技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體是一種汽車耐久性分布式仿真網(wǎng)格應(yīng)用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車工業(yè)中，眾多汽車制造商使用CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)技術(shù)來幫助進(jìn)行汽車設(shè)計(jì)和開發(fā)，以縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。汽車耐久性作為汽車的重要性能，利用CAE技術(shù)進(jìn)行汽車耐久性的仿真也日益受到重視。汽車耐久性仿真的方法，一是綜合運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)、靜態(tài)線性有限元分析、耐久性分析等多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行仿真，這種方法沒有考慮汽車模型的動(dòng)態(tài)非線性等特征，且仿真過程涉及學(xué)科多，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換多，計(jì)算需求小。二是利用動(dòng)態(tài)非線性有限元分析和耐久性分析進(jìn)行仿真，這種方法減少了耐久性仿真的處理轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，充分考慮了汽車模型的動(dòng)態(tài)非線性特征，但是需要更多的仿真計(jì)算資源，不過隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，為這種方法的使用提供了更好地支持。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，Arthur?Tang等人在6th?InternationalLS-DYNA?Users?Conference，Detroit?of?USA，April?9～11，2000(第六屆國(guó)際LS-DYNA用戶會(huì)議)上發(fā)表了文章“Virtual?Proving?Ground-A?CAE?Tool?forAutomotive?Durability，Ride?&?Handling?and?NVH?Applications”(虛擬試驗(yàn)場(chǎng)-一種汽車耐久性，平順操控性和噪音振動(dòng)舒適應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助分析工具)。該文論述了如何使用動(dòng)態(tài)非線性有限元分析和耐久性分析方法進(jìn)行汽車耐久性仿真，但是該文中只是對(duì)該應(yīng)用方法的介紹，并沒有涉及分布式環(huán)境中如何利用該方法進(jìn)行耐久性仿真；同時(shí)文中在該方法的應(yīng)用過程中需要眾多的人工參與過程，如模型組合過程需要人工添加連接、接觸等信息以構(gòu)成整體仿真計(jì)算模型，耐久性結(jié)果分析需要人工參與，添加材料參數(shù)、路面參數(shù)等信息以綜合分析得到耐久性結(jié)果，耐久性仿真效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出一種汽車耐久性分布式仿真網(wǎng)格應(yīng)用系統(tǒng)，使其具有模塊化、規(guī)范化、分布式的特點(diǎn)。該網(wǎng)格應(yīng)用系統(tǒng)，為汽車耐久性仿真整個(gè)過程提供規(guī)范化的分布式應(yīng)用環(huán)境，對(duì)耐久性仿真中的可重用部件有限元模型進(jìn)行模塊化構(gòu)建和自動(dòng)組合，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分布式耐久性分析處理，從而提高汽車制造商耐久性仿真的效率。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括四部分：汽車耐久性仿真網(wǎng)格應(yīng)用環(huán)境模塊、耐久性仿真模型的模型庫與自動(dòng)組合模塊、多個(gè)模型作業(yè)分布式仿真監(jiān)控模塊、仿真結(jié)果分布式耐久性分析模塊。汽車耐久性仿真網(wǎng)格應(yīng)用環(huán)境模塊集成異地分布的各種資源工具，通過標(biāo)準(zhǔn)接口供其它模塊使用。耐久性仿真模型的模型庫與自動(dòng)組合模塊對(duì)整車模型和模型庫中的模型進(jìn)行自動(dòng)組合，形成多個(gè)路面的仿真模型；多個(gè)模型作業(yè)分布式仿真監(jiān)控模塊將多個(gè)路面仿真模型分配到不同的計(jì)算資源中進(jìn)行仿真計(jì)算，產(chǎn)生分布的多個(gè)路面的仿真計(jì)算結(jié)果；仿真結(jié)果分布式耐久性分析模塊將分布的仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行獨(dú)立耐久性分析和綜合耐久性分析得到汽車耐久性結(jié)果。這些模塊相互聯(lián)系，前一模塊產(chǎn)生的數(shù)據(jù)供后一模塊使用，并且分別利用環(huán)境模塊提供的web服務(wù)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)底層資源和工具的使用。

所述汽車耐久性仿真網(wǎng)格應(yīng)用環(huán)境模塊為汽車耐久性仿真的整個(gè)過程提供規(guī)范化的分布式應(yīng)用環(huán)境。汽車耐久性仿真過程包括模型建立、模型仿真、模型結(jié)果耐久性分析三部分，其中每部分的工作以及使用的資源與工具是異地分布的，該模塊基于具有OGSA(開放網(wǎng)格服務(wù)架構(gòu))的網(wǎng)格中間件，為耐久性仿真每部分要使用的資源和工具建立標(biāo)準(zhǔn)web?service接口，使之集成到網(wǎng)格應(yīng)用系統(tǒng)中，可以在遠(yuǎn)程通過具有XML(可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語言)編碼格式的SOAP(簡(jiǎn)單對(duì)象訪問協(xié)議)對(duì)它們進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)模塊化仿真模型的自動(dòng)組合、分布式仿真計(jì)算監(jiān)控、分布式仿真結(jié)果耐久性分析處理，提供對(duì)汽車耐久性仿真全過程的分布式應(yīng)用支持。

所述耐久性仿真模型的模型庫與自動(dòng)組合模塊根據(jù)汽車耐久性仿真的特點(diǎn)，將仿真模型進(jìn)行模塊化構(gòu)建與自動(dòng)組合。汽車耐久性仿真中重復(fù)使用的模型是材料參數(shù)、路面數(shù)字模型和輪胎數(shù)字模型，因此構(gòu)建材料模型庫，路面模型庫和輪胎模型庫，實(shí)現(xiàn)模型的重復(fù)使用。在耐久性仿真的模型建立階段建立整車有限元模型，設(shè)計(jì)耐久性仿真規(guī)范，依據(jù)整車有限元模型和仿真規(guī)范自動(dòng)選擇路面模型和匹配的輪胎模型進(jìn)行模型組合，形成多個(gè)不同路面的仿真模型。