企業(yè)級CAE平臺框架CoteFrame及若干關鍵共性技術

王平+牟全臣+姜潮+白紹鵬+任如飛

摘要：為將設計和分析數(shù)據(jù)、方法與流程進行有效整合，基于.Net技術開發(fā)企業(yè)級CAE平臺框架CoteFrame.CoteFrame基于CAE廣義模型進行核心數(shù)據(jù)結構的構建，并通過層次化設計思想組織各通用模塊集.該平臺框架實現(xiàn)并封裝通用的處理子框架體系，主要包括基于元數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)緩存子框架、基于XML可配置的日志體系、軟件自動更新機制以及報告自動生成和更新機制等.CoteFrame已經在多個典型行業(yè)領域內取得成功應用，有效提高工作效率并減少分析工作成本.

關鍵詞：CAE平臺框架； CoteFrame； 日志機制； 元數(shù)據(jù)緩存； 更新機制

中圖分類號： TP311

文獻標志碼：B

0 引 言

自20世紀60年代發(fā)展至今，CAE在工業(yè)領域的作用越來越重要.CAE軟件系統(tǒng)不但是衡量國家科學計算水平的標志，而且被世界各國，特別是以美國為首的發(fā)達國家視為“事關國家競爭力和國家安全的戰(zhàn)略技術”.[1]近年來，通過軟件運營商和商業(yè)流通渠道，CAE技術已經成為發(fā)達國家結構分析、產品造型、新材料開發(fā)、醫(yī)藥化工和人機工程等各領域普遍采用的數(shù)字化虛擬仿真平臺.[2]

目前，CAE軟件系統(tǒng)和平臺主要由國外企業(yè)所壟斷，產品類型及典型軟件有3類.

（1）仿真流程管理軟件：以流程管理、仿真數(shù)據(jù)管理為主，仿真數(shù)據(jù)仍然以文件形式傳輸，如SIMULA和ANSYS的Workbench等.

（2）通用仿真分析軟件：針對通用領域進行仿真分析，不體現(xiàn)研究問題的特性，對于特定問題需要找出對應的通用設置，如ANSYS Mechanical APDL，MSC Nastran，LS-DYNA和Abaqus等.

（3）專用仿真分析軟件：針對特定的問題提供有針對性的解決方案，如復合材料工藝仿真軟件FiberSim和飛機結構強度載荷處理系統(tǒng)CoteLoad等.

目前，盡管通用CAE商用軟件主要由國外廠商所壟斷，但涉及到具體的工業(yè)領域和問題時，由于行業(yè)的特殊性和專業(yè)性，通用商用軟件無法完全覆蓋和滿足需求，手工計算和自編程序在實際工作中依然占有很大比重.隨著工程師對仿真分析程序的認可和對其理解的加深，對專業(yè)化、定制化平臺的需求將更加迫切.

同時，開發(fā)具有自主知識產權的平臺框架對國內CAE行業(yè)的發(fā)展也有重要作用.本文介紹針對領域問題進行定制化系統(tǒng)開發(fā)的一套底層基礎框架和若干關鍵共性技術.

摘要：為將設計和分析數(shù)據(jù)、方法與流程進行有效整合，基于.Net技術開發(fā)企業(yè)級CAE平臺框架CoteFrame.CoteFrame基于CAE廣義模型進行核心數(shù)據(jù)結構的構建，并通過層次化設計思想組織各通用模塊集.該平臺框架實現(xiàn)并封裝通用的處理子框架體系，主要包括基于元數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)緩存子框架、基于XML可配置的日志體系、軟件自動更新機制以及報告自動生成和更新機制等.CoteFrame已經在多個典型行業(yè)領域內取得成功應用，有效提高工作效率并減少分析工作成本.

關鍵詞：CAE平臺框架； CoteFrame； 日志機制； 元數(shù)據(jù)緩存； 更新機制

中圖分類號： TP311

文獻標志碼：B

0 引 言

自20世紀60年代發(fā)展至今，CAE在工業(yè)領域的作用越來越重要.CAE軟件系統(tǒng)不但是衡量國家科學計算水平的標志，而且被世界各國，特別是以美國為首的發(fā)達國家視為“事關國家競爭力和國家安全的戰(zhàn)略技術”.[1]近年來，通過軟件運營商和商業(yè)流通渠道，CAE技術已經成為發(fā)達國家結構分析、產品造型、新材料開發(fā)、醫(yī)藥化工和人機工程等各領域普遍采用的數(shù)字化虛擬仿真平臺.[2]

目前，CAE軟件系統(tǒng)和平臺主要由國外企業(yè)所壟斷，產品類型及典型軟件有3類.

