虚拟样机协同设计与仿真的多领域集成建模技术

     文| 钟佩思, 刘梅

配图 | 来源互联网

虚拟样机是不同领域CAD/DFX 模型、仿真模型等的有效集成与协同工作。因此, 实现虚拟样机协同设计与仿真的核心是如何对这些模型进行一致和有效地描述、组织、管理和协同运行。

通过给用户提供一个逻辑上一致的, 可描述产品全生命周期相关的各类信息的公共产品模型描述方法, 支持各类不同模型的信息共享、集成与协同工作, 实现不同层次上产品的外观、功能和在特定环境下的行为的描述与模拟; 支持模型在产品全生命周期上的一致表示与信息交换和共享, 实现在产品全生命周期上的应用; 支持模型相关数据信息的映射、提炼与交换, 实现对产品全方位的协同测试、分析与评估; 支持虚拟产品各类集成建模、协同设计与协同仿真活动, 实现复杂产品虚拟样机开发环境与运行环境的紧密集成。

传统的产品建模已经取得了可观的研究成果, 但主要集中在单领域产品的建模, 对产品信息描述的完备性不够, 产品定义的标准化和规范化程度不好, 尤其对复杂产品难以在系统层次上进行统一表达, 不能有效支持产品全生命周期的集成化开发过程。

从当前建模技术的发展趋势上看, 采用层次化建模和模型抽象技术、多模式建模概念、并行和分布式建模技术, 基于元模型的建模技术、基于知识的建模是未来复杂产品建模技术的发展方向。

主要关键技术包括：

( 1)面向复杂产品虚拟样机全生命周期和多学科协同设计与仿真的多领域集成建模方法;

( 2)基于知识的虚拟样机协同设计与仿真的多模式建模技术, 包括领域知识的表达与分类方法, 产品模型与领域知识的封装集成技术, 建立包含多领域过程知识和设计知识的虚拟样机多视图集成模型;

( 3)面向大批量定制设计的产品族建模技术和模块化设计方法, 探讨利用产品族模型重组新产品的方法, 提高虚拟样机中"产品-部件-零件"模型的可重用性。

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