CN112560313B - 面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法及系统，包括：从设计选型库中读取三维模型数据、选择试验工况与设计目标、调用网格划分组件划分网格、使用工况建模组件生成仿真模型、将仿真模型提交至有限元求解器进行计算、使用仿真结果分析组件对计算结果文件进行数据提取、对选择的三维模型从可靠性、经济性两个维度进行打分、展示分值表推荐最优设计，通过打通设计和仿真信息壁垒，智能选型，帮助设计工程师从海量设计方案中自动筛选并推荐最佳方案。本发明能使用仿真分析手段验证产品设计，且能根据设定的目标自动获取最优设计推荐，让设计有据可依，大幅提高企业产品研发设计效率，缩减产品上市周期，提高产品质量。

Description

面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法及系统
技术领域
本发明涉及智能制造领域，具体的说是工业设计仿真系统，具体的说是一种面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法及系统。
背景技术
如今，高科电子厂家为了提升自家产品的竞争力，愈发重视产品的自主研发设计，而一个可靠的产品设计离不开试验验证分析过程，通过计算机仿真技术我们可以在虚拟环境中进行力学、热、电磁等各物理学科的验证分析。但如何将该技术应用于设计，方便设计工程师做选型决策是一项难题。
目前高科电子领域的设计和仿真软件仍是分离的，因为使用仿真软件进行产品验证分析不但需要软件操作知识，而且需要专业的理论和工程分析知识，导致设计工程师无法使用仿真软件指导设计，更不可能智能推荐最优设计方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出一种面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，包括如下步骤：
S1，从设计选型数据库中挑选并读取三维模型数据，获得三维模型数据的几何信息和材料信息；
S2，选择实验工况、设计目标；从实验工况数据库中选择零部件的使用工况类型，从设计目标数据库中选择零部件的性能指标限值；
S3，调用网格划分组件划分网格；根据三维模型数据的几何信息，计算出网格尺寸信息，根据得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据；
S4，使用工况建模组件生成仿真模型；将网格数据、材料信息输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型；
S5将仿真模型提交至有限元求解器进行计算，得到仿真结果数据文件；
S6，使用仿真结果分析组件对仿真结果数据文件进行数据提取，提取出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；
S7，对各三维模型从可靠性、经济性两个维度进行打分，推荐最优设计；
对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行求平均计算，得到可靠性分值；
S8，展示分值排序表，推荐最优设计；将同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值,根据综合分值的大小推荐最优设计。
进一步的，本发明提出一种面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，包括如下步骤：
S1，从设计选型数据库中挑选并读取三维模型数据，获得三维模型数据的几何信息和材料信息。
所述设计选型数据库为零部件三维模型数据库，包括若干三维零部件模型；所述三维零部件模型的名称包括零部件名称及编号；三维模型数据包括几何信息和材料信息。
进一步的，步骤S1包括如下三个子步骤：
S11，选择需要操作的零部件类型，并将该零部件类型输入设计仿真一体化软件；
所述设计仿真一体化软件包括零部件类型输入模块，所述零部件类型输入模块用于接收请求用户需要操作的零部件类型；
S12，设计仿真一体化软件根据用户输入的零部件类型，从设计选型数据库中按照零部件名称读取三维模型数据，获得某一类零部件所有的三维模型数据，三维模型数据包括几何信息和材料信息；
所述设计仿真一体化软件包括三维模型导入模块，三维模型导入模块用于根据零部件类型输入模块从设计选型数据库中挑选和读取相应的三维模型数据。
S13，设计仿真一体化软件解读S12中得到的某一类零部件所有的三维模型数据，将三维模型数据解读为零部件实体几何信息以及材料信息。
S2，选择实验工况、设计目标。
从实验工况数据库中选择零部件的使用工况类型，从设计目标数据库中选择零部件的性能指标限值；
所述实验工况数据库包括各种零部件的使用工况类型，所述使用工况类型包括零部件的国际标准、国家标准、行业标准、企业标准、特殊参数；
设计目标数据库包括各种零部件的性能指标限值，所述零部件的性能指标限值为各种零部件的性能要求所允许的限值，所述限值包括最大值和最小值、最高值和最低值。
S3，调用网格划分组件划分网格。
S31，首先，网格划分组件根据S1步骤中得到的零部件实体几何信息，调用公式，计算出网格尺寸信息；
所述公式：网格尺寸＝lengthmin/2；
lengthmin为零部件各个边中最小边的边长。
S32，然后，网格划分组件根据得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据；
网格划分组件为SMESH开源库，属于SMESH开源库中的组件，为现有技术，本发明仅是使用了该技术，并未对网格划分组件进行创新，对于网格划分组件的工作原理在此不再累述。
S4，使用工况建模组件生成仿真模型；将S3步骤中得到的网格数据、S1步骤中得到的材料信息、步骤S2步骤中得到的使用工况类型，输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型。
具体的，将S32步骤中得到的网格数据、S13步骤中得到的材料信息、步骤S21步骤中得到的使用工况类型，输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型。
进一步的，工况建模组件包括网格信息提取组件、荷载信息提取组件、约束信息提取组件、材料信息提取组件以及数据转换模型；
网格信息提取组件包括：网格节点坐标信息、单元节点编号信息。
网格节点坐标信息指在三维坐标系下X，Y，Z三个方向的坐标。
单元节点编号信息指每个单元的组成节点编号；
单元指几何模型经过网格划分后产生的网格单元。
荷载信息提取组件包括：荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息；
荷载节点信息指施加荷载的节点编号信息；
荷载方向信息指施加荷载的方向，通过坐标向量表示；
荷载大小信息指施加荷载的大小，通过一个数值表示。
约束信息提取组件包括：约束节点信息，约束方向信息；
约束节点信息：约束边界条件所在的节点编号信息；
约束方向信息；约束边界条件所需方向信息，分别用X、Y、Z、RX、RY、RZ表示；其中约束边界条件指零部件的边界限制；X、Y、Z、RX、RY、RZ分别代表物体的三个平动方向和三个转动方向。
材料信息提取组件包括：材料属性参数信息；
材料属性参数信息：包括零部件的材料密度、弹性模量以及泊松比的数值；
数据转换模型包括将网格数据、材料信息、使用工况类型转换成网格节点坐标信息、单元节点编号信息，荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息，约束节点信息，约束方向信息，以及材料属性参数信息的参数表；
