[發明專利]基于知識庫數據統一管理的透平機械CAE集成平臺

有效

• 申請號: 201810140072.4
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108334709B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李健;葉自強;邱徐文
• 申請（專利權）人: 合肥市太澤透平技術有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于知識庫數據統一管理的透平機械CAE集成平臺，系統分析模塊、一維中線模塊、幾何模塊、二維通流模塊、三維CFD分析模塊、FEA有限元分析模塊、知識庫模塊，一維中線模塊與系統分析模塊相連，幾何模塊與一維中線模塊相連；二維通流模塊與幾何模塊相連，三維CFD分析模塊與幾何模塊相連；FEA有限元分析模塊與三維CFD分析模塊相連，知識庫模塊用于對系統分析模塊、一維中線模塊、幾何模塊、二維通流模塊、三維CFD分析模塊、FEA有限元分析模塊實現設計數據的積累、存儲、分析、顯示、管理和再使用。本發明具有專業化程度高、綜合性能好、可靠等優點。

技術領域

本發明涉及透平機械分析設計領域，具體來說是一種基于知識庫數據統一管理的透平機械CAE集成平臺。

背景技術

透平機械是當今最重要的能源動力裝備，主要包括燃氣輪機、航空發動機、渦輪增壓器、蒸汽輪機、壓縮機等，在國防軍事、能源動力、裝備工業等多個領域有著廣泛的應用，代表著國家工業的總體水平。透平機械的核心原理是通過旋轉葉輪實現流體和轉子之間能量的相互轉換，其設計開發融合了熱力學、氣體動力學、固體力學、傳熱學等多學科多技術領域的先進成果，是一項多學科交叉、高度復雜的綜合性系統工程。上世紀70年代以來，隨著計算機輔助工程(CAE)技術的迅速發展，以計算機仿真分析為核心的設計軟件已逐步成為透平機械設計的主要工具，在業界得到了非常廣泛的應用。

CAE技術起源于上世紀50年代的有限單元法(FEA)，最初應用于航空航天等領域，用于數值解決結構分析、固體力學問題，經過數十年的發展，已經擴展至虛擬建模、多學科仿真模擬、數字化制造、設計優化等工業界各個領域，為裝備制造業設計提供了貼近工程實踐需求、功能強大的智能化工具；目前，CAE技術已經在機械工業、航空航天、汽車、土木工程等各個領域得到了廣泛應用，已經可以相當準確的模擬出諸如復雜三維流動、高速碰撞、顫振、電磁等十分復雜的物理過程。

采用CAE技術，可以大大縮短產品和工程設計研發周期，降低設計研發成本。CAE技術是工業裝備和產品數字化創新設計、制造的核心技術，是提高企業核心競爭力的關鍵技術，是國防和軍工裝備研制的戰略技術。某些發達國家甚至認為，CAE軟件“是有別于其他任何軟件、而服務于國家利益的軟件”。發達國家的實踐說明，一個國家要有自主開發的國防、運輸設備、動力能源機械、電子電器、裝備等高新技術，要有具備自主知識產權的各類重大工業裝備產業能力，必須要有功能強大、自主可控的CAE軟件作為數字化、信息化、智能化的重要支撐。

經過數十年的發展，美國、歐洲等發達國家已經形成了功能強大、商業化、規模化的CAE技術能力，打造出了FLUENT,STAR-CCM,CFX,FINE/Turbo,ANSYS、ABAQUS、NASTRAN、UG、Pro-E等一系列CFD、FEA、CAD核心產品，這些軟件具有良好的核心仿真計算能力、通用性的前后處理界面、良好的用戶交互系統以及完善的外部文件接口，并適用于各類計算機平臺。通過不同行業的大量實際算例的反復驗證，其解決復雜問題的能力和效率已經得到學術界和工業界的公認，有些產品成為公認的CAE工業標準，獲得各種權威機構的質量認證，在北美、歐洲和亞洲一些國家的機械、化工、土木、水利、航空航天、冶金、電氣工業等許多領域得到了廣泛的市場應用，并逐步發展為多模塊集成化、工程服務一體化的軟件。

我國的CAE技術幾乎與國外同時起步，然而幾十年來走過了一條“幾起幾落”的曲折艱難發展之路：

停滯期：在起步初期，因為政治社會環境的影響、以及計算機硬件條件的限制，直到改革開放前，都始終處于完全停滯的狀態，僅有零散的一些理論成果。

發展期：改革開放新時期之后，我國CAE技術迎來了發展的良好機遇，在學界的引領和努力下，出現了一批JIGFEX、DDJ、COMPASS等具有自主知識產權的CAE軟件，這些軟件與國外同期產品相比，具有諸多的技術特色，在國家工業發展和工程設計中發揮了重要的作用，應用廣泛。