【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿真模拟，具体地说，涉及一种数字化模具仿真模拟分析方法及系统。
技术介绍
1、随着对产品质量、生产效率和成本控制的要求日益提高。传统试错式的模具设计和制造过程耗时长且成本高，难以满足现代工业的快速迭代和定制化需求。高性能计算技术的发展，使得复杂仿真任务能够在短时间内完成。云计算的出现进一步打破了地理和资源的限制，使得企业无需投入大量资金建设自己的高性能计算中心，而是可以按需租用云服务，极大地降低了计算成本和提高了资源利用率。传统模具设计与仿真分析过程中，数据处理与分析往往在中心服务器或工作站进行，这可能导致数据传输延迟和响应速度慢的问题，尤其是在处理大量数据时，因此，提供一种数字化模具仿真模拟分析方法及系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种数字化模具仿真模拟分析方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的数据传输延迟和响应速度慢的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术目的在于提供了一种数字化模具仿真模拟分析方法，包括如下步骤：
3、s1、收集模具的几何数据，确定边缘设备，利用边缘设备对模具的实时运行数据进行采集和预处理，并将预处理后的实时运行数据上传至云平台；
4、s2、在云平台上根据收集到的模具几何数据，使用cad软件建立模具的三维模型，并将三维模型划分为若干小单元，形成网格，同时，在云平台上定义模具的初始条件和边界条件；
5、s3、在边缘设备上运行仿真算法，预测模具的物理现象，同时，边缘设备将仿真结果传输至
6、s4、云平台根据边缘设备上传的实时运行数据和仿真结果调整模具设计，并将调整的决策结果传输至边缘设备，实现闭环控制。
7、作为本技术方案的进一步改进，所述s1中，云平台能够事先确定目标资源分配，并根据仿真任务的目标资源分配动态调整云资源，具体如下：
8、；
9、其中，为目标资源分配；为在时间的预测负载；为安全边际；为资源效率；为最小资源分配；为预算约束；
10、在上述目标资源分配的计算公式中引入计算需求因素进行优化，具体为：
11、；
12、其中，为计算需求；为仿真任务的规模；为每个单位规模所需的计算量；为仿真任务的持续时间；
13、；
14、其中，为优化后的目标资源分配；
15、；
16、其中，为调整后的资源分配；为当前资源分配；为当前负载；为缩放因子。
17、作为本技术方案的进一步改进，所述s1中采集的实时运行数据包括模具的温度、压力和振动数据。
18、作为本技术方案的进一步改进，所述s2中，将三维模型划分为若干小单元，形成网格，具体如下：
19、s21、根据模型的几何特征和分析需求选择网格类型，定义网格尺寸；
20、s22、计算每个单元的尺寸，检查单元的扭曲度和长宽比；
21、s23、通过多次迭代优化网格。
22、作为本技术方案的进一步改进，所述s23中通过多次迭代优化网络基于网格优化算法，具体如下：
23、；
24、其中，为网格节点的新的位置；为节点的当前位置；为权重因子；为邻居节点的数量；为节点的邻居集合；为邻居节点的位置。
25、作为本技术方案的进一步改进，所述s2中，定义模具的初始条件和边界条件，其中，初始条件包括模具的初始温度、初始压力和初始振动数据；边界条件包括热边界条件、机械边界条件和接触条件。
26、作为本技术方案的进一步改进，所述s3中，预测模具的物理现象包括预测模具内的温度分布、模具内流体的流动以及模具的变形。
27、作为本技术方案的进一步改进，所述s4中调整模具设计包括调整冷却通道布局、材料厚度以及材料形状。
28、作为本技术方案的进一步改进，所述调整模具设计基于目标函数，其中，目标函数包括冷却时间、成本、重量和结构强度的权重影响，具体如下：
29、；
30、其中，为冷却时间；为模具材料的质量；为模具材料从熔融状态冷却到脱模温度所需的温降；为模具表面与冷却介质之间的对流传热系数；为模具表面与冷却介质接触的有效面积；为冷却介质的温降；
31、；
32、其中，为成本；为材料成本；为加工成本；为能源成本；为维护成本；
33、；
34、其中，为重量；为模具的总体积；为材料的密度；
35、；
36、其中，为结构强度；为作用在模具上的力；为有效承力面积；为材料的屈服强度；
37、则：
38、；
39、其中，为目标函数；为冷却时间的权重；为成本的权重；为重量的权重；为结构强度的权重。
40、另一方面，本专利技术提供了一种数字化模具仿真模拟分析系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序实现上述的数字化模具仿真模拟分析方法。
41、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
42、1、该数字化模具仿真模拟分析方法及系统中，利用边缘计算和云计算的协同作用，实现了模具设计的实时监测、仿真预测和动态优化，包括数据采集、模型建立、仿真预测和闭环控制，涵盖了从数据源头到云平台的全面流程。
43、2、该数字化模具仿真模拟分析方法及系统中，利用动态调整策略，能够确保资源按需分配，避免资源浪费，提高整体的资源使用效率，并在目标策略分配中引入计算需求因素进行优化，确保资源分配既能满足当前任务需求，又不过度配置，从而提高资源利用率和成本效益。
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1.一种数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述S1中，云平台事先确定目标资源分配，并根据仿真任务的目标资源分配动态调整云资源，具体如下：
3.根据权利要求2所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述S1中采集的实时运行数据包括模具的温度、压力和振动数据。
4.根据权利要求3所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述S2中，将三维模型划分为若干小单元，形成网格，具体如下：
5.根据权利要求4所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述S23中通过多次迭代优化网络基于网格优化算法，具体如下：
6.根据权利要求5所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述S2中，定义模具的初始条件和边界条件，其中，初始条件包括模具的初始温度、初始压力和初始振动数据；边界条件包括热边界条件、机械边界条件和接触条件。
7.根据权利要求6所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述S3中，预测模具的物理现象包括预测模具
8.根据权利要求7所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述S4中调整模具设计包括调整冷却通道布局、材料厚度以及材料形状。
9.根据权利要求8所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述调整模具设计基于目标函数，其中，目标函数包括冷却时间、成本、重量和结构强度的权重影响，具体如下：
10.一种数字化模具仿真模拟分析系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行计算机程序实现如权利要求1-9中任意一项所述的数字化模具仿真模拟分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述s1中，云平台事先确定目标资源分配，并根据仿真任务的目标资源分配动态调整云资源，具体如下：
3.根据权利要求2所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述s1中采集的实时运行数据包括模具的温度、压力和振动数据。
4.根据权利要求3所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述s2中，将三维模型划分为若干小单元，形成网格，具体如下：
5.根据权利要求4所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述s23中通过多次迭代优化网络基于网格优化算法，具体如下：
6.根据权利要求5所述的数字化模具仿真模拟分析方法，其特征在于：所述s2中，定义模具的初始条件和边界条件，其中，初始条件包括模具的初始...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢秋菊，戴椿华，
申请(专利权)人：康扬塑胶东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：
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