网格数据、材料信息、使用工况类型经数据转换模型转换后，工况建模组件进行建模，得到仿真模型。
S5，将仿真模型提交至有限元求解器进行计算，得到仿真结果数据文件。
进一步的，有限元求解器为ABAQUS、或ANSYS、或Calculix、或其他仿真软件的有限元求解器模块，ABAQUS仿真软件、ANSYS仿真软件、Calculix仿真软件均为市场现有技术，其中Calculix仿真软件为开源软件，本发明仅是采用了上述仿真软件的有限元求解器模块，并未对有限元求解器模块进行技术创新，对有限元求解器模块的工作原理及工作方式，在此不做累述。
S6，使用仿真结果分析组件对S42步骤中得到的仿真结果数据文件进行数据提取，提取出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据。
进一步的，仿真结果分析组件包括仿真结果文件解析组件、云图组件、历史曲线组件。
仿真结果文件解析组件通过ParaView开源数据分析软件的仿真结果数据接口对仿真结果文件进行解析，给出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据。
云图组件将场数据和S32步骤中得到的网格数据进行组合，生成云图。
进一步的，云图指将场数据和S32得到的网格数据输入云图组件，经过定位、坐标变换、颜色标记处理后，生成的连续的、彩色的，反应场数据的电子云图。
历史曲线组件将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力数据生成二维折线图；进一步的，所述单元为三维模型经过网格划分后产生的网格单元；所述节点为三维模型经过网格划分后产生的网格节点。
S7，对按照零部件名称读取的各个三维模型从可靠性、经济性两个维度进行打分，推荐最优设计。
(1)对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值。
经济性分值计算公式为：
Figure BDA0002843667310000051
其中：α为经济性分值；
xi为电子云图及二维折线图上的各个点纵坐标值；
Figure BDA0002843667310000052
为设计目标值；
n:为电子云图及二维折线图上点的数量。
(2)对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行求平均计算，得到可靠性分值；
可靠性分值计算方法为：
Figure BDA0002843667310000053
其中：β为可靠性分值；
xi为电子云图及二维折线图上的各个点纵坐标值；
Figure BDA0002843667310000054
为设计目标值；
n:为电子云图及二维折线图上点的数量；
S8，展示分值排序表，推荐最优设计。
将同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值,根据综合分值的大小推荐最优设计；或者，将同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值分别按照从大到小的顺序进行排序，分别推荐最优设计。
进一步的，本发明还提出一种面向高科电子产品仿真驱动的设计仿真一体化系统，所述系统包括：
设计选型数据库；设计选型数据库为零部件三维模型数据库，包括若干三维零部件模型；三维零部件模型的名称包括零部件名称及编号；三维零部件模型包括几何信息和材料信息；
零部件类型输入模块；所述零部件类型输入模块用于接收请求用户需要操作的零部件类型；
三维零部件模型导入模块，三维模型导入模块用于根据零部件类型输入模块从设计选型数据库中挑选和读取相应的三维模型数据。
实验工况数据库模块；所述实验工况数据库模块包括各种零部件的使用工况类型，所述使用工况类型包括零部件的国际标准、国家标准、行业标准、企业标准、特殊参数；
设计目标数据库模块，设计目标数据库模块包括各种零部件的性能指标限值，所述零部件的性能指标限值为各种零部件的性能要求所允许的限值，所述限值包括最大值和最小值、最高值和最低值；设计目标是指各种零部件的性能指标限值；
网格划分组件；所述网格划分组件为SMESH开源库，属于SMESH开源库中的组件；
使用工况建模组件；所述工况建模组件包括网格信息提取组件、荷载信息提取组件、约束信息提取组件、材料信息提取组件以及数据转换模型；
所述网格信息提取组件包括：网格节点坐标信息、单元节点编号信息；网格节点坐标信息为三维坐标系下X，Y，Z三个方向的坐标；单元节点编号信息为每个单元的组成节点编号；单元为几何模型经过网格划分后产生的网格单元；
所述荷载信息提取组件包括：荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息；荷载节点信息为施加荷载的节点编号信息；荷载方向信息为施加荷载的方向，通过坐标向量表示；荷载大小信息为施加荷载的大小，通过一个数值表示；
所述约束信息提取组件包括：约束节点信息，约束方向信息；约束节点信息：约束边界条件所在的节点编号信息；约束方向信息：约束边界条件所需方向信息，分别用X、Y、Z、RX、RY、RZ表示；其中约束边界条件指零部件的边界限制；X、Y、Z、RX、RY、RZ分别代表物体的三个平动方向和三个转动方向；
所述材料信息提取组件包括：材料属性参数信息；材料属性参数信息：包括零部件的材料密度、弹性模量以及泊松比的数值；
所述数据转换模型包括将网格数据、材料信息、使用工况类型转换成网格节点坐标信息、单元节点编号信息，荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息，约束节点信息，约束方向信息，以及材料属性参数信息的参数表；
有限元求解器；所述有限元求解器为ABAQUS、或ANSYS、或Calculix仿真软件的有限元求解器模块；
仿真结果分析组件；仿真结果分析组件包括仿真结果文件解析组件、云图组件、历史曲线组件；
所述仿真结果文件解析组件通过ParaView开源数据分析软件的仿真结果数据接口对仿真结果文件进行解析，给出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；
所述云图组件将场数据和网格数据进行组合，生成云图；云图指将场数据和网格数据输入云图组件，经过定位、坐标变换、颜色标记处理后，生成的连续的、彩色的，反应场数据的电子云图；
所述历史曲线组件；将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力数据输入历史曲线组件，生成二维折线图；其中，单元指几何模型经过网格划分后产生的网格单元；节点是指几何模型经过网格划分后产生的网格节点；
设计评分模块；设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
展示模块；所述展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值，根据综合分值的大小推荐最优设计。
本发明还提出一种应用面向高科电子产品仿真驱动的设计仿真一体化系统进行智能设计推荐的方法，包括如下步骤：
S1，从设计选型数据库中挑选并读取三维模型数据；
S11，请求用户选择需要操作的零部件类型，并将该零部件类型输入设计仿真一体化软件；
S12，设计仿真一体化软件的三维模型导入模块根据用户输入的零部件类型，从设计选型数据库中按照零部件名称读取三维模型数据，获得某一类零部件所有的三维模型数据，三维模型数据包括几何信息和材料信息；
S13，设计仿真一体化软件解读S12中得到的某一类零部件所有的三维模型数据，将三维模型数据解读为零部件实体几何信息以及材料信息；
S2，请求用户选择实验工况、设计目标；
请求用户从实验工况数据库模块选择零部件的使用工况类型，从目标数据库模块中选择零部件的性能指标限值；
