供参考资料

兵器系统所车辆协同仿真平台 2008年12月08日 15:48 比特网ChinaByte“车辆协同仿真平台”按照兵器系统所工程师职能来划分各仿真分析模块，定制适合系统所车辆结构静动强度、运动学、流体、振动噪声和流固耦合分析流程的各仿真分析模块;集成车辆各学科仿真分析用到的工具，分析方法;对仿真分析过程中产生的数据文件进行有效的管理;并且在进行多学科仿真分析时实现学科之间的数据共享与管理，以及多学科多人协同仿真分析。

项目背景在兵器系统总体部车辆设计仿真过程中，涉及到结构强度、动力学、静力学、流体力学、系统虚拟仿真等多学科分析，甚至是多学科多场耦合分析。

各学科仿真分析过程均会使用各种仿真工具软件，并产生大量的仿真文件数据，在进行多学科仿真分析时，各学科之间的数据传递也相当频繁，而目前仿真分析产生的数据一般分散存储在各自计算机上，并且各学科之间传递数据时基本上通过手工方式，因此效率非常低下，缺乏一个统一的仿真工程环境对仿真工具，仿真分析数据和仿真过程进行高效的集成管理，于是客户不断地在探索希望能找到解决的方法。

为了解决以上的问题，让企事业单位能够有效的掌握和管理仿真任务流程、管理和共享仿真分析产生的数据文件、集成仿真工具，以及促进仿真分析过程的信息化、规范化、集成化和协同并行化，安世亚太科技(北京)有限公司和兵器系统所总体部成立了专门的项目组，多方听取意见，进而了解兵器系统所车辆各学科仿真分析的流程，同时结合各部门管理的方法，追加和完善大量实用功能，开发出一套适合于车辆仿真分析过程的集成管理平台。

项目目标搭建统一的仿真分析环境，用户始终面对同一个仿真环境，毋须在各种仿真软件界面间频繁切换;集成兵器系统所车辆各学科仿真用到的各种仿真工具，实现统一的界面环境，同时实现各仿真软件之间的数据互联互通;搭建一个仿真工程数据管理中心，用户进行仿真分析产生的文件数据可以提交到数据管理中心进行管理，该模块还应提供用户定义、数据共享、版本管理和安全设置等功能;构建仿真分析任务流程管理环境，提供仿真任务流程定义、管理和协同工作等功能，并在此基础上根据系统所现有仿真分析流程，定制车辆流体分析，运动学分析，振动噪声分析，静动强度分析，流固耦合分析任务流程模板;建立多学科协同仿真分析环境，各学科分析人员能够协同工作，完成多学科仿真分析任务。

项目内容“车辆协同仿真平台”按照兵器系统所工程师职能来划分各仿真分析模块，定制适合系统所车辆结构静动强度、运动学、流体、振动噪声和流固耦合分析流程的各仿真分析模块;集成车辆各学科仿真分析用到的工具，分析方法;对仿真分析过程中产生的数据文件进行有效的管理;并且在进行多学科仿真分析时实现学科之间的数据共享与管理，以及多学科多人协同仿真分析。

仿真工具集成模块在各学科仿真分析过程中，特别时多学科仿真分析，工程师会用到各种仿真工具，因此完成一个仿真分析过程，需要切换到各种工具界面环境，并且文件的导入导出也相当频繁，导致工作效率相当低下，仿真工具集成模块将各种工具软件集成到一个统一环境中，并且软件之前的数据传递工作大多由程序自动完成，这样会大大减少仿真工程师的非技术性劳动，提高工作效率。

仿真数据管理模块仿真分析过程会产生大量的数据文件和不同的版本，目前这些文件均分散存储在仿真分析工程师工作站上，没有一个合理有效的管理，并且在进行多学科分析时，各学科之间的数据交换通过人工方式，效率非常低下，仿真数据模块实现了仿真数据和文件版本的集中管理，并实现了多学科仿真过程之间的数据共享。

