船舶仿真试验后处理数据存储方法及其查询方法技术

本发明专利技术提供一种船舶仿真试验后处理数据存储方法及其查询方法，涉及数据存储技术领域。存储方法包括：S1：将船舶仿真试验的后处理数据导入数据管理系统；S2：将导入的所述后处理数据的内部数据结构按照物理量矩阵的维度进行拆分，形成第一级基础信息索引表和第二级物理量索引表；S3：对于每一个m*n的物理量矩阵，确定其最小存储单位；若将非零行作为最小存储单位，则执行S4：采用非零行存储模式；若将非零列作为最小存储单位，则执行S5：采用非零列存储模式。存储方法及其查询方法能够在保持较低空间成本的基础上，实现数据的快速查询，有效支撑船舶设计制造过程中对大规模仿真过程和实验结果数据的高效管理及分析应用。程和实验结果数据的高效管理及分析应用。程和实验结果数据的高效管理及分析应用。

【技术实现步骤摘要】
船舶仿真试验后处理数据存储方法及其查询方法


[0001]本专利技术涉及数据存储
，具体而言，涉及一种船舶仿真试验后处理数据存储方法及其查询方法。

技术介绍

[0002]以数值仿真技术为代表的性能虚拟试验已贯穿于船舶整个设计研制过程，从概念和方案论证，到各子系统和零部件设计，再到系统集成与验证，高质量建造以及船员培训等各个阶段。在船舶设计环节，能够为各专业学科模型构建与融合提供解决思路，提高设计验证能力，加快设计速度，提高设计精度；在船舶制造环节，能够帮助设计、工艺的结合，以三维工艺文件的形式辅助工人操作，通过仿真验证进行工艺优化和检验检测，并将工人装配经验和知识转化为知识库，用于后续的工艺指导和仿真训练；在船舶性能测试环节，通过CFD仿真程序，模仿实际船舶系统运行状态随时间的变化过程，通过对仿真试验过程的观察和统计，得到系统的仿真输出状态和基本特性，以此来估计和推断实际系统的真实参数和真实性能。
[0003]在此背景下，对仿真数据，尤其是后处理数据的高效管理，对促进跨部门、跨专业、跨型号之间的协作，提升数据传递、数据应用、虚拟试验及物理试验融合等工作起到重大推动作用。
[0004]为满足大规模仿真和高精度仿真分析需求，需要确保模型的网格数量及分辨率，导致仿真模型大小以及计算数据量大幅度增加；高端船舶设计过程中涉及到的专业门类众多，许多专业都有专用的仿真试验软件，针对该专业的关注点进行计算；与此同时，随着VR/AR/数字孪生等新技术的不断加速应用，虚拟仿真试验与显示物理试验之间的结合愈发紧密，对大规模仿真计算结果的后处理需求不断提升。
[0005]现阶段，仿真试验后处理技术通常采用基于文件的基础性管理方法，不同的专业软件采用不同的文件，通过文件名、文件夹等方式实现一定程度的管理，部分管理较好的单位可能额外维护一些仿真试验数据文件的清单台账表。总的来说，这些管理手段都无法有效支撑数据的整合存储、条件查询、分析比对等后续工作的开展。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的包括提供了一种船舶仿真试验后处理数据存储方法及其查询方法，其能够在保持较低空间成本的基础上，实现数据的快速查询，有效支撑船舶设计制造过程中对大规模仿真过程和实验结果数据的高效管理及分析应用。
[0007]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种船舶仿真试验后处理数据存储方法，存储方法包括：
[0009]S1：将船舶仿真试验的后处理数据导入数据管理系统；
[0010]S2：将导入的所述后处理数据的内部数据结构按照物理量矩阵的维度进行拆分，形成第一级基础信息索引表和第二级物理量索引表；
[0011]S3：对于每一个m*n的物理量矩阵，确定其最小存储单位；
[0012]若将非零行作为最小存储单位，则执行S4：采用非零行存储模式；
[0013]若将非零列作为最小存储单位，则执行S5：采用非零列存储模式。
[0014]在可选的实施方式中，在S1中，所述后处理数据的核心数据类型为多个二维的物理量矩阵，将所述后处理数据的每一个物理量矩阵作为基本存储单位。
[0015]在可选的实施方式中，在S1中，数据管理系统维护一个两级索引，均为完全二叉树索引，第一级索引针对试验的基础信息，第二级索引针对物理量的属性。
[0016]在可选的实施方式中，在S2中，第一级基础信息索引表用于基于基础信息定位查找单一试验的所有物理量矩阵。
[0017]在可选的实施方式中，在S2中，允许用户选择的基础信息包括试验类型、专业方向、产品型号和试验时间。
[0018]在可选的实施方式中，在S2中，第二级物理量索引表用于基于属性对试验内任意单一物理量矩阵的定位查找。