S3，调用网格划分组件划分网格；
S31,设计仿真一体化软件调用网格划分组件根据S13步骤中得到的零部件实体几何信息，调用公式，计算出网格尺寸信息；
S32，设计仿真一体化软件调用网格划分组件根据S31得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据；
S4，使用工况建模组件生成仿真模型；
设计仿真一体化软件将S32步骤中得到的网格数据、S13步骤中得到的材料信息、步骤S21步骤中得到的使用工况类型，输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型；
S5，设计仿真一体化软件将仿真模型提交至有限元求解器进行计算，得到仿真结果数据文件；
S6，使用仿真结果分析组件对S42步骤中得到的仿真结果数据文件进行数据提取；
仿真结果分析组件包括仿真结果文件解析组件、云图组件、历史曲线组件；
仿真结果文件解析组件通过ParaView开源数据分析软件的仿真结果数据接口对仿真结果文件进行解析，给出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；云图组件将场数据和S32得到的网格数据进行组合，生成云图；历史曲线组件；将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力等数据输入历史曲线组件，生成二维折线图；
S7，对该设计从可靠性、经济性两个维度进行打分；
设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行求平均计算，得到可靠性分值；
S8，展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值；
展示模块根据综合分值的大小推荐最优设计；或
展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值分别按照从大到小的顺序进行排序；
展示模块以分值排序表的方式展示推荐最优设计。
有益效果：本发明根据高科电子领域的设计特性，通过打通设计和仿真信息壁垒，通过智能选型，帮助设计工程师从海量的设计方案中自动筛选并推荐最佳方案。使用本发明后，设计工程师也能使用仿真分析手段来验证产品设计，且能根据设定的目标自动获取最优的设计推荐，让设计有据可依。大幅提高企业的产品研发设计效率，缩减产品上市周期，提高产品质量。
附图说明
图1为本发明面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法流程示意图。
具体实施方式
实施例1：本实施例提出一种面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，包括如下步骤：
S1，从设计选型数据库中挑选并读取三维模型数据，获得三维模型数据的几何信息和材料信息；
S2，选择实验工况、设计目标；从实验工况数据库中选择零部件的使用工况类型，从设计目标数据库中选择零部件的性能指标限值；
S3，调用网格划分组件划分网格；根据三维模型数据的几何信息，计算出网格尺寸信息，根据得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据；
S4，使用工况建模组件生成仿真模型；将网格数据、材料信息输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型；
S5将仿真模型提交至有限元求解器进行计算，得到仿真结果数据文件；
S6，使用仿真结果分析组件对仿真结果数据文件进行数据提取，提取出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；
S7，对各三维模型从可靠性、经济性两个维度进行打分，推荐最优设计；
对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行求平均计算，得到可靠性分值；
S8，展示分值排序表，推荐最优设计；将同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值,根据综合分值的大小推荐最优设计。
实施例2：本实施例提出一种面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，包括如下步骤：
S1，从设计选型数据库中挑选并读取三维模型数据，获得三维模型数据的几何信息和材料信息。
所述设计选型数据库为零部件三维模型数据库，包括若干三维零部件模型；所述三维零部件模型的名称包括零部件名称及编号；三维模型数据包括几何信息和材料信息。
进一步的，步骤S1包括如下三个子步骤：
S11，选择需要操作的零部件类型，并将该零部件类型输入设计仿真一体化软件；
所述设计仿真一体化软件包括零部件类型输入模块，所述零部件类型输入模块用于接收请求用户需要操作的零部件类型；
S12，设计仿真一体化软件根据用户输入的零部件类型，从设计选型数据库中按照零部件名称读取三维模型数据，获得某一类零部件所有的三维模型数据，三维模型数据包括几何信息和材料信息；
所述设计仿真一体化软件包括三维模型导入模块，三维模型导入模块用于根据零部件类型输入模块从设计选型数据库中挑选和读取相应的三维模型数据。
S13，设计仿真一体化软件解读S12中得到的某一类零部件所有的三维模型数据，将三维模型数据解读为零部件实体几何信息以及材料信息。
S2，选择实验工况、设计目标。
从实验工况数据库中选择零部件的使用工况类型，从设计目标数据库中选择零部件的性能指标限值；
所述实验工况数据库包括各种零部件的使用工况类型，所述使用工况类型包括零部件的国际标准、国家标准、行业标准、企业标准、特殊参数；
设计目标数据库包括各种零部件的性能指标限值，所述零部件的性能指标限值为各种零部件的性能要求所允许的限值，所述限值包括最大值和最小值、最高值和最低值。
S3，调用网格划分组件划分网格。
S31，首先，网格划分组件根据S1步骤中得到的零部件实体几何信息，调用公式，计算出网格尺寸信息；
所述公式：网格尺寸＝lengthmin/2；
lengthmin为零部件各个边中最小边的边长。
S32，然后，网格划分组件根据得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据；
网格划分组件为SMESH开源库，属于SMESH开源库中的组件，为现有技术，本发明仅是使用了该技术，并未对网格划分组件进行创新，对于网格划分组件的工作原理在此不再累述。
S4，使用工况建模组件生成仿真模型；将S3步骤中得到的网格数据、S1步骤中得到的材料信息、步骤S2步骤中得到的使用工况类型，输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型。
具体的，将S32步骤中得到的网格数据、S13步骤中得到的材料信息、步骤S21步骤中得到的使用工况类型，输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型。
进一步的，工况建模组件包括网格信息提取组件、荷载信息提取组件、约束信息提取组件、材料信息提取组件以及数据转换模型；
网格信息提取组件包括：网格节点坐标信息、单元节点编号信息。
网格节点坐标信息指在三维坐标系下X，Y，Z三个方向的坐标。
单元节点编号信息指每个单元的组成节点编号；
单元指几何模型经过网格划分后产生的网格单元。
荷载信息提取组件包括：荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息；
荷载节点信息指施加荷载的节点编号信息；
荷载方向信息指施加荷载的方向，通过坐标向量表示；
