CN112084663B - 一种基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柔性管道三维模拟技术领域，具体涉及一种基于复杂海洋环境下的柔性管道的试验系统和三维数值模拟方法，所述柔性管道的试验系统包括模型输入模块、数值仿真模块，物理模型测试模块、经验学习库模块和上位机，所述经验学习库模块包括实用实例库模块、以往计算实例库模块，所述实用实例库模块录入现有的以往海底柔性管道的使用和实测的数据。本申请将数值计算模拟方法和物理模型试验方法相结合的方式，利用两种方法相互交叉验证，从而使得数值计算和物理试验模型得到尽可能准确的结果，同时，本申请排除了数值计算由于输入初始参数不准确导致的数值计算错误，还可以防止由于尺寸效应导致物理模型试验的错误；同时，利用神经网络学习，加快数值计算的收敛速度和效率。

Description

一种基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系统

技术领域

本发明涉及海洋管道技术领域，具体涉及一种基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系统。

背景技术

最近几十年来，世界各国对于近乎无限的能源需求与有限的化石资源储量 之间的矛盾保持了足够的警惕。尤其是自上世纪70年代以来多次石油危机的 爆发，引发了世界能源市场长远的结构性变化，世界各主要石油进口国开始不 断积极找寻替代能源，开发节能技术。但是由于节能产品的研发和市场推广往 往需要大量的时间和资金投入，而数量充沛、供给稳定的替代能源仍处于一个 漫长的探寻过程之中，目前全世界对于化石能源过度依赖的状况在可预见的未 来内仍难以从根本上得到改变。

为了获得更多得到石油，人们的眼光瞄准了海洋石油，并且正在进行大规 模的海洋石油开采。随着海洋油气资源的大规模开采，海底管线得到了大量的 应用。现阶段铺设的管线结构分为单管结构和管束结构，其中子母管结构作为 管束结构的一种也得到了大量实际应用。

而在管系铺设中和使用中，管系会受到海洋波浪、洋流等影响，导致管系 运动，这可能导致管系移位或者受到牵拉力过大，或者局部变形，轻者导致期 望使用寿命变短，重者甚至会导致管系断裂，发生严重的泄露事故。因此，在 管系布设前对管系进行数值模拟就显得非常重要。目前对海底输送油气的管系 并没有进行系统而有效的模拟，或者在进行数值模拟之后，仅是进行一个模型 试验验证后，并无一个数值模拟和模型试验的有效联合验证方法，所以更多时 候，仅是利用数值模拟进行数值计算，并进行研究，而模型试验更多仅是对优 化后的一个方案进行验证的手段，而在模型试验验证不能满足使用条件时，则重新进行优化，或者调整相应的参数，再重新进行模拟计算、模型试验，这样 进行优化设计的方法存在一个弊端，那就是模型试验的成本较高、多次模型试 验的时间长，这样导致试验的时间成本和经济成本对企业来说也是一个不小的 负担。况且，在进行模型试验时，由于对实际安装的管系进行了等比例的缩放， 而作为流体力学一个特点，那就是会存在尺度效应，这会导致在数值模拟和模 型试验时存在较大的误差，甚至产生相反或者毫无意义的结构，这对模拟计算 和模型试验来说显然是十分不利的，导致计算失败。而最为准确的是做实际尺 寸的模型试验，但是实际尺寸的模型，造价成本必然更高，这导致的后果就是 经济成本和时间成本也更大，这对企业来说，该方法在实际使用价值来说同样 不可取。

另外一方面，作为数值计算领域的本领域技术人员来说都知道，由于其数 值三维模拟实质是求解复杂的微分方程的数值解，这是利用数值计算方法不断 去逼近，获得最接近的近似数值解，即不断调整输入值去求最接近的解，这通 常需要花费较长的时间，且由于是求解大量的方程，对计算主机的要求也比较 高，即投入成本较大。而影响数值计算收敛速度快慢的一个重要因素就是初始 值的选择，而这通常都是依靠计算者的经验或者设置常规的数值；但这样有一 个很大的问题，一方面，这对计算者的经验要求过高，而若依据常规的数值作 为初始值，则会导致收敛时间过长，浪费使用者的计算资源。如果能够提供一 种快速的计算方法必然可以有效提供更加复杂的算法和提供更优秀的仿真方 案。

