兵器系统所车辆协同仿真平台解决方案

项目背景

在兵器系统总体部车辆设计仿真过程中，涉及到结构强度、动力学、静力学、流体力学、系统虚拟仿真等多学科分析，甚至是多学科多场耦合分析。各学科仿真分析过程均会使用各种仿真工具软件，并产生大量的仿真文件数据，在进行多学科仿真分析时,各学科之间的数据传递也相当频繁，而目前仿真分析产生的数据一般分散存储在各自计算机上，并且各学科之间传递数据时基本上通过手工方式，因此效率非常低下，缺乏一个统一的仿真工程环境对仿真工具，仿真分析数据和仿真过程进行高效的集成管理，于是客户不断地在探索希望能找到解决的方法。

为了解决以上的问题，让企事业单位能够有效的掌握和管理仿真任务流程、管理和共享仿真分析产生的数据文件、集成仿真工具，以及促进仿真分析过程的信息化、规范化、集成化和协同并行化，安世亚太科技（北京）有限公司和兵器系统所总体部成立了专门的项目组，多方听取意见，进而了解兵器系统所车辆各学科仿真分析的流程，同时结合各部门管理的方法，追加和完善大量实用功能，开发出一套适合于车辆仿真分析过程的集成管理平台。

项目目标
 
搭建统一的仿真分析环境，用户始终面对同一个仿真环境，毋须在各种仿真软件界面间频繁切换；
集成兵器系统所车辆各学科仿真用到的各种仿真工具，实现统一的界面环境，同时实现各仿真软件之间的数据互联互通；
搭建一个仿真工程数据管理中心，用户进行仿真分析产生的文件数据可以提交到数据管理中心进行管理，该模块还应提供用户定义、数据共享、版本管理和安全设置等功能；
构建仿真分析任务流程管理环境，提供仿真任务流程定义、管理和协同工作等功能，并在此基础上根据系统所现有仿真分析流程，定制车辆流体分析，运动学分析，振动噪声分析，静动强度分析，流固耦合分析任务流程模板；
建立多学科协同仿真分析环境，各学科分析人员能够协同工作，完成多学科仿真分析任务。 

项目内容

“车辆协同仿真平台”按照兵器系统所工程师职能来划分各仿真分析模块，定制适合系统所车辆结构静动强度、运动学、流体、振动噪声和流固耦合分析流程的各仿真分析模块；集成车辆各学科仿真分析用到的工具，分析方法；对仿真分析过程中产生的数据文件进行有效的管理；并且在进行多学科仿真分析时实现学科之间的数据共享与管理，以及多学科多人协同仿真分析。
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仿真工具集成模块

在各学科仿真分析过程中，特别时多学科仿真分析，工程师会用到各种仿真工具，因此完成一个仿真分析过程，需要切换到各种工具界面环境，并且文件的导入导出也相当频繁，导致工作效率相当低下，仿真工具集成模块将各种工具软件集成到一个统一环境中，并且软件之前的数据传递工作大多由程序自动完成，这样会大大减少仿真工程师的非技术性劳动，提高工作效率。
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仿真数据管理模块

仿真分析过程会产生大量的数据文件和不同的版本，目前这些文件均分散存储在仿真分析工程师工作站上，没有一个合理有效的管理，并且在进行多学科分析时，各学科之间的数据交换通过人工方式，效率非常低下，仿真数据模块实现了仿真数据和文件版本的集中管理，并实现了多学科仿真过程之间的数据共享。
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仿真任务流程管理模块

兵器系统所仿真项目繁多，并且其中有很多是多学科协同仿真项目，而目前在进行这些项目时，基本上是通过人工分配和协调的方式进行，工作效率比较低下，缺乏一个能够对仿真项目任务流程进行任务分配和流程监控管理的系统。该模块提供了一个仿真任务流程管理环境，管理人员定义发布仿真任务流程后，系统能够自动运行、分配、管理和监控任务流程的执行，大大提高了工作效率，并能实现多学科协同。


仿真分析软件集成－基于PERA/ CAxMan，该模块将仿真分析用到的各种工具集成到PERA/CAxMan环境下，其中包括软件启动，界面自动嵌入，数据文件自动传递和文件监控管理功能。

 仿真数据管理－搭建了一个仿真工程数据管理中心，用户进行仿真分析产生的文件数据可以提交到数据管理中心进行管理，该模块还应提供用户定义、数据共享、版本管理和安全设置等功能。

 

 仿真流程管理－构建仿真分析任务流程管理环境，提供仿真任务流程定义、管理和协同工作等功能，并在此基础上根据系统所现有仿真分析流程，定制车辆流体分析，运动学分析，振动噪声分析，静动强度分析，流固耦合分析任务流程模板。


项目评价

　　“车辆协同仿真平台”统一的仿真分析环境大大简化了仿真操作复杂度，定制的车辆各学科仿真分析环境给客户提供了专业化仿真分析服务，实现了仿真数据的集中管理，实现了仿真流程的自动化管理，并实现了多人多学科协同仿真分析，大大提高了仿真效率，避免了大量错误发生。

　　本项目采用PERA/CAxMan进行集成开发的技术方案其关键优势为：

　　1. 利用PERA/CAxMan开放的SDK工具定制功能，可方便定制各种专业仿真环境;

　　2. PERA强大的软件集成能力，可轻松实现第三方软件的集成;

　　3. 深度集成的文件管理引擎，实现了仿真数据的集中管理;

　　4. 深度集成的流程管理引擎，实现了仿真任务的自动化管理和多人协同仿真分析。



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