荷载大小信息指施加荷载的大小，通过一个数值表示。
约束信息提取组件包括：约束节点信息，约束方向信息；
约束节点信息：约束边界条件所在的节点编号信息；
约束方向信息；约束边界条件所需方向信息，分别用X、Y、Z、RX、RY、RZ表示；其中约束边界条件指零部件的边界限制；X、Y、Z、RX、RY、RZ分别代表物体的三个平动方向和三个转动方向。
材料信息提取组件包括：材料属性参数信息；
材料属性参数信息：包括零部件的材料密度、弹性模量以及泊松比的数值；
数据转换模型包括将网格数据、材料信息、使用工况类型转换成网格节点坐标信息、单元节点编号信息，荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息，约束节点信息，约束方向信息，以及材料属性参数信息的参数表；
网格数据、材料信息、使用工况类型经数据转换模型转换后，工况建模组件进行建模，得到仿真模型。
S5，将仿真模型提交至有限元求解器进行计算，得到仿真结果数据文件。
进一步的，有限元求解器为ABAQUS、或ANSYS、或Calculix、或其他仿真软件的有限元求解器模块，ABAQUS仿真软件、ANSYS仿真软件、Calculix仿真软件均为市场现有技术，其中Calculix仿真软件为开源软件，本发明仅是采用了上述仿真软件的有限元求解器模块，并未对有限元求解器模块进行技术创新，对有限元求解器模块的工作原理及工作方式，在此不做累述。
S6，使用仿真结果分析组件对S42步骤中得到的仿真结果数据文件进行数据提取，提取出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据。
进一步的，仿真结果分析组件包括仿真结果文件解析组件、云图组件、历史曲线组件。
仿真结果文件解析组件通过ParaView开源数据分析软件的仿真结果数据接口对仿真结果文件进行解析，给出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据。
云图组件将场数据和S32步骤中得到的网格数据进行组合，生成云图。
进一步的，云图指将场数据和S32得到的网格数据输入云图组件，经过定位、坐标变换、颜色标记处理后，生成的连续的、彩色的，反应场数据的电子云图。
历史曲线组件将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力数据生成二维折线图；进一步的，所述单元为三维模型经过网格划分后产生的网格单元；所述节点为三维模型经过网格划分后产生的网格节点。
S7，对按照零部件名称读取的各个三维模型从可靠性、经济性两个维度进行打分，推荐最优设计。
(1)对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值。
经济性分值计算公式为：
Figure BDA0002843667310000131
其中：α为经济性分值；
xi为电子云图及二维折线图上的各个点纵坐标值；
Figure BDA0002843667310000132
为设计目标值；
n:为电子云图及二维折线图上点的数量。
(3)对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行求平均计算，得到可靠性分值；
可靠性分值计算方法为：
Figure BDA0002843667310000133
其中：β为可靠性分值；
xi为电子云图及二维折线图上的各个点纵坐标值；
Figure BDA0002843667310000134
为设计目标值；
n:为电子云图及二维折线图上点的数量；
S8，展示分值排序表，推荐最优设计。
将同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值,根据综合分值的大小推荐最优设计；或者，将同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值分别按照从大到小的顺序进行排序，分别推荐最优设计。
实施例3：本实施例提出一种面向高科电子产品仿真驱动的设计仿真一体化系统，所述系统包括：
设计选型数据库；设计选型数据库为零部件三维模型数据库，包括若干三维零部件模型；三维零部件模型的名称包括零部件名称及编号；三维零部件模型包括几何信息和材料信息；
零部件类型输入模块；所述零部件类型输入模块用于接收请求用户需要操作的零部件类型；
三维零部件模型导入模块，三维模型导入模块用于根据零部件类型输入模块从设计选型数据库中挑选和读取相应的三维模型数据。
实验工况数据库模块；所述实验工况数据库模块包括各种零部件的使用工况类型，所述使用工况类型包括零部件的国际标准、国家标准、行业标准、企业标准、特殊参数；
设计目标数据库模块，设计目标数据库模块包括各种零部件的性能指标限值，所述零部件的性能指标限值为各种零部件的性能要求所允许的限值，所述限值包括最大值和最小值、最高值和最低值；设计目标是指各种零部件的性能指标限值；
网格划分组件；所述网格划分组件为SMESH开源库，属于SMESH开源库中的组件；
使用工况建模组件；所述工况建模组件包括网格信息提取组件、荷载信息提取组件、约束信息提取组件、材料信息提取组件以及数据转换模型；
所述网格信息提取组件包括：网格节点坐标信息、单元节点编号信息；网格节点坐标信息为三维坐标系下X，Y，Z三个方向的坐标；单元节点编号信息为每个单元的组成节点编号；单元为几何模型经过网格划分后产生的网格单元；
所述荷载信息提取组件包括：荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息；荷载节点信息为施加荷载的节点编号信息；荷载方向信息为施加荷载的方向，通过坐标向量表示；荷载大小信息为施加荷载的大小，通过一个数值表示；
所述约束信息提取组件包括：约束节点信息，约束方向信息；约束节点信息：约束边界条件所在的节点编号信息；约束方向信息：约束边界条件所需方向信息，分别用X、Y、Z、RX、RY、RZ表示；其中约束边界条件指零部件的边界限制；X、Y、Z、RX、RY、RZ分别代表物体的三个平动方向和三个转动方向；
所述材料信息提取组件包括：材料属性参数信息；材料属性参数信息：包括零部件的材料密度、弹性模量以及泊松比的数值；
所述数据转换模型包括将网格数据、材料信息、使用工况类型转换成网格节点坐标信息、单元节点编号信息，荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息，约束节点信息，约束方向信息，以及材料属性参数信息的参数表；
有限元求解器；所述有限元求解器为ABAQUS、或ANSYS、或Calculix仿真软件的有限元求解器模块；
仿真结果分析组件；仿真结果分析组件包括仿真结果文件解析组件、云图组件、历史曲线组件；
所述仿真结果文件解析组件通过ParaView开源数据分析软件的仿真结果数据接口对仿真结果文件进行解析，给出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；
所述云图组件将场数据和网格数据进行组合，生成云图；云图指将场数据和网格数据输入云图组件，经过定位、坐标变换、颜色标记处理后，生成的连续的、彩色的，反应场数据的电子云图；
所述历史曲线组件；将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力数据输入历史曲线组件，生成二维折线图；其中，单元指几何模型经过网格划分后产生的网格单元；节点是指几何模型经过网格划分后产生的网格节点；
设计评分模块；设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
展示模块；所述展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值，根据综合分值的大小推荐最优设计。
