依然“一手交钱一手交货”，例如设计院的数据当交付之后便归属甲方所有，而甲方持有BIM模型等在运维阶段依然会困惑如何更好的使用，但矛盾的是那些需要数据来支持某个项目单位却无法获得数据支持，例如学术的课题研究、商业的效率模拟、军警的安全方案等。通过对数据进行NFT化，从而能够真正实现虚拟世界和物流现实的平行存在，其一方面可以实现在任意时间、任意地点，只要其位置实现了数字孪生的覆盖，那么便有对应的数字资产予以存在，根据不同的权限，具体人可以对当前时空的具体数据予以查看，并且实现区块链永久性、不可篡改的记录，例如市政团队对于地下管道隐蔽工程的检查，例如游戏团队可以将某些寻宝类活动搭建在实景位置上，从而实现更深的社交互动；另一方面，以上提及的需要调用数据的项目，其只需要向数据NFT的持有者进行申请，根据不同数据的开放权限程度予以使用，那么项目团队能够得到相应的数据支持，而持有者也能得到资产性的收入，例如可能学术团队要对某个区域的建筑物耗能情况予以模拟分析，其需要的BIM数据很可能持有于某个甲方业主手中，那么便可以申请调用数据予以支持，全程由NFT区块链记录，而后续含有BIM数据的学术文章如果被应用，甲方单位又可能再收到一笔调用付款。如上，可以看到智慧城市的数字孪生，核心在于数字孪生的层次，而层次的关键在于数据完整及价值提炼方式，而数据完整基础于充足算力的支持，因此反观具体项目的底层支持商，或许云计算、国产自主便是重要的考量指标，特别站在更常规生命周期的运维管理角度。
数字孪生在新型智慧城市建设中可以进行数字孪生流域建设、数字孪生排水管网、数字孪生桥梁防撞指挥等应用场景，进行数字化、精细化、可视化管理。
一、数字孪生流域政策环境：
2021年12月23日水利部召开推进数字孪生流域建设工作会议，水利部部长李国英提出：“数字孪生流域是以物理流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域全要素和水利治理管理全过程的数字化映射、智能化模拟，实现与物理流域同步仿真运行、虚实交互、迭代优化”，同时强调以数字化、网络化、智能化为主线，以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径，以算据、算法、算力建设为支撑，加快推进数字孪生流域建设，实现预报、预警、预演、预案功能。
二、水利信息化发展现状：
①透彻感知能力不足：
水利感知的覆盖范围和要素不全，对于水文信息、环境信息、工程信息等方面的监测能力已经不能满足现有业务发展和管理需要，虽然现在能够通过地面、水上、航空、航天等技术与设备进行信息采集工作，但整体智能化水平仍处于相对较低的程度。对于将要建设的数字孪生流域体系要求仍有较大的距离，物联网技术与设备也没有得到充分的利用，且通信基础能力较为薄弱，在网络带宽、应急措施方面均有不足。
②信息基础设施“算力”欠缺：
现有水利业务网中，仅有6个省（自治区）的水利业务网能够通达到乡镇级水利单位，对于工程管理单位来说联通率更低，严重阻碍了水利业务应用“三级部署、多级应用”的发展原则。骨干网络不能满足现有数据传输、服务调用的需要。面对现在越来越多的影像、图像等数据的快速增长，缺乏大数据处理、云计算与数据存储能力。
③信息资源开发利用有待提升：
水利内部信息系统缺乏整合，导致现有水利设施基础信息不全、准确性不高、基础数据不统一、对象代码不统一、数据标准不统一等问题，各类业务和各级部门间存在数据“重采、重存”的现象。同时对所需要的如地质信息等联系紧密的外部信息缺乏共享，联动不足。
④业务应用智能化水平差距较大：
现有水利信息系统中的水利工程、水资源开发、水灾旱灾防御、水土保持等业务均存在业务与信息技术融合不深入，智能化水平不足，对于5G、AI、大数据、物联网等新兴技术未能充分应用，最终导致信息系统对业务发展支撑能力薄弱的问题。
三、水利数字孪生，实现物理空间数字化映射与智慧化模拟
