方案阶段的结构自动化建模方法和计算机程序产品

本公开涉及航空发动机建模领域，尤其涉及一种方案阶段的结构自动化建模方法和计算机程序产品。

背景技术：

1、随着数字孪生技术的不断发展，数字化进程的不断推进，各行各业对数字孪生的应用需求越来越迫切，已跨越航空航天和制造的边界。航空发动机是一个涉及多学科、多领域的高度复杂系统，研制难度大、周期长、投资多、风险高。数字发动机的出现大大缩短了设计周期，加快了设计效率，减少了设计成本。其中数据的融合和模型的构建是数字发动机的核心技术要素，实现快速建模、自动化迭代是数字发动机在设计阶段发展的必然趋势，尤其对发动机在方案设计阶段的结构自动化建模技术提出了更高的要求。

2、未来航空发动机的发展是面向统一软件的规范化、智能化、平台化、生态化的数字化方向。传统的航空发动机结构方案设计基于通用软件本身直接建模已无法满足数字发动机发展的要求，为打通数字主线，实现快速建模、自动化迭代以及状态数据同步，结构自动化建模方法的技术实现成为一种可能。

3、数字发动机技术的发展不再满足于以数据管理和控制为主，而是需要能够将反映数据的逻辑关系和依赖关系的中心表达数据与建模软件进行相互交互的软件平台。目前有文献研究可通过vb（visual basic）编程语言同时对excel和ug（unigraphics，一种流行的计算机辅助设计即cad/计算机辅助制造即cam/计算机辅助工程即cae软件）软件进行二次开发实现彼此间的相互交互，虽能实现结构参数化建模，但无法建立模型元素之间的依赖关系和逻辑关系，且只能在软件内部进行模型的创建表达，不能实现全过程自动化建模，以及无法实现对同一领域的可扩展性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提出了一种方案阶段的结构自动化建模方法和计算机程序产品，能够克服现有技术的不足，满足数字发动机发展的需求。

2、根据本公开的一方面，提供了一种方案阶段的结构自动化建模方法，包括：

3、步骤一：获取中心结构化数据文件，其中所述中心结构化数据文件用于对所述方案阶段的结构进行数据化描述；

4、步骤二：创建自动化脚本，所述自动化脚本在运行时能够对所述中心结构化数据文件进行解析，将解析得到的所述方案阶段的结构的数据与建模软件进行交互；

5、步骤三：通过运行所述自动化脚本，调用所述建模软件，输出所述方案阶段的结构的三维可视化模型。

6、在一种可能的实现方式中，对于本公开所述的方案阶段的结构自动化建模方法，所述中心结构化数据文件是通过可扩展标记语言xml对航空发动机的整机结构信息进行数据化描述，得到的所述航空发动机的结构语义模型文件，包括：声明、航空发动机标头信息和航空发动机主体模型结构。

7、在一种可能的实现方式中，对于本公开所述的方案阶段的结构自动化建模方法，所述声明用于表述所述航空发动机的结构语义模型文件的版本和编码格式，在所述发动机标头信息中，设置有所述航空发动机的结构装配件的通用属性，所述通用属性包括名称、功能、作者、创建日期、版本，所述航空发动机主体模型结构包括：针对将所述航空发动机的主体结构按层级划分为n级得到的结构装配件，进行的属性定义和依赖关系的描述，其中n为大于2的整数。

8、在一种可能的实现方式中，对于本公开所述的方案阶段的结构自动化建模方法，所述自动化脚本是由vc#编程语言集成软件对nx建模软件进行二次开发而得到的exe程序文件。

9、在一种可能的实现方式中，对于本公开所述的方案阶段的结构自动化建模方法，在所述步骤三中，通过外部命令进行所述自动化脚本的程序运行，并且在程序内部自动读取所述中心结构化数据文件以及自动调用在所述nx建模软件中建立的标准化模型库，以自动化完成所述方案阶段的结构的建模全过程。

10、在一种可能的实现方式中，对于本公开所述的方案阶段的结构自动化建模方法，所述中心结构化数据文件为xml文件，对所述nx建模软件进行二次开发包括：

11、在所述nx建模软件中建立航空发动机结构装配件的标准化模板，形成结构参数化模型库；

12、设置全局变量，包括xml文件路径；

13、设置exe程序文件，使所述exe程序文件在运行时能够：

14、基于所述全局变量，调用所述xml文件；

15、初始化所述nx建模软件的运行环境；

16、解析所述xml文件，提取模型创建所需的数据；

17、基于所提取的数据和所述结构参数化模型库，进行模型创建。

18、在一种可能的实现方式中，对于本公开所述的方案阶段的结构自动化建模方法，在所述步骤三中，通过调用并执行所述exe程序，执行如下过程实现自动化建模：

19、初始化所述nx建模软件的运行环境；

20、解析xml文件路径；

21、基于所解析出的所述xml文件路径读取xml文件；

22、解析所述xml文件，提取模型创建所需的数据；

23、基于从所述xml文件中提取的数据，开始创建模型，包括：

24、访问在所述nx建模软件中建立的所述结构参数化模型库，基于从所述xml文件中提取的数据，克隆所述结构参数化模型库中的模板，并对克隆出的模版进行模型参数信息定义，完成模型的创建。

25、根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。

26、通过自动化脚本，实现中心结构化数据进行与建模软件的相互交互，根据本公开各方面的方案阶段的结构自动化建模方法和计算机程序产品，打通了在方案阶段的结构自动化快速建模、自动化迭代的数字主线。

27、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

技术特征：

1.一种方案阶段的结构自动化建模方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方案阶段的结构自动化建模方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的方案阶段的结构自动化建模方法，其特征在于，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方案阶段的结构自动化建模方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的方案阶段的结构自动化建模方法，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的方案阶段的结构自动化建模方法，其特征在于，所述中心结构化数据文件为xml文件，对所述nx建模软件进行二次开发包括：

7.根据权利要求6所述的方案阶段的结构自动化建模方法，其特征在于，在所述步骤三中，通过调用并执行所述exe程序，执行如下过程实现自动化建模：

8.一种计算机程序产品，其包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

技术总结本公开涉及航空发动机建模领域，提出一种方案阶段的结构自动化建模方法和计算机程序产品。所述方案阶段的结构自动化建模方法包括：步骤一：获取中心结构化数据文件，其中所述中心结构化数据文件用于对所述方案阶段的结构进行数据化描述；步骤二：创建自动化脚本，所述自动化脚本在运行时能够对所述中心结构化数据文件进行解析，将解析得到的所述方案阶段的结构的数据与建模软件进行交互；步骤三：通过运行所述自动化脚本，调用所述建模软件，输出所述方案阶段的结构的三维可视化模型。根据本公开的各方面，通过自动化脚本实现了中心结构化数据与建模软件的相互交互，打通了在方案阶段的结构自动化快速建模、自动化迭代的数字主线。技术研发人员：曹文宇,徐全勇,邵紫鹏,尉舰巍受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20