一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法、系统及装置与流程

本发明涉及仿真技术领域，特别是涉及一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法、系统及装置。

背景技术

目前机房中设有多台机柜，每台机柜内从上而下设有多层用于安装服务器的导轨，从而实现一台机柜内放置多个服务器。由于服务器内部包含众多器件，所以器件的总质量较大，会导致服务器的机箱底座下沉。为了保证服务器顺利安装且相邻机箱之间不会相互挤压，各层服务器的机箱底座的最大下沉量必须小于所设合理下沉量(下沉要求)。现有技术中，为了满足下沉要求，通常会在服务器机箱的设计阶段，在机箱底座增加不同形式的凸包，以增加机箱底座的强度，降低其下沉量；且将初次设计好的服务器实物进行实际测试，若无法满足下沉要求，需不断修正凸包的形状及分布区域，直到设计好的服务器实物在实际测试中满足下沉要求。可见，在服务器机箱的整个设计过程中，需要多次实物打样，导致设计成本较高，且设计周期较长。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法、系统及装置，采用仿真方式确定服务器加设凸包的区域，并可仿真实现凸包结构的优化，从而无需服务器实物打样，减少了设计成本，且缩短了设计周期。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法，包括：

利用计算机辅助工程cae仿真技术模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态；

根据所述下沉状态得到所述机箱底座的各分布区域对应的下沉量；

当所述下沉量中存在大于预设下沉阈值的不合规下沉量时，再次模拟出实际放置于机柜内的服务器在所述不合规下沉量对应的分布区域加设凸包后，其机箱底座的下沉状态；

当加设所述凸包的机箱底座仍存在不合规下沉量时，优化所述凸包的设计结构直至最大下沉量小于等于所述预设下沉阈值。

优选地，所述利用计算机辅助工程cae仿真技术模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态的过程具体为：

建立服务器的三维模型，并利用cae前处理技术对所述三维模型进行网格划分、网格质量检查、网格单元类型设定、初始载荷定义及施加边界条件，以模拟出所述服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态；

则所述根据所述下沉状态得到所述机箱底座的各分布区域对应的下沉量的过程具体为：

利用cae分析对经所述cae前处理技术处理后的三维模型进行下沉量仿真分析，得到所述机箱底座的各分布区域对应的下沉量。

优选地，所述利用cae前处理技术对所述三维模型进行网格划分、网格质量检查、网格单元类型设定、初始载荷定义及施加边界条件的过程具体为：

利用hypermesh对所述三维模型进行网格划分、网格质量检查及网格单元类型设定，并将处理后的三维模型以*.inp格式导入abaqus；

利用abaqus对处理后的所述三维模型进行初始载荷定义及施加边界条件；

则所述利用cae分析对经所述cae前处理技术处理后的三维模型进行下沉量仿真分析，得到所述机箱底座的各分布区域对应的下沉量的过程具体为：

利用abaqus建立静态分析类型，并对处理后的所述三维模型进行下沉量静态分析，得到所述机箱底座的下沉量位移云图，以得到所述机箱底座的各分布区域对应的下沉量。

优选地，所述网格单元类型的设定过程具体为：

为每个所述网格单元赋予其内包含零件的材料属性和截面的属性。

优选地，该仿真优化方法还包括：

对所述服务器进行同一压力条件、不同凸包结构的模拟仿真，得到所述机箱底座在同一压力条件、不同凸包结构的底座下沉状态；

根据所述底座下沉状态确定该压力条件下的优选凸包结构。

优选地，该仿真优化方法还包括：

根据所述底座下沉状态得到所述机箱底座在同一压力条件、不同凸包结构的下沉量变化趋势图，以供设计人员参考。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种服务器机箱底座凸包的仿真优化系统，包括：

服务器模拟单元，用于利用cae仿真技术模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态；

下沉量获取单元，用于根据所述下沉状态得到所述机箱底座的各分布区域对应的下沉量；

凸包模拟单元，用于当所述下沉量中存在大于预设下沉阈值的不合规下沉量时，再次模拟出实际放置于机柜内的服务器在所述不合规下沉量对应的分布区域加设凸包后，其机箱底座的下沉状态；

凸包优化单元，用于当加设所述凸包的机箱底座仍存在不合规下沉量时，优化所述凸包的设计结构直至最大下沉量小于等于所述预设下沉阈值。

优选地，所述服务器模拟单元具体用于建立服务器的三维模型，并利用cae前处理技术对所述三维模型进行网格划分、网格质量检查、网格单元类型设定、初始载荷定义及施加边界条件，以模拟出所述服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态；