面对上述技术问题，目前在现有技术中并无一个有效技术方案，以解决上 述技术问题。为此，希望提供一个更经济、简便的对柔性管道的数值模拟手段， 以便能解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于复杂海洋环境的柔性管道的 试验系统，其可以进行数值计算和数值仿真，能够快速计算分析出结果，从而 解决节省时间成本、提供计算效率的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系统，其特征在于，所述柔性管 道的试验系统包括模型输入模块、数值仿真模块，物理模型测试模块、经验学 习库模块和上位机；

所述模型输入模块用于创建基于复杂海洋环境下的柔性管道和海洋环境 CAD模型，其分别和数值仿真模块和物理模型测试模块连接；并且，在完成CAD 模型后，将CAD模型发送给数值仿真模块和物体模型测试模块；

所述数值仿真模块包括数值计算网格生成模块、边界条件输入模块、数值 计算模块和CAD三维数值显示模块，所述数值仿真模块和上位机连接；所述数 值仿真模块在接收到CAD模型后，通过计算网格生产模块形成可以数值计算的 网格，所述边界条件输入模块获取所述上位机中输入的计算边界条件，所述数 值计算模块依据所述数值计算网格生成模块生成的数值计算网格和边界条件进 行三维数值计算，并将三维数值计算的结果发送给CAD三维数值显示模块进行 显示，同时，将三维数值计算结果数据发送给所述上位机；

所述经验学习库模块，包括实用实例库模块、以往计算实例库模块，所述 经验学习模块和所述数值仿真模块、所述模型输入模块和所述物理模型测试模 块信号连接；所述实用实例库模块录入现有的以往海底柔性管道的使用和实测 的数据；所述以往计算实例库模块存储有每次三维数值计算的结果和计算模型；

所述物理模型测试模块包括海洋环境水池，物理模型生成模块，试验测试 控制模块和实验数据收集模块；所述海洋环境水池包括水池、造波机系统、电 阻式波高仪、流速仪；其中，所述电阻式波高仪用于测量波高，所述流速仪用 于测量水流速度；所述实验数据收集模块收集所述海洋环境水池的实验数据， 并将获得的实验数据发送给上位机，所述物体模型生成模块根据所述模型输入 模块创建的CAD模型制作物理实验模型，并将物理实验模型转移到海洋环境水 池进行实验。

优选的，所述数值仿真模块的边界条件输入模块的边界数据依据经验学习 库模块中所述以往计算实例库模块的边界条件确定，并依据具体计算情况进行 调整。

优选的，所述经验学习模块还包括神经网络模块，所述神经网络模块读取 实用实例库模块和以往计算实例库模块的数据，并依据当前的输入模型输入模 块进行初步的学习，输出学习结果给所述数值仿真模块，从而加快数值计算的 收敛速度，尽快得到结果。

优选的，所述上位机能够依据所述数值仿真模块提交的三维数值计算结果 数据和所述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和验证，如果两者 数据趋势一致，则认为所述三维数据计算结果正确，并利用上位机进行三维显 示的输出和其他方式的输出。

优选的，所述经验学习库模块的所述以往计算实例库模块录入所述数值仿 真模块提交的三维数值计算结果数据和所述物理模型测试模块获得的实验数 据。

本申请还提供一种基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系统的数值模拟方 法，包括基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系统，所述柔性管道的试验系统 包括模型输入模块、数值仿真模块，物理模型测试模块、经验学习库模块和上 位机；

