CN111488708A - 一种船用机电设备虚拟试验应用服务系统及方法 - Google Patents

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CN111488708A CN202010347605.3A CN202010347605A CN111488708A CN 111488708 A CN111488708 A CN 111488708A CN 202010347605 A CN202010347605 A CN 202010347605A CN 111488708 A CN111488708 A CN 111488708A
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徐源
赵鑫
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Abstract

一种船用机电设备虚拟试验应用服务系统及方法，所述服务系统包括系统门户和虚拟试验模块；所述虚拟试验模块包括潜液泵水力性能虚拟试验模块、潜液泵振动性能虚拟试验模块、潜液泵STC阀调速性能虚拟试验模块、起重机负载性能虚拟试验模块、起重机主动波浪补偿性能虚拟试验模块中的一种或多种；各模块通过各模块端口，与系统门户连接。本发明系统可以最大程度减少物理试验次数，降低生产周期与成本。

Description

一种船用机电设备虚拟试验应用服务系统及方法
技术领域
本发明涉及船舶设备服务系统技术领域，尤其是涉及一种船用机电设备虚拟试验应用服务系统及方法。
背景技术
现有的船用机电设备在设计仿真中需要进行大量的仿真分析工作，专业性很强，专业面很广，涉及水力性能、负载性能、调速性能、主动波浪补偿性能、振动性能及计算机软件等专业。在设计过程中，进行多轮从简至繁的设计迭代及优化，进行大量的方案对比，消耗巨大的人力资源，开展长期且高额的物理试验费用，同时由于在各个环节因为主观及客观因素而导致的试验误差，使得最终结果需要在较高的安全系数下才能保证性能指标的要求。以至于在长期的船用机电设备研发中，要有长时间的研发周期，要投入巨大的人力成本，高额的试验费用，同时我们还需要为保证设备性能指标，降低风险，延长使用寿命而支付巨大的保障维护费用。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种船用机电设备虚拟试验应用服务系统及方法。本发明系统可以最大程度减少物理试验次数，降低生产周期与成本。
本发明的技术方案如下：
一种船用机电设备虚拟试验应用服务系统，所述服务系统包括系统门户和虚拟试验模块；所述虚拟试验模块包括潜液泵水力性能虚拟试验模块、潜液泵振动性能虚拟试验模块、潜液泵STC阀调速性能虚拟试验模块、起重机负载性能虚拟试验模块、起重机主动波浪补偿性能虚拟试验模块中的一种或多种；
各模块通过各模块端口，与系统门户连接。
所述虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示三个过程；所述流程模板开发是将流程控制命令传递给虚拟试验，之后虚拟试验将计算结果数据传递给系统门户，进行结果展示。
所述潜液泵水力性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统导入几何模型、设置材料属性、划分自动网格、设置试验工况、设置优化算法，分别形成虚拟试验模型、虚拟试验材料、虚拟样机生成、虚拟工况模拟、虚拟迭代优化，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
所述潜液泵振动性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统生成自动材料属性、导入几何模型、设置自动接触、划分自动网格、施加工况载荷，分别形成虚拟试验材料、虚拟试验模型、虚拟装配关系、虚拟样机生成、虚拟工况加载，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
