Digital Twin alkalmazása a fúziós diagnosztikában
A jövő energetikai kihívásainak az egyik lehetséges megoldása a fúziós energiatermelés. Ezen a módon nagy mennyiségű, tiszta energia nyehető ki hosszú távlatokban gondolkodva is. Az energia atomok fúzióján alapuló termelése több területen is komoly kihívások elé állítja a mérnököket. Az energia termelés folyamatának diagnosztikája is teljesen új szemléletet követel mind a detektálási, mind a jelfeldolgozási oldalon. A dolgozat az érzékelés és jelfeldolgozás azon aspektusával foglalkozik, amely a detektáló berendezés mechanikai terhelésének a mérésével és kezelésével kapcsolatos. Ehhez az évtized elején elterjedt Digital Twin módszert hívják segítségül a szerzők. Ennek a módszernek a lényege, hogy a valós fizikai folyamatokkal párhuzamosan folyik azok számítógépes szimulációja és a két módszer eredményeit valós időben dolgozza fel egy speciális keretrendszer. Jelen esetben a valós fizikai folyamat egy alumínium tartószerkezet hődeformációja. Az ezzel párba állított szimuláció (FMU, Functional Mock-Up) egy kapcsolt hőtani-szilárdságtani szimuláció. A két folyamat eredményei a szabadon elérhető OpenModelica számítógépes keretrendszeren belül kerülnek feldolgozásra és összehasonlításra. Külön kihívást jelentett a fizikai folyamat becsatolása a virtuális szimulációba. Ehhez saját fejlesztésű, C nyelven írt képfeldolgozó szoftver készült. Habár ez a fizikai-virtuális kapcsolt szimuláció csak egy előtanulmánynak tekinthető, de mégis jól megvilágítja a Digital Twin technológia jövőbeli lehetőségeit, ami nemcsak a fúziós diagnosztika területén, hanem más gépészeti problémák megoldása esetén is használható lehet.
szerzők
-
Kiss Renáta
Mechatronikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc) -
Fekete Gábor
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Piros Attila
egyetemi docens, Gép- és Terméktervezés Tanszék