玉柴动力CAE仿真管理平台解决方案

Altair

玉柴动力CAE仿真管理平台解决方

案

2015.2

目录

第一章.方案提供方澳汰尔公司简介5

第二章.东方红业务需求分析7

第三章,澳汰尔仿真衣平台简介8

3.1.t/j真数据管理SimulationManager9

3.2.业务流程管理ProcessManager17

33流程模板制作工具KnowledgeStudio21

3.4.CAE结果可视化（RVS）22

3.5.高性能计算资源管理PBSProfessional24

3.5.1,核心功能及业务价值25

3.5.2.适用平台26

3.6.高性能计籁作管理ComputeManager26

3.6.1,核心功能及业务价值27

3.7.应用虚拟可视化DisplayManager28

3.7.1,核心功能及业务价值28

3.7.2.技术特性28

3.8.Solithinking30

3.9.Optistruct30

3.10.HyperWorks30

3.10.1.HyperMesh30

3.10.2.HyperVicw/Hypergraph30

3.11.模块间相互集成关系30

3.12.平台价值主张33

第四章.业务解决方案34

4.1.方案概述34

4.2.平台业务架构36

4.3.详细技术解决方案36

4.3.1.技术方案配理36

4.3.2,仿我数据管理37

4.3.3,仿真流程管理67

4.3.4.计算资源和作业管理82

4.3.5.初步结构优化94

4.3.6.详细结构优化105

4.3.7,通用有限元前处理119

4.3.8.通用有限元后处理135

第五章.方案技术体系架构153

5.1.平台系统架构154

5.2.平台软件配置及硬件建议156

5.3.仿真数据管理平台所需的软件157

5.4.系统权限控制158

5.5.数据省份与帙复160

5.5.1.数据库符份160

5.5.2,物理文件的备份162

5.5.3,澳汰尔软件及程序代码的备份162

5.5.4.数据恢复162

第六章.项目实施计划163

6.1.Ahair仿真数据管理项目实施方法163

6.1.1.概述163

6.1.2.AIM各进程主要活动描述165

6.1.3.项目主要工作及文档交付列表169

6.1.4.关键成功因素172

6.2.项目组织与角色分工174

6.1项目土旗计划177

6.4.项目成功的衡量标准179

6.5.项目风险评估180

第七章.培训方案182

第八章.系统服务支持183

8.1.产品升级183

8.2.售后支持时间183

第九章.成功案例184

9.1.案例1：奇地汽车产品性能数据管理系统184

9.2.案例2：航天某院性能数据管理平行186

9.3.案例3：企业业务流程管理定制案例：奇瑞汽车底盘开发模板187

9.4.案例4：上海大众试验数据管理系统188

9.5.案例5：深圳先进技术研究院高住俄计算平台190

笫卜章.附录1项目团队人员简介191

第十一章.附录2RVS支持的结果文件类型194

第十二章.附录3Hyperstudy支持的求解黯197

第一章.方案提供方澳汰尔公司简介

AltairEngineeringInc.是世界领先的工程技术的开发者之一，自1985年成

立.以来•直致力于为企业的决策者们和技术的执行者们开发用于分圻、优化、信

息可视化、仿真数据管理、流程自动化和高性能计算的技术。

截止2015年，Altair公司在全球拥有超过2300位员工，在美国以外的22

个国家设有分支机构。作为一家全球化的高技术公司，Altair公司充分利用分布

在全球的专家资源，利用独一无二的经验交流机制，为用户提供真正的技术创新

解决方案。Altair公司拥有三大业务主线，Enterprise部门致力于开发领先的网

格计算技术和数据管理平台，HyperWorks部门专门负责研发先进的仿真平台，

ProductDesign部门为用户设计产品并提供高质量的技术咨询服务,澳汰尔中国

公司去年营业额超过一亿人民币。

2001年七月AltairEngineeringInc.来到中国，成立全资子公司澳汰尔工程软件

（上海）有限公司，负责大中国区（包括香港、澳门和台湾）的业务。并于2006年三

月成立了北京分公司。我们扎根中国，将全力为中国客户提供最优秀的技术和服

务。H前澳汰尔中国公司的业务区域涵盖了中国大陆、杳港、澳门等地，跨越了

机械、动力、汽车、航空航天、政府、教育科研等领域。澳汰尔中国公司不但为

