[发明专利]汽车耐久性分布式仿真网格应用系统

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，具体是一种汽车耐久性分布式仿真网格应用系统。

背景技术

在竞争激烈的汽车工业中，众多汽车制造商使用CAE(计算机辅助工程)技术来帮助进行汽车设计和开发，以缩短开发周期、降低开发成本，提高市场竞争力。汽车耐久性作为汽车的重要性能，利用CAE技术进行汽车耐久性的仿真也日益受到重视。汽车耐久性仿真的方法，一是综合运用多体动力学、静态线性有限元分析、耐久性分析等多学科知识进行仿真，这种方法没有考虑汽车模型的动态非线性等特征，且仿真过程涉及学科多，数据转换多，计算需求小。二是利用动态非线性有限元分析和耐久性分析进行仿真，这种方法减少了耐久性仿真的处理转换环节，充分考虑了汽车模型的动态非线性特征，但是需要更多的仿真计算资源，不过随着计算机软硬件的发展，为这种方法的使用提供了更好地支持。

经对现有技术的文献检索发现，Arthur Tang等人在6th InternationalLS-DYNA Users Conference，Detroit of USA，April 9～11，2000(第六届国际LS-DYNA用户会议)上发表了文章“Virtual Proving Ground-A CAE Tool forAutomotive Durability，Ride & Handling and NVH Applications”(虚拟试验场-一种汽车耐久性，平顺操控性和噪音振动舒适应用的计算机辅助分析工具)。该文论述了如何使用动态非线性有限元分析和耐久性分析方法进行汽车耐久性仿真，但是该文中只是对该应用方法的介绍，并没有涉及分布式环境中如何利用该方法进行耐久性仿真；同时文中在该方法的应用过程中需要众多的人工参与过程，如模型组合过程需要人工添加连接、接触等信息以构成整体仿真计算模型，耐久性结果分析需要人工参与，添加材料参数、路面参数等信息以综合分析得到耐久性结果，耐久性仿真效率不高。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提出一种汽车耐久性分布式仿真网格应用系统，使其具有模块化、规范化、分布式的特点。该网格应用系统，为汽车耐久性仿真整个过程提供规范化的分布式应用环境，对耐久性仿真中的可重用部件有限元模型进行模块化构建和自动组合，对仿真结果进行分布式耐久性分析处理，从而提高汽车制造商耐久性仿真的效率。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括四部分：汽车耐久性仿真网格应用环境模块、耐久性仿真模型的模型库与自动组合模块、多个模型作业分布式仿真监控模块、仿真结果分布式耐久性分析模块。汽车耐久性仿真网格应用环境模块集成异地分布的各种资源工具，通过标准接口供其它模块使用。耐久性仿真模型的模型库与自动组合模块对整车模型和模型库中的模型进行自动组合，形成多个路面的仿真模型；多个模型作业分布式仿真监控模块将多个路面仿真模型分配到不同的计算资源中进行仿真计算，产生分布的多个路面的仿真计算结果；仿真结果分布式耐久性分析模块将分布的仿真计算结果进行独立耐久性分析和综合耐久性分析得到汽车耐久性结果。这些模块相互联系，前一模块产生的数据供后一模块使用，并且分别利用环境模块提供的web服务接口实现对底层资源和工具的使用。

所述汽车耐久性仿真网格应用环境模块为汽车耐久性仿真的整个过程提供规范化的分布式应用环境。汽车耐久性仿真过程包括模型建立、模型仿真、模型结果耐久性分析三部分，其中每部分的工作以及使用的资源与工具是异地分布的，该模块基于具有OGSA(开放网格服务架构)的网格中间件，为耐久性仿真每部分要使用的资源和工具建立标准web service接口，使之集成到网格应用系统中，可以在远程通过具有XML(可扩展标识语言)编码格式的SOAP(简单对象访问协议)对它们进行控制，实现模块化仿真模型的自动组合、分布式仿真计算监控、分布式仿真结果耐久性分析处理，提供对汽车耐久性仿真全过程的分布式应用支持。

所述耐久性仿真模型的模型库与自动组合模块根据汽车耐久性仿真的特点，将仿真模型进行模块化构建与自动组合。汽车耐久性仿真中重复使用的模型是材料参数、路面数字模型和轮胎数字模型，因此构建材料模型库，路面模型库和轮胎模型库，实现模型的重复使用。在耐久性仿真的模型建立阶段建立整车有限元模型，设计耐久性仿真规范，依据整车有限元模型和仿真规范自动选择路面模型和匹配的轮胎模型进行模型组合，形成多个不同路面的仿真模型。