则所述下沉量获取单元具体用于利用cae分析对经所述cae前处理技术处理后的三维模型进行下沉量仿真分析，得到所述机箱底座的各分布区域对应的下沉量。

优选地，该仿真优化系统还包括：

凸包结构仿真单元，用于对所述服务器进行同一压力条件、不同凸包结构的模拟仿真，得到所述机箱底座在同一压力条件、不同凸包结构的底座下沉状态；

凸包优选单元，用于根据所述底座下沉状态确定该压力条件下的优选凸包结构。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种服务器机箱底座凸包的仿真优化装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法的步骤。

本发明提供了一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法，包括：利用cae仿真技术模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态；根据下沉状态得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量；当下沉量中存在大于预设下沉阈值的不合规下沉量时，再次模拟出实际放置于机柜内的服务器在不合规下沉量对应的分布区域加设凸包后，其机箱底座的下沉状态；当加设凸包的机箱底座仍存在不合规下沉量时，优化凸包的设计结构直至最大下沉量小于等于预设下沉阈值。

本申请可利用cae仿真技术对服务器的实际下沉情况进行模拟，得到服务器机箱底座的各分布区域对应的下沉量。若某分布区域不满足下沉要求，则对该分布区域加设凸包，这里并不是在服务器实物上加设凸包，而是模拟出加设凸包后的服务器的实际下沉情况，再次得到服务器机箱底座的各分布区域对应的下沉量。若仍存在不满足下沉要求的分布区域，则对仍不满足下沉要求的分布区域上的凸包结构进行优化，优化至机箱底座的所有分布区域都满足下沉要求为止。可见，本申请采用仿真方式确定服务器加设凸包的区域，并可仿真实现凸包结构的优化，从而无需服务器实物打样，减少了设计成本，且缩短了设计周期。

本发明还提供了一种服务器机箱底座凸包的仿真优化系统及装置，与上述仿真优化方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明提供的一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法的流程图；

图2为本发明提供的一种服务器机箱底座凸包的仿真优化系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法、系统及装置，采用仿真方式确定服务器加设凸包的区域，并可仿真实现凸包结构的优化，从而无需服务器实物打样，减少了设计成本，且缩短了设计周期。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法的流程图。

该仿真优化方法包括：

步骤s1：利用cae仿真技术模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态；

需要说明的是，本申请的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。

具体地，本申请利用cae(computeraidedengineering，计算机辅助工程)仿真技术模拟出安装于机柜的服务器的机箱底座的下沉状态，即模拟出服务器的安装环境(机柜内导轨为服务器提供安装环境)和服务器的机箱底座的下沉情况(服务器内部的众多器件对其机箱底座造成的压力会导致机箱底座发生一些形变，出现下沉现象)。

步骤s2：根据下沉状态得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量；

具体地，由于服务器内部器件的质量在空间分布上并不均匀，所以服务器内部器件对机箱底座的压力也不均匀。所以，本申请可以根据模拟的服务器机箱底座的下沉状态，得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量，即机箱底座受力不同的区域各自对应的下沉量。

步骤s3：当下沉量中存在大于预设下沉阈值的不合规下沉量时，再次模拟出实际放置于机柜内的服务器在不合规下沉量对应的分布区域加设凸包后，其机箱底座的下沉状态；

具体地，本申请提前设置一个下沉阈值，该下沉阈值是判定服务器机箱底座的各分布区域是否符合下沉要求的标准。当机箱底座的某一分布区域的下沉量大于下沉阈值时，判定该分布区域不符合下沉要求；当机箱底座的某一分布区域的下沉量小于等于下沉阈值时，判定该分布区域符合下沉要求。

基于此，本申请首先将机箱底座的各分布区域对应的下沉量均与所设下沉阈值作比较，然后从所有下沉量中确定大于所设下沉阈值的下沉量。这里大于所设下沉阈值的下沉量即为不合规下沉量。对于不合规下沉量对应的机箱底座的分布区域，应加设凸包以增加该分布区域的强度，降低其下沉量。这里所说的加设凸包并不是真的在服务器实物上加设凸包，而是利用cae仿真技术模拟出实际放置于机柜内的服务器在加设凸包后，其机箱底座的下沉状态，从而得到此时服务器机箱底座的各分布区域对应的下沉量。

