CN106383980A

CN106383980A - 一种发动机云仿真系统

Info

Publication number: CN106383980A
Application number: CN201611071000.6A
Authority: CN
Inventors: 张硕; 孔祥龙
Original assignee: Beijing Power Machinery Institute
Current assignee: Beijing Power Machinery Institute
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2017-02-08

Abstract

本发明公开了一种发动机云仿真系统，包括：云数据层，用于存储对发动机进行仿真数据；云服务层，用于将所述发动机仿真模型封装注册为云计算环境中可编程访问的服务；云应用层，用于对所述云服务层封装的服务提供相应的应用组件；以及终端层，用于终端用户通过选定的应用组件进行发动机仿真。本发明具有如下优点：描述了发动机云端集成仿真平台的技术架构；描述了带有交互界面的各类应用程序的模型服务化技术途径。

Description

一种发动机云仿真系统

技术领域

本发明涉及发动机仿真技术领域，具体涉及一种发动机云仿真系统。

背景技术

云仿真，是以原有各类仿真技术为基础，基于云计算理念，融合云计算和大数据等技术，实现仿真过程中各类资源(模型资源、计算资源、存储资源、网络资源、数据资源、信息资源、知识资源、软件工具资源，半实物仿真设备等)的按需共享与重用、动态优化调度，实现多用户按需协同仿真应用，支持实物产品研制全生命周期仿真验证活动。

如何运用云仿真技术应用于发动机方案设计与验证成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种发动机云仿真系统。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种发动机云仿真系统，包括：云数据层，用于存储对发动机进行仿真数据，其中，所述仿真数据包括发动机仿真模型；云服务层，用于将所述发动机仿真模型封装注册为云计算环境中可编程访问的服务；云应用层，用于对所述云服务层封装的服务提供相应的应用组件；以及终端层，用于终端用户通过选定的应用组件进行发动机仿真。

根据本发明实施例的发动机云仿真系统，描述了发动机云端集成仿真平台的技术架构；描述了带有交互界面的各类应用程序的模型服务化技术途径。

另外，根据本发明上述实施例的发动机云仿真系统，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述云数据层包括：云端文件仓库，用于统一存储设计仿真模型文件；云端数据库，用于统一存储设计仿真项目、多学科关联设计仿真对象模型架构、设计仿真流程、设计仿真过程数据及参数、设计仿真方案数据；以及云端仿真知识库，用于统一存储云仿真所需的知识资源，其中，所述知识资源包括仿真流程模板、仿真规范、经验数据和参考模型中的一种或多种。

进一步地，所述云服务层包括：云端仿真工具软件模块，用于在云端设置仿真工具软件；以及核心逻辑服务模块，用于为云仿真应用过程提供协同管理服务。

进一步地，所述核心逻辑服务模块通过输入仿真工具软件的资源定位信息、输入参数信息、输入文件信息、命令行参数、自动化脚本信息、输出参数信息和输出文件信息，以将所述发动机仿真模型封装为相应的服务。

进一步地，所述应用层包括：推送模块，用于根据所述终端层的用户属性和/或选择的应用推送相关仿真对象和仿真模型。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的发动机云仿真系统的结构框图；

图2是本发明一个实施例的仿真模型组成形式的示意图；

图3是本发明一个实施例的仿真模型服务的封装注册的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

以下结合附图描述根据本发明实施例的发动机云仿真系统。

请参考图1，一种发动机云仿真系统，包括云数据层、云服务层、云应用层和终端层。

其中，云数据层用于存储对发动机进行仿真数据。仿真数据包括发动机仿真模型。

在本发明的一个实施例中，云数据层包括云端文件仓库、云端数据库和被云仿真平台集成使用的云端仿真知识库。云端文件仓库用于在云端统一存储设计仿真模型文件的电子文件仓库。云端数据库用于在云端统一存储设计仿真项目、多学科关联设计仿真对象模型架构、设计仿真流程、设计仿真过程数据(模型文件索引)及参数、设计仿真方案等数据的数据库。被云仿真平台集成使用的云端仿真知识库用于在云端统一存储云仿真所需的各类知识资源。在本发明的一个示例中，知识资源包括仿真流程模板、仿真规范、经验数据、参考模型等。

请参考图2，在本发明的一个示例中，云仿真平台中的仿真模型是一个综合体，包括：仿真输入、输出数据(文件、参数)定义和求解器程序的综合体。基于其求解器程序的不同形式，可以将仿真模型分为图2所示的极种组成形式。

仿真模型的封装注册如图3所示，云服务层用于将发动机仿真模型封装注册为云计算环境中可编程访问的服务。使用户无需在本地计算机上安装各类求解器程序，便可直接通过云仿真平台集成框架对仿真模型服务进行远程调用的模式开展仿真工作。

在本发明的一个示例中，云服务层包括云端仿真工具软件模块和核心逻辑服务模块。云端仿真工具软件模块用于在云端部署各种设计仿真应用程序。在本发明的一个示例中，设计仿真应用程序包括带有交互界面的商业化CAE/CAD/EDA/数学计算软件、运行在高性能计算设备上的CAE软件求解器程序、自编的算法脚本、自编的算法DLL和EXE等。核心逻辑服务模块用于为云仿真应用过程提供协同管理服务。

