摘要：本文詳細(xì)介紹了ADAMS網(wǎng)絡(luò)協(xié)同仿真新應(yīng)用，ADAMS通過(guò)內(nèi)置Python建立簡(jiǎn)潔易用的Web服務(wù)，將單機(jī)應(yīng)用延伸到網(wǎng)絡(luò)協(xié)同應(yīng)用，并利用Excel插件實(shí)現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)在客戶端和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)傳遞，實(shí)現(xiàn)了高性能計(jì)算資源的網(wǎng)絡(luò)利用，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式將設(shè)計(jì)工程師和分析工程師有效分工，大大提高了設(shè)計(jì)-分析效率，有助于企業(yè)減少新產(chǎn)品研發(fā)迭代，縮短新產(chǎn)品上市時(shí)間。

0???引言

ADAMS是美國(guó)MSC公司開(kāi)發(fā)的虛擬樣機(jī)分析軟件。ADAMS已經(jīng)被全世界各行各業(yè)的數(shù)千家主要制造商采用。ADAMS一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶可以運(yùn)用該軟件非常方便地對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開(kāi)發(fā)工具，其開(kāi)放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)分析的二次開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，大量企業(yè)已購(gòu)入用于仿真分析的HPC高性能計(jì)算機(jī)，并將大量的分析計(jì)算提交到服務(wù)器上進(jìn)行計(jì)算以提高分析計(jì)算速度，為了更好的支持這種基于網(wǎng)絡(luò)的分析計(jì)算，MSC擴(kuò)展開(kāi)發(fā)了基于多人協(xié)同的仿真工作環(huán)境ADAMS Explore。

1.ADAMS網(wǎng)絡(luò)協(xié)同應(yīng)用架構(gòu)

1.1??系統(tǒng)架構(gòu)

Adams Explore通過(guò)內(nèi)置的Python構(gòu)建一套簡(jiǎn)潔的Web服務(wù)體系，用戶可通過(guò)Python Web服務(wù)提交作業(yè)到Job Server，也可通過(guò)和Excel的緊密集成實(shí)現(xiàn)計(jì)算作業(yè)的提交，Adams計(jì)算完成后會(huì)將計(jì)算結(jié)果輸出到Excel并反饋到Web頁(yè)面上，設(shè)計(jì)分析人員可以下載輸出結(jié)果進(jìn)行查看。

1.2?業(yè)務(wù)需求

隨著產(chǎn)品研發(fā)不斷細(xì)化，越來(lái)越多的企業(yè)研發(fā)部分將設(shè)計(jì)和分析進(jìn)行分離，設(shè)計(jì)人員主要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行建模設(shè)計(jì)，而分析人員主要基于產(chǎn)品模型進(jìn)行性能仿真分析，由此不可避免的帶來(lái)設(shè)計(jì)-分析的迭代問(wèn)題，設(shè)計(jì)工程師將模型傳遞給分析工程師，分析工程師分析完成后將分析結(jié)果反饋給設(shè)計(jì)工程師，設(shè)計(jì)工程師根據(jù)分析工程師的反饋結(jié)果進(jìn)行修改然后再發(fā)送給分析工程師，多輪次的迭代勢(shì)必帶來(lái)大量的人力、時(shí)間浪費(fèi)，而延緩了產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程。

基于此種應(yīng)用需求，ADAMS在新版本中植入了Python工具包，并開(kāi)發(fā)了Excel數(shù)據(jù)模型，分析工程師通過(guò)開(kāi)發(fā)的Excel接口可直接將仿真模型導(dǎo)出為Excel數(shù)據(jù)模型，然后將該模型發(fā)送給設(shè)計(jì)工程師，設(shè)計(jì)工程師可利用此Excel模型進(jìn)行參數(shù)修改，然后通過(guò)Python提供的Web服務(wù)，將Excel模型文件提交到安裝了ADAMS的高性能計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分析求解，完成后的求解結(jié)果將反饋到Web界面上，設(shè)計(jì)工程師將輸出的結(jié)果Excel文件下載并根據(jù)需要修改后再次提交計(jì)算，這樣將大大減少設(shè)計(jì)-分析迭代時(shí)間。

