设计飞机时用来模拟气流的软件叫什么??
一般说的模拟气流或者气流模拟,都属于空气动力学仿真,或者空气动力学数值计算,或者空气动力学气流模拟。
是计算流体力学的一个部分。
计算流体力学的英文简称CFD,computational fluid Dynamics 的首字母。
全球比较著名的厂家最有名的就属于西门子和ansys了。
国内,一般都在研究所里。有些研究所内的软件也开始走商业化道路,但是主要还是针对国企、军工等。纯粹的做民用的不多。
国内,有一个公司收集了国内CAE领域软件的集合。www.maitaonet.com。
这个是国内同行做的一个平台,蛮好的。
最后,关于你说的编程的问题。CFD是一个门槛很高的行业。编程和开发,都需要对流体力学方程,网格剖分算法,计算格式等有较为深刻的理解。
一些开源的解决方案,会是一个比较好的选择。首推openfoam。
目前来说主流的商用软件
基本上市ANSYS公司的fluent,CFX
ESI公司的Fastran,这个适用于高速,大马赫数
其他的还有ACE之类的,快速但不准确的有一些面源法的软件
太多了
fluent从低速到高速都能应付
CFX也还好,直接高阶迭代,收敛还可以
力学是一门独立的基础学科,是有关力、运动和介质(固体、液体、气体是撒旦和等离子体),宏、细、微观力学性质的学科,研究以机械运动为主,及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。力学是一门基础学科,同时又是一门技术学科。它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。力学可粗分为静力学、运动学和动力学三部分,静力学研究力的平衡或物体的静止问题运动学只考虑物体怎样运动,不讨论它与所受力的关系动力学讨论物体运动和所受力的关系。现代的力学实验设备,诸如大型的风洞、水洞,它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目,需要多工种、多学科的协作。
EDA工具层出不穷,目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。这些工具都有较强的功能,一般可用于几个方面,例如很多软件都可以进行电路设计与仿真,同进还可以进行PCB自动布局布线,可输出多种网表文件与第三方软件接口。
(下面是关于EDA的软件介绍,有兴趣的话,旧看看吧^^^)
下面按主要功能或主要应用场合,分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件,进行简单介绍。
2.1 电子电路设计与仿真工具
我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候,我们会发现做出来的东西有很多的问题,事先并没有想到,这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢?结论是有,这就是电路设计与仿真技术。
说到电子电路设计与仿真工具这项技术,就不能不提到美国,不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的效率。以前我国定型一个中型飞机的设计,从草案到详细设计到风洞试验再到最后出图到实际投产,整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢?因为美国在设计时大部分采用的是虚拟仿真技术,把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑,然后通过电脑编程编写出一个虚拟环境的软件,并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经验参数。这样一来,只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验,哪里不合理有问题就改动那里,直至最佳效果,效率自然高了,最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可以定型了,从他们的波音747到F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供,软件开发商是IBM,飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即可。同样,他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法,从大到小,从复杂到简单,甚至包括设计家具和作曲,只是具体软件内容不同。其实,他们发明第一代计算机时就是这个目的(当初是为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计)。
电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE;multiSIM7;Matlab;SystemView;MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。
①SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis):是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件,是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件,1998年被定为美国国家标准。1984年,美国MicroSim公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE(Personal-SPICE)。现在用得较多的是PSPICE6.2,可以说在同类产品中,它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件,在国内普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真,都可以得到精确的仿真结果,并可以自行建立元器件及元器件库。
②multiSIM(EWB的最新版本)软件:是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪末推出的电路仿真软件。其最新版本为multiSIM7,目前普遍使用的是multiSIM2001,相对于其它EDA软件,它具有更加形象直观的人机交互界面,特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样,但它对模数电路的混合仿真功能却毫不逊色,几乎能够100%地仿真出真实电路的结果,并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特表、双踪示波器(对于multiSIM7还具有四踪示波器)、波特仪(相当实际中的扫频仪)、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪和电压表及电流表等仪器仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件,比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。数字电路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、等等还支持自制元器件。MultiSIM7还具有I-V分析仪(相当于真实环境中的晶体管特性图示仪)和Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent示波器和动态逻辑平笔等。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。
③MATLAB产品族:它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块,包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和MATLAB语言编程产生独立C/C++代码等功能。MATLAB产品族具有下列功能:数据分析;数值和符号计算、工程与科学绘图;控制系统设计;数字图像信号处理;财务工程;建模、仿真、原型开发;应用开发;图形用户界面设计等。MATLAB产品族被广泛应用于信号与图像处理、控制系统设计、通讯系统仿真等诸多领域。开放式的结构使MATLAB产品族很容易针对特定的需求进行扩充,从而在不断深化对问题的认识同时,提高自身的竞争力。
2.2 PCB设计软件
PCB(Printed-Circuit Board)设计软件种类很多,如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(与LiveWire配套的PCB制作软件包)、ultiBOARD7(与multiSIM2001配套的PCB制作软件包)等等。
目前在我国用得最多当属Protel,下面仅对此软件作一介绍。
Protel是PROTEL(现为Altium)公司在20世纪80年代末推出的CAD工具,是PCB设计者的首选软件。它较早在国内使用,普及率最高,在很多的大、中专院校的电路专业还专门开设Protel课程,几乎所在的电路公司都要用到它。早期的Protel主要作为印刷板自动布线工具使用,其最新版本为Protel DXP,现在普遍使用的是Protel99SE,它是个完整的全方位电路设计系统,包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计(包含印刷电路板自动布局布线),可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务体系结构), 同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多层印制线路板的自动布线,可实现高密度PCB的100%布通率。Protel软件功能强大(同时具有电路仿真功能和PLD开发功能)、界面友好、使用方便,但它最具代表性的是电路设计和PCB设计。
2.3 IC设计软件