所述模型输入模块用于创建基于复杂海洋环境下的柔性管道和海洋环境 CAD模型，其分别和数值仿真模块和物理模型测试模块连接；

所述数值仿真模块包括数值计算网格生成模块、边界条件输入模块、数值 计算模块和CAD三维数值显示模块，所述数值仿真模块和上位机连接；

所述经验学习库模块，包括实用实例库模块、以往计算实例库模块，所述 经验学习模块和所述数值仿真模块、所述模型输入模块和所述物理模型测试模 块信号连接；所述实用实例库模块录入现有的以往海底柔性管道的使用和实测 的数据；所述以往计算实例库模块存储有每次三维数值计算的结果和计算模型；

所述物理模型测试模块包括海洋环境水池，物理模型生成模块，试验测试 控制模块和实验数据收集模块；所述海洋环境水池包括水池、造波机系统、电 阻式波高仪、流速仪；其中，所述电阻式波高仪用于测量波高，所述流速仪用 于测量水流速度；

进行数值模拟时，包括以下步骤：

S1、根据实际设计目标，通过所述模型输入模块输入设计目标和设计场景， 所述模型输入模块生成CAD模型，将CAD模型发送给数值仿真模块和物体模 型测试模块；

S2、所述数值仿真模块在收到CAD模型后，所述数值仿真模块在接收到 CAD模型后，通过计算网格生产模块形成可以数值计算的网格，所述边界条件 输入模块获取所述上位机中输入的计算边界条件，所述数值计算模块依据所述 数值计算网格生成模块生成的数值计算网格和边界条件进行三维数值计算，并 将三维数值计算的结果发送给CAD三维数值显示模块进行显示，同时，将三维 数值计算结果数据发送给所述上位机；

S3、在完成数值仿真模块数值计算后，所述物体模型生成模块根据所述模 型输入模块创建的CAD模型制作物理实验模型，并将物理实验模型转移到海洋 环境水池进行实验；所述实验数据收集模块收集所述海洋环境水池的实验数据， 并将获得的实验数据发送给上位机；

S4、所述上位机依据所述数值仿真模块提交的三维数值计算结果数据和所 述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和验证，如果两者数据趋势 一致，则认为所述三维数据计算结果正确，并利用上位机进行三维显示的输出 和其他方式的输出；

S5、所述经验学习库模块的所述以往计算实例库模块录入所述数值仿真模 块提交的三维数值计算结果数据和所述物理模型测试模块获得的实验数据。

优选的，在所述步骤S2中，所述数值仿真模块的边界条件输入模块的边界 数据依据经验学习库模块中所述以往计算实例库模块的边界条件确定，并依据 具体计算情况进行调整。

优选的，在所述步骤S2中，所述经验学习模块还包括神经网络模块，所述 神经网络模块读取实用实例库模块和以往计算实例库模块的数据，并依据当前 的输入模型输入模块进行初步的学习，输出学习结果给所述数值仿真模块，从 而加快数值计算的收敛速度，尽快得到结果。

优选的，在所述步骤S4中，在所述上位机依据所述数值仿真模块提交的三 维数值计算结果数据和所述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和 验证中，如果两者数据趋势不一致，则可能是由于尺度效应导致的所述物理模 型测试的实验数据不准确，也可能是三维数据计算的边界条件或者约束条件不 准确；此时利用经验学习模块的以往计算实例库模块的边界条件或约束条件进 行修改，重新进行步骤S2中的数值仿真模块的数值计算，并执行步骤S3和之 后的步骤。

优选的，在所述步骤S4中，在所述上位机依据所述数值仿真模块提交的三 维数值计算结果数据和所述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和 验证中，如果两者数据趋势不一致，且利用经验学习模块的以往计算实例库模 块的边界条件或约束条件进行修改，重新进行步骤S2中的数值仿真模块的数值 计算，并将计算结果和所述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和 验证再次进行比较，如果两者数据趋势不一致，则调整物理模型的尺寸，以减 少尺寸效应的影响。

本申请还包括一种基于复杂海洋环境的柔性管道设计方法，其利用所述经 验学习库模块的实用实例库模块、以往计算实例库模块存储的案例，结合新的 设计条件，设计出5-10个柔性管道布设的方案，并利用基于复杂海洋环境的柔 性管道的试验系统进行计算，并依据计算结果选择最优方案。