在本发明的一个实施例中，核心逻辑服务模块通过输入仿真工具软件的资源定位信息、输入参数信息、输入文件信息、命令行参数、自动化脚本信息、输出参数信息、输出文件信息，完成仿真模型服务封装工作。

云应用层，用于对云服务层封装的服务提供相应的应用组件。

具体地，云应用层包括云应用环境和部署在云应用环境的COMAN客户端程序。云应用环境为在研究所私有云环境中可供用户使用的云化应用环境。部署在云应用环境的COMAN客户端程序，在云应用环境中部署的COMAN客户端程序，在COMAN系统的核心逻辑服务支撑下，使用户可以利用各种终端设备，在云应用环境中通过COMAN客户端程序进行云仿真活动。

终端层用于终端用户通过选定的应用组件进行发动机仿真。

在本发明的一个实施例中，应用层包括推送模块，推送模块用于根据终端层的用户属性和/或选择的应用推送相关仿真对象和仿真模型。

具体地，用户在登录并进入COMAN云应用环境之后，COMAN系统将根据个人所属专业，向用户推送相关的仿真对象。作为一个示例，向燃烧室专业人员推送燃烧室、稳定器、突扩等对象。选择期望研究的仿真对象，则可以查看能够用于研究此类仿真对象的、已经在云端注册的仿真模型服务。针对单个仿真模型服务进行调用(基于COMAN的应用程序封装界面准备输入参数、文件，调用服务，获得输出文件和参数)，并根据计算结果反复调整输入数据，直至得到满意的仿真结果，从而完成针对单一问题的单独计算。

本发明的发动机云仿真系统，还支持单用户的复杂组合问题计算探索，具体包括以下步骤：

1、进入个人探索环境。用户在登录并进入云仿真平台之后，COMAN系统将根据个人所属专业，向用户推送相关的仿真对象(如：向燃烧室专业人员推送燃烧室、稳定器、突扩等对象)；用户可自由选择期望研究的仿真对象，进入个人探索项目。

2、选择研究对象、获取仿真模型服务。在个人探索项目中，COMAN系统根据用户选择的仿真对象类型，向其推送相关的各种仿真模型服务(如：燃烧室对象关联的初步方案设计计算服务、Fluent流程分析服务等)，并可进一步查询、获取其权限范围内的其它仿真模型服务。

3、参考设计仿真知识，调用仿真模型服务。用户可以根据计算需要，调用多种仿真模型服务并运行，并由COMAN云仿真平台记录对仿真模型服务的调用过程，并在各仿真模型服务之间自动传递匹配的数据；以此为基础，可将有效的仿真过程定义为设计仿真流程模板，以便在个人探索项目或团队协作项目中直接导入使用；用户在调用每一个仿真模型服务时，均可一键式调用设计仿真知识库中的各类模板、规范和经验数据，也可直接调用所需要的仿真模型服务，先后台调用云端的模型文件和参数数据管理服务，自动获取输入模型文件、参数和相关知识(如：规范、经验参数、参考模型)，并由COMAN系统自动生成仿真模型服务的调用界面，引导用户录入输入参数、并将输入文件和命令行信息传递给云端的仿真模型注册与管理服务，由该服务调用云端应用程序，开展具体的仿真活动；仿真活动产生的模型文件和参数，均由COMAN系统实时追踪管理，并可在界面中查看仿真模型服务返回的计算结果。

另外，本发明实施例的发动机云仿真系统的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种发动机云仿真系统，其特征在于，包括：

云数据层，用于存储对发动机进行仿真数据，其中，所述仿真数据包括发动机仿真模型；

云服务层，用于将所述发动机仿真模型封装注册为云计算环境中可编程访问的服务；

云应用层，用于对所述云服务层封装的服务提供相应的应用组件；以及

终端层，用于终端用户通过选定的应用组件进行发动机仿真。

2.根据权利要求1所述的发动机云仿真系统，其特征在于，所述云数据层包括：

云端文件仓库，用于统一存储设计仿真模型文件；

云端数据库，用于统一存储设计仿真项目、多学科关联设计仿真对象模型架构、设计仿真流程、设计仿真过程数据及参数、设计仿真方案数据；以及

云端仿真知识库，用于统一存储云仿真所需的知识资源，其中，所述知识资源包括仿真流程模板、仿真规范、经验数据和参考模型中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的发动机云仿真系统，其特征在于，所述云服务层包括：

云端仿真工具软件模块，用于在云端设置仿真工具软件；以及

核心逻辑服务模块，用于为云仿真应用过程提供协同管理服务。

4.根据权利要求3所述的发动机云仿真系统，其特征在于，所述核心逻辑服务模块通过输入仿真工具软件的资源定位信息、输入参数信息、输入文件信息、命令行参数、自动化脚本信息、输出参数信息和输出文件信息，以将所述发动机仿真模型封装为相应的服务。

5.根据权利要求1-4任一项所述的发动机云仿真系统，其特征在于，所述应用层包括：

推送模块，用于根据所述终端层的用户属性和/或选择的应用推送相关仿真对象和仿真模型。