【灵活多样】性能模型置信度评估工具CAST软件功能简介

本文摘要：（由ai生成）

CAST软件是性能模型置信度评估工具，用于对比仿真与试验结果，量化仿真模型精度并评估置信度。软件具备数据解析、可视化、数据插值、误差计算和可信度评估等功能，支持多种仿真软件和试验数据格式。通过提高性能开发过程的可视化、可理解性、可追溯性和一致性，CAST软件为科学决策提供支持。

仿真和试验数据解析接口模块 

提供仿真模型和仿真结果解析的数据接口。可以解析指定的仿真模型和仿真结果数据，包括：

• 结构力学仿真软件Ansys\Nastran\Abaqus；

• 流体力学仿真软件Star CCM+\FlowMaster；

• 0-1维系统性能仿真Matlab Simulink\Amesim\GT-Power；

• 其他学科仿真软件。

可以提取有限元仿真模型上的应力应变参数，输出指定空间位置、指定方向上的应力应变数据。可以提取结构动力学的仿真模态参数、FRF结果数据。可以提取流体与传热仿真模型的流场结果、温度场结果数据。可以提取0-1维系统仿真模型的系统性能仿真结果数据。

提供试验模型和试验数据的解析接口，可以解析UFF\UNV\csv\txt\xml等格式的试验数据。

 

模型和数据可视化模块

可以对解析的仿真模型和仿真结果，进行网格模型和云图结果的可视化。

可以解析试验模型，并进行试验结果的可视化显示。

可以对仿真结果和试验结果进行曲线、图表及散点图显示。

 

仿真数据插值模块

为了实现仿真和试验的对比分析，需要根据试验模型和试验数据，对仿真和仿真数据进行数据处理、变换，实现二者的一致性对比分析，量化模型的误差。

结构强度仿真模型，通常需要根据应力应变的物理试验测点，在仿真模型上找到相同坐标位置，通过对临近节点（积分点）进行插值，提取所需要的坐标位置、方向上的应力应变数据，来进行误差的对比。

结构动力学仿真和试验的一致性对比中，会涉及到试验模型的缩放、空间旋转平移，实现仿真和试验的相关性分析。并进行动力学模型的节点匹配、模态匹配和自由度匹配。

对于系统仿真，通常会设置确定的仿真和采样步长，并输出相应的仿真结果。如果仿真的步长与台架试验的采样频率不一致，则需要对曲线数据进行插值，以实现在相同的时间步长上，进行各个点数据的误差对比分析。

 

仿真模型的误差计算模块

可以开展仿真和试验的相关性分析。利用误差评估算法，自动、快速进行仿真模型的误差计算。可以针对以下类型的仿真结果特征，进行误差计算：

1) 点值误差评估算法：

• 相对误差评估法；

2) 曲线误差评估算法包括：  

• Theil不一致性系数法
• 决定系数法
• 面积比法
• 灰色关联度法
• 数据带评估法

3） 空间场误差评估算法包括：

• 模态振型MAC矩阵计算

• 电磁场FSV误差计算

完成仿真模型的误差评估后，可以快速输出仿真模型的精度值。

 

仿真模型的结果统计和

可信度评估模块

对仿真计算结果，进行可信度的统计分析。基于样本数据，计算结果的最大值、最小值、均值和方差。并且基于σ原则，计算仿真结果在给定置信度下的置信区间的大小。