CN112380727A - 工业软件框架中机理模型库及其调用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开工业软件框架中机理模型库及其调用方法，机理模型库用于构建机理视图，机理模型库包括：至少一个机理模型，一个机理模型对应于工业软件的一个环节，每个机理模型均包括以下内容：单元数据、特性数据、载荷数据、分析数据以及结果数据。本发明公开了用于构建机理视图的机理模型库，使得机理视图的构建更便利，可以更直观查阅机理视图的内容以及机理视图在各个环节所表征的含义，本发明公开的机理模型库的调用借助模型库管理系统，调用方法简单快速。
Description
技术领域
本发明属于工业软件技术领域，具体涉及一种工业软件框架中机理模型库及其调用方法。
背景技术
在工业软件领域，工业产品不仅仅指生产的产品，设备、生产线、系统等都统称为工业产品。针对这些工业产品所开发出来的软件称为工业软件。工业软件涉及工业产品的设计、制造，运维和管理全生命周期。
传统的软件开发都是面向对象或者面向过程的，随着计算机科学技术的迅速发展，工业软件系统越来越复杂,功能越来越强大，若还采用原来旧的方法开发软件,则无法满足软件系统的要求，这就需要有一种更新，更符合系统工程要求的方法来指导软件系统的开发。但由于工业软件的特殊性和复杂性，这些传统的开发模式已经无法满足工业软件的开发需求，面向模型的开发模式成为工业软件开发的主要方式。
在工业软件从规划到应用过程中往往需要很多人员的参与，每个人都充当不同的角色。所以工业软件视图又可以分为物理视图、用户视图、机理视图、开发视图，部署视图和运行视图，如图1所示。每个视图都需要不同的人员角色的参与，开发视图参与者往往是软件开发工程师，机理视图的参与者往往是应用者或专家。
机理视图涉及到工业软件原理性开发，它往往已经聚焦到某个具体的工业领域，在开发视图的基础之上，应用工程师通过与具有领域背景的应用专家反复沟通形成的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了工业软件框架中机理模型库及其调用方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一方面，本发明公开工业软件框架中机理模型库，机理模型库用于构建机理视图，机理模型库包括：至少一个机理模型，一个机理模型对应于工业软件的一个环节，每个机理模型均包括以下内容：单元数据、特性数据、载荷数据、分析数据以及结果数据。
在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
作为优选的方案，对应于工业软件不同环节的机理模型所包括的内容不同。
作为优选的方案，机理模型库包括两个机理模型，一个机理模型对应于工业软件的设计环节，另一个机理模型对应于工业软件的仿真环节。
另一方面，本发明公开工业软件框架中机理模型库的调用方法，利用模型管理系统调用上述任一种工业软件框架中机理模型库中的机理模型。
作为优选的方案，模型管理系统包括：
产品模型库，用于保存模型字典、产品构形、特性字典、特征构形、行为构形以及流程构形；
数据模型库，用于保存数据字典和数据构形；
数据库，用于保存数据和特性；
方法模型库，用于保存方法字典和方法构形；
方法库，用于保存方法程序。
作为优选的方案，每一个机理模型都对应模型字典中一个字典ID号。
作为优选的方案，具体包括以下步骤：
步骤1)，通过模型字典的字典ID号确定机理模型，该机理模型获取单元数据；
步骤2)，根据模型字典的字典ID号和特性字典的字典ID号，在数据库中查到对应特性数据，并赋值给机理模型中的特性数据，该机理模型获取特性数据；
根据模型字典的字典ID号和数据字典的字典ID号，在数据库中查到对应载荷数据，并赋值给机理模型中的载荷数据，该机理模型获取载荷数据；
步骤3)，定义模型的行为，该机理模型获取分析数据，执行分析，得出分析结果，该机理模型获取结果数据。