IC设计工具很多,其中按市场所占份额排行为Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。这三家都是ASIC设计领域相当有名的软件供应商。其它公司的软件相对来说使用者较少。中国华大公司也提供ASIC设计软件(熊猫2000);另外近来出名的Avanti公司,是原来在Cadence的几个华人工程师创立的,他们的设计工具可以全面和Cadence公司的工具相抗衡,非常适用于深亚微米的IC设计。下面按用途对IC设计软件作一些介绍。
①设计输入工具
这是任何一种EDA软件必须具备的基本功能。像Cadence的composer,viewlogic的viewdraw,硬件描述语言VHDL、Verilog HDL是主要设计语言,许多设计输入工具都支持HDL(比如说multiSIM等)。另外像Active-HDL和其它的设计输入方法,包括原理和状态机输入方法,设计FPGA/CPLD的工具大都可作为IC设计的输入手段,如Xilinx、Altera等公司提供的开发工具Modelsim FPGA等。
②设计仿真工作
我们使用EDA工具的一个最大好处是可以验证设计是否正确,几乎每个公司的EDA产品都有仿真工具。Verilog-XL、NC-verilog用于Verilog仿真,Leapfrog用于VHDL仿真,Analog Artist用于模拟电路仿真。Viewlogic的仿真器有:viewsim门级电路仿真器,speedwaveVHDL仿真器,VCS-verilog仿真器。Mentor Graphics有其子公司Model Tech出品的VHDL和Verilog双仿真器:Model Sim。Cadence、Synopsys用的是VSS(VHDL仿真器)。现在的趋势是各大EDA公司都逐渐用HDL仿真器作为电路验证的工具。
③综合工具
综合工具可以把HDL变成门级网表。这方面Synopsys工具占有较大的优势,它的Design Compile是作为一个综合的工业标准,它还有另外一个产品叫Behavior Compiler,可以提供更高级的综合。
另外最近美国又出了一个软件叫Ambit,据说比Synopsys的软件更有效,可以综合50万门的电路,速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收购,为此Cadence放弃了它原来的综合软件Synergy。随着FPGA设计的规模越来越大,各EDA公司又开发了用于FPGA设计的综合软件,比较有名的有:Synopsys的FPGA Express, Cadence的Synplity, Mentor的Leonardo,这三家的FPGA综合软件占了市场的绝大部分。
④布局和布线
在IC设计的布局布线工具中,Cadence软件是比较强的,它有很多产品,用于标准单元、门阵列已可实现交互布线。最有名的是Cadence spectra,它原来是用于PCB布线的,后来Cadence把它用来作IC的布线。其主要工具有:Cell3,Silicon Ensemble-标准单元布线器;Gate Ensemble-门阵列布线器;Design Planner-布局工具。其它各EDA软件开发公司也提供各自的布局布线工具。
⑤物理验证工具
物理验证工具包括版图设计工具、版图验证工具、版图提取工具等等。这方面Cadence也是很强的,其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。
⑥模拟电路仿真器
前面讲的仿真器主要是针对数字电路的,对于模拟电路的仿真工具,普遍使用SPICE,这是唯一的选择。只不过是选择不同公司的SPICE,像MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE现在被Avanti公司收购了。在众多的SPICE中,HSPICE作为IC设计,其模型多,仿真的精度也高。
2.4 PLD设计工具
PLD(Programmable Logic Device)是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。目前主要有两大类型:CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它们的基本设计方法是借助于EDA软件,用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,最后用编程器或下载电缆,由目标器件实现。生产PLD的厂家很多,但最有代表性的PLD厂家为Altera、Xilinx和Lattice公司。
PLD的开发工具一般由器件生产厂家提供,但随着器件规模的不断增加,软件的复杂性也随之提高,目前由专门的软件公司与器件生产厂家使用,推出功能强大的设计软件。下面介绍主要器件生产厂家和开发工具。
①ALTERA:20世纪90年代以后发展很快。主要产品有:MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其开发工具-MAX+PLUS II是较成功的PLD开发平台,最新又推出了Quartus II开发软件。Altera公司提供较多形式的设计输入手段,绑定第三方VHDL综合工具,如:综合软件FPGA Express、Leonard Spectrum,仿真软件ModelSim。
