多學科多方案仿真數(shù)據(jù)和流程協(xié)同管理平臺 Simulation data and process management system

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安世亞太

SDMan針對多學科多專業(yè)的計算機仿真數(shù)據(jù)進行

結(jié)構(gòu)化管理、對仿真流程進行規(guī)范化管理、對仿真

工具進行集成管理，實現(xiàn)多學科仿真過程的協(xié)同管

理。SDMan可管理仿真過程中使用的各類商用工

具軟件及仿真任務(wù)、計算流程、仿真數(shù)據(jù)、仿真模

型等，在統(tǒng)一的協(xié)同仿真環(huán)境中，提高仿真資源利

用率，提升仿真計算水平，節(jié)約人力資源、軟件資

源、計算機資源等，提高仿真效率和仿真水平。

SDMan可與PDM系統(tǒng)集成實現(xiàn)仿真輔助設(shè)計，與

TDM集成實現(xiàn)仿真輔助試驗。

仿真流程與數(shù)據(jù)管理平臺

仿真流程與數(shù)據(jù)管理平臺

仿真流程與數(shù)據(jù)管理平臺SDMan解決的問題

① 海量仿真分析數(shù)據(jù)缺乏有效的管理

在仿真分析的過程中，會產(chǎn)生海量的、不同類型的仿

真文檔和數(shù)據(jù)，對應(yīng)不同的分析結(jié)果。這些數(shù)據(jù)主要

存放在個人計算機上，效率低下、數(shù)據(jù)維護困難、易

造成數(shù)據(jù)丟失和版本混亂。數(shù)據(jù)共享交換困難，不同

專業(yè)之間存在大量的“數(shù)據(jù)孤島”。需要有效管理仿真

文檔，如何建立分析文檔與產(chǎn)品模型的對應(yīng)關(guān)系。

設(shè)計模型 網(wǎng)格模型 工況

求解模型 仿真結(jié)果 仿真報告

② 仿真流程和仿真經(jīng)驗不能有效地共享

企業(yè)未建立仿真規(guī)范和知識庫，經(jīng)驗豐富的分析專家的仿真知識

和仿真流程也不能傳承下來，因此不能實現(xiàn)對仿真知識的積累和

重用。仿真分析過程基于個人經(jīng)驗進行，由于仿真分析人員的經(jīng)

驗差異，往往對同一模型的同一仿真也會產(chǎn)生差異較大的仿真結(jié)

果。仿真流程和經(jīng)驗的規(guī)范化和傳承是企業(yè)仿真能力提升的關(guān)鍵。

仿真知識和經(jīng)驗

不能繼承，不能

形成專業(yè)的仿真

規(guī)范和標準

同一仿真不同結(jié)果

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3）多學科仿真過程無法協(xié)同和有效監(jiān)控

對產(chǎn)品進行虛擬仿真涉及到十分復(fù)雜的流程，需要多部門、多

學科的仿真專業(yè)人員和仿真工具的配合工作，而應(yīng)用單一的

CAE工具軟件，需要手工管理仿真流程，導致仿真工作的效率

不高，且仿真數(shù)據(jù)作為過程數(shù)據(jù)缺乏審計和跟蹤。因此結(jié)合仿

真流程管理對多學科仿真過程進行固化，形成多學科仿真流程

模板，實現(xiàn)仿真流程的半自動化或自動化，并對仿真過程進行

監(jiān)控，是提高多學科仿真效率的有效方式。

多部門 多學科 協(xié)同

仿真到哪一步了？

上一步的數(shù)據(jù)在誰哪里？

仿真過程的數(shù)據(jù)怎么找？

4）各種商用和自研仿真工具缺乏有效的集成

商用仿真工具廠商多，可用的工具也很多，仿真過程主要是各

種軟件的單點應(yīng)用，工具選擇隨意性大，給模型集成和多學科

仿真造成困難，無法圍繞統(tǒng)一的工具和技術(shù)進行建模與仿真過

程的標準化和知識積累。同時，單點工具之間大量的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)

