[发明专利]一种基于统一建模环境的多学科联合仿真和优化方法

说明书

本发明提供的一种基于统一建模环境的多学科联合仿真和优化方法，通过多个本地计算机在统一建模环境中搭建各自负责的专业仿真模型；统一建模环境记录搭建各专业仿真模型时各个专业仿真模型之间的依赖关系，并依据依赖关系将各专业仿真模型自动关联为产品多学科联合仿真模型；多个本地计算机基于产品多学科联合仿真模型在统一建模环境中完成优化设置，并将优化设置的参数与产品多学科联合仿真模型中的相关参数进行绑定；多个本地计算机完成优化设置之后，提交优化计算，自动完成优化的技术方案，降低复杂系统的优化难度，使得面向复杂产品的多学科优化成为可能，提高复杂产品的设计质量，降低试验成本，缩短产品设计周期。

技术领域

本发明涉及的是一种基于统一建模环境的多学科联合仿真和优化方法，属于计算技术领域。

背景技术

现有的仿真方案包括：调用仿真工具软件(例如，ANSYS等)，完成仿真模型创建，提交计算，仿真工具软件自身即可得到仿真结果。

如图1所示，现有的优化基本方案包括：步骤一、确定复杂系统多学科联合仿真和优化的实现流程，步骤二、通过对各个工具软件的二次开发，准备每个专业(即学科)的自动化仿真程序，实现仿真模型的自动创建以及仿真结果的自动提取；注：图中各个节点(如：CAD、CAE、CAPP、CAM等)表示各专业的自动化仿真程序。步骤三、确定优化软件，并在优化软件中根据多学科联合仿真和优化的流程串联各专业的自动化仿真程序，同时设置优化目标、优化变量、约束变量以及优化算法，然后点击计算，即可开始优化分析。

发明人在研究的过程中发现，现有技术手段中的工具软件无法记录不同专业模型之间的关联关系，也即无法自动确定多学科联合仿真和优化的流程，这就需要优化负责人自己来搭建，且在目前的分工中，优化工作是由一人负责的，其他人员只是负责完成各专业的仿真模型。但这些仿真模型中的绝大多数都无法直接在仿真流程中直接使用。这就要求仿真负责人自己对仿真软件做二次开发准备某个专业的自动化仿真程序(包括仿真模型的自动创建以及仿真结果的自动提取)。准备工作量大，技术门槛高，不利于快速推广应用，无法实现多人协同优化。

发明内容

为解决传统的复杂对象的多学科联合仿真及优化的所有工作都只能由一人来完成，准备工作量大，技术门槛高，实施困难的技术问题，本发明提供了一种基于统一建模环境的多学科联合仿真和优化方法，在统一建模环境整合多种仿真工具的基础上，可以实现多人异地联合仿真和优化设计，能够将原先需要一人完成的大量高难度工作分解为多人协作完成，显著降低复杂对象多学科联合仿真及优化的难度和准备周期。

本发明通过以下技术方案来具体实现：

本发明提供了一种基于统一建模环境的多学科联合仿真和优化方法，包括：

(1)多个建模用本地计算机部署并启动统一建模环境，并在其统一建模环境中搭建各自负责的专业仿真模型；

(2)多个建模用本地计算机的各统一建模环境记录搭建各专业仿真模型时各个专业仿真模型之间的依赖关系，并依据依赖关系将所述各专业仿真模型自动关联为产品多学科联合仿真模型；

(3)优化用本地计算机部署并启动统一建模环境，并基于产品多学科联合仿真模型在其统一建模环境中完成优化设置，并将优化设置的参数与产品多学科联合仿真模型中的相关参数进行绑定；优化设置包括但不限于设置优化目标、优化变量、优化约束以及优化算法；

(4)所述优化用本地计算机完成优化设置之后，其统一建模环境根据各个专业仿真模型之间的依赖关系，通过对应的工具适配器，自动驱动工具软件更新各个专业仿真模型，实现各个专业仿真模型的自动化更新以及仿真结果的自动提取，自动完成优化。

所述步骤(1)中，在其统一建模环境中搭建的各自负责的专业仿真模型统一存放在数据中心中。