[发明专利]用于大型环境的多实例化仿真

说明书

本发明尤其涉及一种用于对包括在全局物理仿真中的多个物理仿真实例一起仿真的计算机实现的方法。该方法包括创建局部仿真实例的数据库。创建(S0)包括提供局部仿真的集合。创建还包括针对局部仿真的集合中的每个局部仿真，计算局部仿真的相应的缩减模型。创建还包括针对局部仿真的集合中的每个局部仿真，将相应的局部仿真实例存储在数据库中。相应的局部仿真实例包括相应的计算出的缩减模型。该方法还包括在局部仿真实例的数据库中选择至少两个局部仿真实例。该方法还包括计算全局物理仿真。对全局物理仿真的计算包括重用包括在所选择的至少两个局部仿真实例中的每个局部仿真实例中的每个相应的计算出的缩减模型。

技术领域

本发明涉及工程和物理仿真领域。

背景技术

如今，可再生和可持续技术的发展被高度重视，仅举几例来说，例如应对环境规则的可再生能源、清洁智慧城市的发展、交通运输的观念。

为了使可持续解决方案的发展可行，以发展可再生和可持续技术，人们普遍认为必须使用数值仿真工具。实际上，对考虑大规模存在的不确定条件(风速、建筑物分布、飞机旅行期间的天气状况等)的需要以及给定场景的不同因素(不同的建筑物、飞机的不同的风力涡轮机、飞机的不同零件等)之间的相互作用影响，使得在设计阶段使用实验是不可行的。

同时，一种评估设计的既定方法是经由专用软件使用数值方法。但是，在早期设计阶段设置数值仿真非常耗时，特别是当新设计将被提交至的环境(环境也称为场景，其中场景是在其中执行仿真的3D空间)反复变化时。这主要是由于以下事实：对于每次环境变化，都必须对场景进行相应的调整，即，需要重新划分网格、重新应用边界条件并重新计算整个结果(请参见Marijn P.Zwier,Wessel W.Wits的“Physics in Design:Real-timeNumerical Simulation Integrated into the CAD Environment”.Procedia CIRP,Volume 60,2017,Pages 98-103,ISSN 2212-8271,https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.01.054)。同样，在大型域(即，大型场景环境)的情况下，与仿真手段(仿真时间、数据存储等)相关联的成本呈指数增长(请参见J.Blazek的“Computational FluidDynamics:Principles and Applications”.ISBN:978-0-08-044506-9.ElservierScience,2005,2nd Edition)。

对于大规模仿真(例如，流体流动仿真、结构力学仿真、等离子动力学仿真)，可以使用多实例化的物理仿真、或需要使用在虚拟世界中仿真的物理模型(例如，电子游戏或动画电影)的任何领域的仿真，需要针对整个域运行仿真工具。当面临需要一起计算大规模仿真的场景中所包括的几个仿真时，只有运行所有仿真的整个集合的解决方案是已知的。这样的解决方案不适用于需要大量改变场景布置的大规模仿真的实例化。

在该上下文中，仍然需要改进的方法，以用于对包括在物理仿真中的多个物理仿真实例一起仿真。

发明内容

因此，提供了一种计算机实现的方法，以用于对包括在全局物理仿真中的多个物理仿真实例一起仿真。该方法包括创建局部仿真实例的数据库。创建(S0)包括提供局部仿真的集合。局部仿真的集合包括至少两个局部仿真。局部仿真是这样的物理仿真：其为全局物理仿真的一部分并且能够单独地且独立于多物理仿真被计算。局部仿真的集合中的每个局部仿真已经被计算。创建还包括针对局部仿真的集合中的每个局部仿真，计算该局部仿真的相应的缩减模型。创建还包括针对局部仿真的集合中的每个局部仿真，将相应的局部仿真实例存储在数据库中。相应的局部仿真实例包括相应的计算出的缩减模型。该方法还包括在局部仿真实例的数据库中选择至少两个局部仿真实例。该方法还包括计算全局物理仿真。对全局物理仿真的计算包括重用包括在所选择的至少两个局部仿真实例中的每个局部仿真实例中的每个相应的计算出的缩减模型。