Digital Twin Monitoring of Offshore Knuckle Boom Crane
Digital tvilling-teknologi er forventet å oppleve kraftig vekst. Mye av trekkraften springer ut i den fjerde industrielle revolusjonen ved cyber fysiske systemer som slår bro mellom den fysiske og virtuelle verden. En bro som vil revolusjonere vedlikehold og produktutvikling. Definisjonen av en digi...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Dissertation |
| Language: | eng |
| Online Access: | Request full text |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Digital tvilling-teknologi er forventet å oppleve kraftig vekst. Mye av trekkraften springer
ut i den fjerde industrielle revolusjonen ved cyber fysiske systemer som slår bro mellom
den fysiske og virtuelle verden. En bro som vil revolusjonere vedlikehold og produktutvikling.
Definisjonen av en digital tvilling er brukt på tvers av plattformer som prosesser,
produkter og tjenester. I strukturell mekanikk er definisjonen begrenset til en virtuell
gjengivelse av en fysisk struktur med identisk strukturell adferd.
Denne masteroppgaven presenterer en «ende til ende» digital tvilling-løsning. Implementerte
løsninger med tilhørende metode og teori er beskrevet i detalj. Instrumentering,
modellering, system-kobling, sanntidssimulering, skybasert overvåkingssystem og
restlevetid estimeringer er inkludert. Den digitale tvillingen referert til i denne oppgaven
er et system av en kran og en flåte. Kranen befinner seg på det marintekniske senteret ved
NTNU, Trondheim. Den fysiske flåten ble aldri realisert i løpet av oppgaven. Fokuset
er på den anvendte inversmetoden og den foreslåtte co-simuleringsimplementeringen. En
inversmetode i strukturell dynamikk er metoden for å identifisere laster basert på målte
responser på et fysisk system. En inversmetode basert på elementmetoden ble anvendt. En
co-simulering er en transient simulering av koblete subsystemer. Uavhengige dynamiske
simuleringssubsystemer fra Fedem Technology ble sammenkoblet gjennom Functional
Mock-up Interface (FMI), en verktøyuavhengig standard for modellutveksling mellom
plattformer. Siden den fysiske flåten aldri realiserte seg i løpet av oppgaven er konseptene
og løsningene for co-simulering beskrevet testet og validert kun i virtuelle omgivelser.
Strekklapper ble brukt til å måle responser til bruk i inversmetoden. Resultatene viste at
nøyaktigheten på metoden var høyst avhengig av mengden elektrisk støy på det fysiske
oppsettet. Likevel, dersom støynivåene var lave nok, er inversmetoden med sine quasistatiske
antagelser konkludert som velformulert for tilfellet ved en digital tvilling av en
kran alene. Co-simuleringen testet i de støyfrie virtuelle omgivelsene viste lovende resultater.
De identifiserte lastene, samt resulterende tøyninger var tilfredsstillende nøyaktige.
Videre testing i fysiske omgivelser er avgjørende for videre validering. Resultater er imidlertid
lovende, og et sterkt grunnlag for videre utvikling av en sanntids digital tvilling
med co-simulering har blitt lagt. |
|---|