面向ASP模式的塑料注射成型CAE系统

2019-09-06 05:31:01 50
本文转载自网络,如有侵权,请联络删除:  传统的AE软件须要客户预先购置并停止内部部署后能力推广应用。近年来,随着Internet和电子商务的迅猛开展,一种部署软件应用的新形式:应用效劳提供商(ApplicationServiceProvider,ASP)得到了迅速的开展。在这种形式下,客户无需购置预先打包的软件停止内部部署,而是将应用软件及相关的客户数据集中部署在提供效劳的ASP端,客户通过Internet租用效劳,随时随地地远程管理应用模块或与应用软件包交互。这种ASP应用形式能够为软件应用企业带来诸多益处,主要表如今:勤俭企业在建立IT系统时的大笔投资;减轻企业在IT人才方面的压力;ASP效劳的收费形式非常灵敏,减轻了中小企业的资金累赘;降低企业的培训本钱;减轻了应用系统的后续维修与晋级问题;ASP效劳能为企业提供更好的环境,企业能够享受更高水平的效劳。

  基于上述软件应用技术的新开展,文章构造了一个基于=eb的远程塑料注射成型AE系统,该系统能够作为ASP效劳器端软件,为推广应用注射成型AE提供了一条新门路。

  2塑料注射成型CAE远程模拟系统2.1塑料注射成型CAE模拟bookmark1塑料注射成型的活动属于非牛顿、非等温、自由挪动边境的活动问题(4)腔半壁厚,u,为,方向的速度,",%T为其在壁厚方向的速度均匀。

  传统的塑料注射成型充填模拟软件都是采纳基于“中性层”模型(Middle-Plane)的有限元/有限差分办法。所谓中性层是假想的位于模具型腔和型芯中间的层面,其模拟过程如所示。基于这种型腔模型的CAE软件在应用中具有很大的局限性,主要表如今:(1)CAE软件的使用人员必需了解中性层的概念,用户直接由产品模型构造中性层感到艰难;(2)独立开发的CAE系统外型功能往往很差,根据模腔的CAD模型自动生成中性层模型又非常艰难,这极大地阻碍了CAE软件的推广和遍布;免,设计效率因此大打折扣,CAD、CAE的集成也不可能实现。

  思考到上述的缺乏,作者创造性地引入型腔的外表模型取代中性层模型,这一创新使得由现行的模具设计CAD系统产生的型腔模型能够直接应用于CAE软件,突破了原有软件的建模瓶颈,其模拟过程如所示,相应的具体算法见基金项目:国家自然科学基金赞助项目(编号= 19由-于爵统支持多里户d主效劳还:提供了用户数据的失密8形式1激发一个程序接管用户提交的数据文件。bookmark11 2.2系统框架基于Web的远程塑料注射成型CAE系统的总体构造如所示,图中的各模块相对独立,可在不同的平台开发,各模块之间的交互通过一组预先定义的通讯信息来完成。基于这种音讯传送机制,散布在局域网(LA5)上的各模块独特协作,象传统的单一机器上的系统一样构成一个整体运作。数值计算作为模拟系统的核心功能,占整个模拟过程的绝大部分工夫,在该系统中散布着多个雷同的数值计算模块,当用户的数量增长并超越某一阀值时,系统动态地追加这些模块,相反,假如用户数减至某一阀值,系统会自动释放某些模拟模块以备他用,这样既进步了系统的响应性能,又不降低资源的利用率。

  2.3系统构造如所示的塑料注射成型CAE模拟远程系统分成如下几部分:主效劳器、任务布局器、图形产生器、模拟单元和用户界面。

  2.3.1主效劳器主效劳器充任系统的中心控制器。如所示,主效劳器提供与客户端的Internet连贯,它实际上是一个基于Java的过程,允许多用户并行在线操作。由于效劳器端的硬件资源总是有限的,所以主效劳器允许系统管理者自由调整并行连贯的最大数量。一旦与客户端建立了连贯,主效劳器便发出指令给图形产生器,由图形产生器根据指令和用户提交的几何模型文件生成并返回GIF格式的图形(如所示)。用户选择浇口和设置工艺参数后,主效劳器便注册此任务并将其发送给任务布局器期待处置。另外,主效劳器还接管来自模拟单元的模拟剖析结果数据,并自动给远程用户发送E-mail告知所提交的模拟工作己完成。由于有限元的数值模拟是非常费时的工作,根据零件的复杂水平,可能须要几分钟到几个小时,因此,主效劳器允许用户查看所提交任务的状态,估算需期待的工夫。机制,同时要坚持每一组数据的完好性,事实上,每一个用户必需在系统内注册以取得一个用户ID和密码,系统所产生的每一个数据都标识了用户ID和任务ID. 2.3.2任务布局器任务布局器负责调配任务,创建并管理主效劳器所提交的任务队列,该队列米用先到先效劳(first-come-first-serve)的准则。任务布局器的另一主要宗旨是均衡所有模拟单元的工作负荷以保障每一任务的均匀响应工夫最短,负荷调配的根本方式为:任务布局器为每一个模拟单元设置一个状态信号,“忙”或模拟单元处置完任务后发送音讯给布局器,布局器将其状态重设为空闲,假如所有的模拟单元都处于忙状态,布局器进入期待状态。