广东地空智能科技有限公司协同水利专业机构，在智慧水利领域进行了相关的钻研和实践，通过感知层抓取实时监测数据，基于全数字测量、大数据、云计算、地理信息、三维虚拟模型、人工智能、区块链等十余项高新技术，整合水利各项基础数据，以水利时空数据为重点研究对象，聚焦于水利数据的管理、展示与分析，对水利空间进行精细、全面、动态的模拟，构建水利业务横向共享、纵向联动，以此实现各级水利部门间信息联通，真正打通涉水信息孤岛，打破涉水业务分割，为管理者进行安全分析评估、工程运维管理、防汛调度管理、综合展示等提供可视化的便捷支持。数字孪生水利信息化监管平台集成数字孪生流域管理系统、数字孪生模拟仿真系统和数字孪生知识服务系统三大系统，融合与汇聚了多源数据，建立全时空、多维度、多粒度的水利全时空资源池，实现水利数据资产的一体化管理；一方面升级与拓展水利一张图，建设基础数据统一、 监测数据汇集、 二三维一体化、三级协同贯通的数字底板，提供水利场景的高保真、高稳定、高质量模拟仿真；另一方面集成耦合多维多时空尺度的水利专业模型和AI智能模型，提供集分析-模拟-表达-决策于一体的“四预”能力，为“2+N”业务提供智慧化服务。
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数字孪生水利信息化监管平台聚焦数字孪生，以物理流域为单元，以水利时空数据为底座，以流域数据集成和可视化、水利模拟仿真为核心，以水利知识为驱动，运用物联网、大数据、人工智能、虚拟仿真等技术，实现物理空间内全域、全要素、全过程的数字化映射与智慧化模拟，支撑水利精准化决策。
四、整合数据，搭建数字孪生水利大数据中心：
基于水利行业相关的数据标准与规范，梳理水利数据资源目录，接入并整合多时空、多粒度、多维度水利数据，包括基础地理空间数据、业务管理数据、监测感知数据、跨行业共享数据等，经标准化处理，形成数字孪生水利大数据中心，为用户提供统一标准的数据服务。
五、分类入库，形成水利时空大数据全景图：
分类融合与汇聚多时空、多粒度、多维度水利数据，构建标准一致的水利数据资源池，形成水利时空大数据全景图，为用户提供全方位、多时空、多粒度的全时空数据资源服务。
子系统一：数字孪生流域管理系统
数字孪生流域管理系统是数字孪生水利信息化监管平台的基础，主要是建设数据底板，为模拟仿真、知识服务提供海量数据支撑。系统构筑统一门户，接入多源水利时空数据，打破数据壁垒，实现数据统一管理；建立物理空间到数字空间的虚拟映射,构建水利时空全景一张图；综合运用物联网、云计算、大数据、人工智能、地理信息等新型信息化技术手段，提供海量数据分析能力，实现对水利空间的精细、全面、动态模拟，为精细化管理提供支撑。
①多源异构数据接入，实现数据统一管理
②“物理-数字”全映射，形成水利资源“一张图”：
③软、硬件加持，助力海量数据分析：
子系统二：数字孪生模拟仿真系统
数字孪生模拟仿真系统是数字孪生流域管理系统的升级，主要是提供高保真、低延时、高稳定的三维可视化场景，为提供细化、量化、动态、直观的计算分析提供支撑。系统基于大场景高效率图形可视化技术，借助轻量化+webp+块存储+子域等一系列技术，提升整体加载效率与浏览流畅度，实现多源、多维度、多粒度数据的高保真、高质量空间化表达与仿真建模。
子系统三：数字孪生知识服务系统
数字孪生知识服务系统是数字孪生水利信息化监管平台的核心内容与最终目标，主要是集成耦合多维多时空尺度的数据模型，提供“四预”能力。系统在共享水利部本级、流域管理机构各类计算模型与计算成果的基础上，按需构建水利专业模型、人工智能模型和水利知识模型，形成数字孪生水利模型库，提供工程调度、安全监测、知识挖掘等智慧化服务，实现“预报、预警、预演、预案”功能的综合决策指挥。
①集成水利专业模型，推进水利精准模拟：
聚焦智慧水利与空间智能领域，广东地空智能科技有限公司致力于打造专业的水文-水动力-水质耦合模型，支撑流域、区域的防洪抗旱、水资源水环境的调度管理、智慧城市的防洪排涝与水环境治理、大江大河的水污染应急调度指挥等，推进水利精准化模拟与分析。
②引入AI智能模型，助力水利智慧决策：
利用遥感AI、视频AI等技术，对遥感影像进行自动解译和加工处理，对雨水情、工情、险情、旱情、水土流失、水质水环境、非法采砂、水域岸线占用等实现大尺度的动态监测预警，提升水利安全监测能力。
③建立水利知识模型，支撑水利知识服务：
以模型库、知识库为驱动，快速分析研判，优化完善应急方案，配合人员终端信息交互，为单位内部以及与流域管理机构、水利部的异地多方会商、相关人力、物力资源应急调度指挥等提供支撑。
数字孪生城市是一个应用场景，数字孪生城市主要利用数字孪生技术，在网络空间构建一个与物理世界相匹配的孪生城市，它以数字为基础，对城市治理进行运营、决策。
借助智能大屏、城市仪表盘、领导驾驶舱、数字沙盘、立体投影等形式，数字孪生城市可一张图全方位展示城市各领域综合运行态势，并根据不同主题分级分类呈现，实现某些重要场景的运行监测、管理、处理、决策等治理领域。
