CN110209471B - 集成了多种仿真软件的云仿真方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成了多种仿真软件的云仿真方法及系统。其中云仿真方法，包括步骤：为用户提供可进行仿真模型和仿真参数设计的交互界面；将所述仿真模型和仿真参数通过仿真要素进行描述，并形成描述文件发送至集成了多种仿真软件的服务器；通过所述服务器对所述描述文件进行解析，提取仿真要素，根据所述仿真要素的类型调用对应的仿真软件进行仿真，并将仿真结果反馈给用户。
Description
技术领域
本发明涉及仿真系统，尤其涉及一种能集合了多种仿真软件的云仿真系统。
背景技术
随着现代技术的不断发展，计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助工程在各行各业的应用越来越广，各个领域都产生了相应的工具软件，这些工具软件在一定程度上都极大地提高了生产和设计的效率，例如系统仿真软件AMESIM，流体仿真软件ANSYS，声场仿真软件LMS等。但随着这些工具软件的专业化程度越来越高，各仿真软件的功能相对单一，仿真软件总的种类繁多。而且现有的专业仿真软件对计算机硬件方面的要求极高，往往需要超级计算机的介入才能勉强提高计算效率，超级计算机价格昂贵，难以实现普遍化。而且传统专业化软件大都涉及到知识产权，即每台客户端都需要购买一个LICENSE，而单台LICENSE收费模式售价昂贵，因此一个LICENSE只能提供给一个设计员进行使用，如果要在公司内部合法的大规模使用，这将是一个极高的成本。
因此，如何实现一种应用成本低的仿真方法是业界亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中如何降低仿真应用成本的技术问题，本发明提出了集成了多种仿真软件的云仿真方法及系统。
本发明提出的云仿真方法，包括步骤：
为用户提供可进行仿真模型和仿真参数设计的交互界面；
将所述仿真模型和仿真参数通过仿真要素进行描述，并形成描述文件发送至集成了多种仿真软件的服务器；
通过所述服务器对所述描述文件进行解析，提取仿真要素，根据所述仿真要素的类型调用对应的仿真软件进行仿真，并将仿真结果反馈给用户。
具体的，所述仿真要素包括组成所述仿真模型的各个部件、部件之间的连线关系和所述仿真模型对应的仿真参数。
具体的，将所述仿真模型和仿真参数通过仿真要素进行描述还包括：仅采用一组仿真要素描述多个仿真软件之间相互耦合的部分，并针对各仿真软件的要求对该组仿真要素进行解耦操作。
具体的，所述仿真模型包括系统仿真模型、结构仿真模型和流体仿真模型当中的至少一种。
优选的，所述描述文件和/或仿真结果采用xml文件格式。
优选的，所述仿真软件包括AMESIM、ANSYS、FLUENT、LMS和ICEM当中的至少2种。
优选的，所述仿真结果在交互界面上通过图表的形式展示给用户。
优选的，当所述服务器在同一时间段接收到多个所述描述文件，则采用队列机制进行排队处理。
本发明提出的云仿真系统，采用上述技术方案中的云仿真方法进行仿真。
具体的，包括：所述服务器和设置在客户端的云仿真平台，所述云仿真平台提供所述交互界面并将形成所述描述文件发送至所述服务器。
本发明通过云仿真系统将专业复杂的仿真软件进行集成协同处理，从而降低仿真软件的入门门槛，提高了仿真工作的效率，同时也因为将专业仿真软件对硬件性能的依赖转移到云端，充分利用合理利用云端服务器的超算能力进行计算，从而降低云仿真平台的运营成本，以及硬件的成本和性能门槛。由于本发明展示给客户的是云仿真平台，通过将多种专业复杂的仿真软件进行解耦处理，提取相应的耦合特征，从而简化对专业仿真软件的操作。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的原理及实施例。
本发明的云仿真系统主要包括可搭建在各个客户端的云仿真平台和装载集成了至少2种专业仿真软件的服务器。
如图1所示，云仿真平台提供可供用户进行仿真模型和仿真参数的设计的交互界面，并将仿真模型和仿真参数通过仿真要素进行描述，形成对应的描述文件发送至服务器。云仿真平台的交互界面提供多种仿真软件的设计要件（仿真软件中用来组成仿真模型的零部件），并对仿真结果进行相应的展示，云仿真平台的聚合模块对用户设计的仿真模型和仿真参数进行处理，生成具有仿真要素的描述文件并发送至所述服务器，仿真要素包括组成仿真模型的各个部件、部件之间的连线关系和仿真模型对应的仿真参数。这样使得云仿真平台可以供用户进行仿真模型的搭建和设置相关的仿真参数，其实质为一个平台软件，该软件以一个插件化的架构，集成了各种仿真软件功能，如AMESIM、ANSYS、FLUENT、LMS和ICEM等专业软件，具有各仿真软件的所有设计要件，并且在该云仿真平台上存在许多耦合的仿真参数或仿真要素，例如空调的结构既能够在AMESIM仿真中使用，又能够在ANSYS流体仿真中使用，即空调的结构就是耦合的仿真要素。这样用户在云仿真平台上就可以去搭建整个空调系统的仿真模型，而空调系统中囊括这空调的流体仿真、系统仿真、压力仿真、噪声仿真等诸多部分，因此云仿真平台是基于整个空调系统进行建模，设计员只需要通过云仿真平台搭建一个空调系统，通过云仿真平台进行AMESIM、ANSYS、FLUENT、LMS和ICEM等相应的配置，对这些复杂化、专业化的软件的操作进行友好化交互，就可以同时进行系统仿真、流体仿真、压力仿真等。云仿真平台其实就是对这些多样复杂的各仿真软件的功能进行解耦、简化，然后统一交给部署在服务器上的仿真软件去执行具体的仿真工作。