作为优选的方案，步骤2)还包括：根据模型字典的字典ID号和方法字典的字典ID号，在方法库中查到对应方法，并赋值给机理模型。
本发明工业软件框架中机理模型库及其调用方法公开了用于构建机理视图的机理模型库，使得机理视图的构建更便利，可以更直观查阅机理视图的内容以及机理视图在各个环节所表征的含义，本发明公开的机理模型库的调用借助模型库管理系统，调用方法简单快速。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为现有技术中工业软件六大视图。
图2为本发明实施例提供的机理模型库的框图。
图3为本发明实施例提供的模型管理系统的框图。
图4为本发明实施例提供的机理模型库的调用方法流程图。
其中：1-产品模型库，2-数据模型库，3-数据库，4-方法模型库，5-方法库。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
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，所描述的实施例仅仅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。“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件，不应当解释为排除附加的部件。
为了达到本发明的目的，本发明公开工业软件框架中机理模型库及其调用方法的其中一些实施例中，该机理模型库用于构建机理视图，如图2所示，机理模型库包括：至少一个机理模型，一个机理模型对应于工业软件的一个环节，每个机理模型均包括以下内容：单元数据、特性数据、载荷数据、分析数据以及结果数据。
对应于工业软件不同环节的机理模型所包括的内容不同。
在一些具体的实施例中，机理模型库包括两个机理模型，一个机理模型对应于工业软件的设计环节，另一个机理模型对应于工业软件的仿真环节。
设计环节和仿真环节对应的机理模型中所包含的内容不同。
对应于工业软件的设计环节的机理模型，单元数据包括了产品总装、产品的各个零部件等；特性数据包括了产品的材料、质量、外观、体积等；载荷数据包括了装配预紧力说明、产品总的重量等；分析数据包括了装配干涉检查、运动模拟等；结果数据中包括了产品用于生产制造的精确模型、装配模型、工艺卡等。
对应于工业软件的仿真环节的机理模型，单元数据包括有限元单元；特性数据包括材料参数、剖面参数、铺层参数、载荷包括力、速度、加速度、温度、振动、模态等；分析数据包括静力、动力、振动、模态分析等；结果数据包括各个分析产生的结果文件、曲线、表格等。机理视图模型库在调用时，根据用户所关心的内容，选择合适的节点，可查看具体的内容。
本发明实施例还公开工业软件框架中机理模型库的调用方法，利用模型管理系统调用上述任一实施例公开的工业软件框架中机理模型库中的机理模型。
进一步，模型管理系统包括：
产品模型库1，用于保存模型字典、产品构形、特性字典、特征构形、行为构形以及流程构形；
数据模型库2，用于保存数据字典和数据构形；
数据库3，用于保存数据和特性；
方法模型库4，用于保存方法字典和方法构形；
方法库5，用于保存方法程序。
机理模型库的调用要借助模型库管理系统，如图3所示，通过产品模型库1管理系统定义模型的字典，构型、特征、行为和流程。
每一个机理模型都对应模型字典中一个字典ID号。如在设计环节，弯管工艺路线规划系统机理模型中单元数据包括：弯管机床、弯管、夹具、模具；特性数据包括：弯管的直径、长度、材料；载荷数据包括：进给量、转动速度、回弹载荷；分析数据包括：干涉检查、工艺参数优化、回弹补偿计算；结果数据包括各个分析对应的结果
在仿真环节，如飞机结构强度系统机理模型中单元数据包括：杆、梁、三角形、四边形、四面体、六面体等有限元单元类型；特性数据包括：剖面形状、面积、惯性矩、材料弹性模量、泊松比、屈服极限；载荷数据包括：边界条件、单元力；分析数据包括各类稳定性校核方法；结果数据包括所有方法对应的结果数据、云图、曲线等等。