本发明的有益效果为：

本发明设计了一种利用数值仿真和物理实验相结合的海洋环境下的柔性管 系三维数值模拟方法，一方面，将数值计算模拟方法和物理模型试验方法相结 合的方式，利用两种方法相互交叉验证，从而使得数值计算和物理试验模型得 到尽可能准确的结果，排除数值计算由于输入初始参数不正确导致的数值计算 错误；同时，可以防止由于尺寸效应导致物理模型试验错误；

另外一方面，本申请利用以往模型和算例的结果，利用神经网络的学习方 法去加快数值计算的收敛，从而减少计算时间和计算设备的配置，从而提高了 运算能力，节约成本。而且，存储模块存储了大量的算例，可以为设计提供设 计基础，方面快速设计方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系统的原理图；

图2是本发明的数值仿真测试模块设计框图；

图3是本发明物理模型测试模块的数值波浪水池计算域；

图4是本发明物理模型测试模块的波浪水池结构图；

图5是本发明物理模型测试模块的组成示意图。

图中各个标号意义为：

1、上位机；2、数值仿真模块；3、物理模型测试模块；4、经验学习库模 块；5、模型输入模块；6、数值计算网格生成模块；7、边界条件输入模块；8、 数值计算模块；9、CAD三维数值显示模块；10、海洋环境水池；11、物理模 型生成模块；12、试验测试控制模块；13、实验数据收集模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明 实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中 的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例公开了如图1所示的一种基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系 统，其特征在于，所述柔性管道的试验系统包括模型输入模块、数值仿真模块， 物理模型测试模块、经验学习库模块和上位机；

所述模型输入模块用于创建基于复杂海洋环境下的柔性管道和海洋环境 CAD模型，其分别和数值仿真模块和物理模型测试模块连接；并且，在完成CAD 模型后，将CAD模型发送给数值仿真模块和物体模型测试模块；

所述数值仿真模块包括数值计算网格生成模块、边界条件输入模块、数值 计算模块和CAD三维数值显示模块，所述数值仿真模块和上位机连接；所述数 值仿真模块在接收到CAD模型后，通过计算网格生产模块形成可以数值计算的 网格，所述边界条件输入模块获取所述上位机中输入的计算边界条件，所述数 值计算模块依据所述数值计算网格生成模块生成的数值计算网格和边界条件进 行三维数值计算，并将三维数值计算的结果发送给CAD三维数值显示模块进行 显示，同时，将三维数值计算结果数据发送给所述上位机；

所述经验学习库模块，包括实用实例库模块、以往计算实例库模块，所述 经验学习模块和所述数值仿真模块、所述模型输入模块和所述物理模型测试模 块信号连接；所述实用实例库模块录入现有的以往海底柔性管道的使用和实测 的数据；所述以往计算实例库模块存储有每次三维数值计算的结果和计算模型；

所述物理模型测试模块包括海洋环境水池，物理模型生成模块，试验测试 控制模块和实验数据收集模块；所述海洋环境水池包括水池、造波机系统、电 阻式波高仪、流速仪；其中，所述电阻式波高仪用于测量波高，所述流速仪用 于测量水流速度；所述实验数据收集模块收集所述海洋环境水池的实验数据， 并将获得的实验数据发送给上位机，所述物体模型生成模块根据所述模型输入 模块创建的CAD模型制作物理实验模型，并将物理实验模型转移到海洋环境水 池进行实验，所述试验测试控制模块根据物理试验模型和试验参数进行物理模 拟实验。

优选的，所述数值仿真模块的边界条件输入模块的边界数据依据经验学习 库模块中所述以往计算实例库模块的边界条件确定，并依据具体计算情况进行 调整。

优选的，所述经验学习模块还包括神经网络模块，所述神经网络模块读取 实用实例库模块和以往计算实例库模块的数据，并依据当前的输入模型输入模 块进行初步的学习，输出学习结果给所述数值仿真模块，从而加快数值计算的 收敛速度，尽快得到结果。