实施例4：本实施例提出一种应用面向高科电子产品仿真驱动的设计仿真一体化系统进行智能设计推荐的方法，包括如下步骤：
S1，从设计选型数据库中挑选并读取三维模型数据；
S11，请求用户选择需要操作的零部件类型，并将该零部件类型输入设计仿真一体化软件；
S12，设计仿真一体化软件的三维模型导入模块根据用户输入的零部件类型，从设计选型数据库中按照零部件名称读取三维模型数据，获得某一类零部件所有的三维模型数据，三维模型数据包括几何信息和材料信息；
S13，设计仿真一体化软件解读S12中得到的某一类零部件所有的三维模型数据，将三维模型数据解读为零部件实体几何信息以及材料信息；
S2，请求用户选择实验工况、设计目标；
请求用户从实验工况数据库模块选择零部件的使用工况类型，从目标数据库模块中选择零部件的性能指标限值；
S3，调用网格划分组件划分网格；
S31,设计仿真一体化软件调用网格划分组件根据S13步骤中得到的零部件实体几何信息，调用公式，计算出网格尺寸信息；
S32，设计仿真一体化软件调用网格划分组件根据S31得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据；
S4，使用工况建模组件生成仿真模型；
设计仿真一体化软件将S32步骤中得到的网格数据、S13步骤中得到的材料信息、步骤S21步骤中得到的使用工况类型，输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型；
S5，设计仿真一体化软件将仿真模型提交至有限元求解器进行计算，得到仿真结果数据文件；
S6，使用仿真结果分析组件对S42步骤中得到的仿真结果数据文件进行数据提取；
仿真结果分析组件包括仿真结果文件解析组件、云图组件、历史曲线组件；
仿真结果文件解析组件通过ParaView开源数据分析软件的仿真结果数据接口对仿真结果文件进行解析，给出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；云图组件将场数据和S32得到的网格数据进行组合，生成云图；历史曲线组件；将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力等数据输入历史曲线组件，生成二维折线图；
S7，对该设计从可靠性、经济性两个维度进行打分；
设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行求平均计算，得到可靠性分值；
S8，展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值；
展示模块根据综合分值的大小推荐最优设计；或
展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值分别按照从大到小的顺序进行排序；
展示模块以分值排序表的方式展示推荐最优设计。
实施例5：本实施例提出一种面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，包括如下步骤：
设计选型数据库为零部件三维模型数据库，包括若干三维零部件模型；所述三维零部件模型的名称包括零部件名称及编号；
S1，从设计选型数据库中挑选并读取三维模型数据(三维CAD模型数据)；
S11，请求用户选择需要操作的零部件类型，并将该零部件类型输入设计仿真一体化软件；
所述设计仿真一体化软件包括零部件类型输入模块，所述零部件类型输入模块用于接收请求用户需要操作的零部件类型；
S12，设计仿真一体化软件根据用户输入的零部件类型，从设计选型数据库中按照零部件名称读取三维模型数据，获得某一类零部件所有的三维模型数据，三维模型数据包括几何信息和材料信息；
所述设计仿真一体化软件包括三维模型导入模块，三维模型导入模块用于根据零部件类型输入模块从设计选型数据库中挑选和读取相应的三维模型数据。
S13，设计仿真一体化软件解读S12中得到的某一类零部件所有的三维模型数据，将三维模型数据解读为零部件实体几何信息以及材料信息。
S2，请求用户选择实验工况、设计目标；
所述设计仿真一体化软件包括实验工况数据库模块，所述实验工况数据库模块包括各种零部件的使用工况类型，所述使用工况类型包括零部件的国际标准、国家标准、行业标准、企业标准、特殊参数；
所述设计仿真一体化软件包括设计目标数据库模块，设计目标数据库模块包括各种零部件的性能指标限值，所述零部件的性能指标限值为各种零部件的性能要求所允许的限值，所述限值包括最大值和最小值、最高值和最低值；
设计目标是指各种零部件的性能指标限值。
S21，用户从实验工况数据库模块选择零部件的使用工况类型，从目标数据库模块中选择零部件的性能指标限值；
S3，调用网格划分组件划分网格；
网格划分组件为SMESH开源库，属于SMESH开源库中的组件，为现有技术，本发明仅是使用了该技术，并未对网格划分组件进行创新，对于网格划分组件的工作原理在此不再累述。
S31,设计仿真一体化软件调用网格划分组件根据S13步骤中得到的零部件实体几何信息，调用公式，计算出网格尺寸信息；
所述公式：网格尺寸＝lengthmin/2；
lengthmin为零部件各个边中最小边的边长。
S32，设计仿真一体化软件调用网格划分组件根据S31得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据。
S4，使用工况建模组件生成仿真模型；
工况建模组件包括网格信息提取组件、荷载信息提取组件、约束信息提取组件、材料信息提取组件以及数据转换模型；
网格信息提取组件包括：网格节点坐标信息、单元节点编号信息。
网格节点坐标信息指在三维坐标系下X，Y，Z三个方向的坐标。
单元节点编号信息指每个单元的组成节点编号；
单元指几何模型经过网格划分后产生的网格单元。
荷载信息提取组件包括：荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息；
荷载节点信息指施加荷载的节点编号信息；
荷载方向信息指施加荷载的方向，通过坐标向量表示；
荷载大小信息指施加荷载的大小，通过一个数值表示。
约束信息提取组件包括：约束节点信息，约束方向信息；
约束节点信息：约束边界条件所在的节点编号信息；
约束方向信息；约束边界条件所需方向信息，分别用X、Y、Z、RX、RY、RZ表示；其中约束边界条件指零部件的边界限制；X、Y、Z、RX、RY、RZ分别代表物体的三个平动方向和三个转动方向。
材料信息提取组件包括：材料属性参数信息；
材料属性参数信息：包括零部件的材料密度、弹性模量以及泊松比的数值；
数据转换模型包括将网格数据、材料信息、使用工况类型转换成网格节点坐标信息、单元节点编号信息，荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息，约束节点信息，约束方向信息，以及材料属性参数信息的参数表；
网格数据、材料信息、使用工况类型经数据转换模型转换后，工况建模组件进行建模，得到仿真模型。
设计仿真一体化软件将S32步骤中得到的网格数据、S13步骤中得到的材料信息、步骤S21步骤中得到的使用工况类型，输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型。
S5，设计仿真一体化软件将仿真模型提交至有限元求解器进行计算，得到仿真结果数据文件。
有限元求解器为ABAQUS、或ANSYS、或Calculix、或其他仿真软件的有限元求解器模块，ABAQUS仿真软件、ANSYS仿真软件、Calculix仿真软件均为市场现有技术，其中Calculix仿真软件为开源软件，本发明仅是采用了上述仿真软件的有限元求解器模块，并未对有限元求解器模块进行技术创新，对有限元求解器模块的工作原理及工作方式，在此不做累述。