1.3?應(yīng)用場(chǎng)景

基于網(wǎng)絡(luò)模式的ADAMS仿真分析計(jì)算，其應(yīng)用場(chǎng)景描述如下：

首先，Adams分析工程師利用Adams Design Exploration模塊將仿真模型導(dǎo)出為Excel模型文件，該模型文件包含了所有的求解模型信息、工況信息和求解器配置信息。

然后，設(shè)計(jì)工程師利用該Excel表格模型，進(jìn)行相應(yīng)的模型、工況和求解參數(shù)修改，并配置Web服務(wù)器信息，利用Excel集成的ADAMS插件將作業(yè)進(jìn)行提交。Web服務(wù)器會(huì)通過(guò)Job Server調(diào)用Adams求解器進(jìn)行計(jì)算。

最后，計(jì)算結(jié)果輸出到Excel中并可以在Web頁(yè)面進(jìn)行下載，下載后設(shè)計(jì)工程師可以查看計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相關(guān)參數(shù)修改，然后再次進(jìn)行提交計(jì)算。

2???ADAMS網(wǎng)絡(luò)協(xié)同應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

ADAMS網(wǎng)絡(luò)協(xié)同應(yīng)用模式作業(yè)提交與計(jì)算查看流程圖如下所示：

整個(gè)仿真執(zhí)行過(guò)程分為以下幾個(gè)階段：

2.1??創(chuàng)建仿真模型

在ADAMS中創(chuàng)建虛擬樣機(jī)模型，并設(shè)置其求解時(shí)間及步長(zhǎng)，并在ADAMS中創(chuàng)建仿真執(zhí)行腳本。

2.2??仿真模型導(dǎo)出

分析工程師在ADAMS中完成仿真模型建模、工況設(shè)置和求解設(shè)置后，利用ADAMS里面的Design Exploration功能將該模型導(dǎo)出到Excel之中。另外需進(jìn)行求解設(shè)置，求解設(shè)置包括：求解web服務(wù)器設(shè)置、Adams啟動(dòng)設(shè)置、計(jì)算結(jié)果輸出、求解腳本設(shè)置等。設(shè)置完成后可將模型信息、求解信息導(dǎo)出到Excel文件中。

2.3??啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

導(dǎo)出Excel文件后，在服務(wù)器上啟動(dòng)Python Web服務(wù)器和ADAMS作業(yè)服務(wù)器，作業(yè)服務(wù)啟動(dòng)后將會(huì)一直監(jiān)控作業(yè)提交

2.4??提交仿真分析作業(yè)

在已經(jīng)配置好插件的Excel中將導(dǎo)出的模型文件打開(kāi)，可以看到導(dǎo)出的模型和求解信息，包括基本的模型信息、幾何點(diǎn)、設(shè)計(jì)變量、運(yùn)動(dòng)副、樣條曲線和設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2.5??查看仿真作業(yè)

在Excel的ADAMS插件Adams Explore Server工具條上點(diǎn)擊作業(yè)提交（Submit Job）按鈕，將作業(yè)提交到Web服務(wù)器上進(jìn)行求解，通過(guò)點(diǎn)擊作業(yè)狀態(tài)刷新按鈕和Excel狀態(tài)欄監(jiān)控作業(yè)完成情況，待作業(yè)完成后，可以點(diǎn)擊瀏覽服務(wù)器作業(yè)查看仿真結(jié)果輸出。

3???結(jié)論

利用ADAMS提供的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用配置，可以構(gòu)建基于單位內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同仿真環(huán)境，實(shí)現(xiàn)求解資源的高效利用，建立單位內(nèi)部設(shè)計(jì)工程師和分析工程師協(xié)作機(jī)制，提高不同部門(mén)人員間的溝通效率。對(duì)于加速產(chǎn)品研發(fā)迭代和上市周期，都具有非?，F(xiàn)實(shí)的實(shí)際意義。