[0019]在可选的实施方式中，S3包括：
[0020]判断物理量矩阵的行维度尺寸m和列维度尺寸n的大小关系；
[0021]当行维度尺寸m小于或等于列维度尺寸n时，将非零行作为最小存储单位；
[0022]当行维度尺寸m大于列维度尺寸n时，将非零列作为最小存储单位。
[0023]在可选的实施方式中，S4包括：
[0024]将物理量矩阵中的数据拆分为m个行向量，对每个行向量，在其头文件中依次存储其行序列号id、非零元素列序列号id、非零元素存储偏移量offset；
[0025]对非零元素值进行顺序存储。
[0026]在可选的实施方式中，S5包括：
[0027]将物理量矩阵中的数据拆分为n个列向量，对每个列向量，在其头文件中依次存储其列号id、非零元素行序列号id、非零元素存储偏移量offset；
[0028]对非零元素值进行顺序存储。
[0029]第二方面，本专利技术提供一种船舶仿真试验后处理数据查询方法，查询方法用于查询采用前述实施方式的存储方法存储的船舶仿真试验的后处理数据，查询方法包括：
[0030]S21：基于第一级基础信息索引表，查询到对应试验的数据存储逻辑位置；
[0031]S22：基于第二级物理量索引表，查询到对应物理量的数据存储逻辑位置；
[0032]S23：基于物理量的数据结构，查询到物理量矩阵的数据存储逻辑位置；
[0033]S24：判断物理量矩阵所采用的存储模式的类型；
[0034]若物理量矩阵采用的非零行存储模式，则执行S25：基于行序列号id、非零元素列序列号id、非零元素存储偏移量offset，查询到对应的后处理数据；
[0035]若物理量矩阵采用的非零列存储模式，则执行S26：基于列号id、非零元素行序列号id、非零元素存储偏移量offset，查询到对应的后处理数据。
[0036]本专利技术实施例提供的船舶仿真试验后处理数据存储方法及其查询方法的有益效果包括：
[0037]该方法通过双层索引结构，可实现对满足特定查询条件的试验数据中的某一物理量的快速定位，支持多种查询条件组合的模式；通过设计稀疏矩阵自适应存储模式，在保持
较低空间成本的基础上，实现对特定行、特定列以及特定数值的快速查询，可以有效支撑船舶设计制造过程中对大规模仿真过程和实验结果数据的高效管理及分析应用。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0039]图1为本专利技术实施例提供的船舶仿真试验后处理数据存储方法的流程图；
[0040]图2为本专利技术实施例提供的船舶仿真试验后处理数据查询方法的流程图。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶仿真试验后处理数据存储方法，其特征在于，所述存储方法包括：S1：将船舶仿真试验的后处理数据导入数据管理系统；S2：将导入的所述后处理数据的内部数据结构按照物理量矩阵的维度进行拆分，形成第一级基础信息索引表和第二级物理量索引表；S3：对于每一个m*n的所述物理量矩阵，确定其最小存储单位；若将非零行作为最小存储单位，则执行S4：采用非零行存储模式；若将非零列作为最小存储单位，则执行S5：采用非零列存储模式。2.根据权利要求1所述的船舶仿真试验后处理数据存储方法，其特征在于，在S1中，所述后处理数据的核心数据类型为多个二维的物理量矩阵，将所述后处理数据的每一个所述物理量矩阵作为基本存储单位。3.根据权利要求1所述的船舶仿真试验后处理数据存储方法，其特征在于，在S1中，所述数据管理系统维护一个两级索引，均为完全二叉树索引，第一级索引针对试验的基础信息，第二级索引针对物理量的属性。4.根据权利要求1所述的船舶仿真试验后处理数据存储方法，其特征在于，在S2中，所述第一级基础信息索引表用于基于基础信息定位查找单一试验的所有物理量矩阵。5.根据权利要求4所述的船舶仿真试验后处理数据存储方法，其特征在于，在S2中，允许用户选择的所述基础信息包括试验类型、专业方向、产品型号和试验时间。6.根据权利要求1所述的船舶仿真试验后处理数据存储方法，其特征在于，在S2中，所述第二级物理量索引表用于基于属性对试验内任意单一物理量矩阵的定位查找。7.根据权利要求1所述的船舶仿真试验后处理数据存储方法，其特征在于，S3包括：判断物理量矩阵的行维度尺寸m和列维度尺寸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，黄文育，陈振宇，白亚强，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：