用户提供功能强大的软件，而且还向用户提供全面的应用培训和广泛的技术咨询

及完整技术设计等服务。澳汰尔中国公司已经拥有例如中国一汽、口国二汽、上

海大众、飞机研究所、通用技术中心等众多商业用户，并与他们有着广泛而紧密

的合作。

Altair通过优化分析、业务管理、可视化技术及工程咨询服务提升客户的创

新及次策能力，土要产品行；

APlatformforlnnovationu

HyperWorks是一个杰出的企业级CAE仿真平台解决方案，它整合了一系列一流

的工具，包括建模、分析、优化、可视化、流程自动化、作业提交和数据管理系

统。作为平台技术，HyperWorks始线遵循开放系统理念的承诺，在其平台基础

上坚持为客户提供最为广泛的商用CAD和CAE软件交互接口。

OPBSWorks-IftniOn

AltairPBSWorks是全球市场占有率最大的网格计算和资源管理平台，它帮助制

造业、资源勘探、地球科学、计算化学、制药、金融和娱乐行业的企业、学校和

研究机构最大化其计算软硬件资源的投资回报。PBSWorks系统已经成为Altair

HyperWorks家族中的成员，帮助制造业用户在实现CAE仿真的同时按照需求有

效地利用企业的计算资源，包括网格、集群和其他计算系统。

solidThinkingWhereIdeasTakeShape'"

作为一款工业设计软件，solidThinking魅力非凡。它能够在最短时间内让设计

师将更多的创意视觉化，并进行深入地探索，同时予以快速完整地评估。

HiQube.EevatingDatatoKnowledge'

由Altair开发的HiQubeTM是一套成熟但具备创新特性的高性能商业智能（Bl）整

体解决方案。由于其独特的超立方（HiQube）数据技术，HiQubeTM具有出色

的报表系统和强大的业务数据分析能力。

Altair

ProductDesign

、TheShortestDistanceBetweenConceptandRoaiity"

AltairProductDesign是一个全球化运作，包含多种学科的工程技术团队，员工

超过600人。AltairProductDesign致力于工业产品设计，同时提供专业的工程

技术咨询服务。凭借高级仿真优化技术优势和丰富的匚程经验，ProductDesign

在新产品设计和分析领域享行极高的声誉，与美国的三大汽车公司和欧洲各个汽

车公司有着密切合作，同时为空客和波音最型飞机提供设计服务。

HyperWorlCSEnterpriseIncreasir^thepaceofProductInnovation

AltairHyperWorksEnterprise是澳汰尔的企业级解决方案平台，其包括了，数据

管理、流程管理、云计算、虚拟可视化等技术；简单易用、动态开放、灵活稳定、

可扩展；满足企业对仿真分析过程中的结果和过程管理，可以根据企业需求集成

CAE工具软件，PDM系统。

第二章.东方红业务需求分析

玉柴CAE分析工作现状：

•目前主要专注于结构、流体、热管理等学科方向的分析

•分析工作通过0A系统进行审批和发布,分析报告回传到TC中进行存储,

没畲专门的CAE数据管埋平台米管理CAE的数据和流程

•已经有CAD、CAE、PD\k0A系统等许多资源，以及正在实施的项目管

理系统，需要整合和利用

•没有专门的高性能计算集群用于调度计算，工程师平时使用工作站和2

台共享的计算服务器用于计算，阻碍了分析设计向更精细化发展的诉

求，计算效率有待提席

•做过无数的各类分析和试验，分散的存于工程师电脑中，需要集中统一

管理，并对其进行深入挖掘，总结规律，上升为一般或专门性知识，加

以充分利用。

­集团业务不断扩展，在产品创新和研发有进•步发展的能力和诉求

•在多个城市范围内，分散于各地的不同数据，不同软件，不同系统需要

统一管理

玉柴CAE工作问题分析：

•缺乏对CAE资源（人及其作业进程、软硬件资源）的管理却调度，即使

有了项目管理平台，CAE日常管理和工作进度管理也难于做好；

•每个人的CAE作业过程按自己的经验进行，难于做到准标化、规范化，

难于保证结果的正确性，难于避免因人变动造成对计算能力的影响；

•数据和文档没有统一存储、归档和管理，大量的数据是无序孤立的，无

法与设计、试验的数据关联起来，无法进行版本管理，很多数据用过之

后很难再重复使用：

•CAE日常产生的大量的数据无法提炼成知识，不能将知识经验、研发规

范及标准统■;

