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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利一种大型液压缸的数字孪生建模与故障预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117450137B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311416992.1，技术领域涉及：F15B19/00；该发明授权一种大型液压缸的数字孪生建模与故障预测方法是由刘志峰;黄远;黄海鸿;李磊;徐宇航;陈黄祥设计研发完成，并于2023-10-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种大型液压缸的数字孪生建模与故障预测方法在说明书摘要公布了：本发明属于数字孪生技术领域，具体涉及一种大型液压缸的数字孪生建模与故障预测方法。该方法包括如下步骤：S1：利用三维建模软件建立液压缸装配体的参数化几何模型。S2：利用转换插件将液压缸机械系统导入到Simulink中，建立液压缸的等效多体动力学模型。S3：在Simulink中创建液压子系统；融合液压缸的等效多体动力学模型和液压子系统得到液压缸的数字孪生模型。S4：构建包括液压缸的数字孪生模型的数字孪生虚实交互系统。S5：在数字孪生虚实交互系统中对液压缸的数字孪生模型进行精度测试和优化：S6：利用数字孪生虚实交互系统进行状态监测，并以监测数据为样本，训练得到故障预测模型。本发明解决液压缸的运行状态和零部件损耗难以直接检测的问题。

本发明授权一种大型液压缸的数字孪生建模与故障预测方法在权利要求书中公布了：1.一种大型液压缸的数字孪生建模与故障预测方法，其特征在于，其包括如下步骤： S1：基于液压缸的物理特性、材料参数和实际工况，利用三维建模软件建立液压缸装配体的参数化几何模型，并生成具有数字孪生虚实交互功能接口的液压缸机械模型； S2：利用转换插件将所述液压缸机械模型导入到Simulink中，建立液压缸的等效多体动力学模型； S3：在Simulink中创建液压子系统；对所述液压缸的等效多体动力学模型和液压子系统进行融合，实现二者元件之间的物理连接以及驱动控制，得到所需的液压缸的数字孪生模型；液压缸的数字孪生模型的创建过程的详细步骤如下： S31：在Simulink中创建包括液压泵、角速度源、溢流阀、第一比例阀、第二比例阀、双作用液压缸、油箱、压力传感器和流量传感器的液压子系统； S32：将所述液压子系统作为所述液压缸的等效多体动力学模型的驱动部分，构成液压系统； S33：定义和配置液压系统的控制参数；液压系统根据输入的控制参数，通过液压缸产生相符的驱动力，实现液压缸的数字孪生模型的运动学模拟； 其中，所述控制参数包括第一比例阀控制信号、第二比例阀控制信号和液压泵控制信号； 所述第一比例阀控制信号为电压控制信号，其与第一比例阀连接用于控制第一比例阀的开度；第一比例阀的工作油口与双作用液压缸无杆腔连接，第一比例阀的进油口与液压泵出口连接，第一比例阀回油口与油箱连接； 所述第二比例阀控制信号为电压控制信号，其与第二比例阀连接用于控制第二比例阀的开度；第二比例阀的工作油口与双作用液压缸有杆腔连接，第二比例阀的进油口与液压泵出口连接，第二比例阀回油口与油箱连接； 所述液压泵控制信号用于控制液压泵连接的伺服电机的转速，其信号输出接口与TranslationalMultibodyInterface运动接口转换模块连接； S4：构建包括液压缸的数字孪生模型、硬件系统、控制系统的数字孪生虚实交互系统；所述数字孪生虚实交互系统以采集到的液压缸实体的驱动信号为驱动，在所述数字孪生模型中对液压缸实体的运行状态进行实时仿真； S5：预设仿真精度的阈值，在所述数字孪生虚实交互系统中对创建出的所述液压缸的数字孪生模型进行精度测试和优化： 1当仿真精度达到阈值时，则保存对应的模型参数； 2当仿真精度低于阈值时，则返回步骤S3对创建的液压子系统进行参数修正； S6：利用满足精度要求的数字孪生虚实交互系统对液压系统的运行状态进行可视化监测，并以实时获取的监测数据为样本，训练出一个基于机器学习算法的故障预测模型，以实现对液压系统进行故障预测。

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