优选的，所述上位机能够依据所述数值仿真模块提交的三维数值计算结果 数据和所述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和验证，如果两者 数据趋势一致，则认为所述三维数据计算结果正确，并利用上位机进行三维显 示的输出和其他方式的输出。

优选的，所述经验学习库模块的所述以往计算实例库模块录入所述数值仿 真模块提交的三维数值计算结果数据和所述物理模型测试模块获得的实验数 据。

实施例2

本实施例还提供一种基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系统的数值模拟 方法，包括基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系统，所述柔性管道的试验系 统包括模型输入模块、数值仿真模块，物理模型测试模块、经验学习库模块和 上位机；

所述模型输入模块用于创建基于复杂海洋环境下的柔性管道和海洋环境 CAD模型，其分别和数值仿真模块和物理模型测试模块连接；

所述数值仿真模块包括数值计算网格生成模块、边界条件输入模块、数值 计算模块和CAD三维数值显示模块，所述数值仿真模块和上位机连接；

所述经验学习库模块，包括实用实例库模块、以往计算实例库模块，所述 经验学习模块和所述数值仿真模块、所述模型输入模块和所述物理模型测试模 块信号连接；所述实用实例库模块录入现有的以往海底柔性管道的使用和实测 的数据；所述以往计算实例库模块存储有每次三维数值计算的结果和计算模型；

所述物理模型测试模块包括海洋环境水池，物理模型生成模块，试验测试 控制模块和实验数据收集模块；所述海洋环境水池包括水池、造波机系统、电 阻式波高仪、流速仪；其中，所述电阻式波高仪用于测量波高，所述流速仪用 于测量水流速度；所述试验测试控制模块根据物理试验模型和试验参数进行物 理模拟实验；

进行数值模拟时，包括以下步骤：

S1、根据实际设计目标，通过所述模型输入模块输入设计目标和设计场景， 所述模型输入模块生成CAD模型，将CAD模型发送给数值仿真模块和物体模 型测试模块；

S2、所述数值仿真模块在收到CAD模型后，所述数值仿真模块在接收到 CAD模型后，通过计算网格生产模块形成可以数值计算的网格，所述边界条件 输入模块获取所述上位机中输入的计算边界条件，所述数值计算模块依据所述 数值计算网格生成模块生成的数值计算网格和边界条件进行三维数值计算，并 将三维数值计算的结果发送给CAD三维数值显示模块进行显示，同时，将三维 数值计算结果数据发送给所述上位机；

S3、在完成数值仿真模块数值计算后，所述物体模型生成模块根据所述模 型输入模块创建的CAD模型制作物理实验模型，并将物理实验模型转移到海洋 环境水池进行实验；所述实验数据收集模块收集所述海洋环境水池的实验数据， 并将获得的实验数据发送给上位机；

S4、所述上位机依据所述数值仿真模块提交的三维数值计算结果数据和所 述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和验证，如果两者数据趋势 一致，则认为所述三维数据计算结果正确，并利用上位机进行三维显示的输出 和其他方式的输出；

S5、所述经验学习库模块的所述以往计算实例库模块录入所述数值仿真模 块提交的三维数值计算结果数据和所述物理模型测试模块获得的实验数据。

优选的，在所述步骤S2中，所述数值仿真模块的边界条件输入模块的边界 数据依据经验学习库模块中所述以往计算实例库模块的边界条件确定，并依据 具体计算情况进行调整。

优选的，在所述步骤S2中，所述经验学习模块还包括神经网络模块，所述 神经网络模块读取实用实例库模块和以往计算实例库模块的数据，并依据当前 的输入模型输入模块进行初步的学习，输出学习结果给所述数值仿真模块，从 而加快数值计算的收敛速度，尽快得到结果。