•数据的更多层次的应用无法实现；

•一些可以实现自动化从而提高工作效率的工作无法开展。

基于对以上业务需求的分析，确定需要建立仿真数据管理平台，规范管理仿

真数据、仿真分析流程，搭建知识管理体系和高性能计算平台，形成具有玉柴特

色的发动机仿真分析管理平台。仿真数据管理平台最终实现：

1)建立仿真数据管理系统，为仿真分析人员提供系统平台支持，实现仿真

数据和流程的集中统一管理；

2)实现仿真数据管理，并实现可查询、对比、分析及数据可视化等功能：

3)实现与仿真软件的集成，建立分析模板，实现工具封装和分析流程的标

准化，积累和固化企业知识经验；

4)通过与PDM、PM、HPC等相关研发系统的集成，实现设计、仿真、计算、

项目管理等平台的高度集成：

5)通过词条管理、材料库等的建.立进行知识挖掘，建立.玉柴产品设计、计

算的知识与经验数据库；

6)实现异地协同功能，满足玉柴的多地办公需求。

第三章.澳汰尔仿真云平台简介

此处为简介，在业务解决方案中需要总结用户的业务场景，然后在每个功能模块

中应对其业务场景

Altair仿真数据管理平台凝聚了Altair公司10多年性能数据管理、仿真数据

管理、仿真流程自动化/优化实施及咨询经脸，采用了C/S、B/S混合架构，是整

合了高性能计和平台、仿真数据管理、远程前后处理，以及结果可视化技术于一

体的高效协作平台，它基于Altair公司开发的基础件AltairEnterprise

Foundation,在统一的AWPF框架上进行扩展，使得模块间可以相互独立的部

署而又紧密集成，无缝衔接。Altair仿真数据管理平台通过对不同类型的仿真分

析数据进行结构化和非结构化的管理，对仿真流程的深入分析，可以帮助企业有

效管理仿真分析过程和结果数据，以及相应的流程指导规范，提供一个高效的协

作平台和统一的数据管理体系。另外，系统还提供了丰富的应用接口，支持多软

件应用集成，支持多学科的仿真和优化工作，从而提高仿真工作的效率、促进设

计质量的提升。

图3”澳汰尔仿真数据管理平台模块架构图

澳汰尔仿真数据管理平台包含以卜几个模块，它们相互独立但是又紧密集

成；可以单独部署或者组合起来部署。

3.1,仿真数据管理SimulationManager

Altair仿真数据管理平台提供基于个人和团队之间协作的数据管理工具

—HWCT,以及适合企业级别进行全仿真生命周期分析的数据组织管理系统

SimulationManager。

SimulationManager是一个用于管理企业仿真生命周期中数据、流程和指标

的解决方案。在产品研发过程中，它可以用来追踪和控制仿真分析的指标结果，

支恃设定目标值和评刊标准，并自动进行对比；支持多轮迭代分析之间的追溯和

对比，以及模型不同版本之间的变迁追踪，可用于多个团队之间进行协同，通过

一个友好的用户看板，系统可以直观清晰的对比和评估不同方案间的结果并提出

改进意见。

SimulationManager支持定义不同类型的分析模板，每个模板中可以定义不

同的内容，如指标、目标值、评判标准、迭代、作业、分析、文件存储结构等。

支持项目创建以及任务分配，支持工作流程的定义。

SimulationManager的功能

图3-2SimulationManager界面

•管理：项目、分析迭代、作业、目标和结果

,集成：ComputeManager、ResultsVisualization、DisplayManager以及Process

Manager

•评估：指标结果和设定的目标之间

•对比：项目的不同版本和变种、迭代、流程和指标

•连接：本地数据、远程以及PDM间的数据

SimulationManager中的工作流程

Manager/Analyst

Simulation

Manager

CreateProject

图3-3SimulationManager工作流程图

1.用户的工作看板，用于查看任务和最近打开的项目，可以快速打开

SIMULATIONMANAGER

图3-4SimulationManager用户看板

2.定义某次分析的描述信息

图3-5SimulationManager中】页目描述信息

3.某次分析中定义的指标以及评判标准，最终通过仪表板的方式展示其对比

结果

o

图3-6SimulationManager中指标套看面板

4.分析迭代的可追述

图3-7SimulationManager中分析迭代追溯

5.模型管理，用户可以从本地、远程服务器或者PDM数据库中上传模型

图36模型管理

6.作业管理，用户可以直接从simulationmanager中提交作业到高性能计

算平台

图3-9SimulationManager中作业管理

7.结果管理

图3-10SmulationManager中分析结果管理

8.数据查询