所述潜液泵STC阀调速性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发模块为通过虚拟试验设计仿真系统导入虚拟样机、设置控制参数、设置参数扫动、设置求解参数，分别形成虚拟样机模型、虚拟控制参数、虚拟扫动参数和虚拟求解参数，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
所述起重机负载性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统生成自动材料属性、导入几何模型、设置自动接触、划分自动网格、匹配自动载荷，分别形成虚拟试验材料、虚拟试验模型、虚拟姿态调整、虚拟样机生成、虚拟试验环境，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
所述起重机主动波浪补偿性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统导入虚拟样机、设置主要系统参数、设置波浪信号扫动、设置求解参数，分别形成虚拟样机模型、虚拟系统参数、虚拟扫动参数、虚拟求解参数，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
一种所述船用机电设备虚拟试验应用服务系统的使用方法，包括如下步骤：用户进入门户系统，在门户内选择需要进行试验的目标产品，从已有的虚拟试验模板中选择对应产品的虚拟试验模块，如潜液泵水力性能虚拟试验、潜液泵振动性能虚拟试验、潜液泵STC阀调速性能虚拟试验、起重机负载性能虚拟试验、起重机主动波浪补偿性能虚拟试验，单击打开模块进入对应的虚拟试验流程，流程模板传达流程控制命令，之后各模型进行虚拟试验，并将计算结果数据通过各模块端口，在系统门户上展示。
优选方案，所述虚拟试验模块为潜液泵水力性能虚拟试验模块；
所述潜液泵水力性能虚拟试验模块的处理过程包括：虚拟试验计算管理、试验台模型导入、泵头模型导入、过渡管模型导入、网格划分、虚拟试验仿真计算、虚拟试验回放演示、虚拟试验数据分析、模型修正、虚拟与物理试验结果对比和生成报告。
所述虚拟试验计算管理是指在虚拟试验界面，用户首先需要选择工作目录，表格中自动更新目录下所有已完成的潜液泵水力性能虚拟试验任务，并且后续进行的各个虚拟试验任务都放在该目录下，同时作为潜液泵水力性能虚拟试验的首页，具备【新建】流程、【删除】流程、【打开】已有流程以及【另存】流程的功能；所述试验台模型导入是指在试验台模型导入界面，支持试验台本地模型导入功能以及试验台数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能，同时对数据库可以进行【删除】、【保存】操作；所述泵头模型导入是指在泵头模型导入界面，支持泵头本地模型导入功能以及泵头数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能，同时对数据库可以进行【删除】、【保存】操作；所述过渡管模型导入是指在过渡管模型导入界面，支持过渡管本地模型导入功能以及过渡管数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能，同时对数据库可以进行【删除】、【保存】操作；所述网格划分是指在网格划分及试验条件界面中，可以对网格参数进行设置，并进行网格划分，设置试验条件以及求解精度，网格参数包括网格大小、壁面网格高度、边界层数、膨胀比例；所述虚拟试验仿真计算是指在虚拟试验仿真计算界面，设置流量点个数，通过转速的最小值与最大值、转速个数，生成转速值，根据所生成的转速值，设计矩阵，生成工况列表；并支持【删除工况】、【刷新计算进度】、【开始试验】、【停止试验】、【继续】功能；所述虚拟试验回放演示的界面具有提取已计算完毕工况结果功能，可以打开cfdpost，并将主要结果以云图的方式显示在结果示意图中；所述虚拟试验数据分析是指根据计算结果，绘制不同转速下潜液泵水力性能曲线以及不同转速下扬程、效率、功率曲线；所述模型修正是指在模型修正界面，导入物理试验数据，通过对比虚拟试验数据与物理试验数据结果，根据对比结果，进行网格修正或求解设置，开始优化；虚拟与物理试验结果对比是指在虚拟、物理试验结果对比分析与评价界面，将物理试验结果与优化后的虚拟试验结果进行对比，包括扬程曲线对比、效率曲线对比、功率曲线对比，并得出本次试验的结论；生成报告是指将试验编号、工程编号、工程名称、水力性能曲线、计算结果云图等自动加载至报告相应位置。
