[发明专利]一种CAE及实物试验数据统一读取及轻量化显示工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种对CAE数据和实物试验数据进行统一读取和显示的工具，属于虚拟试验技术领域。

背景技术

复杂产品研制过程需要应用多种CAE软件，并辅以必要的实物试验来对设计进行验证。多种CAE软件数据和实物试验数据格式不一，多专业模型无法统一读取，难以将设计、仿真分析和实物试验紧密结合；同时CAE输出结果文件大小从几GB到上百GB，难以传输和共享，给跨专业的大系统协同研发带来难度。

目前，国内外对CAE数据的通用可视化技术展开了一些研究。如美国VCTI公司开发的Vcollab软件，实现了对多种CAE数据的读取，但CAE数据需要提前处理转换为统一格式，此外也不支持对实物试验数据的读取和显示。上海GET公司开发的CAEViewer软件，主要针对CAE模型文件，尚无法支持对CAE输出二进制结果文件的读取，对Fluent等商用软件仍有依赖。研究一种对CAE和实物试验数据进行统一读取和显示的通用工具，能够充分使用产品研制过程中产生的各类数据，为大系统的协同研发打下基础。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种CAE及实物试验数据统一读取及轻量化显示工具，解决了不同CAE软件产生模型及计算结果数据、多种实物试验产生数据的文件格式不一致问题，CAE及实物试验数据可不需提前转换文件格式进行统一读取，并采用轻量化处理以流式数据方式对数据进行压缩和传输，有效地减少了数据贮存空间，便于网络传输和显示。

本发明的技术解决方案是：

一种CAE及实物试验数据统一读取及轻量化显示工具包括：数据导入子系统、轻量化处理子系统、三维显示子系统和外部系统集成子系统，其中：

数据导入子系统，用于实现不同格式的CAE及实物试验数据的统一读取，并按不同文件格式规范将数据导入到数据导入子系统中存储，同时将数据送入轻量化处理子系统进行处理；

轻量化处理子系统，用于对数据导入子系统传送的CAE数据和实物试验数据进行轻量化处理生成流式的可视化数据，并转换为统一格式的数据，同时将统一格式的数据传输到三维显示子系统；

三维显示子系统，用于实现轻量化处理子系统发送来的可视化数据在统一界面的三维显示，完成工具与用户的交互，以及对CAE数据、实物试验结果数据进行调用和查看；

外部系统集成子系统，采用ActiveX技术完成各子系统的封装以及将各子系统集成到office系列软件、客户端及浏览器端进行调用。

所述的三维显示包括实体、线框及消隐显示模式及剖切、旋转、平移及动画显示操作。

所述的数据导入子系统包括CAE数据导入接口模块、实物试验数据导入接口模块、内存数据结构模块；

CAE数据导入接口模块，首先针对不同的CAE模型文件及二进制计算结果文件格式，在动态链接库中建立不同文件格式的关键字列表，然后逐行读取CAE文件中的数据，通过与动态链接库中的关键字列表进行关键字比对，比对一致后按照关键字含义将CAE数据中的单元、节点以及计算结果导入到内存数据结构模块中；

实物试验数据导入接口模块，首先在动态链接库中建立UNV文件格式的关键字列表，然后逐行读取UNV类型文件中的数据，通过与动态链接库中的关键字列表进行关键字比对，比对一致后按照关键字含义将UNV数据中的相关单元、节点以及计算结果导入到内存数据结构模块中；

内存数据结构模块，对不同格式的CAE及实物试验数据进行储存管理，并发送至轻量化处理子系统。

所述的轻量化处理子系统包括数据转换模块和流式可视化数据模块；

数据转换模块，用于对数据导入子系统传送的CAE数据和实物试验数据进行轻量化处理生成流式的可视化数据，所述的轻量化处理指根据实际需求采用算法去除数据中的表面数据以及中间节点；

流式可视化数据模块，将数据转换模块处理后的可视化数据转换为统一格式的数据，并将统一格式的数据传输到三维显示子系统。

所述的三维显示子系统包括基本显示模块、静力结果显示模块和振动试验显示模块；

基本显示模块，用于实现轻量化处理子系统发送来的可视化数据在统一界面的实体、线框及消隐显示，以及剖切、旋转及平移操作，基本显示模块根据用户具体需求完成上述基本显示和操作，同时对CAE数据、实物试验数据进行调用和查看；

静力结果显示模块，用于对可视化数据进行分析，生成反映应力应变分析的云图，并将其在统一界面中进行显示；