图3-11SimulationManager中数据查询

32业务流程管理ProcessManager

ProcessManager可以紧密的集成在SimulationManager中，格流程管理，

以及任务过程中每一步涉及的数据有效关联在一起，实现数据的高度可追溯性。

ProcessManager支持通过桢板配置的方式快速定义不同的业务流程，并实

现和项目的关联：任务类型可包括：人工任务、自动执行任务、循环任务等，支

持资源管理、任务分配、任务愉入输出判断、循环判断、任务消息传递、任务动

作记录、任务状态查看，廿特图浏览等功能。

1.流程定义

图3-12ProcessManager中流程定义

2.任务参数、资源定义

图3-13ProcessManager中任务参数设置

3.创建项目计划

图3-14ProcessManager中创建项目计划

4.点击执行任务，系统界面将跳转到任务的关联操作页面，同时可以通过下

方的视图监控任务的进展

图3-15ProcessManager中任务监控

5.用户在SimulationManager个人登录页面中可以看到自己的任务状态,

以及新分配过来的任务，通过链接可以快速访问任务内容。

S(

图3-16SimulationManager中查看ProcessManager中分配的任务

6.在ProcessManager中，用户可以查看相关任务的执行记录，有助于团

队之间对任务状态的共享和任务追溯，同时用户还可以对任务进行备注,

图3-17ProcessManager中任务历史状态查看

3.3.流程模板制作工具KnowledgeStudio

KnowledgeStudio是海汰尔公司研发的用「制作分析流程模板的T具.提供

了一种便捷的方式用于固化企业仿真分析流程，快速将企业的标准分析流程转化

为可以遵循的工作流，并提供为分析过程的每个步骤定义输入接口、输出接口及

执行的命令。

每个分析步骤由一个功能模块构成，用户可以自定义功能模块，并在不同的

流程中重复利用。这种方式可以有效的将企业的完整分析流程封装成一个一个独

立的知识模块，在使用时动态的快速搭建或调用企业固化的最佳实践。

以下是分析流程的制作方式:

图3-18在KnowledgeStudio中创建任务组件

以下是分析流程搭建区域:

StartP39«S«np<«,CAE_P(ocess

34CAE结果可视化(RVS)

・通过直观的文件浏览渊直接查看、组织数据文件

・快速查看常用格式的文件：PDF、Office文档、HTML、Flash,视频等

・借助创新的CAE结果可视化技术，无需后处理，通过Web随时直接查看

各种结果文件中的X丫曲线、动画、云图等

>远程结果可视化技术ResultvisualizationService(RVS)可以让CAE工程

师方便快捷的在Web上通过曲线和动画展示查看分析结果，而不需要将庞

大的结果文件下载到本地。RVS通过支持AltairHyperViewPlayer插件，支

持绝大多数的结果文件，具体支持格式请参考附录2RVS支持的文件类型。

>RVS紧密集成在ComputeManager中，在计算过程中，用户可以在CM门

户中即时查看结果文件，并进行展示。

>RVS读取所选文件中数据内容并展示，如时间域、结果类型等,

fKSi

1图3-20RVS读取结果数据

>用户根据具体需求选择要查看的数据类型进行曲线或者动画展示。

2图3-21在线查询结果曲线

3图3-22在战查询结果动咧

3.5.高性能计算资源管理PBSProfessional

PBSProfessional是PBSWorks体系的核心和底层平台，过去10年来一

直是Linux集群和Windows集群管理方面的标准工具。PBSProfessional是世

界一流的商业级按需云计算、高性能计算、网格计算、集群计算管理软件，其久

经考验的可靠性、可用性和可维护性(RAS)更是受到、业界的高度认可，已经成为

业界的标杆性解决方案。

PBSProfessional在虚拟化仿真云平台软硬件资源的基础上，依托自身强大

的调度算法，最大程度地提高云资源的利用效率、可靠性及可用性.

PBSProfessional紧密跟踪最新云计算技术、绿色计算技术、GPU技术等,

领先一步为客户应对不断变化的计算需求提供一流的解决方案。

PBSProfessional帮助您迎接新的挑战

・云计算：PBSWorks解决方案全面支持HPC软件即服务(SaaS,是业内首个

CAE共有云AltairHyperWorksOn-Demand的支撑技术。

・绿色计算：能自动监测到处于空闲状态的计算节点，并将其自动休眠或关闭,

当有计算任务需要时再将其自动开启。大大降低了高性能计算系统的电能消

耗，支持企业实现节能减排。经过几个领先的PBSWorks用户的验证，绿色计

党己经帮助他们节省了高达20%的能源.