步骤s4：当加设凸包的机箱底座仍存在不合规下沉量时，优化凸包的设计结构直至最大下沉量小于等于预设下沉阈值。

具体地，本申请将机箱底座加设凸包的分布区域对应的下沉量与所设下沉阈值作比较，从而判断加设凸包的机箱底座是否还存在不合规下沉量。若其仍存在不合规下沉量，则优化凸包的设计结构，这里所说的优化凸包结构并不是真的在服务器实物上设计凸包结构，而是利用cae仿真技术模拟出实际放置于机柜内的服务器在重新调整凸包结构后，其机箱底座的下沉状态，从而得到此时服务器机箱底座的各分布区域对应的下沉量。若调整凸包结构的机箱底座仍存在不合规下沉量，则返回执行优化凸包的设计结构的步骤，直至机箱底座的最大下沉量小于等于所设下沉阈值，即机箱底座各分布区域的下沉量均满足下沉要求，从而保证了服务器顺利安装且相邻机箱之间不会相互挤压。

本发明提供了一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法，包括：利用cae仿真技术模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态；根据下沉状态得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量；当下沉量中存在大于预设下沉阈值的不合规下沉量时，再次模拟出实际放置于机柜内的服务器在不合规下沉量对应的分布区域加设凸包后，其机箱底座的下沉状态；当加设凸包的机箱底座仍存在不合规下沉量时，优化凸包的设计结构直至最大下沉量小于等于预设下沉阈值。

本申请可利用cae仿真技术对服务器的实际下沉情况进行模拟，得到服务器机箱底座的各分布区域对应的下沉量。若某分布区域不满足下沉要求，则对该分布区域加设凸包，这里并不是在服务器实物上加设凸包，而是模拟出加设凸包后的服务器的实际下沉情况，再次得到服务器机箱底座的各分布区域对应的下沉量。若仍存在不满足下沉要求的分布区域，则对仍不满足下沉要求的分布区域上的凸包结构进行优化，优化至机箱底座的所有分布区域都满足下沉要求为止。可见，本申请采用仿真方式确定服务器加设凸包的区域，并可仿真实现凸包结构的优化，从而无需服务器实物打样，减少了设计成本，且缩短了设计周期。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，利用cae仿真技术模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态的过程具体为：

建立服务器的三维模型，并利用cae前处理技术对三维模型进行网格划分、网格质量检查、网格单元类型设定、初始载荷定义及施加边界条件，以模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态；

则根据下沉状态得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量的过程具体为：

利用cae分析对经cae前处理技术处理后的三维模型进行下沉量仿真分析，得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量。

具体地，本申请中利用cae仿真技术模拟服务器机箱底座的下沉状态的具体过程包括：首先建立服务器的三维模型，然后利用cae前处理技术对服务器的三维模型进行网格划分(网格划分后的三维模型称为有限元模型)、网格质量检查、网格单元类型设定、初始载荷定义(向有限元模型中的机箱底座施加力)及施加边界条件(模拟服务器的安装环境)，从而模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态。则本申请获取机箱底座的各分布区域对应的下沉量的具体过程包括：利用cae分析对经cae前处理技术处理后的三维模型进行下沉量仿真分析，从而得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量。

作为一种优选地实施例，利用cae前处理技术对三维模型进行网格划分、网格质量检查、网格单元类型设定、初始载荷定义及施加边界条件的过程具体为：

利用hypermesh对三维模型进行网格划分、网格质量检查及网格单元类型设定，并将处理后的三维模型以*.inp格式导入abaqus；

利用abaqus对处理后的三维模型进行初始载荷定义及施加边界条件；

则利用cae分析对经cae前处理技术处理后的三维模型进行下沉量仿真分析，得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量的过程具体为：

利用abaqus建立静态分析类型，并对处理后的三维模型进行下沉量静态分析，得到机箱底座的下沉量位移云图，以得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量。

进一步地，本申请中cae前处理技术对三维模型的处理过程包括：首先利用hypermesh对服务器的三维模型进行网格划分得到有限元模型，再利用hypermesh对有限元模型进行网格质量检查及网格单元类型设定，并将处理后的有限元模型保存为*.inp格式文件；然后将保存的*.inp格式文件导入abaqus，利用abaqus对有限元模型进行初始载荷定义及施加边界条件，从而为后续获取下沉量打下基础。

