信息化助力企业创新-冷文浩

七○二所CAE工作进展

中国船舶科学研究中心

2010

内容提要

一、七○二所简介

二、CAE信息化发展历程

三、数据库发展历程

四、自研CAE平台简介

五、自研TDM平台简介

七○二所是我国唯一的从事船舶水动力学性能、结构力学

性能、减等技术研究与试验的大型综合性试验研究基地。七○二所建有两个国家重点实验室。拥有22座实验室，构

成了功能齐备、配套完整，与其专业发展相匹配的实验群体。其规模居亚洲第一位，世界第三位。

深水拖曳水池

国际领先

操纵性悬臂水池

国际领先、国内唯一

耐波性水池国际领先减压拖曳水池

国际领先、国内唯一

二、CAE发展历程

商业软件二次开发

自研软件集成

多个软件集成

自研集成平台

面临的问题过度依赖商业软件

过度依赖商业软件商业软件使用过程中有很多的专家经验，没有得到固化，导致知识流失。

专家走掉了，这一块的工作又要从头开始。

不重视知识经验的积累

不重视知识经验的积累单位买了很多的商业软件，真正用起来的没几个，推广起来很困难；

商业软件通用性好但专业性不够，操作太复杂，熟悉的人会用，大部分不熟悉的人用不起来。

解决的办法

基于通用的商业软件平台（Patran、Workbench、UG等）进行二次开发：定制用户自己的专业界面——好用、易用

集成用户自己的工程算法——专业、有针对性

融入用户自己的专家经验——让初学者也能做专家做的事

规范用户自己的使用流程——保障使用效果，保证结果可靠性

实施的案例案例一、东洋制罐

案例一、东洋制罐手工流程定制流程

实施的案例

CCS

屈曲校核软件

起重机结构分析流程

机车结构仿真软件

液力耦合仿真软件Venus-Nastran

接口CCS 典型节点细化分析

面临的问题

自研软件集成能力弱

自研软件集成能力弱

自研的程序，想要进行集成，发现数据格式混乱，模块不清晰，困难重重。

因为安全保密，自研的东西不能拿到外面去集成，只好自己勉强做，应用效果不好。

不重视集成和包装

不重视集成和包装

自研的程序，不讲究包装，只能自己用，别人都说不好用，过两年不改进也要被人替代

自研软件的开发者大多是各领域的专家，功能很有专业针对性，但不注重表现形式，表现力差。

解决的办法

自研软件集成，有两种途径：

基于通用的商业软件集成平台，比如Patran、Workbench等；

使用VB,VC, 完全自主开发。

DEF

X

1

解决的办法

专业技术人员编写的计算程序通常不能直接用来集成，必须要经过模块化改造

多个功能混在一个程序中各种不同的编程语言规范与容错性差

各程序的输入与输出随意性较大

改造前

功能独立接口标准统一输入输出规范容错性增强安全保密性强便于流程控制

改造后

解决的办法

模块1

模块2

模块3。。。模块n

快速性

操纵性

耐波性

船型几何模块间顺序有如下几种：

逻辑串行

逻辑并行

经验顺序

原则：“高内聚，低耦合”

模块先最小化拆分再按“业务分类、功

能流程、使用习惯”等进行组合

船型生成

阻力预报

自航因子

预报

螺旋桨设计

操纵性预报

航速预报

向导

进入系统

系列生成

母型变换

母型

数据库

阻力预报

自航因子

预报

螺旋桨设计

耐波性预报

实施的案例

702所

SHIDS

网络版

SHIDS

船舶初步设计软件

常石

ISUM

PRADS

螺旋桨设计

船舶水动力评估软件

面临的问题

完成一个任务需要好几个软件结合起来用，即有商业软件,又有自研软件；

多个软件界面之间总要来回的切换，操作繁琐；

数据导来导去的太麻烦，很多时候只能依赖人工衔接，效率低、可靠性差。

多个软件平台的集成能力弱

多个软件平台的集成能力弱

解决的办法

多种软件集成的主要途径：

定制统一的软件操作界面；

实现商业软件和自研软件的后台调用和批处理。

多软件平台之间数据转换接口的开发；

CAD到CAE的数据传递过程中，模型的处理技术（简化、修补等）；

实施的案例PreFlup螺旋桨预报

PreFlup螺旋桨预报

常规桨大侧斜桨UG建模自动化流体域划分自动化Gambit划分网格自动化

实施的案例

船舶水动力性能预报

SHIDS>Gambit>Fluent

船舶结构分析

Tribon>Patran>Nastran

2.4 自研集成平台

面临的问题

数据和流程缺乏管理

数据和流程缺乏管理

工程数据种类繁杂，既有通用的CAD/CAE数据，又有专业的工程数

据，缺乏统一、有效的管理手段；

设计流程不规范，设计过程和结果难以重现，缺乏有效的管理。

知识和经验缺乏管理

知识和经验缺乏管理

积累了众多的资料，规则，经验等，零散的存放于多种途径中，缺乏

统一的管理平台。

知识大多以文件方式存在，使用起来非常很不方便，容易遗忘。

知识（经验）随着人员的流动可能遗失，没有积累下来。

新员工缺乏有效的途径掌握本行业/单位的知识，不能迅速的融入整体。