・图形节点调度与供应：在私云有或公有云环境中，整合密集计算及图形处理能

力，提供图形资源的供应、调度和图形图像的远程可视化技术，

・GPU调度：PBSProfessioral的扩展架构能够在所有平台上实现图形处理器

（GPU）的高效调度

PBSProfessional是您的理想之选

・增强计算设施的安全性和可靠性（PBSProfessional是业界唯一获得EAL3+

认证的载荷管理解决方案）

・确保业务连续性（计算节点硬件故障自动侦测，计算节点操作系统及应用软

件故障自动恢复）

・最大化业务部门的工作效率，确保满足服务水平协议（SLA）

・最小化硬件、软件、人力和电力消耗，达到更低廉的运营成本

・实现业务优先级，确保最重要的作业能够率先和准时完成

・覆盖全球的技术支持，满足个人、一对一、实时的帮助（我们在超过18个国

家都有本地技术支持）

3.5.1.核心功能及业务价值

・控制GPU的使用权限及使用优先级，基于GPU使用状态智能调度，提供

详尽使用信息

・作业启动时间预测，从容规划任务及项目

・顶级扩展能力，千万亿次支持

.海量作业提交和管理功能，实现极致腾吞能力

・BackfillTopN调度策略，充分利用每一个计算周期而不耽误任何重要作

业

动态操作系统及应用程序部署，自动满足作业需要

・Hook功能，无需任何源代码，随时、快速改变或增强调度行为，以适应

特定的策略需要

・基于用户和用户组级别的限额控制，实现细粒

・策略调整

・基于公式的优先级定义，在允许例外的情况下，定义任何策略

・先进的资源预留技术，可满足周期性需要

・统一的作业和资源定义体系(Vnode),定义作业资源请求后，自动实

现作业的最优放置

・Python-Everywhere,使得任何脚本可在任何平台下通用

・强大的抢占及断点重启能力，确保任何时候可在.即开始执行重要任务

・可配置期限的历史作业追踪功能，实现作业的全生命周期控制

3.5.2.适用平台

PBSProfessional支持所有主要的硬件平台和操作系统

.redhatSglORACLE

36高性能计算作管理ComputeManager

ComputeManager运行、监控和管理计算作业、结果及数据

的云计算门户

ComputeManager采用了全新•代Web技术，凝聚了Altair

在Web门户技术方面多年的经验，实现用户透明、按需、移动使

用所有设备，在任何地点轻松愉悦地访问HPC计算资源。

通过和AltairEnterprise服务及应用的紧密集成，用户可通过

ComputeManager来轻松获取包括订算能力、存储空间、硬件平

台、开发环境、图形处理能力、大数据处理、业务数据和管理信息等在内的一系

列工程服务和工程资源，从而成为企业HPC和CAE私有云的最佳集成入口。

＞访问管理服务：通过全新易用的形象化接口管理访问控制和用户规则

＞ComputerManager的一个实例管理超过100个并发用户和500,000个作业

＞全新的负载均衡支持高度冗余和高犷展配置

＞解决了超过100个已知的安全漏洞

＞无缝结合ResultsVisualiza:ionService和DisplayManager,允许直接在服务器端处

3.6.1.核心功能及业务价值

＞作业提交

.基于应用程序本身特性的提交界面

・支持海量作业、支持大型图形交互式作业

・支持批量上传、下载

・支持大数据上传、下载

・支持在线快速编辑文件

＞作业监控和管理

・提供实时运行作业列表

及强大的分组、过滤和汇总功能

・交互性管理作业，查看计算趋势、发送信号、合并结果、在线Checkpoint

（检查点）和重启等

