[发明专利]面向分布式汽车安全性协同设计的网格应用中间件系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机应用技术领域的系统，具体是一种面向分布式汽车安全性协同设计的网格应用中间件系统。

背景技术

随着全球化生产形式的普及，整车商与部件商之间协同设计成为汽车制造业人士普遍关注的问题。尤其是汽车的安全性设计，此类设计主要涉及CAE(计算机辅助分析)分析过程，而CAE建模技术是协同各方极力保护的知识产权，一方面是因为进行碰撞安全性仿真的有限元模型包含大量需保密的信息，如建模技术、材料的本构关系以及车辆的几何信息等。另外，当部件商同时与多个整车商合作时，此部件商不容许获得整车数据；或者，当两个互相竞争的部件商同时为一个整车商提供服务时，部件商也不希望对方获取自己的产权信息。目前在汽车制造领域广泛采取整车商为部件商提供整车模型，部件商根据此模型设计并添加部件模型，最终形成求解模型。这种方式显然不能满足对知识产权保密的需求。然而，当多个成员共同参与一个项目时，消息必须可以在成员间传递，以达到信息共享的目的。因此，如何使各协同方共享最少的信息而顺利实现协同成为一个关键性的问题。这也使得如何实现该类协同的解决方案变得更具挑战。

目前的协同设计系统多采用分布式计算技术构建，如CORBA(公共对象请求代理体系结构)、DCOM(分布式组件对象模型)、J2EE(Java2平台企业版)等，由这些技术构造的分布应用程序只限于定制的静态域，协同环境中的硬、软件环境基本不变，资源共享受到静态域的限制。近年兴起的网格技术主要解决的问题是资源共享以及动态多机构虚拟组织的协同问题求解。网格协议OGSI(开放网格服务基础结构)和新一代的网格协议WSRF(Web服务资源框架)都以Web服务技术为基础。该技术不受资源的静态域限制，适应于在动态的环境中实现全部资源共享和多方设计人员的协作交互。已有越来越多的应用使用网格技术来构建，包括医疗系统、物理应用系统、天文应用系统等。

经对现有技术的文献检索发现，Gerlicher等在CDVE(design，visualization，and engineering)，2006：164-173上发表文章“A Framework for Real-TimeCollaborative Engineering in the Automotive Industries”(“面向汽车实时协同设计的架构”，国际协同设计、可视化与工程会议录，2006：164-173)，该文应用CSCW(计算机支持的协同工作)技术提出的协同架构基于整车商与部件商对模型信息的全部共享，当参与协同的各方对其模型信息有保密性需求的时候，显然，这种架构是不合适的。并且该架构只针对汽车电子设计领域，并不支持相对复杂的CAE协同设计。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提出一种面向分布式汽车安全性协同设计的网格应用中间件系统，使其为开发通用的汽车碰撞安全性协同设计系统提供了规范化的基本应用服务，该应用中间件系统中的服务通过对整体有限元模型的合理分割，及求解结果的抽取技术，隐藏了关键技术，从而解决了协同各方对知识产权的保密性需求。

本发明通过以下技术方案实现的，本发明包括三部分：有限元模型装配服务模块、仿真监控服务模块、结果分解服务模块。其中：所述有限元模型装配服务模块自动将参与协同设计的各方所提供的CAE模型进行装配，以便最终形成一个可求解的整车CAE数字模型。该模块接受来自远程应用的具有XML(可扩展标识语言)编码格式的SOAP(简单对象访问协议)服务请求信息，经有限元模型装配服务处理，生成整车模型文件。然后该模块又自动调用仿真监控服务模块中的模型验证功能，来验证生成模型的正确性。经验证合格的整车模型将通过基础网格中间件系统提供的传输协议被返回给调用此服务的应用端。如果整车模型不正确，则返回给上层应用出错信息，以便上层应用根据此信息修改原模型。

所述仿真监控服务模块实现汽车碰撞的有限元计算功能、计算过程控制功能，计算检测功能以及有限元模型验证功能，其计算、控制功能主要通过仿真监控服务提供的API接口实现。该模块的输入信息为可求解的有限元模型，以及控制求解的必要参数，如CPU个数、最大求解时间等。输入的有限元模型可以由有限元模型装配服务模块提供，当然也可以由远程应用通过基础网格中间件系统提供的协议直接提供。控制参数通过具有XML编码格式的SOAP信息传输。该模块的输出信息为求解的结果文件，以及求解过程的描述信息文档。