门户系统：包含船用机电设备虚拟试验应用服务系统的说明、各个系统模块的算法简介、应用范围及各模块的进入接口。
潜液泵水力性能虚拟试验模块：按照潜液泵水力性能物理试验操作规程，将泵头、试验台架、过渡管、试验仪器等进行有效组合构造试验场景，然后通过设置网格大小、壁面网格高、边界层数和膨胀比进行划分网格，完成潜液泵水力模型的水力性能虚拟试验，并将虚拟试验计算结果的扬程和效率与物理试验结果进行对比，若虚拟试验与物理试验结果误差大于5％，对模型进行模型参数优化，最终输出所对应的虚拟试验报告。
潜液泵振动性能虚拟试验模块：按照振动性能试验物理试验操作规程，将潜液泵振动模型等有效组合，设置接触容差、叶轮载荷、同心管载荷，全局网格大小和网格层数划分网格，完成振动性能虚拟试验，获得预应力结果。
潜液泵STC阀调速性能虚拟试验模块：按照STC阀调速的物理试验操作规程，将STC阀导入虚拟试验平台，进行控制模块(减压阀节流孔直径、减压阀初始重合量、文丘里管小径、溢流阀电控信号幅值)和求解模块(开始时间、结束时间、迭代步长)的设置，完成STC阀调速性能虚拟试验，并与物理试验的流量和压力进行对比，若误差大于5％，对模型进行优化，输出所对应的虚拟试验报告。
起重机负载性能虚拟试验模块：按照主动波浪补偿起重机负载性能物理试验操作规程，将起重机模型导入虚拟试验平台，调整起重机姿态，设置载荷工况(侧向加速度、垂向加速度、前倾加速度、臂架头部载荷、钢丝绳重力及钢丝绳张力)，完成负载性能虚拟试验，获得主臂、副壁、基座与绞车的最大应力和最大位移，并与物理试验结果进行对比，对模型材料进行优化，输出所对应的虚拟试验报告。
起重机主动波浪补偿性能虚拟试验模块：起重机主动波浪补偿性能的物理试验操作规程，将起重机模型导入虚拟试验平，完成液压系统、控制系统、机械协同设置，进行主动波浪补偿性能虚拟试验输出所对应的虚拟试验报告。
本发明有益的技术效果在于：
1、本发明系统可以最大程度减少物理试验次数，降低生产周期与成本；
2、本发明系统可以最大程度上对已有专家经验算法进行封装成形成高度自动化的虚拟试验流程，让普通设计工程师也能进行船用机电设备的设计研发，降低船用设备研发过程中的人力资源投入；
3、本发明系统中固化的虚拟试验模块具备高度的自动化，将现有的物理试验流程规范化，通过设计研发核心参数的设置，自动完成仿真分析与迭代计算，极大程度降低了仿真计算过程的重复行工作，减少工作量；
4、本发明各虚拟试验的优化算法结果与虚拟试验与物理试验结果对比，相对于现有技术中，往往没有优化对比的部分，常见情况是直接修改仿真计算参数，进行试验，本发明方法，保证了产品各性能指标达到预定要求，使得船用机电设备的实际性能指标与虚拟试验结果误差小于5％；
5、本发明虚拟试验结果展示了专家关注的核心设计结果，提取与统计仿真结果数据，多样化的展示效果，提高了船用机电设备仿真开发过程的直观性。
附图说明
图1为门户系统示意图；
图2为潜液泵水力性能虚拟试验模块逻辑图；
图3为潜液泵振动性能虚拟试验模块逻辑图；
图4为潜液泵STC阀调速性能虚拟试验模块逻辑图；
图5为起重机负载性能虚拟试验模块逻辑图；
图6为潜起重机主动波浪补偿性能虚拟试验模块逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。
一种船用机电设备虚拟试验应用服务系统，所述服务系统包括系统门户和虚拟试验模块；所述虚拟试验模块包括潜液泵水力性能虚拟试验模块、潜液泵振动性能虚拟试验模块、潜液泵STC阀调速性能虚拟试验模块、起重机负载性能虚拟试验模块、起重机主动波浪补偿性能虚拟试验模块中的一种或多种；
各模块通过各模块端口，与系统门户连接。
所述虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示三个过程；所述流程模板开发是将流程控制命令传递给虚拟试验，之后虚拟试验将计算结果数据传递给系统门户，进行结果展示。