S6，使用仿真结果分析组件对S42步骤中得到的仿真结果文件进行数据提取；
仿真结果分析组件包括仿真结果文件解析组件、云图组件、历史曲线组件；
仿真结果文件解析组件通过ParaView开源数据分析软件的仿真结果数据接口对仿真结果文件进行解析，给出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；
云图组件将场数据和S41得到的网格数据进行组合，生成云图。
云图指将场数据和S41得到的网格数据输入云图组件，经过定位、坐标变换、颜色标记处理后，生成的连续的、彩色的，反应场数据的电子云图。
历史曲线组件；将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力等数据输入历史曲线组件，生成二维折线图。其中，单元指几何模型经过网格划分后产生的网格单元。节点是指几何模型经过网格划分后产生的网格节点。
S7，对该设计从可靠性、经济性两个维度进行打分；
设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
经济性分值计算公式为：
Figure BDA0002843667310000201
其中：α为经济性分值；
xi为电子云图及二维折线图上的各个点纵坐标值；
Figure BDA0002843667310000202
为设计目标值；
n:为电子云图及二维折线图上点的数量；
设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行求平均计算，得到可靠性分值；
可靠性分值计算方法为：
Figure BDA0002843667310000203
其中：β为可靠性分值；
xi为电子云图及二维折线图上的各个点纵坐标值；
Figure BDA0002843667310000211
为设计目标值；
n:为电子云图及二维折线图上点的数量；
S8，展示分值排序表，推荐最优设计。
展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值；
综合分值计算公式为：
Figure BDA0002843667310000212
其中，γ为综合分值；
α为经济性分值；
β为可靠性分值；
K:经济性权重参数，跟零部件类型相关，为企业内部评定的各零部件原材料成本的权重；
J：可靠性权重参数，跟零部件类型相关，为企业内部评定的各零部件影响整机性能可靠性的权重。
根据综合分值的大小推荐最优设计。
或者展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值分别按照从大到小的顺序进行排序。
本发明根据高科电子领域的设计特性，通过打通设计和仿真信息壁垒，通过智能选型算法，帮助设计工程师从海量的设计方案中自动筛选并推荐最佳方案。使用本发明后，设计工程师也能使用仿真分析手段来验证产品设计，且能根据设定的目标自动获取最优的设计推荐，让设计有据可依。大幅提高企业的产品研发设计效率，缩减产品上市周期，提高产品质量。

Claims (10)

1.一种面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，其特征在于包括如下步骤：
S1，从设计选型数据库中挑选并读取三维模型数据，获得三维模型数据的几何信息和材料信息；
S2，选择实验工况、设计目标；从实验工况数据库中选择零部件的使用工况类型，从设计目标数据库中选择零部件的性能指标限值；
S3，调用网格划分组件划分网格；根据三维模型数据的几何信息，计算出网格尺寸信息，根据得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据；
S4，使用工况建模组件生成仿真模型；将网格数据、材料信息输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型；
S5，将仿真模型提交至有限元求解器进行计算；将仿真模型提交至有限元求解器进行计算，得到仿真结果数据文件；
S6，使用仿真结果分析组件对仿真结果数据文件进行数据提取，提取出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；
云图组件将场数据和步骤S3中得到的网格数据进行组合，生成电子云图；历史曲线组件将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力数据生成二维折线图；
所述单元为三维模型经过网格划分后产生的网格单元；所述节点为三维模型经过网格划分后产生的网格节点；
S7，对各三维模型从可靠性、经济性两个维度进行打分；
对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行求平均计算，得到可靠性分值；
S8，展示分值排序表，推荐最优设计；将同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值；根据综合分值的大小推荐最优设计。
2.一种面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，其特征在于包括如下步骤：
S1，从设计选型数据库中挑选并读取三维模型数据，获得三维模型数据的几何信息和材料信息；
所述设计选型数据库为零部件三维模型数据库，包括若干三维零部件模型；所述三维零部件模型的名称包括零部件名称及编号；三维模型数据包括几何信息和材料信息；
S2，选择实验工况、设计目标；
从实验工况数据库中选择零部件的使用工况类型，从设计目标数据库中选择零部件的性能指标限值；
所述实验工况数据库包括各种零部件的使用工况类型，所述使用工况类型包括零部件的国际标准、国家标准、行业标准、企业标准、特殊参数；
设计目标数据库包括各种零部件的性能指标限值，所述零部件的性能指标限值为各种零部件的性能要求所允许的限值，所述限值包括最大值和最小值、最高值和最低值；
S3，调用网格划分组件划分网格；
首先，网格划分组件根据S1步骤中得到的零部件实体几何信息，计算出网格尺寸信息；
然后，网格划分组件根据得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据；
S4，使用工况建模组件生成仿真模型；
将S3步骤中得到的网格数据、S1步骤中得到的材料信息、步骤S2步骤中得到的使用工况类型，输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型；
S5，将仿真模型提交至有限元求解器进行计算，得到仿真结果数据文件；
S6，使用仿真结果分析组件对S4步骤中得到的仿真结果数据文件进行数据提取，提取出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；
云图组件将场数据和S3步骤中得到的网格数据进行组合，生成云图；历史曲线组件将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力数据生成二维折线图；
所述单元为三维模型经过网格划分后产生的网格单元；所述节点为三维模型经过网格划分后产生的网格节点；
S7，对按照零部件名称读取的各个三维模型从可靠性、经济性两个维度进行打分，推荐最优设计；
对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行求平均计算，得到可靠性分值；
S8，展示分值排序表，推荐最优设计；
将同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值,根据综合分值的大小推荐最优设计；或者