（1）仿真流程管理軟件：以流程管理、仿真數(shù)據(jù)管理為主，仿真數(shù)據(jù)仍然以文件形式傳輸，如SIMULA和ANSYS的Workbench等.

（2）通用仿真分析軟件：針對通用領域進行仿真分析，不體現(xiàn)研究問題的特性，對于特定問題需要找出對應的通用設置，如ANSYS Mechanical APDL，MSC Nastran，LS-DYNA和Abaqus等.

（3）專用仿真分析軟件：針對特定的問題提供有針對性的解決方案，如復合材料工藝仿真軟件FiberSim和飛機結構強度載荷處理系統(tǒng)CoteLoad等.

目前，盡管通用CAE商用軟件主要由國外廠商所壟斷，但涉及到具體的工業(yè)領域和問題時，由于行業(yè)的特殊性和專業(yè)性，通用商用軟件無法完全覆蓋和滿足需求，手工計算和自編程序在實際工作中依然占有很大比重.隨著工程師對仿真分析程序的認可和對其理解的加深，對專業(yè)化、定制化平臺的需求將更加迫切.

同時，開發(fā)具有自主知識產權的平臺框架對國內CAE行業(yè)的發(fā)展也有重要作用.本文介紹針對領域問題進行定制化系統(tǒng)開發(fā)的一套底層基礎框架和若干關鍵共性技術.

摘要：為將設計和分析數(shù)據(jù)、方法與流程進行有效整合，基于.Net技術開發(fā)企業(yè)級CAE平臺框架CoteFrame.CoteFrame基于CAE廣義模型進行核心數(shù)據(jù)結構的構建，并通過層次化設計思想組織各通用模塊集.該平臺框架實現(xiàn)并封裝通用的處理子框架體系，主要包括基于元數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)緩存子框架、基于XML可配置的日志體系、軟件自動更新機制以及報告自動生成和更新機制等.CoteFrame已經在多個典型行業(yè)領域內取得成功應用，有效提高工作效率并減少分析工作成本.

關鍵詞：CAE平臺框架； CoteFrame； 日志機制； 元數(shù)據(jù)緩存； 更新機制

中圖分類號： TP311

文獻標志碼：B

0 引 言

自20世紀60年代發(fā)展至今，CAE在工業(yè)領域的作用越來越重要.CAE軟件系統(tǒng)不但是衡量國家科學計算水平的標志，而且被世界各國，特別是以美國為首的發(fā)達國家視為“事關國家競爭力和國家安全的戰(zhàn)略技術”.[1]近年來，通過軟件運營商和商業(yè)流通渠道，CAE技術已經成為發(fā)達國家結構分析、產品造型、新材料開發(fā)、醫(yī)藥化工和人機工程等各領域普遍采用的數(shù)字化虛擬仿真平臺.[2]

目前，CAE軟件系統(tǒng)和平臺主要由國外企業(yè)所壟斷，產品類型及典型軟件有3類.

（1）仿真流程管理軟件：以流程管理、仿真數(shù)據(jù)管理為主，仿真數(shù)據(jù)仍然以文件形式傳輸，如SIMULA和ANSYS的Workbench等.

（2）通用仿真分析軟件：針對通用領域進行仿真分析，不體現(xiàn)研究問題的特性，對于特定問題需要找出對應的通用設置，如ANSYS Mechanical APDL，MSC Nastran，LS-DYNA和Abaqus等.

（3）專用仿真分析軟件：針對特定的問題提供有針對性的解決方案，如復合材料工藝仿真軟件FiberSim和飛機結構強度載荷處理系統(tǒng)CoteLoad等.

目前，盡管通用CAE商用軟件主要由國外廠商所壟斷，但涉及到具體的工業(yè)領域和問題時，由于行業(yè)的特殊性和專業(yè)性，通用商用軟件無法完全覆蓋和滿足需求，手工計算和自編程序在實際工作中依然占有很大比重.隨著工程師對仿真分析程序的認可和對其理解的加深，對專業(yè)化、定制化平臺的需求將更加迫切.

同時，開發(fā)具有自主知識產權的平臺框架對國內CAE行業(yè)的發(fā)展也有重要作用.本文介紹針對領域問題進行定制化系統(tǒng)開發(fā)的一套底層基礎框架和若干關鍵共性技術.