[发明专利]一种自动化工程计算仿真方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种自动化工程计算仿真方法及系统。

背景技术

一般意义上来说，CAE(Computer Aided Engineering)主要指用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，对其未来的工作状态和运行行为进行模拟，及早发现设计缺陷，并证实未来工程、产品功能和性能的可用性和可靠性。

CAE从60年代初在工程上开始应用到今天，已经历了50多年的发展历史，其理论和算法都经历了从蓬勃发展到日趋成熟的过程，现已成为工程和产品结构分析中(如航空、航天、机械、土木结构等领域)必不可少的数值计算工具，同时也是分析连续力学各类问题的一种重要手段。

CAE软件的主体是有限元分析(FEA，Finite Element Analysis)软件。有限元方法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。由于单元的数目是有限的，节点的数目也是有限的，所以称为有限元法。这种方法灵活性很大，只要改变单元的数目，就可以使解的精确度改变，得到与真实情况无限接近的解。

应用CAE软件对工程或产品进行性能分析和模拟时，一般要经历以下三个过程：

前处理：给实体建模与参数化建模，构件的布尔运算，单元自动剖分，节点自动编号与节点参数自动生成，载荷与材料参数直接输入有公式参数化导入，节点载荷自动生成，有限元模型信息自动生成等。

有限元分析：有限单元库，材料库及相关算法，约束处理算法，有限元系统组装模块，静力、动力、振动、线性与非线性解法库。大型通用题的物理、力学和数学特征，分解成若干个子问题，由不同的有限元分析子系统完成。一般有如下子系统：线性静力分析子系统、动力分析子系统、振动模态分析子系统、热分析子系统等。

后处理：根据工程或产品模型与设计目标，对有限元分析结果进行用户所要求的加工、检查，并以图形方式提供给用户，辅助用户判定计算结果与设计方案的合理性。

根据经验，CAE分析各阶段所用的时间为：40％～45％用于前处理，50％～55％用于后处理，而真正用于有限元分析计算时间只占5％左右。

传统CAE前处理过程需要操作人员具备深厚的力学、工学、计算机以及数学背景，并具有一定的一线实践经验才能够得到比较准确的结果，对于分析人员素质要求非常高，属于国内紧缺的高端人才。一般中小企业无法满足人员配备条件，而实际情况是普通企业对于CAE分析内容的要求其实并不高，不需要分析人员研究某些高端创新性工作，只要能够得到某种工况类型的一般分析结论即可。因此，传统CAE的分析人员综合素质要求高，分析前处理过程复杂、耗时长等缺点不利于中小企业的应用。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种自动化工程计算仿真方法及系统，操作简单，计算效率高，且成本低廉。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种自动化工程计算仿真方法，包括：

上传待计算的工程模型；

输入所述工程模型的模型参数、模拟条件和设计目标；

根据所述模型参数和所述模拟条件进行模拟计算，获得满足所述设计目标的结果分析报告。

进一步地，所述自动化工程计算仿真方法还包括：

根据所述结果分析报告不断调整输入的模型参数进行模拟计算，直到获得最优结果分析报告。

进一步地，所述根据所述模型参数和所述模拟条件进行模拟计算，获得满足所述设计目标的结果分析报告，具体包括：

根据所述模型参数计算网格密度，并划分计算离散网格；

根据所述模拟条件提交计算脚本进行模拟计算，获得满足所述设计目标的结果分析报告。

进一步地，所述获得满足所述设计目标的结果分析报告，具体包括：

获得满足所述设计目标的工程结果；

根据所述工程结果生成截图或视频报告，获得所述结果分析报告。

进一步地，所述模型参数包括模型特征值；

所述网格的大小小于预设比例的所述模型特征值。

另一方面，本发明提供一种自动化工程计算仿真装置，包括：

上传模块，用于上传待计算的工程模型；

输入模块，用于输入所述工程模型的模型参数、模拟条件和设计目标；以及，

计算模块，用于根据所述模型参数和所述模拟条件进行模拟计算，获得满足所述设计目标的结果分析报告。

进一步地，所述自动化工程计算仿真装置还包括：