  2.3.3模拟单元模拟单元是一个基于Java的程序,主要包含两个部分:一个部分负责同主效劳器通讯,另一部分负责驱动、控制本机上的数值计算程序,基于计算效率的思考,本机上的数值计算程序米用C++语言开发。

  2.3.4图形产生器图形产生器的主要功能是根据远程用户所提交的数据文件产生GIF格式的产品几何图形,另一方面,图形产生器同时还根据模拟单元所产生的结果数据文件产生GIF格式的模拟结果等值线图或暗影图。系统的主效劳器负责向用户发送所生成的图形。

  2.3.5用户界面基于阅读器的用户界面应该具有以下功能:用户能够提交须要上载的制品图形文件。

  提供一个窗口以显示所有从效劳器发出的图形(包括制品几何图形、剖析结果图形),当然,系统还应提供一些控件(如按钮、编辑框和选择列表等),以便用户对图形停止缩放、平移、旋转等操作。

  应能自动保留所接受的所有图形文件,以便用户由某一视点从新阅读时无需从新产生图形和下载。

  应该提供一个子窗笔供用户选择塑料材料牌号和设置工艺参数。

  根据零件复杂水平,系统完成一个模拟任务可能须要几分钟到几小时。因此系统应能在剖析完毕时自意向用户发送邮件。

  为了满足上述需求,文章采纳JavaJDK来开发基于阅读器的用户界面(如所示)。然而,由于平安方面的起因,Javaapplet不能进入客户端的本地文件系统,因此,这里采纳2.4系统应用步骤基于上述系统的塑料注射成型充填模拟过程分为如下三步:前处置。首先由用户提供零件几何模型的STL格式文件,目前的主流CAD软件(如UG、IDEAS、PrE、AutCAD等)都可输出这种格式,该零件的几何模型的GIF格式文件将显示在客户端的一个基于Javaapplet的窗口,用户能够缩放、平移、旋转该零件以选择浇口(塑料注入地位)。另外,用户还需完成一个基于Web的数据表,包括选择塑料材料的种类牌号和设置各种成型工艺参数(如注射工夫、注射温度、模具温度等)。

  数值计算。效劳器端获取上述数据后,就可停止数值计算了,这个过程简直没有人机交互。

  后处置。剖析完成后,将产生一组结果数据。客户能够阅读剖析结果(如活动前沿、压力散布、温度散布等)的GIF格式的等值线图或暗影图,同时还会取得一个超文本格式的剖析报告。

  3原型系统的实现3.1硬件平台当前文章的原型系统仅仅包括5台机器,安装LINUX或WinT操作系统,一台配置为128MBGAM和IntelCPUPentium 450MHz的机器作为主效劳器和任务布局器,为了取得流畅的图形信息,装备256MBGAM和IntelCPUPentium800MHz的机器充任图形产生器,另外3台配置IntelPentium 733MHzCPU的机器充任三个模拟单元。

  3.2),首先必需注册以便取得帐号和口令。用户提交几何模型数据文件后,系统显示该零件的几何图形以便用户设置浇口,而后定义工艺参数。上述前处置完成后,系统便进入注射成型CAE模拟,模拟结果由模拟单元发回主效劳器后,系统将自动发出一个E-mail音讯。由于图形产生器生成GIF格式图形所占用的CPU工夫很少,图形更新的式,允许用户在线操作图形,根据该测试结果,大部分的GIF格式的图形小于200K(800*600分辨率),通常只须要0.5秒CEGET内的远程用户就能在客户端取得图形,非CEGET用户可能须要较长的工夫,然而,这种延时并不阻碍用户平滑地操作系统。

  4结论该文构造了一个高性能的基于Web的远程塑料注射成型模拟系统,该系统给用户提供了一个无需保护、易于使用的ITGTET上的CAE工具,该工具的根本特征是客户无需安装任何软件就能应用CAE系统。同时,系统联合多台机器来完成计算任务,因此在多用户环境中能够高效快速地响应。假如将系统的数值计算算法设为并行算法X13Y,可将一个完好的计算任务分解在多台机器上同时运行,这样一来,在多用户环境中,尽管每一个任务的总体处置工夫没有变迁,每一个任务的均匀响应工夫将大大减少,因此,系统的性能可望优于传统的模拟系统。同时,系统的构造办法也适用于其它CAE系统。

  对模具设计消费企业而言,通过ASP应用CAE软件还具有其独到的合适性,主要表如今/模具设计消费企业多属中小企业,CAE软件并非其核心业务,但应用CAE软件对进步产品质量、减少试修模费用与工夫具有非常重要的意义,企业应用CAE技术势在必行。

  CAE软件一般采纳有限元、有限差分、边境元等数值办法,其计算与数据量相当可观,须要装备高性能的计算机;同时由于软件技术含量高,其价格也相对昂贵。非常合适应用ASP技术。

  CAE软件剖析将生成海量数据,一般是通过等值线/暗影图的方式将结果显示在屏幕上,一般设计人员很难根据这些数据的散布判定成型质量并停止修正,ASP能够为企业提供主动参加式专家效劳,领导做出剖析报告。

  CAE软件的交互操作相对较少,在目前Internet带宽还非常有限的状况下,比较实在可行。

  实际上,ASP形式的核心理念是实现从产品到效劳的重心转移,包括留神力的转移,即软件不再以销售为主要宗旨、以效劳为增值形式,相反,而是以提供效劳增值和处置计划为主要价值取向,销售成为一种辅助的方式。

  (/001年8月)

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