CN119494228A 一种多学科软件协同仿真方法、装置、设备及介质 （中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所）

本申请公开了一种多学科软件协同仿真方仿真请求的仿真应用场景确定执行仿真请求的目标CAE软件及目标控制流程；对目标控制流程和各目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数第二配置文件进行解析，得到各目标CAE软件的程自由定制和组件快速组合方式，实现协同仿2基于所述过程配置文件中的预设控制流程映射关系、预设软件参述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数描述，以分别得到第基于所述控制流程参数对所述第二配置文件进行解析，以得到各所述目标CAE软件的根据所述软件参数信息以及所述控制流程参数按序调度所述目标CAE软件，并执行相开发各学科的CAE软件；其中，所述CAE软件为用于完成各学科的按照预设封装接口函数编写模板并根据各所述CAE软件的编程语言类型编写对应的封各CAE软件仿真控制流程包括控制流程中各个流程利用键值对数据结构配置文件对所述控制流程中各个流程节点对应的控制流程参数利用键值对数据结构配置文件对各所述CAE软件的软件参数进行映射处理，以得到各所述CAE软件的预设软件参数配置映射关基于所述预设控制流程映射关系、所述预设软件参数配置映射关系构建各所述CAE软所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数描述，以分别得到第一配置文件和第二配基于所述过程配置文件中的预设控制流程映射关系对所述目标控制流程按照设计仿到包含基于不同仿真流程组合的组合流程的第基于所述过程配置文件中的预设软件参数配置映射关系对各所述目标CAE软件进行组3基于所述控制流程参数对所述第二配置文件进行解析，以得到各所述目标CAE软件的当前学科对应的目标物理问题的数据文件的文件信息和组根据所述控制流程参数并通过预设封装接口函数调用当前目标CAE软件，以便所述当前目标CAE软件根据所述软件参数信息执行相应的单步计算仿真流程，并按照预设耦合面将所述耦合面数据通过预设耦合框架并根据控制流程参数与执行下一仿真流程的目标CAE软件进行耦合面数据交换，并将所述下一仿真流程的目标CAE软件作为当前目标CAE软件，然后跳转至所述根据所述控制流程参数并通过预设封装接口函数调用当前目标CAE据通过预设耦合框架并根据控制流程参数与执行下一仿真流程的目标CAE软件进行耦合面根据所述目标数据插值方法将所述耦合面数据插值到所述当前目标CAE软件的耦合面根据不同学科的目标CAE软件的物理场耦合面网格节点数据之间的映射关系查找与执行下一仿真流程的目标CAE软件的耦合面数据插值矩阵中临近的第二网格节点数据，并关请求接收模块，用于当接收客户端发送的针对物理问题的仿真请请求的仿真应用场景确定执行所述仿真请求的目标CAE软件以及确定执行所述仿真请求的文件传输模块，用于基于所述过程配置文件中的预设控数配置映射关系对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数便所述客户端对所述第一配置文件进行解析，并将解析后的控制流程参数反馈所述服务文件解析模块，用于基于所述控制流程参数对所述第二协同仿真模块，用于根据所述软件参数信息以及所述控制流程参数按4处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至7任一项所序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的多学科软件5[0001]本发明涉及计算机辅助工程技术领域，特别涉及一种多学科软件协同仿真方法、[0004]尽管分离式耦合方法为复杂问题的多学科耦合仿真分析仿真专业的人员在开展流/固耦合仿真时会以流体软件作为主体，固体分析软件的数据结构只能迁就流体仿真软件的。当流体仿真软件进行重大更新或更换为其他流体仿真软件质，能够通过封装后的CAE软件并根据应用场景开展控制流程的自由定制和组件的快速更6场景确定执行所述仿真请求的目标CAE软件以及确定执行所述仿真请求的目标控制流程；对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数描述，以分别得[0009]基于所述控制流程参数对所述第二配置文件进行解析，以得到各所述目标CAE软[0010]根据所述软件参数信息以及所述控制流程参数按序调度所述目标CAE软件，并执[0013]按照预设封装接口函数编写模板并根据各所述CAE软件的编程语言类型编写对应配置映射关系对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数描所述各CAE软件仿真控制流程包括控制流程中各个流程节点的CAE软件的有[0016]利用键值对数据结构配置文件对所述控制流程中各个流程节点对应的控制流程[0017]利用键值对数据结构配置文件对各所述CAE软件的软件参数进行映射处理，以得[0018]基于所述预设控制流程映射关系、所述预设软件参数配置映射关系构建各所述配置映射关系对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数描[0020]基于所述过程配置文件中的预设控制流程映射关系对所述目标控制流程按照设[0021]基于所述过程配置文件中的预设软件参数配置映射关系对各所述目标CAE软件进[0023]基于所述控制流程参数对所述第二配置文件进行解析，以得到各所述目标CAE软7件的当前学科对应的目标物理问题的数据文件的文件信息和组[0024]可选的，所述根据所述软件参数信息以及所述控制流程参数按序调度所述目标[0025]根据所述控制流程参数并通过预设封装接口函数调用当前目标CAE软件，以便所述当前目标CAE软件根据所述软件参数信息执行相应的单步计算仿真流程，并按照预设耦[0026]将所述耦合面数据通过预设耦合框架并根据控制流程参数与执行下一仿真流程CAE软件，然后跳转至所述根据所述控制流程参数并通过预设封装接口函数调用当前目标[0029]根据所述目标数据插值方法将所述耦合面数据插值到所述当前目标CAE软件的耦[0030]根据不同学科的目标CAE软件的物理场耦合面网格节点数据之间的映射关系查找与执行下一仿