坚持自主创新实现航空CAE软件的产业化发展

回顾20世纪70年代至今,航空结构分析系统HAJIF系列软件的成功开发历程,总结坚持自主CAE软件开发的经验和教训,根据当前航空工业的需求和CAE技术的发展趋势,提出创建航空自主CAE软件产业的思路和建议．     

基于Qt的专用有限元软件GUI模块的设计与开发

在工业软件领域,图形用户界面(GUI)模块的友好交互性对于专用仿真软件的工程应用和推广至关重要。针对有限元分析流程和专用功能定制开发的设计需求,在 Windows操作系统下,以用户需求为中心,采用多窗口界面设计方式,基于 Qt技术开发一种专用有限元软件的图形用户界面模块,实现软件界面生成管理、界面元素布局管理、界面消息相响应、界面语言切换及模型视图交互操作等功能。通过 HAJIF实例验证,该模块具有易扩展性和可定制特性,可以很好地推动专用软件的研发进程,并且在跨平台移植方面具有一定优势。     

航空结构大规模并行分析与优化应用

针对飞机设计精细化数值分析模型自由度已经达到亿级,对高性能计算的要求也越来越高的问题,围绕大规模并行计算环境下结构分析和优化的若干关键问题,研究满足高性能计算体系特点的区域分解并行算法、超大规模结构变量敏度高效求解和结构非线性振动特性求解等关键技术.对国产CAE软件HAJIF进行并行化改造,初步实现基于最大航程的气动结构综合优化设计和基于精细化模型的复合材料机翼综合优化设计.HAJIF的计算效率和精度得到明显提高.     

HAJIF软件前后处理模块设计与实现

为满足国产有限元软件HAJIF对大规模可视化的前置建模和后置数据处理功能的迫切需求,基于面向对象的程序设计思想设计并实现具有高度灵活性的前后处理模块.提出层次化、组件式的软件设计架构.在前处理功能设计方面,引入准C++标准Boost库,解决模型数据的持久化和内存管理问题;采用节点相关面法以及OpenGL深度缓存机制大大提升模型显示效率.在后处理功能设计方面,建立物理场量值与颜色的对应关系,并构建结构变形比例放大因子计算公式.研究表明：面向对象的程序设计方法可以大大提高开发效率和前后处理模块的可维护性.