企業級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：為將設計和分析數據、方法與流程進行有效整合，基于.Net技術開發企業級CAE平臺框架CoteFrame.CoteFrame基于CAE廣義模型進行核心數據結構的構建，并通過層次化設計思想組織各通用模塊集.該平臺框架實現并封裝通用的處理子框架體系，主要包括基于元數據的大數據緩存子框架、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； 元數據緩存； 更新機制

中圖分類號： TP311

文獻標志碼：B

0 引 言

自20世紀60年代發展至今，CAE在工業領域的作用越來越重要.CAE軟件系統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達國家視為“事關國家競爭力和國家安全的戰略技術”.[1]近年來，通過軟件運營商和商業流通渠道，CAE技術已經成為發達國家結構分析、產品造型、新材料開發、醫藥化工和人機工程等各領域普遍采用的數字化虛擬仿真平臺.[2]

目前，CAE軟件系統和平臺主要由國外企業所壟斷，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、仿真數據管理為主，仿真數據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領域和問題時，由于行業的特殊性和專業性，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，對專業化、定制化平臺的需求將更加迫切.

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

摘要：為將設計和分析數據、方法與流程進行有效整合，基于.Net技術開發企業級CAE平臺框架CoteFrame.CoteFrame基于CAE廣義模型進行核心數據結構的構建，并通過層次化設計思想組織各通用模塊集.該平臺框架實現并封裝通用的處理子框架體系，主要包括基于元數據的大數據緩存子框架、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； 元數據緩存； 更新機制

中圖分類號： TP311

文獻標志碼：B

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自20世紀60年代發展至今，CAE在工業領域的作用越來越重要.CAE軟件系統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達國家視為“事關國家競爭力和國家安全的戰略技術”.[1]近年來，通過軟件運營商和商業流通渠道，CAE技術已經成為發達國家結構分析、產品造型、新材料開發、醫藥化工和人機工程等各領域普遍采用的數字化虛擬仿真平臺.[2]

目前，CAE軟件系統和平臺主要由國外企業所壟斷，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、仿真數據管理為主，仿真數據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領域和問題時，由于行業的特殊性和專業性，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，對專業化、定制化平臺的需求將更加迫切.

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

摘要：為將設計和分析數據、方法與流程進行有效整合，基于.Net技術開發企業級CAE平臺框架CoteFrame.CoteFrame基于CAE廣義模型進行核心數據結構的構建，并通過層次化設計思想組織各通用模塊集.該平臺框架實現并封裝通用的處理子框架體系，主要包括基于元數據的大數據緩存子框架、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； 元數據緩存； 更新機制

中圖分類號： TP311

文獻標志碼：B

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自20世紀60年代發展至今，CAE在工業領域的作用越來越重要.CAE軟件系統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達國家視為“事關國家競爭力和國家安全的戰略技術”.[1]近年來，通過軟件運營商和商業流通渠道，CAE技術已經成為發達國家結構分析、產品造型、新材料開發、醫藥化工和人機工程等各領域普遍采用的數字化虛擬仿真平臺.[2]

目前，CAE軟件系統和平臺主要由國外企業所壟斷，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、仿真數據管理為主，仿真數據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領域和問題時，由于行業的特殊性和專業性，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，對專業化、定制化平臺的需求將更加迫切.

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