基于航空材料协同CAE系统的研究与实现

摘要

网络化协同分析环境是一种基于模拟分析软件的新的模拟分析模式。指一个产品开发团队，在计算机硬件支持的分布式网络环境中，进行的协同分析产品性能的过程。网络化协同分析环境加强了企业内部和企业间的交流与合作，充分发挥了群组优势，提高了产品开发的可靠性，增强了企业的竞争力。
　　 论文针对航空系统对系统模拟分析环境的需求，以航空材料数据库系统为数据依据，围绕协同模拟环境实现的各个关键技术理论基础，以及内嵌NetMeeting的协同工具等关键性问题展开了理论和应用方面的研究。并在此基础上采用了先进的软件开发思想和开发技术，实现了一个完善的协同模拟分析环境。
　　 论文主要研究工作的主要思路如下：
　　 (1)对MSC.PATRAN的PCL语言进行了研究，在此基础上实现了MSC.PATRAN的协同分析环境。基于PCL和NetMeeting组件的MSC.PATRAN的协同分析环境有一定的缺陷：客户端和服务器可以进行协同分析。但是客户端却无法得到分析数据，在此基础上就需要一个WEB系统对协同分析环境进行支持。
　　 (2)在模拟分析环境中材料参数是进行各种分析的数据基础，建立材料数据库对整个协同模拟环境有着重要意义。另外，数据库也是整个WEB系统持久层的操作对象。在在进行材料数据库建立时，因传统的关系数据库系统数据模型简单，无法满足新的计算机应用特别是某些材料数据的组织;所以在传统的关系数据库系统的基础上利用关系型数据库的面向对象的思想对材料数据库进行了完整的设计。
　　 (3)材料数据库的建立采用ORACLE数据库管理系统。但是ORACLE不可能提供对MSC.PATRAN的PCL语言的驱动程序，同时MSC.PATRAN也不可能提供其底层实现的元语言程序，这样ORACLE与MSC.PATRAN的接口实现必须借助中间层来实现。通过对XML技术和其解析技术的研究实现了ORACLE与MSC.PATRAN的接口，并完成了PCL对XML解析的标准接口的实现。
　　 (4)在进行整个系统开发的过程中，系统设计所涉及的关键技术包括：面向对象数据库的应用，J2EE技术、第三方组件Struts技术、第三方组件Hibernate技术、MSC.PATRAN的PCL技术、程序共享技术等。
　　 (5)为了扩大WEB系统的使用范围，开发了用户查询/管理子系统。通过分析比较，子系统采用了基于B/S模式下的体系结构，选择基于J2EE的软件开发架构对系统进行开发，并重点研究了系统结构各层次的关系和功能，对系统性能做了大幅度的改进。
　　 (6)通过对无人机机翼的应力/应变分析和模态分析对整个系统的性能进行了综合测试。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题的来源及意义

1.2 国内外发展现状

1.2.1 协同技术的研究与应用

1.2.2 CAE发展现状

1.2.3 Web技术的发展现状

1.3 课题的主要内容

1.4 本章小结

第2章 协同CAE系统技术理论概述

2.1 系统采用的数据库理论基础

2.1.1 面向对象数据库概述

2.1.2 0RDBMS介绍

2.2 系统实现的软件设计思想

2.2.1 组件的概述

2.2.2 面向组件编程

2.2.3 基于组件的软件系统的特点

2.3 系统WEB子系统的应用理论

2.3.1 J2EE的体系结构

2.3.2 Java Servlet技术

2.3.3 JavaServer Pages技术

2.3.4 EJB组件

2.4 CAE与系统数据库接口的实现理论

2.4.1 XML特点

2.4.2 DOM解析接口

2.5 本章小结

第3章 系统关键技术的研究

3.1 数据库映射概述

3.1.1 持久层概述

3.1.2 0RM持久层组件特点

3.1.3 Hi bernate组件技术

3.1.4 Hi bernate体系结构

3.2 Struts组件技术

3.2.1 MVC谩计模式

3.2.2 Struts实现MVC的机制

3.2.3 Struts工作流程

3.3 MSC/PATRAN/PCL

3.3.1 MSC. PATRAN/NASTRAN介绍

3.3.2 MSC/PATRAN/PCL语言概述

3.3.3 MSC/PATRAN/PCL语言的应用

3.4 基于NetMeeting的协同设计工具

3.4.1 NetMeeti ng的功能和系统结构

3.4.2 基于NetMeeting COM接口的开发

3.4.3 应用程序共享技术

3.5 本章小结

第4章 系统的总体设计

4.1 材料数据库的数据模型

4.2 系统的功能结构

4.2.1 系统的安全性

4.2.2 用户访问子系统设计

4.3 0RACLE与MSC. PATRAN接口的体系结构

4.3.1 XML对接口数据的表示及应用

4.3.2 MSC. PATRAN与ORACLE互操作的工作流程

4.4 系统体系结构

4.5 本章小结

第5章 系统的实现与应用

5.1 系统实现的软件环境

5.1.1 0RACLE数据库管理系统

5.1.2 其它软件环境

5.2 协同CAE系统的实现

5.2.1 Struts与Hi bernate结合实现系统的Web应用

5.2.2 Hi bernate系统配制

5.2.3 嵌套表的映射和延迟加载

5.2.4 数据的缓存

5.3 系统的使用实例

5.3.1 MSC. PATRAN与ORACLE接口使用实例

5.3.2 CAE系统的协同功能使用实例

5.3.3 WEB子系统的使用实例

5.4 本章小结

第6章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

致谢