仿真结果与试验数据一致性分析系统

    文 | 杨军永

 配图 | 来源互联网

仿真系统是利用仿真模型代替被研究的对象，在计算机上或其它仿真设备组成的环境中进行实验的系统，仿真模型是否精确等问题都可以归结到仿真系统可信度（Credibility）评估的范畴。

模型可信度是表示模型与被模拟的真实系统之间一致性程度的一个指标，只指模型的使用者得到的仿真结果对解决某个特定问题正确性的信任程度。评估仿真模型置信度是评估和提高仿真系统置信度的一个重要环节。

可信度的评估必须通过VV&A（Verification,Validation&Accreditation，验证、确认与发布）活动来解决，该活动贯穿于系统建模与仿真的全生命周期，可以有效地保证仿真系统的质量和可信度。

VV&A活动包括模型验证、模型确认、以及模型发布三部分。而模型确认是VV&A活动的重要组成部分，其任务是保证建立一个正确的模型，其可以提高模型与真实对象的相似程度，同时也是模型可信度评估的主要信息来源。

在模型确认中，仿真结果与试验数据一致性分析方法是人们常用并且十分有效的手段，是模型是否需要修改、模型参数是否达到用户要求等问题的重要依据，也是衡量仿真系统置信度的重要标准。

目前，许多研究工作也就是基于考察仿真系统与实际系统的输出的一致性分析来研究仿真模型置信度。

SimV&Ver-CAST

(Consistency Analysis of Simulation results and Test results，仿真结果与试验数据一致性分析）是北京安怀信科技股份公司遵照V&V标准要求，集成多种一致性分析方法，联合国内外多家咨询机构和院校共同开发的一款快速进行仿真结果与试验数据一致性分析的软件，可快速对仿真结果置信度进行评估，并为模型修正，提升仿真结果置信度水平提供参考依据。

SimV&Ver-CAST包含如下模块：

CSM结构强度一致性分析模块

CMD多体动力学一致性分析模块

CFD流体一致性分析模块

EMC电磁兼容一致性分析模块

等等

能够处理千万级单元或节点规模的仿真预示模型的分析结果；

能够同时处理2000个试验测点数据；

能够同时处理不少于50个工况载荷步的仿真分析结果；

处理后仿真分析结果与试验结果的物理含义一致；

能够进行测点贴片位置偏差，角度偏差等误差分析，同时考虑结构尺寸，材料属性等；

差对物理样机试验的影响等；

能够以曲线图，折线图，柱状图等形式对分析结果进行快速图形化演示；

能根据误差对比分析结果对仿真模型给出综合评价；

软件可以在普通Windows平台顺畅运行，软件界面功能完整，具有良好的易用性，并具有良好的可拓展性。

案例背景：

某航天燃料储藏装置，是某型号火箭的功力来源，用户目前已有仿真分析及试验结果，借助SimV&Ver CAST完成了以下工作：

----快速得出测点对应的仿真结果的公差带；

----快速完成多工况，多测点仿真结果和试验结果的对比分析；

----对仿真分析结果与试验结果之间的误差进行统计，并根据统计结果对仿真模型进行修正。

SimV&Ver CAST获得了仿真模型的置信度，用户可以对仿真的准确度进行量化评判；

高置信度的模型可以用于虚拟样机，优化详细设计，也可以指导生产中的变更，中等置信度的模型可以用于故障诊断，或在试验段指导试验设计，低置信度，担趋势吻合的模型可以用于方案设计阶段，指导方案设计改型；

仿真置信度没有达到要求的模型，可以进一步的V&V流程，以提升其置信度直到满足应用要求。

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