真流程的目标CAE软件的耦合面数据插值矩阵中临近的第二网格节点数据，仿真请求的仿真应用场景确定执行所述仿真请求的目标CAE软件以及确定执行所述仿真请件参数配置映射关系对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件8所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的多学科软件协同仿真方理问题的仿真请求，则根据所述仿真请求的仿真应用场景确定执行所述仿真请求的目标关系对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数描述，以分述控制流程参数对所述第二配置文件进行解析，以得到各所述目标CAE软件的软件参数信[0045]图4为本申请公开的一种两个解算器组件调用耦合框架共性基础模块耦合示意[0046]图5为本申请公开的一种气动CAE软件Areo和结构CAE软件Struct数据交互流程[0047]图6为本申请公开的一种多学科CAE软件协同仿真流程分类及参数配置文件组织9[0054]尽管分离式耦合方法为复杂问题的多学科耦合仿真分析仿真专业的人员在开展流/固耦合仿真时会以流体软件作为主体，固体分析软件的数据结构只能迁就流体仿真软件的。当流体仿真软件进行重大更新或更换为其他流体仿真软件仿真应用场景确定执行所述仿真请求的目标CAE软件以及确定执行所述仿真请求的目标控接口函数编写模板并根据各所述CAE软件的编程语言类型编写对应的封装接口函数，以便人员根据不同应用领域完成相应学科解算器的开发，开发的各学科CAE软件能够独立完成软件基于该编译封装流程模板完成各CAE软件行本次仿真请求的目标CAE软件，并根据服务器中的过程配置文件中的与仿真应用场景对应的目标CAE软件的流程执行顺序确定执行仿真请求的映射关系对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数描述，参数配置映射关系对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参配置文件进行映射处理，以得到各所述仿真应用场景下的对应的预设控制流程映射关系；利用键值对数据结构配置文件对各所述CAE软件的软件参数进行映射处理，以得到各所述真流程各CAE软件参数，CAE软件参数包括CAE软件的参数配置描述文件（组件参数配置信程配置文件中的预设软件参数配置映射关系对各所述目标CAE软件进行组件参数配置信息表内包含多个仿真流程列表，每个仿真流程列表里包含多个并行或串行的学科CAE软件的而不需要侵入各CAE软件进行修改，有效地避免了因后续组件集成或卸载而发生变化的缺述目标CAE软件的当前学科对应的目标物理问题的数据文件的文件信息和组件参数配置信息。可以理解的是，基于流程控制参数对目标CAE软件的第二配置文件进行遍历解析和映[0071]本实施例中，根据控制流程参数按照控制流程参数中的CAE软件调度顺序控制各理问题的仿真请求，则根据所述仿真请求的仿真应用场景确定执行所述仿真请求的目标关系对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数描述，以分述控制流程参数对所述第二配置文件进行解析，以得到各所述目标CAE软件的软件参数信仿真应用场景确定执行所述仿真请求的目标CAE软件以及确定执行所述仿真请求的目标控映射关系对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数描述，便所述当前目标CAE软件根据所述软件参数信息执行相应的单步计算仿真流程，并按照预基础模块进行各个目标CAE软件快速进行仿真流程的耦合应用。多物理场耦合框架共性基[0080]根据预先构建的数据映射模块并利用前述公开的数据传递需求规则作为的预设耦合面数据提取规则对各个目标CAE软件执行问题求解后的单步结果中耦合面数据进行按[0082]步骤S25：将所述耦合面数据通过预设耦合框架并根据控制流程参数与执行下一当前目标CAE软件，然后跳转至所述根据所述控制流程参数并通过预设封装接口函数调用[0083]本实施例中，根据预先构建的数据通信模块提供的数据传递通道对当前的目标CAE软件的耦合面数据与其他目标CAE软件进行[0084]需要注意的是，数据通信模块为两个CAE软件之间数据和状态等信息的交换建立[0085]本实施例中，根据构建的耦合迭代策略模块对各目标CAE进行流程推进和耦合面个CAE软件计算输出值作为另一个CAE软件的输入值；并行方式是两个CAE软件使用旧值进目标CAE软件的物理场耦合面网格节点数据之间的映射关系查找与执行下一仿真流程的目标CAE软件的耦合面数据插值矩阵中临近的第二网格节点数据，并关联所述第一网格节点基，而另一个目标CAE软件的耦合面网格点基于该插值基构建耦合数据插值矩阵来实现数[0087]由此可见，数据映射模块解决了不同学科耦合面非匹配网格节点的数据插值问针对气动CAE软件Areo需要接收结构CAE软件Struct的耦合面节点位移数据进行设定。最Areo和结构CAE软件Struct分别封装为标准流程组件。将封装好的标准流程组件进行标准配置文件对静气弹耦合控制流程的参数配置文件进行映射描述，控制流程所对应的CAE软件可以根据静气弹耦合仿真流程应用需求选择对应的目标CAE[0096]第（8）步：同样地，采用键一值对配置文件对气动CAE软件Areo和结构CAE软件模块，将气动解算器Areo和结构解算器Struct软件封装成的标准组件模块导入仿真流程制流程的参数配置文件。静气弹耦合控制流程参数配置存储内容及结构简要说明如图8所述仿真请求的仿真应用场景确定执行所述仿真请求的目标CAE软件以及确定执行所述仿真软件参数配置映射关系对所述目标控制流程和各所述目标CAE软件进行控制流程描述和软仿真请求的仿真应用场景确定执行所述仿真请求的目标CAE软件以及确定执行所述仿真请目标CAE软件进行控制流程描述和软件参数描述，以分别得到第一配置文件和第二配置文有效地避免了因后续组件集成或卸载而发生变化的缺陷，同时便于CAE软件协同流程软件取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，等。处理器21可以采用DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)、FPGA(Field-理器是用于对在唤醒状