管路建模和流动性能分析是流体系统管路设计最关键两步,两者一般分别在CAD软件和CAE软件中进行。鉴于各种原因,模型需要经历多次修改与性能分析,才能达到设计目标。由于CAD软件和CAE软件数据的不兼容性,模型修改过程需要在两类软件之间反复传输数据并建模,由此耗费大量时间与资源,极其影响设计效率。基于CAA二次开发技术以及CATIA的开放式体系架构,本文提出在CATIA V5 Tubing Design工作台中集成管流仿真模块,从而实现管路建模时的在线流动分析功能,达到提高管路设计效率的目的。通过对CATIA管路模型特点和CAA的研究,验证了软件开发的可行性。由用例分析,评估用户行为,设计了交互界面,并划分出软件功能模块。研究管路计算模型的需求和CAA接口,开发出元件几何信息获取技术和管路元件拓扑信息获取技术,并由元件拓扑信息获取技术,设计出几种通用的管网拓扑信息搜索算法。在研究CATIA管路模型和计算模型的特性的基础上,提出了以中间模型实现CATIA管路模型与计算模型转换的三层模型架构,并由此构建了中间模型——管路仿真几何模型系统。基于三层模型元件特点,设计出三层模型之间的映射技术,并开发出实现三层模型架构的四个软件模块,将FOCUSS-FS内核集成到CATIA V5 Tubing Design工作台中。实例表明,软件能够正确获取CATIA管路几何与拓扑信息,为CATIA管路设计提供了在线流动性能分析功能,且分析过程简单快捷,可提高管路设计效率,具有工程实用价值。