所述潜液泵水力性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统导入几何模型、设置材料属性、划分自动网格、设置试验工况、设置优化算法，分别形成虚拟试验模型、虚拟试验材料、虚拟样机生成、虚拟工况模拟、虚拟迭代优化，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
所述潜液泵振动性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统生成自动材料属性、导入几何模型、设置自动接触、划分自动网格、施加工况载荷，分别形成虚拟试验材料、虚拟试验模型、虚拟装配关系、虚拟样机生成、虚拟工况加载，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
所述潜液泵STC阀调速性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发模块为通过虚拟试验设计仿真系统导入虚拟样机、设置控制参数、设置参数扫动、设置求解参数，分别形成虚拟样机模型、虚拟控制参数、虚拟扫动参数和虚拟求解参数，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
所述起重机负载性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统生成自动材料属性、导入几何模型、设置自动接触、划分自动网格、匹配自动载荷，分别形成虚拟试验材料、虚拟试验模型、虚拟姿态调整、虚拟样机生成、虚拟试验环境，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
所述起重机主动波浪补偿性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统导入虚拟样机、设置主要系统参数、设置波浪信号扫动、设置求解参数，分别形成虚拟样机模型、虚拟系统参数、虚拟扫动参数、虚拟求解参数，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
一种所述船用机电设备虚拟试验应用服务系统的使用方法，包括如下步骤：用户进入门户系统，在门户内选择需要进行试验的目标产品，从已有的虚拟试验模板中选择对应产品的虚拟试验模块，如潜液泵水力性能虚拟试验、潜液泵振动性能虚拟试验、潜液泵STC阀调速性能虚拟试验、起重机负载性能虚拟试验、起重机主动波浪补偿性能虚拟试验，单击打开模块进入对应的虚拟试验流程，流程模板传达流程控制命令，之后各模型进行虚拟试验，并将计算结果数据通过各模块端口，在系统门户上展示。
优选方案，所述虚拟试验模块为潜液泵水力性能虚拟试验模块；
所述潜液泵水力性能虚拟试验模块的处理过程包括：虚拟试验计算管理、试验台模型导入、泵头模型导入、过渡管模型导入、网格划分、虚拟试验仿真计算、虚拟试验回放演示、虚拟试验数据分析、模型修正、虚拟与物理试验结果对比和生成报告。
所述虚拟试验计算管理是指在虚拟试验界面，用户首先需要选择工作目录，表格中自动更新目录下所有已完成的潜液泵水力性能虚拟试验任务，并且后续进行的各个虚拟试验任务都放在该目录下，同时作为潜液泵水力性能虚拟试验的首页，具备【新建】流程、【删除】流程、【打开】已有流程以及【另存】流程的功能；所述试验台模型导入是指在试验台模型导入界面，支持试验台本地模型导入功能以及试验台数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能，同时对数据库可以进行【删除】、【保存】操作；所述泵头模型导入是指在泵头模型导入界面，支持泵头本地模型导入功能以及泵头数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能，同时对数据库可以进行【删除】、【保存】操作；所述过渡管模型导入是指在过渡管模型导入界面，支持过渡管本地模型导入功能以及过渡管数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能，同时对数据库可以进行【删除】、【保存】操作；所述网格划分是指在网格划分及试验条件界面中，可以对网格参数进行设置，并进行网格划分，