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基于C/S架構(gòu)的OpenFOAM網(wǎng)格生成客戶端軟件設(shè)計(jì)

2022年電子技術(shù)應(yīng)用第2期

張志達(dá)，淮曉永，高若辰

華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京100083

摘要： 面向云端部署的OpenFOAM的GUI圖形用戶界面人機(jī)交互需求，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)OpenFOAM網(wǎng)格生成客戶端軟件。客戶端軟件采用了插件式架構(gòu)設(shè)計(jì)，由公共模塊、自定義模塊、網(wǎng)格生成業(yè)務(wù)插件組成，網(wǎng)格生成業(yè)務(wù)用戶交互界面由插件創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)，提高了軟件的可擴(kuò)展性。客戶端與云端部署的OpenFOAM服務(wù)組成了C/S架構(gòu)，客戶端通過網(wǎng)格生成應(yīng)用協(xié)議遠(yuǎn)程調(diào)用云上的OpenFOAM網(wǎng)格生成計(jì)算服務(wù)，根據(jù)服務(wù)的交互界面模板構(gòu)建用戶交互界面，實(shí)現(xiàn)了云端協(xié)同的網(wǎng)格生成計(jì)算功能。通過實(shí)際算例網(wǎng)格生成，驗(yàn)證表明客戶端軟件能夠通過遠(yuǎn)程調(diào)用服務(wù)端服務(wù)實(shí)現(xiàn)完整的網(wǎng)格生成流程。

關(guān)鍵詞： CS架構(gòu) OpenFOAM客戶端 GUI 云計(jì)算

中圖分類號： TP311.1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211509
中文引用格式： 張志達(dá)，淮曉永，高若辰. 基于C/S架構(gòu)的OpenFOAM網(wǎng)格生成客戶端軟件設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(2)：73-77.
英文引用格式： Zhang Zhida，Huai Xiaoyong，Gao Ruochen. Design of OpenFOAM mesh generation client software based on C/S architecture[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：73-77.

Design of OpenFOAM mesh generation client software based on C/S architecture

Zhang Zhida，Huai Xiaoyong，Gao Ruochen

National Computer System Engineering Research Institute of China，Beijing 100083，China

Abstract： To meet the requirements of human-computer interaction of OpenFOAM deployed in the cloud GUI, this paper designs and implements an OpenFOAM mesh generation client software. The client software uses plug-in architecture design, which consists of public module, custom module and mesh generation plugins. The GUI of mesh generation is implemented by plugins, which improves the scalability of the software.The client and the OpenFOAM service deployed in the cloud form a C/S architecture. The client remotely invokes the OpenFOAM mesh generation computing service on the cloud through the mesh generation protocol, and builds a user interaction interface according to the service interface specification, realizing cloud collaboration mesh calculation function. An example of mesh generation is given to illustrate that the client software can implement a complete mesh generation process by remotely invoking the service.

Key words : C/S architecture；OpenFOAM client；GUI；cloud computing

0 引言

OpenFOAM是一個(gè)開源的計(jì)算流體力學(xué)類庫，提供了豐富的網(wǎng)格生成與求解計(jì)算功能，功能強(qiáng)大且應(yīng)用廣泛^[1]。但相對于Fluent、CFX等商業(yè)計(jì)算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics，CFD)軟件，OpenFOAM只提供了基于命令行的人機(jī)交互方式，沒有圖形用戶界面功能，人機(jī)交互效率較低，易用性較差。為此，GUI功能開發(fā)是OpenFOAM的主要研究擴(kuò)展方向之一，如Atizar公司基于OpenFOAM庫開發(fā)了提供GUI人機(jī)交互功能的CFD軟件SimFlow。SimFlow的GUI交互界面體現(xiàn)了業(yè)務(wù)的流程性，從新建工程、選擇幾何模型和設(shè)置參數(shù)到網(wǎng)格劃分執(zhí)行，但界面嵌套層次較深，操作交互體驗(yàn)較差。除了SimFlow，目前市面上還有許多基于OpenFOAM開發(fā)的GUI軟件，如Ansa、cfFlow、iconCFD等，這些軟件在界面風(fēng)格設(shè)計(jì)存在不適合多任務(wù)操作、嵌套層級多、不能展示入口操作等問題^[2]。

本客戶端軟件參考以上相關(guān)的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用了扁平化設(shè)計(jì)思想來提升用戶的交互體驗(yàn)。并面向云部署網(wǎng)格生成服務(wù)，采用C/S架構(gòu)，研究設(shè)計(jì)了一個(gè)基于OpenFOAM的網(wǎng)格生成GUI客戶端軟件，通過網(wǎng)格生成應(yīng)用協(xié)議遠(yuǎn)程調(diào)用云上的OpenFOAM網(wǎng)格生成計(jì)算服務(wù)^[3]，根據(jù)服務(wù)的交互界面模板在客戶端構(gòu)建用戶交互界面，實(shí)現(xiàn)了云端協(xié)同GUI友好的網(wǎng)格生成計(jì)算^[4]。

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作者信息：

張志達(dá)，淮曉永，高若辰

(華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京100083)

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