在工业互联网平台中，各种工业App共享一个平台，需要有模型库管理系统，不同的模型可能代表同一个产品的不同设计阶段，也能表示不同的产品在不同的阶段，因此，准确的调用对应的机理模型，需要根据模型在系统中唯一的ID号来确定。每一个机理模型都对应模型字典中一个字典ID号，机理模型中特性数据对应特性字典的字典ID号；机理模型中载荷数据对应模型库管理系统中的数据字典的字典ID号；机理模型中的方法也对应模型库管理系统中的方法字典的字典ID号；机理模型中的单元数据，是方法库5的输入，在方法调用时进行传参作用。
如图4所示，工业软件框架中机理模型库的调用方法具体包括以下步骤：
步骤1)，通过模型字典的字典ID号确定机理模型，该机理模型获取单元数据；
步骤2)，根据模型字典的字典ID号和特性字典的字典ID号，在数据库3中查到对应特性数据，并赋值给机理模型中的特性数据，该机理模型获取特性数据；
根据模型字典的字典ID号和数据字典的字典ID号，在数据库3中查到对应载荷数据，并赋值给机理模型中的载荷数据，该机理模型获取载荷数据；
步骤3)，定义模型的行为，该机理模型获取分析数据，执行分析，得出分析结果，该机理模型获取结果数据。
进一步，步骤2)还包括：根据模型字典的字典ID号和方法字典的字典ID号，在方法库5中查到对应方法，并赋值给机理模型。
经过以上3个步骤，就可以完成各类机理模型的调用和数据的读取展示，最终完成整个工业软件平台的构建和运行。
本发明工业软件框架中机理模型库及其调用方法公开了用于构建机理视图的机理模型库，使得机理视图的构建更便利，可以更直观查阅机理视图的内容以及机理视图在各个环节所表征的含义，本发明公开的机理模型库的调用借助模型库管理系统，调用方法简单快速。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.工业软件框架中机理模型库，其特征在于，机理模型库用于构建机理视图，所述机理模型库包括：至少一个机理模型，一个所述机理模型对应于工业软件的一个环节，每个所述机理模型均包括以下内容：单元数据、特性数据、载荷数据、分析数据以及结果数据。
2.根据权利要求1所述的工业软件框架中机理模型库，其特征在于，对应于所述工业软件不同环节的机理模型所包括的内容不同。
3.根据权利要求1所述的工业软件框架中机理模型库，其特征在于，所述机理模型库包括两个机理模型，一个所述机理模型对应于工业软件的设计环节，另一个所述机理模型对应于工业软件的仿真环节。
4.工业软件框架中机理模型库的调用方法，其特征在于，利用模型管理系统调用如权利1-3任一项所述的工业软件框架中机理模型库中的机理模型。
5.根据权利要求4所述的调用方法，其特征在于，所述模型管理系统包括：
产品模型库，用于保存模型字典、产品构形、特性字典、特征构形、行为构形以及流程构形；
数据模型库，用于保存数据字典和数据构形；
数据库，用于保存数据和特性；
方法模型库，用于保存方法字典和方法构形；
方法库，用于保存方法程序。
6.根据权利要求5所述的调用方法，其特征在于，每一个所述机理模型都对应模型字典中一个字典ID号。
7.根据权利要求6所述的调用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1)，通过模型字典的字典ID号确定机理模型，该机理模型获取单元数据；
步骤2)，根据模型字典的字典ID号和特性字典的字典ID号，在数据库中查到对应特性数据，并赋值给机理模型中的特性数据，该机理模型获取特性数据；
根据模型字典的字典ID号和数据字典的字典ID号，在数据库中查到对应载荷数据，并赋值给机理模型中的载荷数据，该机理模型获取载荷数据；
步骤3)，定义模型的行为，该机理模型获取分析数据，执行分析，得出分析结果，该机理模型获取结果数据。
8.根据权利要求7所述的调用方法，其特征在于，所述步骤2)还包括：根据模型字典的字典ID号和方法字典的字典ID号，在方法库中查到对应方法，并赋值给机理模型。
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