设置试验条件以及求解精度，网格参数包括网格大小、壁面网格高度、边界层数、膨胀比例；所述虚拟试验仿真计算是指在虚拟试验仿真计算界面，设置流量点个数，通过转速的最小值与最大值、转速个数，生成转速值，根据所生成的转速值，设计矩阵，生成工况列表；并支持【删除工况】、【刷新计算进度】、【开始试验】、【停止试验】、【继续】功能；所述虚拟试验回放演示的界面具有提取已计算完毕工况结果功能，可以打开cfdpost，并将主要结果以云图的方式显示在结果示意图中；所述虚拟试验数据分析是指根据计算结果，绘制不同转速下潜液泵水力性能曲线以及不同转速下扬程、效率、功率曲线；所述模型修正是指在模型修正界面，导入物理试验数据，通过对比虚拟试验数据与物理试验数据结果，根据对比结果，进行网格修正或求解设置，开始优化；虚拟与物理试验结果对比是指在虚拟、物理试验结果对比分析与评价界面，将物理试验结果与优化后的虚拟试验结果进行对比，包括扬程曲线对比、效率曲线对比、功率曲线对比，并得出本次试验的结论；生成报告是指将试验编号、工程编号、工程名称、水力性能曲线、计算结果云图等自动加载至报告相应位置。
实施例1
潜液泵水力性能实施步骤：通过门户系统进入潜液泵水力性能虚拟试验模块，以通用有限元软件Ansys为平台，经过如下步骤：
(1)虚拟试验计算管理，在虚拟试验界面，用户首先需要选择工作目录，表格中自动更新目录下所有已完成的潜液泵水力性能虚拟试验任务，并且后续进行的各个虚拟试验任务都放在该目录下，同时作为潜液泵水力性能虚拟试验的首页；
(2)试验台模型导入，在试验台模型导入界面，支持试验台本地模型导入功能以及试验台数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能；
(3)泵头模型导入，在泵头模型导入界面，支持泵头本地模型导入功能以及泵头数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能；
(4)过渡管模型导入，在过渡管模型导入界面，支持过渡管本地模型导入功能以及过渡管数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能；
(5)网格划分，在网格划分及试验条件界面中，对网格参数进行设置，并进行网格划分，设置试验条件以及求解精度，网格参数包括网格大小、壁面网格高度、边界层数、膨胀比例；
(6)虚拟试验仿真计算，在虚拟试验仿真计算界面，设置流量点个数，通过转速的最小值与最大值、转速个数，生成转速值，根据所生成的转速值，设计矩阵，生成工况列表；
(7)虚拟试验回放演示，该界面具有提取已计算完毕工况结果功能，可以打开cfdpost，并将主要结果以云图的方式显示在结果示意图中；
(8)虚拟试验数据分析，根据计算结果，绘制不同转速下潜液泵水力性能曲线以及不同转速下扬程、效率、功率曲线；
(9)模型修正，在模型修正界面，导入物理试验数据，通过对比虚拟试验数据与物理试验数据结果，根据对比结果，进行网格修正或求解设置，开始优化；
(10)虚拟与物理试验结果对比，在虚拟、物理试验结果对比分析与评价界面，将物理试验结果与优化后的虚拟试验结果进行对比，包括扬程曲线对比、效率曲线对比、功率曲线对比，并得出本次试验的结论；
(11)生成报告，将试验编号、工程编号、工程名称、水力性能曲线、计算结果云图等自动加载至报告相应位置。
实施例2
潜液泵振动性能实施步骤：以通用有限元软件Ansys workbench为平台，在DesignModel模块导入潜液泵模型(包括顶板、管柱、泵头等部件)，在Engineering Data模块对指定部件的材料密度、杨氏模量等参数进行修改。通过手动接触设置对零件间的容差进行调整。设置不同部间的网格尺寸，对潜液泵模型离散化。根据起重机的受力特点，进行边界约束及载荷添加，从而建立起最终的潜液泵振动仿真模型。
实施例4
潜液泵STC阀调速性能实施步骤：进入该流程界面，选择工作路径并新建虚拟试验；以多领域通用CAE平台MWorks为计算平台，从本地或者数据库中导入本次计算需要的STC阀模型；修改控制参数并保存，设置扫动参数及求解参数，然后开始执行计算程序；计算完成后添加物理试验数据，查看并对比本次虚拟试验的数据及结果曲线；对本次虚拟试验进行误差分析并给出评价，误差较大可以选择修改参数重新计算；查看最终结果曲线并生成报告。
