杨元龙，孙玲，张晓滨，吴金祥，程宁

中国舰船研究设计中心，湖北 武汉 430064

0 引 言

舰船蒸汽动力系统作为复杂的系统工程，具有耦合性强、研制周期长、试验难度高、协调流程长等特点，涉及流动、热工、振动、核物理、燃烧、结构、机械及控制等多个学科领域。蒸汽动力总体设计是对蒸汽动力的分系统和设备进行优化配置的综合设计技术，具有综合性、反演性、极值性及复杂性等特点[1]，表现为全周期、全维度、全流程、全要素、全学科的综合集成技术特征。在传统的舰船蒸汽动力系统总体设计过程中，一般采用母型设计法、统计资料法、逐次近似法及规范设计法等系统集成方法[1]，但当以数字化、网络化及智能化的舰船动力系统为靶向需求时，传统方法在设计效率、验证准确性及迭代高效性等方面尚存在诸多不足。

随着大数据、物联网、云计算、人工智能等新一代信息技术的广泛应用，以及机器学习、深度学习等智能算法的快速涌现，以“德国工业4.0”、“美国工业互联网”及“中国制造2025”为代表的发展战略引领了数字化技术的高速发展[2]，其先后经历了计算机辅助设计、计算机集成设计、网络化设计及智能设计等4 代发展历程[3-4]，其中数字孪生技术是实现智能设计的关键抓手，已在航天器系统工程领域得到成功应用。李凯等[4]分析了基于数字孪生的数字化舰船总体构架、关键技术及应用方向；王建军等[5]提出了航天器系统的数字孪生技术内涵、体系结构和实现途径；……