・支持交互式作业会话的保存、恢复及共享，实现在线协作

4图3-23CumputeMuriayei作业提交'监拄以及结果交看

＞集成数据及结果远程可视化（详见结果可视化模块）

3.7,应用虚拟可视化DisplayManager

DisplayManager是集成于PBSWorks高性能il,算

解决方案中的一个基于Web门户的远程可视化工具。可

用于图形应用虚拟化、远程大数据处理、快速协作和创

新。它给用户提供的远程可视化大数据、交互式使用图

形放用程序等高品质服务，其基于网络带宽和延迟的自

适应压缩算法，即使面对极具挑战性的大数据及延迟大

的网络依然表现卓越。

3.7.1.核心功能及业务价值

DisplayManage在快捷交付高品质应用程序性能及安全性的同时，能确保

IT资源利用效率的最大化。

・对于一个高度全球化的团队，IP保护就是数据从不离开理想的位置

・减少令人生畏的大数据在服务器与本地机器之间的移动次数

・应用程序所需的图形、计算和存储资源共置一处，有力应对大型图形程

序、大数据和大存储需求

・通过共享操作任务，充分挖掘•个公司的内部知识和员工技能

・大幅度降低n■人员维护工作量

3.7.2.技术特性

DisplayManager完全集成于PBSWorks,提供超越远程可视化的丰富的用户

体验。

＞即时调用

・尚洁旦易于使用、无需学习的特定应用界面、简化管理，使工程师更多

地关注工程领域的问题。

＞灵活的资源分配

・通过与ComputeManager集成，能进行复杂的应用资源需求设定，满

足高级应用的复杂资源要求。

可靠性

・仅需要网络保持最低限度的连通性，即可保证会话和业务的连续性。

可管理性

・应用程序可以轻松地增加或移除，并和PBSProfessional与PBS

Analytics相结合对资源进行监控和统计。

协作

・同事之间通过共享会话视图进行协作，并且可以通过广域网控制。

5图3-24DisolayManager中实现的远程可视化技术

3.8.Solithinking

3.9.Optistruct

3.10.HyperWorks

3.10.1.HyperMesh

3.10.2.HyperView/Hypergraph

3.11.模块间相互集成关系

Altair高性能计算管理平台中的所有模块都是基于同一种类型的Web框架

(AltairWebPortalFramework)来实现的，模块之间即可以高度独立，分开

部署，又可以紧密集成，访问相互之间的接口，可以实现以下功能：

1.在ComputerManager,SirrulationManager,DisplayManager模块中相互切换

无需登入登出。

图3-26模块切换界面

2.从SimulationManager中直接提交作业到ComputerManager进行计算。

CreateJob

*Required

EntityType:;ComputeManagerJob▼，

JobName:LCO140H-LCA-8aselteration

ChooseApplicationor

Chooseavalue

Profile:

Server•PAS►Abaqus

Profiles►Idyna_mpp

Fluent

PBSJobApp

□KQIQMr««uiU

ViewmCcxrcvteManagerXI,ihII.gIAOdResuR|

图3-27,28SimulationManager中作业提交界面

3.在ComputerManager中通过RVS技术远程查看计算结果。

.IJOM，0-40NUi»l>i>4-C*MOT：I.M：•,I,ICO*：•)

