基于网格的协同设计平台关键技术研究

发布时间：2020-06-09 07:51

【摘要】： 协同设计是现代工程设计领域的研究热点和前沿技术,它具有多学科、跨领域、跨地域、群体性、分布性的特点,具有良好的企业应用前景。以往的CAD协同设计系统或平台通常采用分布式组件技术或Web Service机制,其资源融合能力有限,实时性不高,执行和处理大规模数据量的计算任务存在困难。网格计算技术是当前网络与计算技术发展的最新成果,其提供了基本的资源融合框架,可以解决动态、异质的虚拟组织资源融合、共享问题。结合网格计算技术,合理应用分布式并行计算技术构建稳定、高效的协同设计平台更有利于企业提高协同能力与设计生产效率.随着网络及多核技术的发展,网格计算技术在协同设计领域的应用越来越体现出紧迫性及重要性。 针对当前协同设计中异构资源动态融合能力低,网格应用效果不足问题,本文提出了基于网格的协同设计平台构架,其将网格计算技术融入协同设计领域,带来网格计算的动态资源融合特性,充分发挥了网格应用优势,为协同设计领域后续开发研究提供了构建思路及实施方法。 目前分布式和并行计算技术应用广泛,但在机械设计领域应用效果欠佳。为合理应用两者开展高效协同设计工作,本文研究了其技术特征及应用特点,分析了产品设计中设计单元或模块执行过程串并行关系,总结出分布式和并行计算技术协同设计领域应用规律.该规律为企业及开发人员合理应用分布式和并行计算技术搭建协同设计平台,进一步提高企业生产效率提供了指导。 本文基于参数化方法开发完善了产品造型功能,并采用自由度规约求解方法开发了产品装配功能。针对目前复杂产品协同设计数据量大、设计时间长等问题,基于前文提出的平台构架及分布式并行计算技术应用规律,本文开发了两个具体应用实例:分布式自动设计及并行装配服务,提出了基于虚链装配结构的并行任务划分方法。两实例合理应用分布式和并行计算技术,提高了协同设计效率,实现了复杂产品数字化快速设计。为进一步提高程序运行并行加速比,本文对两实例中任务分配负载平衡问题进行了研究,提出了相应简易算法。 最后,本文介绍了已开发的协同设计原型平台及相关开发工具等。基于深腾1800高性能服务器搭建网格实验环境,以具体产品设计为例进行协同设计,基于测试数据对实验结果进行了分析。验证了本协同设计平台方案可行性及分布式并行计算技术较好的应用效果,并给出了进一步优化策略。
【图文】：

这一方面为企业提供了可能，它可充分利用企业内部各种闲散计算资源，显著提高当前rr基础设施的负载平衡能力等。网格资源池是一种网络模型，如图2.2所示，它是一种服务于协同设计虚拟环境的图2.2网格资源池结构 Fig.2.2StrUenireofGridresourcepeol网格构建方式，是一种集中管理网格资源的网络模型，它把分散在各地的各种性能计算机用高速网络连接起来，用专门设计的中间件有机地粘合在一起组成不同的虚拟组织，管理并接受各地客户提出的计算请求，并将任务分配到合适的计算结点上运行，，从而提高资源的服务质量和利用率，并满足了对较高计算能力的要求。为了实现GS中计算任务的智能分配，发现、管理和监控资源池中计算资源是至关重要的，而通常的集群或超级计算机注重的多是计算的效率与速度问题，并不关心对系统的动态开放性及融合能力。为了适应网格情况下相对比较复杂的任务要求

3D建模过程基于各种建模操作如草图绘制、拉伸、扫描等依次完成，相比客户端造型过程，服务端无显示界面，后台完成，造型过程透明化，编程基于己开发的客户端造型和G10busXIO技术实现。造型过程在客户端显示实例如图4.3所示。日日旧公直日乙么以..h鲤悠织淤期州彩决生—时因闪.…….…货二)刊叨和叨面面丽面面百自百豆‘西百，自厄曰宙因因).……

本文编号：2704380