②ILINX:FPGA的发明者。产品种类较全,主要有:XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列,其最大的Vertex-II Pro器件已达到800万门。开发软件为Foundation和ISE。通常来说,在欧洲用Xilinx的人多,在日本和亚太地区用ALTERA的人多,在美国则是平分秋色。全球PLD/FPGA产品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以讲Altera和Xilinx共同决定了PLD技术的发展方向。
③Lattice-Vantis:Lattice是ISP(In-System Programmability)技术的发明者。ISP技术极大地促进了PLD产品的发展,与ALTERA和XILINX相比,其开发工具比Altera和Xilinx略逊一筹。中小规模PLD比较有特色,大规模PLD的竞争力还不够强(Lattice没有基于查找表技术的大规模FPGA),1999年推出可编程模拟器件,1999年收购Vantis(原AMD子公司),成为第三大可编程逻辑器件供应商。2001年12月收购Agere公司(原Lucent微电子部)的FPGA部门。主要产品有ispLSI2000/5000/8000,MACH4/5。
④ACTEL:反熔丝(一次性烧写)PLD的领导者。由于反熔丝PLD抗辐射、耐高低温、功耗低、速度快,所以在军品和宇航级上有较大优势。ALTERA和XILINX则一般不涉足军品和宇航级市场。
⑤Quicklogic:专业PLD/FPGA公司,以一次性反熔丝工艺为主,在中国地区销售量不大。
⑥Lucent:主要特点是有不少用于通讯领域的专用IP核,但PLD/FPGA不是Lucent的主要业务,在中国地区使用的人很少。
⑦ATMEL:中小规模PLD做得不错。ATMEL也做了一些与Altera和Xilinx兼容的片子,但在品质上与原厂家还是有一些差距,在高可靠性产品中使用较少,多用在低端产品上。
⑧Clear Logic:生产与一些著名PLD/FPGA大公司兼容的芯片,这种芯片可将用户的设计一次性固化,不可编程,批量生产时的成本较低。
⑨WSI:生产PSD(单片机可编程外围芯片)产品。这是一种特殊的PLD,如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash,并支持ISP(在线编程),集成度高,主要用于配合单片机工作。
顺便提一下:PLD(可编程逻辑器件)是一种可以完全替代74系列及GAL、PLA的新型电路,只要有数字电路基础,会使用计算机,就可以进行PLD的开发。PLD的在线编程能力和强大的开发软件,使工程师可以几天,甚至几分钟内就可完成以往几周才能完成的工作,并可将数百万门的复杂设计集成在一颗芯片内。PLD技术在发达国家已成为电子工程师必备的技术。
2.5 其它EDA软件
①VHDL语言:超高速集成电路硬件描述语言(VHSIC Hardware Deseription Languagt,简称VHDL),是IEEE的一项标准设计语言。它源于美国国防部提出的超高速集成电路(Very High Speed Integrated Circuit,简称VHSIC)计划,是ASIC设计和PLD设计的一种主要输入工具。
②Veriolg HDL:是Verilog公司推出的硬件描述语言,在ASIC设计方面与VHDL语言平分秋色。
③其它EDA软件如专门用于微波电路设计和电力载波工具、PCB制作和工艺流程控制等领域的工具,在此就不作介绍了。
3 EDA的应用
EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。在教学方面,几乎所有理工科(特别是电子信息)类的高校都开设了EDA课程。主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用EDA工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD开发工具(如Altera/Xilinx的器件结构及开发系统),为今后工作打下基础。
科研方面主要利用电路仿真工具(multiSIM或PSPICE)进行电路设计与仿真;利用虚拟仪器进行产品测试;将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中;从事PCB设计和ASIC设计等。
在产品设计与制造方面,包括计算机仿真,产品开发中的EDA工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真,生产流水线的EDA技术应用、产品测试等各个环节。如PCB的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、ASIC的制作过程等。