对路况进行实时监控，分析道路拥堵情况及时疏导车辆。达到车路协同，缓解城市交通压力。对道路进行监控，可查看不同位置的车辆情况，实时城市路网运行状态，及时维护。
在这次疫情下，体现出其重要性。因为无法正常复工，物流行业采取远程操控监督仓储，做到及时发货，根据实时更新数据做出规划，达到减少人力需求，减少货物囤积的状况。
在可视化的加持下，可直观的看见发电设备占比，当月发电量以及发电计划与完成度比较，为智慧能源策略提供了大量的数据基础。
想要实现数字孪生需要用到的软件有四个方向：unity3D 、UE4、WebGL、专业的工业仿真软件等，这些都需要强大的电脑算力才可以流畅运行。
现在不要更换电脑也可以体验高算力，试试赞奇云工作站吧。
赞奇超高清设计师云工作站可以满足云上办公、海量机型、海量软件、异地协同等多功能服务，可应用于多行业比如工业设计、建筑设计、游戏设计、影视动画等多场景试用。满足三维设计师所需：真色彩、稳定低时延、网络自适应、高清低码等，让你高效无忧办公。
心理学标论文格式：
1、题目。应能概括整个论文最重要的内容，言简意赅，引人注目，一般不宜超过20个字。
2、论文摘要和关键词。
论文摘要应阐述学位论文的主要观点。说明本论文的目的、研究方法、成果和结论。尽可能保留原论文的基本信息，突出论文的创造性成果和新见解。而不应是各章节标题的简单罗列。摘要以300字左右为宜。
关键词是能反映论文主旨最关键的词句，一般3-5个。
3、目录。既是论文的提纲，也是论文组成部分的小标题，应标注相应页码。
4、引言（或序言）。内容应包括本研究领域的国内外现状，本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。
5、正文。是毕业论文的主体。
6、结论。论文结论要求明确、精炼、完整，应阐明自己的创造性成果或新见解，以及在本领域的意义。
7、参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后，参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。
（参考文献是期刊时，书写格式为：
[编号]、作者、文章题目、期刊名（外文可缩写）、年份、卷号、期数、页码。
参考文献是图书时，书写格式为：
[编号]、作者、书名、出版单位、年份、版次、页码。）
8、附录。包括放在正文内过份冗长的公式推导，以备他人阅读方便所需的辅助性数学工具、重复性数据图表、论文使用的符号意义、单位缩写、程序全文及有关说明等。
扩展资料：
论文写作技巧：
技巧—：依据学术方向进行选题。论文写作的价值，关键在于能够解决特定行业的特定问题，特别是在学术方面的论文更是如此。因此，论文选择和提炼标题的技巧之一，就是依据学术价值进行选择提炼。
技巧二：依据兴趣爱好进行选题。论文选择和提炼标题的技巧之二，就是从作者的爱好和兴趣出发，只有选题符合作者兴趣和爱好，作者平日所积累的资料才能得以发挥效用，语言应用等方面也才能熟能生巧。
技巧三：依据掌握的文献资料进行选题。文献资料是支撑、充实论文的基础，同时更能体现论文所研究的方向和观点，因而，作者从现有文献资料出发，进行选题和提炼标题，即成为第三大技巧。
技巧四：从小从专进行选题。所谓从小从专，即是指论文撰稿者在进行选择和提炼标题时，要从专业出发，从小处入手进行突破，切忌全而不专，大而空洞。
参考资料来源：百度百科-论文格式
学术堂整理了一份心理学论文格式,供大家参考:封面题目:小二号黑体加粗居中.各项内容:四号宋体居中.目录目录:二号黑体加粗居中.章节条目:五号宋体.行距:单倍行距.论文题目小一号黑体加粗居中.中文摘要1、摘要:小二号黑体加粗居中.2、摘要内容字体:小四号宋体.3、字数:300字左右.4、行距:20磅5、关键词:四号宋体,加粗.词3-5个,每个词间空一格.英文摘要1、ABSTRACT:小二号TimesNewRoman.2、内容字体:小四号TimesNewRoman.3、单倍行距.4、Keywords:四号加粗.词3-5个,小四号TimesNewRoman.词间空一格.绪论小二号黑体加粗居中.内容500字左右,小四号宋体,行距:20磅正文(一)正文用小四号宋体(二)安保、管理类毕业论文各章节按照一、二、三、四、五级标题序号字体格式章:标题小二号黑体,加粗,居中.