将同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值分别按照从大到小的顺序进行排序，分别推荐最优设计。
3.根据权利要求2所述的面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，其特征在于步骤S1包括：
S11，选择需要操作的零部件类型，并将该零部件类型输入设计仿真一体化软件；
所述设计仿真一体化软件包括零部件类型输入模块，所述零部件类型输入模块用于接收请求用户需要操作的零部件类型；
S12，设计仿真一体化软件根据用户输入的零部件类型，从设计选型数据库中按照零部件名称读取三维模型数据，获得某一类零部件所有的三维模型数据，三维模型数据包括几何信息和材料信息；
所述设计仿真一体化软件包括三维模型导入模块，三维模型导入模块用于根据零部件类型输入模块从设计选型数据库中挑选和读取相应的三维模型数据；
S13，设计仿真一体化软件解读S12中得到的某一类零部件所有的三维模型数据，将三维模型数据解读为零部件实体几何信息以及材料信息。
4.根据权利要求3所述的面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，其特征在于步骤S3包括：
S31,设计仿真一体化软件调用网格划分组件根据S13步骤中得到的零部件实体几何信息，调用公式，计算出网格尺寸信息；
所述公式：网格尺寸＝lengthmin/2；
lengthmin为零部件各个边中最小边的边长；
S32，设计仿真一体化软件调用网格划分组件根据S31得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据。
5.根据权利要求2所述的面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，其特征在于步骤S4中：
所述工况建模组件包括网格信息提取组件、荷载信息提取组件、约束信息提取组件、材料信息提取组件以及数据转换模型；
网格信息提取组件包括：网格节点坐标信息、单元节点编号信息；
网格节点坐标信息为三维坐标系下X，Y，Z三个方向的坐标；单元节点编号信息为每个单元的组成节点编号；单元为几何模型经过网格划分后产生的网格单元；
荷载信息提取组件包括：荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息；
荷载节点信息为施加荷载的节点编号信息；荷载方向信息为施加荷载的方向，通过坐标向量表示；荷载大小信息为施加荷载的大小，通过一个数值表示；
约束信息提取组件包括：约束节点信息，约束方向信息；
约束节点信息：约束边界条件所在的节点编号信息；约束方向信息；约束边界条件所需方向信息，分别用X、Y、Z、RX、RY、RZ表示；其中约束边界条件指零部件的边界限制；X、Y、Z、RX、RY、RZ分别代表物体的三个平动方向和三个转动方向；
材料信息提取组件包括：材料属性参数信息；
材料属性参数信息：包括零部件的材料密度、弹性模量以及泊松比的数值；
数据转换模型包括将网格数据、材料信息、使用工况类型转换成网格节点坐标信息、单元节点编号信息，荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息，约束节点信息，约束方向信息，以及材料属性参数信息的参数表；
网格数据、材料信息、使用工况类型经数据转换模型转换后，工况建模组件进行建模，得到仿真模型。
6.根据权利要求2所述的面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，其特征在于：
仿真结果分析组件包括仿真结果文件解析组件、云图组件、历史曲线组件；
仿真结果文件解析组件通过ParaView开源数据分析软件的仿真结果数据接口对仿真结果文件进行解析，给出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；
云图组件将场数据和S32得到的网格数据进行组合，生成云图；
云图指将场数据和S32得到的网格数据输入云图组件，经过定位、坐标变换、颜色标记处理后，生成的连续的、彩色的，反应场数据的电子云图；
采用历史曲线组件将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力等数据输入历史曲线组件，生成二维折线图；
所述单元指几何模型经过网格划分后产生的网格单元；所述节点指为几何模型经过网格划分后产生的网格节点。
7.根据权利要求2所述的面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法，其特征在于：
(1)经济性分值计算公式为：
Figure FDA0003302564600000051
其中：α为经济性分值；
xi为电子云图及二维折线图上的各个点纵坐标值；
Figure FDA0003302564600000052
为设计目标值；
n:为电子云图及二维折线图上点的数量；
(2)可靠性分值计算方法为：
Figure FDA0003302564600000053
其中：β为可靠性分值；
xi为电子云图及二维折线图上的各个点纵坐标值；
Figure FDA0003302564600000054
为设计目标值；
n:为电子云图及二维折线图上点的数量；
(3)综合分值计算公式
Figure FDA0003302564600000055
其中，γ为综合分值；
α为经济性分值；
β为可靠性分值；
K:经济性权重参数，跟零部件类型相关，为企业内部评定的各零部件原材料成本的权重；
J：可靠性权重参数，跟零部件类型相关，为企业内部评定的各零部件影响整机性能可靠性的权重。
8.一种面向高科电子产品仿真驱动的设计仿真一体化系统，其特征在于：所述系统包括，
(1)设计选型数据库；设计选型数据库为零部件三维模型数据库，包括若干三维零部件模型；三维零部件模型的名称包括零部件名称及编号；三维零部件模型包括几何信息和材料信息；
(2)零部件类型输入模块；所述零部件类型输入模块用于接收请求用户需要操作的零部件类型；
(3)三维零部件模型导入模块，三维模型导入模块用于根据零部件类型输入模块从设计选型数据库中挑选和读取相应的三维模型数据；
(4)实验工况数据库模块；所述实验工况数据库模块包括各种零部件的使用工况类型，所述使用工况类型包括零部件的国际标准、国家标准、行业标准、企业标准、特殊参数；
(5)设计目标数据库模块，设计目标数据库模块包括各种零部件的性能指标限值，所述零部件的性能指标限值为各种零部件的性能要求所允许的限值，所述限值包括最大值和最小值、最高值和最低值；设计目标是指各种零部件的性能指标限值；
(6)网格划分组件；所述网格划分组件为SMESH开源库，属于SMESH开源库中的组件；
(7)使用工况建模组件；所述工况建模组件包括网格信息提取组件、荷载信息提取组件、约束信息提取组件、材料信息提取组件以及数据转换模型；
所述网格信息提取组件包括：网格节点坐标信息、单元节点编号信息；网格节点坐标信息为三维坐标系下X，Y，Z三个方向的坐标；单元节点编号信息为每个单元的组成节点编号；单元为几何模型经过网格划分后产生的网格单元；
所述荷载信息提取组件包括：荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息；荷载节点信息为施加荷载的节点编号信息；荷载方向信息为施加荷载的方向，通过坐标向量表示；荷载大小信息为施加荷载的大小，通过一个数值表示；
所述约束信息提取组件包括：约束节点信息，约束方向信息；约束节点信息：约束边界条件所在的节点编号信息；约束方向信息：约束边界条件所需方向信息，分别用X、Y、Z、RX、RY、RZ表示；其中约束边界条件指零部件的边界限制；X、Y、Z、RX、RY、RZ分别代表物体的三个平动方向和三个转动方向；