控制、接口轉(zhuǎn)換等工作需要工程師完成，效率和規(guī)范化程度低，

而且大量寶貴的自研工具分散在工程師手中，無法共享和積累。

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自研工具

自研算法

仿真流程與數(shù)據(jù)管理平臺SDMan應(yīng)用場景

多方案多工況數(shù)據(jù)管理

在仿真數(shù)據(jù)管理中，保證CAD創(chuàng)建的模型和CAE分析的模型的一致

性是基本目標。各種與型號產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息都通過零部件的

方式進行組織和管理，可以方便集成到項目和工作流中，并且可以

與產(chǎn)品BOM關(guān)聯(lián)起來，便于擴展和訪問。

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仿真流程模板及參數(shù)傳遞

仿真流程模板管理包含了產(chǎn)品分析的各個類型、各個工況仿真所需要的功能模板，包括模型設(shè)置模板、

材料屬性定義模板、網(wǎng)格模型創(chuàng)建模板、靜強度分析設(shè)置模板、振動模態(tài)分析設(shè)置模板、沖擊工況分

析設(shè)置模板及求解后處理和報告生成等模板。

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多方案多工況仿真對比

系統(tǒng)提供多方案對比分析向?qū)?，能夠選擇同一型號某工況下的不同方案進行對比分析。系統(tǒng)自動生成

不同工況下不同方案的對比報告，直觀查看由于工況不同引起的仿真分析結(jié)果的差異。

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仿真報告在線編輯及預(yù)覽

系統(tǒng)提供仿真綜合報告生成功能，可按照型號和工況對報告進行分類，對用戶提交的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進

行抽取，并形成報告內(nèi)容，支持在線編輯仿真報告內(nèi)容。同時支持與試驗結(jié)果數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)對比。

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仿真結(jié)果輕量化處理及在線顯示

系統(tǒng)自帶模型及結(jié)果輕量化處理插件，可實現(xiàn)在系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)進行預(yù)覽，支持云圖、動畫、視頻、模

型信息等數(shù)據(jù)的預(yù)覽。

模型信息查看，可以查看單元設(shè)置、節(jié)點信息、材料信息、網(wǎng)格信息等

內(nèi)容。對元數(shù)據(jù)進行抽取，并將元數(shù)據(jù)信息通過報告自動化生成方法形

成報告，并上傳至系統(tǒng)中。

云圖查看，仿真的

結(jié)果云圖可以采用

圖像的方式存儲在

系統(tǒng)中，用戶選擇

云圖文件，可以以

預(yù)覽圖片的方式進

行云圖查看。

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系統(tǒng)基于SDMan實現(xiàn)了仿真過程數(shù)據(jù)管理、

工具集成、設(shè)計仿真組件封裝、設(shè)計仿真

過程集成、定制了DC結(jié)構(gòu)分析流程模版

（Ansys和Abaqus）以及螺旋槳性能分析

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電話： (010) 5216 7777 (028) 8667 1505

系統(tǒng)建設(shè)效果

案例展示：船舶某所多學科工程分析系統(tǒng)

系統(tǒng)建設(shè)目標

解決復(fù)雜產(chǎn)品的多學科協(xié)同設(shè)計

仿真中遇到的問題，實現(xiàn)多學科

工具集成、數(shù)據(jù)管控、流程管控、

沉淀知識和系統(tǒng)集成五大功能。

實現(xiàn)總體設(shè)計、力學分析、噪聲

分析、性能分析等分析及優(yōu)化流

程模板，流固耦合分析流程模板、

流噪聲耦合分析流程模板、振動

噪聲耦合分析流程模板、水動力

性能與結(jié)構(gòu)強度分析流程模板等

仿真流程可視化配置

仿真任務(wù)監(jiān)控

流程模版，并關(guān)聯(lián)其輸入和輸出文件以及仿真工具模版。在客戶的實際應(yīng)用過程中取得良好成

效，通過流程模板的可視化管理和執(zhí)行，實現(xiàn)了多學科的協(xié)同仿真，實現(xiàn)了仿真過程數(shù)據(jù)的管

理和共享，通過知識沉淀實現(xiàn)了仿真知識的管理、共享和復(fù)用，提高了仿真的效率，并形成了

部門寶貴的仿真經(jīng)驗資產(chǎn)。