节:标题小三号黑体,加粗,居中.一级标题序号如:一、二、三、标题四号黑体,加粗,顶格.二级标题序号如:(一)(二)(三)标题小四号宋体,不加粗,顶格.三级标题序号如:1.2.3.标题小四号宋体,不加粗,缩进二个字.四级标题序号如:(1)(2)(3)标题小四号宋体,不加粗,缩进二个字.五级标题序号如:①②③标题小四号宋体,不加粗,缩进二个字.(三)表格每个表格应有自己的表序和表题,表序和表题应写在表格上方正中.表序后空一格书写表题.表格允许下页接续写,表题可省略,表头应重复写,并在右上方写"续表××".(四)插图每幅图应有图序和图题,图序和图题应放在图位下方居中处.图应在描图纸或在洁白纸上用墨线绘成,也可以用计算机绘图.(五)论文中的图、表、公式、算式等,一律用阿拉伯数字分别依序连编编排序号.序号分章依序编码,其标注形式应便于互相区别,可分别为:图2.1、表3.2、公式(3.5)等.文中的阿拉伯数字一律用半角标示.结束语小二号黑体加粗居中.内容300字左右,小四号宋体,行距:20磅.致谢小二号黑体加粗居中.内容小四号宋体,行距:20磅参考文献(一)小二号黑体加粗居中.内容8-10篇,五号宋体,行距:20磅.参考文献以文献在整个论文中出现的次序用[1]、[2]、[3]……形式统一排序、依次列出.(二)参考文献的格式:着作:[序号]作者.译者.书名.版本.出版地.出版社.出版时间.引用部分起止页期刊:[序号]作者.译者.文章题目.期刊名.年份.卷号(期数).引用部分起止页会议论文集:[序号]作者.译者.文章名.文集名.会址.开会年.出版地.出版者.出版时间.引用部分起止页附录(可略去)小二号黑体加粗居中.英文内容小四号TimesNewRoman.单倍行距.翻译成中文字数不少于500字内容五号宋体,行距:20磅.
普通的全日制硕士毕业论文，要求大概在3-5万字。心理学的也应该是这个要求吧。
PART1:题目
《心理学报投稿指南》对于题目的要求是：
限20字以内。能够准确反映文章的主要内容。尽量不用“研究”二字。
根据不同的研究主题，题目可以分为：
变量式：由研究的主要变量组成
如：输出方式和输出时间对数字广度的影响
主题式：表达研究的主题，其变量往往不容易通过标题表达出来。
如：7岁超常和常态儿童的信息加工速度
结论陈述式：直接表达研究的结论
如：汉语多义字词的识别优势效应
PART2：摘要
内容包括研究目的、方法、结果、结论（不要把结果与结论混为一谈）。中文摘要限200字以内。尽可能不用“本研究”、“我们”等第一人称。英文摘要需详细，1页4段，约500个单词，使用过去式。
摘要的目的是概括内容，需要语言凝练且概括全面，注意事项有：
写完文章最后再写摘要 ；摘要有用，能提供实质性信息 ；拒绝低幼，排除本领域已经成为常识的内容；谦虚低调，避免自夸或自我评论 ；用第三人称，不分段；一般不用数学公式，不出现插图、表格 ；略缩语、略称、代号首次出现时必须加以说明。
PART3：引言
前言，主要来介绍研究的背景、文献综述、研究问题和假设等。
引言部分的写作需要完成以下任务：
1、证明研究的价值：我的研究很强
2、具体说明：介绍它有多强
3、引起读者兴趣：让大家感兴趣它有多强
PART4：讨论
讨论主要用于解释研究结果 、回答研究假设 、提出研究的作用和意义。
讨论是所有论文写作中最见研究功底的部分之一，不但需要有大量的文献阅读基础和本领域相关知识，还需要自己独立的分析与思考。
可分为：
1.重新陈述结果。
2.对结果进行解释，将结果与先前研究进行比较，跟研究假设进行呼应。
3.内部效度和外部效度如何。
4.对结果进行综合和推论，建立或验证理论，指出研究结果有何理论价值或应用价值。
5.研究存在的局限和将来进一步研究的方向
扩展资料
论文文献格式
(1)、文后参考文献不编序号,仅在文末按其重要程度或参考的先后顺序排列。
(2)、文后参考文献不注页码。
(3)、文后参考文献的著录项目及次序与注释基本相同。
(4)、 著录参考文献可以反映论文作者的科学态度和论文具有真实、广泛的科学依据，也反映出该论文的起点和深度。
(5)、 著录参考文献能方便地把论文作者的成果与前人的成果区别开来。
(6)、 著录参考文献能起索引作用。
(7)、 著录参考文献有利于节省论文篇幅。
(8)、 著录参考文献有助于科技情报人员进行情报研究和文摘计量学研究。
参考资料来源：百度百科-论文