从应用领域来看,EDA技术已经渗透到各行各业,如上文所说,包括在机械、电子、通信、航空航航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有EDA应用。另外,EDA软件的功能日益强大,原来功能比较单一的软件,现在增加了很多新用途。如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计,也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。
4 EDA技术的发展趋势
从目前的EDA技术来看,其发展趋势是政府重视、使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。
中国EDA市场已渐趋成熟,不过大部分设计工程师面向的是PCB制板和小型ASIC领域,仅有小部分(约11%)的设计人员开发复杂的片上系统器件。为了与台湾和美国的设计工程师形成更有力的竞争,中国的设计队伍有必要引进和学习一些最新的EDA技术。
在信息通信领域,要优先发展高速宽带信息网、深亚微米集成电路、新型元器件、计算机及软件技术、第三代移动通信技术、信息管理、信息安全技术,积极开拓以数字技术、网络技术为基础的新一代信息产品,发展新兴产业,培育新的经济增长点。要大力推进制造业信息化,积极开展计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助工艺(CAPP)、计算机机辅助制造(CAM)、产品数据管理(PDM)、制造资源计划(MRPII)及企业资源管理(ERP)等。有条件的企业可开展“网络制造”,便于合作设计、合作制造,参与国内和国际竞争。开展“数控化”工程和“数字化”工程。自动化仪表的技术发展趋势的测试技术、控制技术与计算机技术、通信技术进一步融合,形成测量、控制、通信与计算机(M3C)结构。在ASIC和PLD设计方面,向超高速、高密度、低功耗、低电压方面发展。
外设技术与EDA工程相结合的市场前景看好,如组合超大屏幕的相关连接,多屏幕技术也有所发展。
中国自1995年以来加速开发半导体产业,先后建立了几所设计中心,推动系列设计活动以应对亚太地区其它EDA市场的竞争。
在EDA软件开发方面,目前主要集中在美国。但各国也正在努力开发相应的工具。日本、韩国都有ASIC设计工具,但不对外开放。中国华大集成电路设计中心,也提供IC设计软件,但性能不是很强。相信在不久的将来会有更多更好的设计工具在各地开花并结果。据最新统计显示,中国和印度正在成为电子设计自动化领域发展最快的两个市场,年夏合增长率分别达到了50%和30%。
EDA技术发展迅猛,完全可以用日新月异来描述。EDA技术的应用广泛,现在已涉及到各行各业。EDA水平不断提高,设计工具趋于完美的地步。EDA市场日趋成熟,但我国的研发水平仍很有限,尚需迎头赶上。
从三维扫描到CAD软件的捷径。Geomagic Design X是业界最全面的逆向工程软件、结合基于历史树的CAD数模和三维扫描数据处理。
使能创建出可编辑、基于特征的CAD数模并与现有的CAD软件兼容。
可将设计履历一起转换到CAD软件中;另存为中性格式、如IGES和STEP;本地CATIA V4, V5和AutoCAD文件导出。
扩展资料:
常用逆向软件:
1、Imageware
Imageware 由美国 EDS 公司出品,是最著名的逆向工程软件,正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。
该软件拥有广大的用户群,国外有 BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota 等著名国际大公司。
国内则有上海大众、上海交大、上海 DELPHI、成都飞机制造公司等大企业。
以前该软件主要被应用于航空航天和汽车工业,因为这两个领域对空气动力学性能要求很高,在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。
常规的设计流程首先根据工业造型需要设计出结构,制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测量空气动力学性能。
然后再根据实验结果对模型进行反复修改直到获得满意结果为止,如此所得到的最终油泥模型才是符合需要的模型。如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成为电子模型。
这就需要采用逆向工程软件。首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵数据,然后利用逆向工程软件(例如:Imageware surfacer)进行处理即可获得 class 1 曲面。
2、Geomagic Studio
由美国 Raindrop (雨滴)公司出品的逆向工程和三维检测软件 Geomagic Studio 可轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格。
并可自动转换为 NURBS 曲面。该软件也是除了 Imageware 以外应用最为广泛的逆向工程软件。
Geomagic Studio 主要包括 Qualify、Shape、Wrap、Decimate、Capture 五个模块。主要功能包括:
自动将点云数据转换为多边形(Polygons)。
快速减少多边形数目(Decimate)。
把多边形转换为 NURBS 曲面。
曲面分析(公差分析等)。
输出与 CAD/CAM/CAE 匹配的文件格式(IGS、STL、DXF等)。
3、CopyCAD
CopyCAD 是由英国 DELCAM 公司出品的功能强大的逆向工程系统软件,它能允许从已存在的零件或实体模型中产生三维CAD模型。
该软件为来自数字化数据的 CAD 曲面的产生提供了复杂的工具。CopyCAD 能够接受来自坐标测量机床的数据,同时跟踪机床和激光扫描器。
CopyCAD 简单的用户界面允许用户在尽可能短的时间内进行生产,并且能够快速掌握其功能,既使对于初次使用者也能做到这点。
使用 CopyCAD 的用户将能够快速编辑数字化数据,产生具有高质量的复杂曲面。该软件系统可以完全控制曲面边界的选取,然后根据设定的公差能够自动产生光滑的多块曲面 ,同时,CopyCAD 还能够确保在连接曲面之间的正切的连续性。
该软件的主要功能如下:
数字化点数据输入。
DUCT 图形和三角模型文件。
CNC 坐标测量机床。
分隔的 ASCII 码和 NC 文件。
激光扫描器、三维扫描器和 SCANTRON。
PC ArtCAM。
Renishaw MOD 文件。
4、RapidForm
RapidForm 是韩国 INUS 公司出品的全球四大逆向工程软件之一,RapidForm 提供了新一代运算模式,可实时将点云数据运算出无接缝的多边形曲面,使它成为 3D Scan 后处理之最佳化的接口。RapidForm 也将使您的工作效率提升,使 3D 扫描设备的运用范围扩大,改善扫描品质。
实用工业小软件免费下载
链接:https://pan.baidu.com/s/1bydnTezBta5TIzAj7uIebA
提取码:75fh工业是对自然资源的开采、采集和对各种原材料进行加工的社会物质生产部门。工业(industry)是加工制造产业,工业是社会分工发展的产物,经过手工业、机器工业几个发展阶段。工业是第二产业的主要组成部分,分为轻工业和重工业两类。2014年,中国工业生产总值达4万亿美元,超过美国成为世界头号工业生产国。
通常所说的空气动力学研究内容是飞机,导弹等飞行器在名种飞行条件下流场中气体的速度、压力和密度等参量的变化规律,飞行器所受的举力和阻力等空气动力及其变化规律,气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。从这个意义上讲,空气动力学可有两种分类法:首先,根据流体运动的速度范围或飞行器的飞行速度,空气动力学可分为低速空气动力学和高速空气动力学。
通常大致以400千米/小时这一速度作为划分的界线。在低速空气动力学中,气体介质可视为不可压缩的,对应的流动称为不可压缩流动。大于这个速度的流动,须考虑气体的压缩性影响和气体热力学特性的变化。这种对应于高速空气动力学的流动称为可压缩流动。
软件开发成本估算过程可进一步细分为软件规模估算、工作量估算、成本估算和确定软件开发成本等四个过程。
其中成本估算需要对直接人力成本、间接人力成本、间接非人力成本及直接非人力成本分别进行估算。
国家标准《GB/T 36964-2018 软件工程 软件开发成本度量规范》中建议的软件开发成本估算基本流程如下图所示:
国家准中的四个估算过程,层层递进,逐步细化,最终达到科学、一致的成本估算。
一、软件规模估算
通常情况下,规模估算是软件成本估算过程的起点。
估算规模是后续计算软件项目的工作量、成本和进度的主要输入,是项目范围管理的关键,因此,在条件允许的情况下,应首先进行规模估算。
在规模估算过程中,需要注意以下情况:
1.在规模估算开始前,应根据可行性研究报告或类似文档明确项目需求及系统边界。项目需求除包含最基本的业务需求外,还应进行初步的子系统/模块划分,并对每一子系统或模块的基本用户需求进行说明,以保证可以根据项目需求进行规模预估。
2.依据项目特点和需求详细程度不同,通常估算人员在选择估算方法时应采用纳入国际标准的功能点方法进行功能规模估算,在适用IFPUG或NESMA方法时,可以根据需求的粒度和管理需要,选择预估功能点方法、估算功能点方法或者详细功能点方法。
3.若当前的项目需求极其模糊或不确定,可不进行规模估算,而直接采用类比法或类推法估算工作量和成本。
二、工作量估算
在完成规模估算后,应当开展工作量估算工作,若当前项目未开展规模估算,也可直接启动工作量估算工作。
工作量估算时,可采用方程法、类比法、类推法、功能点法:
方程法:即基于基准数据建立参数模型,通过输入各项参数,确定估算值。
类比法:即将待估算项目的部分属性与类似的一组基准数据进行比对,进而确定估算值。
类推法:即将待估算项目的部分属性与高度类似的一个或几个已完成项目的数据进行比对,并进行适当调整后确定估算值。
功能点法:从用户视角出发,通过量化系统功能来度量软件的规模,这种度量主要基于系统的逻辑设计。功能点规模度量方法在国际上的应用已经比较广泛,并且已经取代代码行成为最主流的软件规模度量方法。
在开展工作量估算的过程中,需要注意以下情况:
1.当需求极其模糊或不确定时,如果此时具有高度类似的历史项目,则可直接采用类推法,充分利用历史项目数据来粗略估算工作量。
2.当需求极其模糊或不确定时,如果此时具有与本项目部分属性类似的一组基准数据,则可直接采用类比法,充分利用基准数据来粗略估算工作量。
3.对于规模估算已经开展的项目,可采用方程法,通过输入各项参数,确定待估算项目的工作量。若客户或高层对项目的工期有明确的要求时,在采用方程法估算工作量时,工期要求有可能是方程的参数之一。
4.为追求估算的准确性,建议在条件允许的情况下,可采用两种估算方法,对估算结果进行交叉验证,若估算结果差别不大,可直接使用两种估算结果的平均值或以某种估算结果为准,若差别较大,需进行差异分析。
5.工作量的估算结果宜为一个范围而不是单一的值。
三、成本估算
在获得了工作量估算结果后,可采用科学的方法进行成本估算。
在成本估算过程中,应需要注意的情况:
1.类比法和类推法,同样适用于需求极其模糊或不确定时的成本估算;
2.间接成本是否与工作量估算结果相关取决于间接成本分摊计算方式。在绝大多数组织,项目周期越长,项目组成员越多,其分摊的间接成本就越高,此时项目的间接成本与工作量估算结果直接相关;
3.直接非人力成本通常与工作量估算结果无关,宜单独分项测算;
4. 成本估算结果,也通常为一个范围,而不是单一的值。
四、确定软件开发成本
在《软件工程 软件开发成本度量规范》中,将软件开发成本分为四类,主要是为便于对成本构成(即哪些成本属于开发成本,哪些不属于开发成本)进行清晰界定。
而在实际确定软件开发成本时,通常并不是分别测定四类成本,加和后获得总成本,而是通常采用以下两种方式确定总成本:
1.根据人力成本费率及工作量估算直接人力成本和间接成本之和,再加上直接非人力成本,获得总成本;
2.根据规模综合单价和软件规模,测算出直接人力成本和间接成本之和,再加上直接非人力成本,获得总成本。
在进行软件的规模、工作量、成本估算时应遵循以下原则:
1.在规模估算时,应根据项目特点和需求的详细程度选择合适的估算方法;
2.充分利用基准数据,采用方程法、类比法或类推法,对工作量和成本进行估算;
3.工作量和成本的估算结果宜为一个范围值;
4.在进行成本估算时,如有明确的工期要求,应充分考虑工期对项目成本的影响,可以根据项目实际情况以及工期对项目的影响程度,对成本的估算结果进行调整;
5.成本估算过程中宜采用不同的方法分别估算并进行交叉验证。如果不同方法的估算结果产生较大差异,可采用专家评审方法确定估算结果,也可使用较简单的加权平均方法;
6.在软件项目的不同场景下(如预算、招投标、项目计划和变更管理等)采用国家标准时,相关要求见国家标准中附录A。
除了上述主要原则外,我们还需注意在使用基准数据时:
1. 对于委托方和第三方,建议使用或参考软件行业基准数据进行估算。估算模型的调整因子的增减或取值有可能随着行业基准数据的变化而变化。
2.对于开发方,在引入行业基准数据的基础上,可逐步建立组织级基准数据库,以提高估算精度。组织级基准数据定义应与行业基准数据定义保持一致,以便于与行业基准数据进行比对分析,并持续提升组织能力。
风洞实验会应用在汽车制造业、航空航天(直升机、飞机)等流域,风洞实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分。
风洞实验尽管有局限性,但有如下四个优点:
①能比较准确地控制实验条件,如气流的速度、压力、温度等;
②实验在室内进行,受气候条件和时间的影响小,模型和测试仪器的安装、操作、使用比较方便;
③实验项目和内容多种多样,实验结果的精确度较高;
④实验比较安全,而且效率高、成本低。因此,风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面,以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中,都有广泛应用。
扩展资料:
分类:
流体力学方面的风洞实验的主要分类有测力实验、测压实验、传热实验、动态模型实验和流态观测实验等。测力和测压实验是测定作用于模型或模型部件(如飞行器模型中的一个机翼等)的气动力及表面压强分布,多用于为飞行器设计提供气动特性数据。
传热实验主要用于研究超声速或高超声速飞行器上的气动加热现象。动态模型实验包括颤振、抖振和动稳定性实验等 ,要求模型除满足几何相似外还能模拟实物的结构刚度、质量分布和变形。
流态观测实验广泛用于研究流动的基本现象和机理。高速计算机在在以上风洞实验中的应用极大地提高了实验的自动化、高效率和高精度的水平。
参考资料来源:百度百科-风洞实验
定制软件开发是软件开发的一个领域,开发定制的数字技术解决方案以满足特定业务组织的特定需求。话虽如此,任何投资于定制软件开发的组织都必须有适当的计划和预算。定制软件开发项目有两个非常重要的限制需要考虑:时间和成本。(准确估算软件开发项目的成本是保障其整体成功的关键)。
在为某个定制软件开发项目制定计划时,组织或个人会问两个问题。
“多少钱?”
“多长时间?”
一、确定定制软件开发的基础工作
要确定和估算某个软件开发项目的成本,必须了解定制软件开发的基础知识。更具体地说,您必须知道问题的答案:
“定制软件开发是如何执行的?”
