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车身部件的造型和结构设计需要大量技术人员使用专业CAD/CAE软件协同工作完成,参与角色多,工作流程繁复,是汽车设计和制造的关键环节。目前主流软件普遍没有对协同设计提供良好的架构和功能支持,严重制约了车身部件的设计效率。近年来国内外的相关研究没有很好地解决协同架构部署困难、不易扩展的问题,忽视了用户细粒度操作在冲突解决和创新上的潜力,多层次协同并行计算以及CAD/CAE流程的融合有待于研究和深化。为了提高设计过程中的协同工作比例,优化设计流程,缩短设计周期,提高汽车企业的竞争力,本文提出了一种基于历史操作树的协同CAD/CAE冲突解决和创新方法,以及基于阈值策略的协同CAD/CAE分布式并行云计算方法。在此基础上设计并实现了基于COMX平台和NX Open技术的车身部件CAD/CAE协同架构。利用设计实例和计算任务验证了协同架构的可行性。本文进行的工作主要有:分析了当前国内外对CAD/CAE协同架构的相关研究,对其协同形式、网络通信方式、实时性和扩展性等进行了详细分析,在此基础上提出了通过记录用户细粒度API操作形成历史操作树,对协同设计多用户的设计历史进行管理,并利用API函数操作集合的布尔运算进行冲突解决和创新的方法,以及通过服务器的最长任务队列和当前任务队列长度计算得出的服务器负载率,形成可用服务器队列,指导计算任务分配的分布式协同并行云计算方法。将COMX作为开发平台,基于“微内核+插件”的结构特点,利用格式化和脚本语言编程开发环境进行界面设计,利用封装API函数的指令流,与Socket.IO引擎以及WebSocket协议相结合,实现了消息响应和数据传输机制,完成了轻量级、易于部署的协同架构服务程序和客户端的设计与实现。基于Siemens公司的NX软件提供的NX Open API以及Block UI Styler窗口编辑器,实现了NX协同程序,并利用JavaScript脚本解析和程序调用方法,完成了CAD/CAE软件与协同架构的对接。通过车门铰链协同设计实例以及参数优化、静力和动力求解任务的分配和计算,验证了本文提出的多用户实时协同设计和协同并行云计算方法的可行性。