优选的，在所述步骤S4中，在所述上位机依据所述数值仿真模块提交的三 维数值计算结果数据和所述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和 验证中，如果两者数据趋势不一致，则可能是由于尺度效应导致的所述物理模 型测试的实验数据不准确，也可能是三维数据计算的边界条件或者约束条件不 准确；此时利用经验学习模块的以往计算实例库模块的边界条件或约束条件进 行修改，重新进行步骤S2中的数值仿真模块的数值计算，并执行步骤S3和之 后的步骤。

优选的，在所述步骤S4中，在所述上位机依据所述数值仿真模块提交的三 维数值计算结果数据和所述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和 验证中，如果两者数据趋势不一致，且利用经验学习模块的以往计算实例库模 块的边界条件或约束条件进行修改，重新进行步骤S2中的数值仿真模块的数值 计算，并将计算结果和所述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和 验证再次进行比较，如果两者数据趋势不一致，则调整物理模型的尺寸，以减 少尺寸效应的影响。

实施例3

本实施还公开了一种基于复杂海洋环境的柔性管道设计方法，其利用所述 经验学习库模块的实用实例库模块、以往计算实例库模块存储的案例，结合新 的设计条件，设计出5-10个柔性管道布设的方案，并利用基于复杂海洋环境的 柔性管道的试验系统进行计算，并依据计算结果选择最优方案。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述 实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进 行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各 实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种基于复杂海洋环境的柔性管道的试验系统，其特征在于，所述柔性管道的试验系统包括模型输入模块、数值仿真模块，物理模型测试模块、经验学习库模块和上位机；

所述模型输入模块用于创建基于复杂海洋环境下的柔性管道和海洋环境CAD模型，其分别和数值仿真模块和物理模型测试模块连接；并且，在完成CAD模型后，将CAD模型发送给数值仿真模块和物体模型测试模块；

所述数值仿真模块包括数值计算网格生成模块、边界条件输入模块、数值计算模块和CAD三维数值显示模块，所述数值仿真模块和上位机连接；所述数值仿真模块在接收到CAD模型后，通过计算网格生成模块形成可以数值计算的网格，所述边界条件输入模块获取所述上位机中输入的计算边界条件，所述数值计算模块依据所述数值计算网格生成模块生成的数值计算网格和边界条件进行三维数值计算，并将三维数值计算的结果发送给CAD三维数值显示模块进行显示，同时，将三维数值计算结果数据发送给所述上位机；

所述经验学习库模块，包括实用实例库模块、以往计算实例库模块，所述实用实例库模块录入现有的以往海底柔性管道的使用和实测的数据；所述以往计算实例库模块存储有每次三维数值计算的结果；

所述物理模型测试模块包括海洋环境水池，物理模型生成模块，试验测试控制模块和实验数据收集模块；所述海洋环境水池包括水池、造波机系统、电阻式波高仪、流速仪；其中，所述电阻式波高仪用于测量波高，所述流速仪用于测量水流速度；所述实验数据收集模块收 集所述海洋环境水池的实验数据，并将获得的实验数据发送给上位机，所述物体模型生成模块根据所述模型输入模块创建的CAD模型制作物理实验模型，并将物理实验模型转移到海洋环境水池进行实验；所述试验测试控制模块根据物理试验模型和试验参数进行物理模拟实验；所述数值仿真模块的边界条件输入模块的边界数据是依据经验学习库模块中所述以往计算实例库模块的边界条件确定，并依据具体数值计算情况进行调整；

所述经验学习模块还包括神经网络模块，所述神经网络模块读取实用实例库模块和以往计算实例库模块的数据，并依据当前的输入模型输入模块进行初步的学习，输出学习结果给所述数值仿真模块，从而加快数值计算的收敛速度，以便尽快得到结果；

所述上位机能够依据所述数值仿真模块提交的三维数值计算结果数据和所述物理模型测试模块获得的实验数据进行数据校验和验证，如果两者数据趋势一致，则认为所述三维数据计算结果正确，并利用上位机进行三维图像显示的输出；

所述经验学习库模块的所述以往计算实例库模块录入所述数值仿真模块提交的三维数值计算结果数据和所述物理模型测 试模块获得的实验数据。

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