云仿真平台还会对用户设计的仿真模型和仿真参数进行处理，可以提取仿真模型和仿真参数对应的仿真要素，云仿真平台可以将各仿真软件之间耦合的仿真参数罗列出来，仅采用一组仿真要素描述多个仿真软件之间相互耦合的部分，并针对各仿真软件的要求对该组仿真要素进行解耦操作，然后让用户在设置对应的耦合的仿真参数，这样就可以提取到对应的耦合的仿真要素，因此耦合的仿真要素只需要根据所述描述文件的格式进行一次性处理，即不需要再分别针对不同的仿真软件进行重复处理，处理后的耦合的仿真要素还会再针对各仿真软件被解耦操作，仿真要素被处理完以后会存储在描述文件中，本实施例中，描述文件采用的是xml文件格式，xml文件具有头部和内容部分，内容部分又具有多个标签，因此我们可以把xml文件理解为多层标签形式的文件。例如有关压缩机的仿真要素，一级标签为压缩机，然后针对压缩机的具体仿真要素进行二级分类，针对二级分类的部分又再进行三级分类，以此类推，可以将压缩机的所有仿真要素完整的描述。xml格式的描述文件形成以后就被发送至服务器。
服务器接收到描述文件以后，会对描述文件进行解析，通过服务器对描述文件进行解析提取仿真要素，以压缩机为例，提取的压缩机的仿真要素包括：压缩机排量、压缩机机械效率、进气管内径、排气管内径、进气管长度、排气管初始压力、排气温度、焓系数、排气管长度等；以换热器为例，提取的换热器的仿真要素包括：努赛尔系数、分液管内径、总风量，铜管材料、迎风面积、迎风流速、翅片类型、管间距等等。把提取完成的仿真要素交给功能分类器进行分类，将AMESIM、ANSYS、FLUENT、LMS和ICEM等对应的仿真要素进行分类提取，服务器可以根据仿真要素的类型调用对应的仿真软件进行仿真，通过调用各仿真软件对应的API进行仿真构建，即设计员在云仿真平台设置的空调系统的仿真要素、流体的仿真要素、压力的仿真要素等分类出来，服务器根据这些分类后的仿真要素调用对应的仿真软件的API，运行AMESIM、ANSYS、FLUENT、LMS和ICEM等仿真软件，即实现将交互软件转移到云端，并在交互中间加上了一层中间层，对用户和AMESIM、ANSYS、FLUENT、LMS以及ICEM等专业软件进行分离，通过把这些和复杂、专业化软件交互交给云仿真平台的方式，从而简化设计员的操作难度，实现对整个仿真系统所需仿真软件的集成和友好交互。
各仿真软件最终得到的仿真结果将再以xml文件格式反馈给云仿真平台，云仿真平台对仿真结果通过图表展示。设计员根据相应的仿真结果对设计的系统进行多维度评估，如需更改，则在云仿真平台进行更改后，继续重复上述流程，直到得到满意的结果为止。
由于各仿真软件都安装在服务器上，即安装在一台计算机上，仅此只需要将单个LICENSE授权在服务器端，通过服务器的特点，可以实现24小时不间断使用，从而实现多用户公用LICENSE，在并发时可以采用排队机制，并配置超算计算，提高用户使用效率，充分利用LICENSE。当云仿真系统的服务器接收到多个客户端在同一时间段发送的描述文件，则采用队列机制进行排队处理，在超算上对部署仿真软件计算进行排队处理，充分利用高效利用云仿真系统的“超算”，实现云仿真系统的专业的云计算处理。
本发明所指的仿真模型包括系统仿真模型、结构仿真模型和流体仿真模型当中的至少一种。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种云仿真方法，其特征在于，包括步骤：
为用户提供可进行仿真模型和仿真参数设计的交互界面，所述仿真模型含有多种专业仿真软件的设计要件；
将所述仿真模型和仿真参数通过仿真要素进行描述，并形成描述文件发送至集成了多种专业仿真软件的服务器；
通过所述服务器对所述描述文件进行解析，提取仿真要素，根据所述仿真要素的类型调用对应的仿真软件进行仿真，并将仿真结果反馈给用户；
将所述仿真模型和仿真参数通过仿真要素进行描述还包括：仅采用一组仿真要素描述多个仿真软件之间相互耦合的部分，并针对各仿真软件的要求对该组仿真要素进行解耦操作。
2.如权利要求1所述的云仿真方法，其特征在于，所述仿真要素包括组成所述仿真模型的各个部件、部件之间的连线关系和所述仿真模型对应的仿真参数。
3.如权利要求1所述的云仿真方法，其特征在于，所述仿真模型包括系统仿真模型、结构仿真模型和流体仿真模型当中的至少一种。
4.如权利要求1所述的云仿真方法，其特征在于，所述描述文件和/或仿真结果采用xml文件格式。
5.如权利要求1所述的云仿真方法，其特征在于，所述仿真软件包括AMESIM、ANSYS、FLUENT、LMS和ICEM当中的至少2种。
6.如权利要求1所述的云仿真方法，其特征在于，所述仿真结果在交互界面上通过图表的形式展示给用户。
7.如权利要求1所述的云仿真方法，其特征在于，当所述服务器在同一时间段接收到多个所述描述文件，则采用队列机制进行排队处理。
8.一种云仿真系统，其特征在于，采用如权利要求1至7任意一项所述的云仿真方法进行仿真。
9.如权利要求8所述云仿真系统，其特征在于，包括：所述服务器和设置在客户端的云仿真平台，所述云仿真平台提供所述交互界面并将形成所述描述文件发送至所述服务器。
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