(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210620471.7 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市二环路北一段 申请人 中国水利水电第七工程局有限公司 (72)发明人 晏启祥　徐才厚　许凯　朱庆海　 杨雪斌　张天宇　 (74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 专利代理师 周芸婵 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 16/22(2019.01) G06F 16/2458(2019.01) G06F 9/48(2006.01)G06F 9/50(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于有限元的隧道内力自动化计算平 台及实现方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于有限元的隧道内力 自动化计算平台及实现方法， 其平台包括用户交 互界面、 服务器、 数据库、 作业管理模块、 任务调 度模块、 有限元计算模块和服务监测模块。 本发 明的隧道内力自动化计算平台可实现批量化计 算， 并按照任务队列自动化提交计算任务， 针对 计算结果统一平台化储存管 理， 运维人员可统一 有限元软件安装、 管理和维护， 大大节约了工程 设计人员的计算时间和提高效率， 同时方便了运 维人员对公司软件平台的维护管 理。 本发明实现 了通过网络访问， 自动化加载算例样本、 提交有 限元计算以及数据分析， 并提供任务管理报表以 及分析结果， 简化了设计人员的复杂重复性工 作。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115146496 A 2022.10.04 CN 115146496 A 1.一种基于有限元的隧道内力自动 化计算平台， 其特征在于， 包括用户交互界面、 服务 器、 数据库、 作业管理模块、 任务调度模块、 有限元计算模块和服 务监测模块； 所述用户交 互界面用于用户输入数据， 传输 至服务器； 所述服务器用于生成数据对应的有限元计算任务管理列表， 并将有限元计算任务管理 列表传输 至数据库； 所述数据库用于存 储有限元计算任务管理列表和用户交 互界面的内容； 所述作业管理模块用于新建有限元计算任务和管理既有 有限元计算任务； 所述任务调度模块用于对有限元计算任务进行任务调度； 所述有限元计算模块用于在任务调度模块进行任务调度后， 进行有限元计算； 所述服务监测模块用于监控隧道内力自动化计算平台。 2.根据权利要求1所述的基于有限元的隧道内力自动 化计算平台， 其特征在于， 所述用 户交互界面包括登录验证单元、 个人信息管理单元、 数值模型参数输入单元、 任务管理单 元、 结果管理单 元和监测单 元； 所述登录验证单 元用于验证用户登录账号； 所述个人信息管理单 元用于修改并管理用户个人信息； 所述数值模型参数输入单元用于输入数值模型的计算参数， 并确定有限元计算任务对 应的计算方法； 所述任务管理单元用于提交有限元计算任务、 查询有限元计算任务提交状态和提取有 限元计算任务结果文件； 所述结果管理单 元用于管理有限元计算任务结果文件； 所述监测单元用于查看有限元计算任务的提交状态和数值模型的计算参数的状态， 并 根据有限元计算任务的提交状态和数值模型的计算 参数的状态向用户发送警告信息 。 3.根据权利要求1所述的基于有限元的隧道内力自动 化计算平台， 其特征在于， 所述服 务器包括 Web应用服 务器和有限元计算 服务器； 所述Web应用服务器用于运行用户交互界面后端， 并对用户交互界面前端的用户操作 做出预设响应； 所述有限元计算 服务器用于运行有限元计算软件。 4.根据权利要求2所述的基于有限元的隧道内力自动 化计算平台， 其特征在于， 所述数 据库包括postgreSQ L结果数据库和Redis任务序列数据库； 所述postgreSQL结果数据库用于永久存储用户交互界面前端中用户个人信息、 有限元 计算任务管理列表、 数值模型编号、 数值模型的计算 参数和有限元计算任务结果文件； 所述Redis任务序列数据库用于临时储 存用户登录状态和有限元计算任务 提交状态。 5.根据权利要求2所述的基于有限元的隧道内力自动 化计算平台， 其特征在于， 所述作 业管理模块包括 新作业提交单元和既有作业管理单 元； 所述新作业提交单元用于用户在新建有限元计算任务的作业 时， 确定对应的计算方法 和数值模型的计算 参数， 并将核验通过的计算方法和计算 参数传输 至任务管理单 元； 所述既有作业管理单元用于用户增加有限元计算任务、 修改既有有限元计算任务和查 询有限元计算任务结果。 6.根据权利要求1所述的基于有限元的隧道内力自动 化计算平台， 其特征在于， 所述任权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115146496 A 2务调度模块包括任务调度单 元、 任务监控单元、 计划任务单 元和任务执 行速率管理单 元； 所述任务调度单 元用于按照任务序列调度有限元计算任务； 所述任务监控单元用于监控有限元计算任务状态， 其中， 有限元计算任务状态包括任 务已提交状态、 任务已接收状态、 任务已启动状态、 任务成功状态、 任务 失败状态、 任务已撤 销状态和任务重试状态； 所述计划任务单 元用于在用户设定的时间内运行有限元计算任务； 所述任务执行速率管理单元用于设定有限元计算任务在单位时间内可执行的任务数 量。 7.根据权利要求1所述的基于有限元的隧道内力自动 化计算平台， 其特征在于， 所述服 务监测模块包括计算平台监控单 元和服务监控单元； 所述计算平台监控单 元用于对隧道内力自动化计算平台的数据进行监控； 所述服务监控单元用于对隧道内力自动化计算平台的状态进行监控， 并用于启动、 重 启和停止隧道内力自动化计算平台。 8.一种基于有限元的隧道内力自动化计算平台的实现方法， 包括以下步骤： S1： 利用浏览器搭建用户交 互界面， 并配置用户交 互界面的服 务环境； S2： 利用作业管理模块新建有限元计算任务的作业， 选择对应的计算方法， 并根据计算 方法输入数值模型的计算 参数， 生成作业文件； S3： 利用作业管理模块对作业文件进行管理， 并将作业文件对应的有限元计算任务发 送至任务调度模块； S4： 利用任务调度模块获取作业管理模块发送 的有限元计算任务， 生成各个任务对应 的任务ID， 并按照发送时间确定任务序列， 将各个任务的任务ID、 任务状态和任务名称存储 至数据库中； S5： 根据任务序列， 利用任务调度模块将各个任务的任务ID、 任务状态和任务名称发送 至有限元计算模块； S6： 利用有限元计算模块进行有限元计算， 根据各个任务的任务ID存储有限元计算文 件， 并将有限元计算文件的索引存 储至数据库； S7： 在服务监测模块中， 根据有限元计算文件的索引查看有限元计算任务状态和有限 元计算任务结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115146496 A 3