rrrHnr

图3-29、30RVS调用界面

4.通过DisplayManager启动远程节点上的应用打开远程数据库中的或者计算结果中

的模型文件进行前后处理。

图3-31DisplayManager界面

3.12.平台价值主张

Altair公司一直致力于将最领先的工程技术、产品和咨询经验带给其客户，

从而帮助其客户获取可持续的竞争优势。

Altair公司SimulationCloudSuite仿真数据管理平台正是这一理念的集中体

现。AltairCAE数据管理平台着眼于提升企业研发组织的协同能力，，提升企业

产品研发体系中CAE的战略作用，提升企业CAE分析能力、精度和效率，促进

客户实现仿真驱动设计，从而帮助客户在消减成本的同时，加快产品创新力度和

速度，加快产品研发，缩短产品周期。

6图3-32澳汰尔仿真敬据管理平台价值主张

第四章.业务解决方案

4・1.方案概述

AltairSimulationCloudSuite.即Altair公司企业仿真云平台是Altair公司推

出的基于云计算技术、覆盖数字仿真全生命周期的仿真平台管理软件。Altair仿

真云在虚拟化CAE仿真所需硬件、软件资源的基础上，提供了智能调度、强大

的RAS特性、资源动态供应、按需伸缩、快速部署、自助服务、云爆发等关键

技术，为最终用户提供了包括计齐、存储、硬件平台、图形处理（CAE前后处

理）能力、CAE大数据处理、CAE流程及数据管理（过程及结果）、CAE数据

版本管理、数据追溯、设计与试验协同等在内的基于web的自助服务，成为企

业级的仿真分析创新平台。

仿真云管理平台中间件层集成了大量工程领域的核心及基础服务，如CAE

资源管理与调度、匚程数据建模与可视化、工程数据与流程管理引擎等，这些服

务为web应用模块开发的基础。Altair仿真云管理平台甚于AWPFWeb框架

AltairWebPortalFramework,提供了一系列彼此独立又紧密集成的模块，为各

种角色的云平台用户提供简单易用的入口，来访问云端资源、信息、知识。

本次方案设计基于对玉柴动力当前CAE发展现状、管理需求的透彻理解，

充分考虑了玉柴分布式研发协同的现状及未来发展诉求，方案设计是本着实事求

是、稳步推进、务求实效的精神，提出了以下实施方案,

本方案设计基于成熟的商业平台产品，包括以下紧密集成的套件：

•AltairSimulationManager数据管理平台

•AltairEnterpriseFoundationProfessional中间件及数据库

•AltairResultVisualizationCAE结果可视化产品

•AltairEnterpriseProcessManager企业流程管理

•PBSProfessional计算资源整合、调度平台

•AltairComputeManager作业提交、监控、查看工具

•AltairDisplayManager远程可视化技术

•AltairknowledgeStudio工具封装和流程制作工具

•AltairHyperstudy多学科优化和参数灵敏度分析工具

•AltairHWCT用于搭建材料数据库

本方案设计时充分考虑到平台实施的复杂性，为此Altair汇集了公司精锐力

量，组建了经验丰富的团队，包括了来自中国、美国总部的业务顾问、实施顾问、

技术顾问在内的团队，严格遵循企业级系统实施的方法论，运用现代的项目管理

手段，确保项目的成功实施。

4.2.平台业务架构

涕汰尔仿直数据管理平台基TAltairEnterpriseFoundationprofessional中

间件，提供仿真数据管理（知识管理）、分析流程管理、计算.管理、系统安全服

务、协同管理等业务价值，具体业务逻辑架构请见下图：

7图4-1平台业务逻辑图

4.3.详细技术解决方案

4.3.1.技术方案配置

本方案软件配置如下:

玉柴动力仿真数据管理平台

序产品名称产品描述

号

1EnterpriseFoundation

平台基础服务，包含数据库

Professional

21.SimulationManager管理分析的迭代过

程、模型、报告、作业、指标等数据

2.EnterprisePocessManager用来定义、分

配、执行、监控业务流程；可以集成分析过

SimulationCloudWeb模块

程中使用的工具

（SM、EPM、CM、DM）

3.ComputerManager提供计算作业提交、

监控、结果可视化的服务

4.DisplayManagernJ以在Web上运行交互

式的图形作业，实现远程前后处理

3TCconnect连接数据管理平台和TC平台

4KnowledgeStudio流程模板编制工具

5RVS结果可视化技术

6PBSPro高性能计算平台资源调度核心组件

7PASPBSPro的Web服务层

8Hyperstudy参数灵敏度分析、多学科联合仿真优化

9HW中的数据协同管理工具，用于搭建材料

HWOT

库

8表4-1方案软件配置

相关所需配套硬件请参见平台系统架构。

4.3.2.仿真数据管理

澳汰尔提供的仿真数据管理功能旨在帮助玉柴CAE部门内部搭建沟通协作

平台，梳理业务流程，归类组织分散的仿真数据，打破信息孤岛，才是供方便快捷的查

询对比功能，从而形成玉柴自己的知识、经验沉淀，进一步支撑对CAE数据的挖掘和再

利用工作。其特点主要体现在以下几方面：

4.1.1.1数据组织结构

澳汰尔仿云平台采用了多维度数据空间的方式来组织所有的性能数据，根

据企业产品研发的特点，习惯上采用产品谱系、系统谱系、性能谱系这样的三维

空间来分类所有的性能数据。

图4-2数据分类维度

产品分类主要按照产品的级别、类别、型号、改型的继承关系来建立分

类谱系，例如：

图4-3产品谱系

系统分类主要按照产品的系统、分系统、子系统、零部件的通J1JBOM来建

立分类谱系，例如:

图4-4系统谱系

性能分类主要按照产品性能领域的继承关系来建,工分类谱系，列如:

图4-5性能谱系

以上提到的几个维度都是高度灵活可配置的，可以根据企业自身的数据

分类方式来重新配置。另外系统中还可以自定义其他不同的分类方式，例如活动

类型、阶段、验证类型等。

图4-6定义多维度效据类生

在系统中创建一个分析项目，通过产品分类、性能分类、系统分类这三个维

度对其进行分类,辅以其他必要的属性，系统就可以定义出一个唯一的分析任务。

PG2J4234

MasterClassiflcMioa*ci

MWRBUtOUinONSICT3X^URUHTICMMit

OtherClasstfic4UonSetect

D^AiH

回国＞

Bx*yCAEStfcb

图4-7项目分类

分析任务是系统中和某一次分析活动相关的数据容器，所有的数据都被定义

在这个容器中，例如分析时的需求文档、模型、作业、结果、指标、报告等；。

在系统中每一个分析活动被定义为一个projecto如下图所示:

图4-8性能活动项目视图

每一个Project中可以动态配置其所需的业务模块，如ProjectSummaryGoals

Summary、SimulationSummaryxClassification,Process等,每一个模块中所包

含的是次分析过程中的某个步骤或者某块功能，例如SiuiukiliuuSiuuuuH），

中包含某一个分析任务中的迭代过程。

图4-9仿真分析迭代视图

每一个simulalion代中又分别包含这轮迭代的模型、作业、结果、分析、验

证等子模块，每个模块都会在系统的下方有对应的文件目录，用来存放和此次分

析相关的文件和指标数据等。系统通过这样分步骤的、模块化的方式来定义和规

范化企业的分析流程，有效管理仿真分析的完整过程，保证整个过程的完整可追

述，并且将分析相关的过程和结果文件无缝地和过程关联起来，自然而然的形成

企业自己的知识积累，如指标库、图片库、模型库、报告库等。

SltlULATlOMMAMAOCRo

图4.10仿真分析过程视图

4.1.1.2数据存储和删除

SimulationManager后台使用Oracle数据库来进行结构化数据的存储，其他

文件类型的数据存放在不同地区的文件服务器上，Oracle服务器可以连接来自多

个地区的文件服务器，实现异地协同管理的功能。

SimulationManager中的数据是按分析项目(一次分析任务)为单元来管理

的。每一种类型的分析项目可以配置相应的文档目录结构和属性信息，用于分类

存放不同类型的数据文件和其属性信息。Simulationmanager中支持对分析数据

按照不同的场景，提供相应数据上传入口，上传时可以选择从本地、远程，还是

当前数据库中进行上传。系统中预先定义了不同的数据类型(conient),数据上

传之前，系统会对不同的文件进行格式检查，以确保不同类型的文件被存放和管

理在对应的数据类型容器中

进入某一分析项目的主界面，在左侧窗口中，用户可以看到清晰的目录层次

结构，如迭代一、模型、报告、作业、结果、指标、脚本…

Simulations

@Base_Run1Smulatxxi

国Rum1Smuiabon

tModel

—hm0HMmodelfoe

—[*)bezelhm0HMmodelMe

bumperhm0HMmodelfife

Solutions

-SQReports

JQKPI

⑬

&Run21S<nulatx>n

Model

-^Solutons

-IQReports

~KPl

—Documents

Goals

-IQKP，

图4-11文件目录结构图

文件上传后的视图如下:

图4T2文件上传后的视图

文件上传过程中，系统可以自动识别文件类型和文件信息抽取。

在某一目录结构上右击，系统会弹出上传、下载、删除、导入等操作选项,

结合AccessManager的权限控制，具有相应权限的用户可以按照一定的规则对

分析项目中的数据进行上传、删除、下载、可读等操作。

¥七玄I£1副螭LCA-LCO-140H

NameRevisionType

Information

tnLCA-LCO-140MExpandAll

-4QiSimulatx)ns

CollapseAllCnntAnt7\ni

—IQNom«

GoalsRomovoD&suipliui

CreateNewEntity

-QKRClassificationcomplete*

Coalscomplete-

Upload

DownloadStartDat

ImportCreationTim«

Commer

Revisioi

Create

KigniCIICKtneLCA-LCO-14DMruoiisnTim«

projectnodeandchooseUpload1LestModifiedTim1

图473文件上传'下载,删除菜单

数据上传和下载

除了分步骤手动上传数据外，系统还提供批量导入的功能。用户可以针对不

同的分析类型定义不同的数据格式标准，并将标准配置成数据导入模板文件，系

统会根据定义的模板自动识别批量导入的数据并抽取其中的信息，俣存在数据库

中。

分析过程中会产生各种类型的文件，这些文件可能是有规则的存放在一个包

含多级子目录的目录结构中，也有可能是杂乱存放的，针对这些情况，系统可以

根据预先定义的规则，遍历该目录下的所有目录，根据定义的规则，例如按照后

级名或者其