实施例5
起重机负载性能实施步骤：通过门户系统进入起重机负载性能虚拟试验模块，以通用有限元软件Ansys workbench为平台，在Design Modeler模块导入主臂、副臂、绞车、机架、基柱等结构，进行整机模型建模，并在Design Modeler模块进行几何模型的缝补、切割、合并等操作，消除小的倒角、锐变、破面、断线等几何特征，在Engineering Data对材料的泊松比、杨氏模量等几何参数进行设置，并在DS模块将材料属性赋给相应的结构，通过自动接触探测以及手动接触设置相结合的方式，对各零件、布套之间的连接关系、转动副等进行设置，同时，采用自动扫略Sweep方式对薄板等结构进行六面体网格划分，使主动补偿起重机模型离散化。根据主动波浪起重机的受力特点，进行载荷加载以及边界条件约束，从而建立最终的主动补偿吊机仿真模型，计算完成后再通过虚拟试验与物理试验进行对比，通过优化算法，对起重机模型参数进行寻优，计算寻优后结果，保证试验误差，输出结果报告。
实施例6
起重机主动波浪补偿性能实施步骤：进入该流程界面，选择工作路径并新建虚拟试验；以多领域通用CAE平台MWorks为计算平台，从本地或者数据库中导入本次计算需要的起重机模型；设置本次虚拟试验的液压、控制及机械系统参数并确认；设置波浪信号赋值的扫动区间及个数并确认；输入求解参数并执行计算程序；计算结束后查看虚拟试验结果曲线。

Claims (10)

1.一种船用机电设备虚拟试验应用服务系统，其特征在于，所述服务系统包括系统门户和虚拟试验模块；所述虚拟试验模块包括潜液泵水力性能虚拟试验模块、潜液泵振动性能虚拟试验模块、潜液泵STC阀调速性能虚拟试验模块、起重机负载性能虚拟试验模块、起重机主动波浪补偿性能虚拟试验模块中的一种或多种；各模块通过各模块端口，与系统门户连接。
2.根据权利要求1所述的船用机电设备虚拟试验应用服务系统，其特征在于，所述虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示三个过程；所述流程模板开发是将流程控制命令传递给虚拟试验，之后虚拟试验将计算结果数据传递给系统门户，进行结果展示。
3.根据权利要求1所述的船用机电设备虚拟试验应用服务系统，其特征在于，所述潜液泵水力性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统导入几何模型、设置材料属性、划分自动网格、设置试验工况、设置优化算法，分别形成虚拟试验模型、虚拟试验材料、虚拟样机生成、虚拟工况模拟、虚拟迭代优化，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
4.根据权利要求1所述的船用机电设备虚拟试验应用服务系统，其特征在于，所述潜液泵振动性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统生成自动材料属性、导入几何模型、设置自动接触、划分自动网格、施加工况载荷，分别形成虚拟试验材料、虚拟试验模型、虚拟装配关系、虚拟样机生成、虚拟工况加载，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
5.根据权利要求1所述的船用机电设备虚拟试验应用服务系统，其特征在于，所述潜液泵STC阀调速性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发模块为通过虚拟试验设计仿真系统导入虚拟样机、设置控制参数、设置参数扫动、设置求解参数，分别形成虚拟样机模型、虚拟控制参数、虚拟扫动参数和虚拟求解参数，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
6.根据权利要求1所述的船用机电设备虚拟试验应用服务系统，其特征在于，所述起重机负载性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统生成自动材料属性、导入几何模型、设置自动接触、划分自动网格、匹配自动载荷，分别形成虚拟试验材料、虚拟试验模型、虚拟姿态调整、虚拟样机生成、虚拟试验环境，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