基于此，本申请利用cae分析获取机箱底座的各分布区域对应的下沉量的具体过程包括：利用abaqus建立静态分析类型，并对最终得到的有限元模型进行下沉量静态分析，从而得到服务器机箱底座的下沉量位移云图，下沉量位移云图通过不同颜色对应表示机箱底座的各分布区域对应的下沉量大小。

作为一种优选地实施例，网格单元类型的设定过程具体为：

为每个网格单元赋予其内包含零件的材料属性和截面的属性。

具体地，本申请中设定网格的单元类型是赋予网格内每个零件材料属性和截面属性。

作为一种优选地实施例，该仿真优化方法还包括：

对服务器进行同一压力条件、不同凸包结构的模拟仿真，得到机箱底座在同一压力条件、不同凸包结构的底座下沉状态；

根据底座下沉状态确定该压力条件下的优选凸包结构。

进一步地，考虑到不同的凸包结构对于增强服务器机箱底座的硬度的效果不同，所以本申请对服务器进行同一压力条件、不同凸包结构的模拟仿真。这里的模拟仿真可以选定机箱底座的一块区域，对该区域以仿真形式施加一定压力条件并加设凸包，从而得到该区域的底座下沉状态；然后以仿真形式依次改变该区域的凸包结构，并依次相应得到该区域的底座下沉状态。

基于此，本申请根据各底座下沉状态便可以一一确定该区域在同一压力条件、不同凸包结构下的下沉量，下沉量越小，说明对应的凸包结构对于改进机箱底座在该压力条件下的下沉量越有效。所以，本申请可以选择最小的下沉量对应的凸包结构作为该压力条件下的优选凸包结构。这里的压力条件可根据需求而定，从而可得到在不同压力条件下的优选凸包结构，供设计人员参考。

同理，本申请也可以对服务器进行同一凸包结构、不同压力条件的模拟仿真：选定机箱底座的一块区域，对该区域以仿真形式施加一定压力条件并加设凸包，从而得到该区域的底座下沉状态；然后以仿真形式依次改变该区域施加的压力条件，并依次相应得到该区域的底座下沉状态；最后根据各底座下沉状态确定该凸包结构所适用的压力条件。这里的凸包结构可根据需求而定，同样可得到在不同压力条件下的优选凸包结构，供设计人员参考。

作为一种优选地实施例，该仿真优化方法还包括：

根据底座下沉状态得到机箱底座在同一压力条件、不同凸包结构的下沉量变化趋势图，以供设计人员参考。

进一步地，本申请还可以根据上述机箱底座在同一压力条件、不同凸包结构的下沉量绘制出下沉量变化趋势图，以供设计人员更直观参考。

请参照图2，图2为本发明提供的一种服务器机箱底座凸包的仿真优化系统的结构示意图。

该仿真优化系统包括：

服务器模拟单元1，用于利用cae仿真技术模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态；

下沉量获取单元2，用于根据下沉状态得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量；

凸包模拟单元3，用于当下沉量中存在大于预设下沉阈值的不合规下沉量时，再次模拟出实际放置于机柜内的服务器在不合规下沉量对应的分布区域加设凸包后，其机箱底座的下沉状态；

凸包优化单元4，用于当加设凸包的机箱底座仍存在不合规下沉量时，优化凸包的设计结构直至最大下沉量小于等于预设下沉阈值。

作为一种优选地实施例，服务器模拟单元1具体用于建立服务器的三维模型，并利用cae前处理技术对三维模型进行网格划分、网格质量检查、网格单元类型设定、初始载荷定义及施加边界条件，以模拟出服务器在实际放置于机柜内时，其机箱底座的下沉状态；

则下沉量获取单元2具体用于利用cae分析对经cae前处理技术处理后的三维模型进行下沉量仿真分析，得到机箱底座的各分布区域对应的下沉量。

作为一种优选地实施例，该仿真优化系统还包括：

凸包结构仿真单元，用于对服务器进行同一压力条件、不同凸包结构的模拟仿真，得到机箱底座在同一压力条件、不同凸包结构的底座下沉状态；

凸包优选单元，用于根据底座下沉状态确定该压力条件下的优选凸包结构。

本申请提供的系统的介绍请参考上述方式实施例，本申请在此不再赘述。

本发明还提供了一种服务器机箱底座凸包的仿真优化装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现上述任一种服务器机箱底座凸包的仿真优化方法的步骤。

本申请提供的装置的介绍请参考上述方式实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。