仿真任务流程管理模块兵器系统所仿真项目繁多，并且其中有很多是多学科协同仿真项目，而目前在进行这些项目时，基本上是通过人工分配和协调的方式进行，工作效率比较低下，缺乏一个能够对仿真项目任务流程进行任务分配和流程监控管理的系统。

该模块提供了一个仿真任务流程管理环境，管理人员定义发布仿真任务流程后，系统能够自动运行、分配、管理和监控任务流程的执行，大大提高了工作效率，并能实现多学科协同。

仿真分析软件集成-基于PERA/ CAxMan，该模块将仿真分析用到的各种工具集成到PERA/CAxMan环境下，其中包括软件启动，界面自动嵌入，数据文件自动传递和文件监控管理功能。

电子产品多学科协同优化平台解决方案2008-12-02 18:44出处：赛迪网作者：佚名【我要评论】 [导读]电子某所是我国研制与开发电子系统、电子设备、以高新电子技术及其工程应用为主的大型科研单位，主要从事电子产品设计与研究，目前已自主研发出多种类型的电子产品。

电子某所是我国研制与开发电子系统、电子设备、以高新电子技术及其工程应用为主的大型科研单位，主要从事电子产品设计与研究，目前已自主研发出多种类型的电子产品。

该所在电子产品的研制实践中初步发展了多种CAD软件，以及结构、流体、电磁等各类CAE 软件。

为提高电子产品的设计与仿真水平，经安世亚太公司与该所的多次研究讨论，提出了《电子产品多学科协同优化平台》解决方案。

方案背景该方案通过建立以电子产品为应用对象的协同工程环境，在异构的计算软件、自研模型之间建立信息和数据交换的桥梁，实现信息与功能的集成、加快流程再造，开展多学科优化设计研究与应用，提高综合设计、仿真及系统集成的能力、手段和一体化水平，降低研制成本与风险。

电子产品多学科仿真优化平台的主要目标是通过对各类CAD/CAE软件的集成，实现电子产品设计与分析过程的一体化和高效化，从而多学科仿真优化平台将重点解决电子产品协同设计与优化过程的几个关键问题。

方案目标实现电子产品的多学科设计优化流程定制与管理实现电子产品分析流程的仿真数据和模型及文件管理实现电子产品分析流程中的各工具软件的集成方案内容该系统基于PERA/CAxMan环境，利用几何模型参数双向驱动，仿真模型自动管理、任务管理、第三方软件工具集成和强大的二次开发功能，根据该电子所的实际设计分析流程，定制开发了一套适用于电子产品设计过程的仿真分析优化与管理平台，实现了电子产品设计过程中的单学科分析优化和多学科耦合分析优化流程的快速定制，以及数据与流程的自动管理。

电子产品通用化流程定制用户可以根据自己的需求，灵活定制分析和优化流程，集成各种工具与分析软件用户不需要切换界面，在一个界面下即可完成大部分工作。

模型数据自动管理用户操作产生的模型文件等到，系统会自动进行管理，方便用户随时调用或者修改。

任务管理每个模块都有当前模块的任务指导，提醒用户当前模块需要做的工作。

项目评价利用该项目，以电子产品中的冷板为研究对象进行了“冷板的多学科耦合优化与仿真分析”，对冷板进行了结构分析，流体分析，电磁分析以及多学科优化等工作。

项目成果获得了所里领导和业内人事的认同与赞赏。

本项目的技术方案及其关键优势为：1. 统一的集成界面环境2. 通用化的流程定制过程3. 清晰的任务指导4. 模型自动更新5. 仿真数据自动管理原文出自【比特网】，转载请保留原文链接：/452/8615452.shtmlMSC.Software多学科系统级虚拟样机建模与仿真解决方案发表时间：2006-2-131、多学科联合仿真的需求众所周知，现代产品的研发流程是多人团队、多学科领域的协同设计过程。