7.根据权利要求1所述的船用机电设备虚拟试验应用服务系统，其特征在于，所述起重机主动波浪补偿性能虚拟试验模块包括流程模板开发、虚拟试验和结果展示；所述流程模板开发为通过虚拟试验设计仿真系统导入虚拟样机、设置主要系统参数、设置波浪信号扫动、设置求解参数，分别形成虚拟样机模型、虚拟系统参数、虚拟扫动参数、虚拟求解参数，最终完成虚拟试验，并将结果展示；所述结果展示包括虚拟试验结果、物理试验与虚拟试验结果对比，并寻优结果。
8.一种权利要求1所述船用机电设备虚拟试验应用服务系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：用户进入门户系统，在门户内选择需要进行试验的目标产品，从已有的虚拟试验模板中选择对应产品的虚拟试验模块，如潜液泵水力性能虚拟试验、潜液泵振动性能虚拟试验、潜液泵STC阀调速性能虚拟试验、起重机负载性能虚拟试验、起重机主动波浪补偿性能虚拟试验，单击打开模块进入对应的虚拟试验流程，流程模板传达流程控制命令，之后各模型进行虚拟试验，并将计算结果数据通过各模块端口，在系统门户上展示。
9.根据权利要求1所述的船用机电设备虚拟试验应用服务系统，其特征在于，所述虚拟试验模块为潜液泵水力性能虚拟试验模块；
所述潜液泵水力性能虚拟试验模块的处理过程包括：虚拟试验计算管理、试验台模型导入、泵头模型导入、过渡管模型导入、网格划分、虚拟试验仿真计算、虚拟试验回放演示、虚拟试验数据分析、模型修正、虚拟与物理试验结果对比和生成报告。
10.根据权利要求9所述的船用机电设备虚拟试验应用服务系统，其特征在于，所述虚拟试验计算管理是指在虚拟试验界面，用户首先需要选择工作目录，表格中自动更新目录下所有已完成的潜液泵水力性能虚拟试验任务，并且后续进行的各个虚拟试验任务都放在该目录下，同时作为潜液泵水力性能虚拟试验的首页，具备【新建】流程、【删除】流程、【打开】已有流程以及【另存】流程的功能；所述试验台模型导入是指在试验台模型导入界面，支持试验台本地模型导入功能以及试验台数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能，同时对数据库可以进行【删除】、【保存】操作；所述泵头模型导入是指在泵头模型导入界面，支持泵头本地模型导入功能以及泵头数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能，同时对数据库可以进行【删除】、【保存】操作；所述过渡管模型导入是指在过渡管模型导入界面，支持过渡管本地模型导入功能以及过渡管数据库模型导入功能，在导入本地模型的前提下，支持将本地模型添加至数据功能，同时对数据库可以进行【删除】、【保存】操作；所述网格划分是指在网格划分及试验条件界面中，可以对网格参数进行设置，并进行网格划分，设置试验条件以及求解精度，网格参数包括网格大小、壁面网格高度、边界层数、膨胀比例；所述虚拟试验仿真计算是指在虚拟试验仿真计算界面，设置流量点个数，通过转速的最小值与最大值、转速个数，生成转速值，根据所生成的转速值，设计矩阵，生成工况列表；并支持【删除工况】、【刷新计算进度】、【开始试验】、【停止试验】、【继续】功能；所述虚拟试验回放演示的界面具有提取已计算完毕工况结果功能，可以打开CFD-Post，并将主要结果以云图的方式显示在结果示意图中；所述虚拟试验数据分析是指根据计算结果，绘制不同转速下潜液泵水力性能曲线以及不同转速下扬程、效率、功率曲线；所述模型修正是指在模型修正界面，导入物理试验数据，通过对比虚拟试验数据与物理试验数据结果，根据对比结果，进行网格修正或求解设置，开始优化；虚拟与物理试验结果对比是指在虚拟、物理试验结果对比分析与评价界面，将物理试验结果与优化后的虚拟试验结果进行对比，包括扬程曲线对比、效率曲线对比、功率曲线对比，并得出本次试验的结论；生成报告是指将试验编号、工程编号、工程名称、水力性能曲线、计算结果云图等自动加载至报告相应位置。
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