所述材料信息提取组件包括：材料属性参数信息；材料属性参数信息：包括零部件的材料密度、弹性模量以及泊松比的数值；
所述数据转换模型包括将网格数据、材料信息、使用工况类型转换成网格节点坐标信息、单元节点编号信息，荷载节点信息、荷载方向信息、荷载大小信息，约束节点信息，约束方向信息，以及材料属性参数信息的参数表；
(8)有限元求解器；所述有限元求解器为ABAQUS、或ANSYS、或Calculix仿真软件的有限元求解器模块；
(9)仿真结果分析组件；仿真结果分析组件包括仿真结果文件解析组件、云图组件、历史曲线组件；
所述仿真结果文件解析组件通过ParaView开源数据分析软件的仿真结果数据接口对仿真结果文件进行解析，给出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；
所述云图组件将场数据和网格数据进行组合，生成云图；云图指将场数据和网格数据输入云图组件，经过定位、坐标变换、颜色标记处理后，生成的连续的、彩色的，反应场数据的电子云图；
所述历史曲线组件；将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力数据输入历史曲线组件，生成二维折线图；其中，单元指几何模型经过网格划分后产生的网格单元；节点是指几何模型经过网格划分后产生的网格节点；
(10)设计评分模块；设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
(11)展示模块；所述展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值，根据综合分值的大小推荐最优设计。
9.一种应用权利要求8所述的面向高科电子产品仿真驱动的设计仿真一体化系统进行智能设计推荐的方法，其特征在于包括如下步骤：
S1，从设计选型数据库中挑选并读取三维模型数据；
S11，请求用户选择需要操作的零部件类型，并将该零部件类型输入设计仿真一体化软件；
S12，设计仿真一体化软件的三维模型导入模块根据用户输入的零部件类型，从设计选型数据库中按照零部件名称读取三维模型数据，获得某一类零部件所有的三维模型数据，三维模型数据包括几何信息和材料信息；
S13，设计仿真一体化软件解读S12中得到的某一类零部件所有的三维模型数据，将三维模型数据解读为零部件实体几何信息以及材料信息；
S2，请求用户选择实验工况、设计目标；
请求用户从实验工况数据库模块选择零部件的使用工况类型，从目标数据库模块中选择零部件的性能指标限值；
S3，调用网格划分组件划分网格；
S31,设计仿真一体化软件调用网格划分组件根据S13步骤中得到的零部件实体几何信息，调用公式，计算出网格尺寸信息；
S32，设计仿真一体化软件调用网格划分组件根据S31得到的网格尺寸进行划分网格，得到网格数据；
S4，使用工况建模组件生成仿真模型；
设计仿真一体化软件将S32步骤中得到的网格数据、S13步骤中得到的材料信息、步骤S21步骤中得到的使用工况类型，输入工况建模组件进行建模，得到仿真模型；
S5，设计仿真一体化软件将仿真模型提交至有限元求解器进行计算，得到仿真结果数据文件；
S6，使用仿真结果分析组件对S42步骤中得到的仿真结果数据文件进行数据提取；
仿真结果分析组件包括仿真结果文件解析组件、云图组件、历史曲线组件；
仿真结果文件解析组件通过ParaView开源数据分析软件的仿真结果数据接口对仿真结果文件进行解析，给出云图组件和历史曲线组件所需的场数据和历史数据；云图组件将场数据和S32得到的网格数据进行组合，生成云图；历史曲线组件；将节点或单元上随时间变化的位移、温度、应力等数据输入历史曲线组件，生成二维折线图；
S7，对该设计从可靠性、经济性两个维度进行打分；
设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行均方差计算，得到经济性分值；
设计评分模块对电子云图以及二维折线图上的各个点结合设计目标进行判断，计算每个点和设计目标的差值，将每个点所对应的差值进行求平均计算，得到可靠性分值；
S8，展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值进行按照综合分值计算公式计算出综合分值；
展示模块根据综合分值的大小推荐最优设计；或
展示模块将得到同一类每一个零部件的可靠性分值、经济性分值分别按照从大到小的顺序进行排序；
展示模块以分值排序表的方式展示推荐最优设计。
10.一种应用权利要求1或权利要求2所述的面向高科电子产品仿真驱动的智能设计推荐方法的系统。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103061800A (zh) * 2012-12-31 2013-04-24 中国矿业大学 一种矿用救生舱舱体结构优化设计方法
CN105006023A (zh) * 2015-08-04 2015-10-28 北京航空航天大学 一种支持辅助设计的多类别三维模型组合建模方法
CN109918796A (zh) * 2019-03-11 2019-06-21 上海索辰信息科技有限公司 一种多学科协同仿真系统及方法
CN112052533A (zh) * 2020-07-03 2020-12-08 北京赛西认证有限责任公司 一种基于数值模拟的中小型三相异步电动机节能评价模式
KR20200137507A (ko) * 2019-05-30 2020-12-09 주식회사 아미시스 조선건조관련 빅데이터 통한 새 조선사업 bom 생성

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104112050B (zh) * 2014-07-23 2018-04-17 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种轻型车辆非承载式车架结构优化设计方法
CN111553010A (zh) * 2020-04-26 2020-08-18 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 一种基于bim的重力坝智能化设计方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103061800A (zh) * 2012-12-31 2013-04-24 中国矿业大学 一种矿用救生舱舱体结构优化设计方法
CN105006023A (zh) * 2015-08-04 2015-10-28 北京航空航天大学 一种支持辅助设计的多类别三维模型组合建模方法
CN109918796A (zh) * 2019-03-11 2019-06-21 上海索辰信息科技有限公司 一种多学科协同仿真系统及方法
KR20200137507A (ko) * 2019-05-30 2020-12-09 주식회사 아미시스 조선건조관련 빅데이터 통한 새 조선사업 bom 생성
CN112052533A (zh) * 2020-07-03 2020-12-08 北京赛西认证有限责任公司 一种基于数值模拟的中小型三相异步电动机节能评价模式

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
注塑模具随形冷却系统智能化匹配设计方法研究及应用;李贺;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20170315(第3期);B016-404 *

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