机械工程学报

作者：陶飞, 高鹏飞, 张辰源, 易航, 邹孝付, 王琰隆, 张建康, 张贺, 刘蔚然, 王凯旋, 杨春霞

单位：1. 北京航空航天大学国际交叉科学研究院数字孪生国际研究中心 北京 100191;2. 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京 100191;3. 北京航天万源科技有限公司 北京 100076;4. 北京航空航天大学人工智能研究院 北京 100191;5. 中国运载火箭技术研究院 北京 100076;6. 中国商飞民用飞机试飞中心 上海 201323

关键词：数字化,试验,测试,验证,数字工程,数字物理融合；

基金：北京市自然科学基金(24JL002)、北京市卓越青年科学家计划和科学探索奖资助项目。

试验测试验证(ETV)是了解产品级、系统级、复杂巨系统级物理对象的基本属性和性能特征的一般性方法，ETV结果能为物理对象的论证规划、研发设计、生产制造、运维服役等全生命周期各阶段的相关决策提供重要参考，对于物理对象的迭代优化和性能管控具有重要意义。结合不同阶段产品和系统的典型特征与ETV需求，从实施手段、可实现种类和发展增速等角度，总结分析给出了ETV的五个发展阶段，包括物理ETV、物理数字ETV、数字物理ETV、数实融合ETV、数字ETV (D-ETV)。从“结果准、速度快、内容全、成本低、风险小”五大核心需求出发，分析了D-ETV未来发展面临的挑战。探讨了数字ETV的概念内涵，提出了D-ETV“指南针”体系架构、成熟度模型、通用流程“D”模型、技术体系和应用系统架构，并阐述了D-ETV的理想能力。基于所提D-ETV理论体系，面向重大装备和复杂系统试验测试验证需求，对数字试飞、数字风洞试验、发动机数字测试、数字战场决策验证、高档数控机床数字验证、卫星制造数字验证、数字空间站性能测试、可回收火箭数字验证、核电站安全数字测试、水下装备性能数字验证十个领域应用进行探索。期望相关工作对发展D-ETV理论与技术，更好地满足物理对象和系统在全生命周期各阶段的ETV需求提供启发和参考。

来源：2024年第15期

《机械工程学报》期刊编辑部

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