为了最简单、最全面地回答这个问题,需要讨论以下几点,它们是定制软件开发的基础。
确定需求——它有助于更好地估算成本,还可以正确开发和执行开发任务。
计划整个过程并设定目标——为整个软件项目开发周期制定适当的计划可以在时间和成本管理方面大有帮助。
详细文档——必须记录项目计划、实施计划、测试计划、范围说明书和培训计划中的所有内容。
为定制软件寻找合适的专业团队——能够高效工作并且能够同时处理多项任务,为整个过程提升效益。
二、确定影响定制软件开发成本的因素
在下面这一部分,讨论影响自定义软件开发项目的关键因素。确定软件开发项目的成本需要组织或个人考虑并考虑这些因素。
软件的规模和类型:软件的规模和类型是决定开发成本的两个关键因素。
例如,移动应用程序或电子商务商店将比银行或医院 ERP 解决方案等其他类型的软件便宜。自定义软件、仓库管理、安全应用程序和 CRM 解决方案的类型通常更加昂贵和耗时。
复杂性:开发的复杂性是影响整体定制软件开发估算的关键因素。
设计结构:设计结构有两个关键领域:创意设计和UI/UX设计。这两个因素对于项目的总成本都是必不可少的。
集成:第三方集成需要大量的精力和资源。
数据迁移:数据迁移是一个非常具体和准确的过程,需要自定义脚本和多个渠道。
开发时间:开发时间是影响定制软件开发成本的关键因素,人力成本是最大的支出。
功能和平台:尽管听起来很明显,软件运行的平台及其功能对您需要在产品上进行的整体投资有重大影响。
测试:有助于确定软件的效率和功能,还涉及一些影响项目总成本的支出。
维护:在成本估算时,还必须考虑某种定制软件产品的维护和支持类型。
三、如何估算定制软件的规模
快速功能点方法是依据国际标准《ISO/IEC 24570-2005软件工程NESMA功能尺度测量法2.1版功能点分析应用的定义和计数指南》提出的一种软件规模度量方法。
该方法适用于软件项目早期、中期、后期等各个阶段的规模估算或测量。
快速功能点方法进行规模估算或测量的基本过程或步骤如下:
确定计数类型
识别系统边界
识别功能点计数项
计算未调整的功能点数
计算调整后的功能点数。
那么就让新星为大家详细对每个步骤进行剖析:
1、确定计数类型
根据需求或项目的类型确定计数类型。
计数类型分为三种:新开发、延续开发及已有系统计数。
对于新开发需求或项目,对预计(或实际)投产的功能进行计数;
对于延续开发需求或项目,对预计(或实际)新增、修改及删除的功能均进行计数;
对于已有系统,对实际的功能进行计数。
2、识别系统边界
在识别系统边界的时候应注意:
应从用户视角出发,不受系统实现影响;
主要是为了区分内部逻辑文件(ILF)和外部接口文件(EIF);
事务功能应穿越识别的系统边界。
3、识别功能点计数项
功能点计数项分为数据功能和交易功能两类。
数据功能——包括内部逻辑文件(ILF)、外部接口文件(EIF);
交易功能——包括外部输入(EI)、外部输出(EO)、外部查询(EQ)。
数据功能:系统提供给用户的满足产品内部和外部数据需求的功能,即本系统管理或使用那些业务数据(业务对象),如“客户信息”“账户交易记录”等。内部逻辑文件或外部接口文件所指的“文件”不是传统数据处理意义上的文件,而是指一组客户可识别的、逻辑上相互关联的数据或者控制信息。因此,这些文件和物理上的数据集合(如数据库表)没有必然的对应关系。
交易功能:系统提供给用户的处理数据的功能,即本系统如何处理和使用那些业务数据(业务对象),如“转账”“修改黑名单生成规则”“查询交易记录”等。交易功能又称为基本过程,是用户可识别的,业务上的一组原子操作,可能由多个处理逻辑构成。例如,“添加柜员信息”这个基本过程可能包含“信息校验”“修改确认”“修改结果反馈”等一系列处理逻辑。
3、计算未调整的功能点数
a.采用预估功能点进行计数,计算公式如下:
FP=35ILF+15EIF
——FP:未调整的功能点数,单位为功能点;
——ILF:内部逻辑文件的数量;
——EIF:外部接口文件的数量。
b.采用估算功能点进行计数,计算公式如下:
FP=10ILF+7EIF+4EI+5EO+4*EQ
——FP:未调整的功能点数,单位为功能点;
——ILF:内部逻辑文件的数量;
——EIF:外部接口文件的数量;
——EI:外部输入的数量;
——EO:外部输出的数量;
——EQ:外部查询的数量。
5、计算调整后的功能点数
根据不同的规模测算阶段,需要考虑隐含需求及需求变更对规模的影响,因此,需要根据规模计数时机进行规模调整。
调整后的功能点数(AFP),计算公式如下:
AFP=FP*CF
——AFP:调整后的功能点数,单位为功能点;
——FP:未调整的功能点数,单位为功能点;
——CF:规模变更调整因子,依据行业数据,项目估算早期(如概预算阶段)通常取值为1.5;项目估算中期(如招投评标、项目立项、技术方案阶段)通常取值为1.26;项目估算中后期(如需求分析完成及后评价)通常取值为1.0。
四、估算软件项目开发成本
得出功能点数后,结合当地人力成本成本费率和项目非人力成本支出可以估算出软件项目开发成本。