在产品开发过程中，无论是系统级的方案原理设计，还是部件级的详细参数规格设计，都涉及到多个不同的子系统和相关学科领域，这些子系统都有自己特定的功能和独特的设计方法，而各子系统之间则具有交互耦合作用，共同组成完整的功能系统。

图1 现代产品过程涉及多个子系统和相关学科领域如何有效的协调各个子系统设计团队的工作，让团队之间达到信息共享、互通有无，并保证子系统的设计质量和整体性能，实现产品设计真正的一体化和协同化，从而提高设计效率，节省设计成本，缩短开发周期，这是一个非常重要的问题。

为了达到上述目标，我们必须满足以下三个层次的需求：第一，具备各子系统和各学科领域有效的集成仿真工具，从而保证各子系统的设计水准和可靠性；图2 各学科领域的不同设计工具第二，能够实现各仿真工具之间的无缝集成和数据交换，在统一架构下实现模型整合；第三，为了能够协调和管理各设计团队，以及在设计过程中产生的大量数据，实现资源优化配置，还必须具有仿真数据和流程的管理平台，实现各学科领域的真正协同仿真。

2、多学科协同仿真的一般实现方法目前较为通用和流行的实现多学科集成仿真的方法主要包括以下三种：2.1 联合仿真式（Co-Simulation）联合仿真式是目前较为通用，也是使用最多的一种数据交换方式，其数据交换原理如图3所示，两个不同仿真工具之间通过TCP/IP等方式实现数据交换和调用。

图3 联合仿真式的基本原理当两个不同仿真工具之间通过联合仿真方式建立连接后，其中一者所包含的模型可以将自己计算的结果作为系统输入指令传递给另一者所建立的模型，这种指令包括力、力矩、驱动等典型信号，后者的模型在该指令的作用下所产生的响应量，如位移、速度、加速度等，又可以反馈给前者的模型，这样，模型信息和仿真数据就可以在两者之间双向传递。

联合仿真方式的典型应用有：多体动力学与控制系统（如车辆控制）、结构与气动载荷（如飞行动力学分析），等等。

这是一种最为容易建立和实现的集成仿真方式，具有很强的普适性，但局限在于难以处理刚性系统，对系统资源占用较多，某些情况可能速度较慢。

2.2 模型转换式（Model Transfer）模型转换式的原理如图4所示。

其主要原理是将其中一个工具的模型转化为特定格式的包含模型信息的数据文件，供另一个工具中的模型调用，从而实现信息交互。

典型的数据格式如用于刚弹耦合分析的模态中性文件（mnf），在该文件中包含采用[M]、[K]、[x]和振型矩阵表示的弹性体信息；用于控制机构一体化仿真以及其它仿真的动态链接库文件（dll），该文件中包含采用变量表示的函数信息。

图4 模型转化式的基本原理模型转化式的典型应用有：控制、电液与机构一体化仿真（如飞机操纵面），有限元与多体机构（如刚弹耦合机械系统），等等。

这种方式的特点在于求解速度快，对系统资源占用较少，稳定性好，并且模型建立后便于重复使用，而局限则在于需要定义特定数据格式的文件，通用性稍差。

2.3 求解器集成式（Solver Convergence）求解器集成式的基本原理是实现两个不同工具之间的求解器代码集成，从而实现在其中一个仿真环境中对另一个仿真工具的求解器调用，如图5所示。

图5 求解器集成式的基本原理求解器集成式的典型应用有：带有屈曲等材料非线性问题的大型结构模型，带有流固耦合、冲击等几何非线性问题的大型结构问题，等等。

这种方式的优势在于可以方便有效的运用多种学科领域的求解技术，便于用户直接使用现有模型，而局限在于模型中的某些因素如单元类型、函数形式等某些情况下需要重新定义，同时软件的开发和升级周期较长。