一种基于原理图驱动的航天器管路三维设计方法，首先创建管路产品的规范化符号，然后调用规范化符号绘制阀体、管道和管路连通件相互连通的管路原理图。通过解析管路原理图所包含的图形化信息，生成产品配套表和管线连接关系表。利用产品配套表，通过索引三维模型库，创建阀体和管路连通件的三维模型，并完成阀体和管路连通件布局装配，以及管路走向规划。利用管线连接关系表，在每根管道两端对应的三维模型之间创建三维连接管线，并布局管道实体模型。随后在三维模型设计检查通过后，在管道、阀体和管路连通件端口部位装配焊缝实体模型，并对管路焊缝编号以及阀体极性信息进行三维标注。本发明专利技术可以显著提高航天器管路三维设计的效率。效率。效率。
【技术实现步骤摘要】
一种基于原理图驱动的航天器管路三维设计方法
[0001]本专利技术属于航天器总体设计领域，涉及一种航天器三维管路的设计方法。
技术介绍
[0002]随着数控弯管技术在卫星管路制造中的使用越来越广泛，卫星管路三维数字化模型开始逐渐取代传统图纸来传递管路系统的生产及焊装信息。基于Pro/E的管道模块可以实现基本管道布局和实体化设计，但是由于管路系统设计工作的复杂性，采用这种方式的整体设计效率低下。例如，卫星推进系统管路设计会影响到贮箱、推力器布局、星表布局等重要内容，需要先期开展并且迭代更改量巨大，而整个过程当中对于单组元推进系统的设计需要30天
·
人，双组元推进系统的设计更是需要高达45天
·
人，这难以满足日益紧张的卫星任务研制需求。
[0003]公开号为CN107729665B，名称为《一种航天器管路三维设计系统和方法》的专利公开了一种航天器管路三维设计方法，能够对航天器管路三维设计过程进行统一规划，提高航天器管路三维设计的效率，但其对所需的管路连接关系生成方法未有论述，所设计的管路校验模块仅能进行管路干涉检查，对连接关系的检查未能提供有效工具，而两者均是管路三维设计系统中的关键环节。对照管路原理图依靠人工编写管理连接关系，依靠人工进行管路连接关系正确性检查，不仅均需花费大量时间，而且正确率无法保证。
技术实现思路
[0004]本专利技术解决的技术问题是：针对卫星总体设计领域管路系统设计效率低下问题，本专利技术提出了一种原理图驱动的航天器管路三维快速设计方法，通过规范化原理图绘制，实现管路原理图的数字化解析和管路连接关系自动发布，一方面为管路三维自动走向设计提供输入条件，另一方面实现了管路三维走向连接关系正确性的自动检查。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：一种基于原理图驱动的航天器管路三维设计方法，包括如下步骤：
[0006](1)将产品信息与图形化符号结合形成管路产品的规范化符号；所述的管路产品包括阀体、管道和管路连通件；所述的规范化符号包括管路产品图例以及内置属性，内置属性中固定不变的量作为常量预先赋值，内置属性中随管路三维设计改变的量作为变量等待赋值；
[0007](2)调用所述规范化符号，绘制阀体、管道和管路连通件相互连通的管路原理图；
[0008](3)解析管路原理图所包含的图形化信息，对变量进行赋值，而后生成产品配套表和管线连接关系表；
[0009](4)利用解析得到的产品配套表，通过索引三维模型库，创建阀体和管路连通件的三维模型，并完成阀体和管路连通件布局装配；
[0010](5)布置管道控制线或管路支架组件，完成管路走向规划；
[0011](6)根据管线连接关系表，对于每一根管道，在其两端对应的三维模型之间创建三
维连接管线，并布局管道实体模型；
[0012](7)依据管道设计要求进行三维模型设计检查；
[0013](8)在管道、阀体和管路连通件端口部位装配焊缝实体模型；
[0014](9)对管路焊缝编号以及阀体极性信息进行三维标注。
[0015]进一步的，所述的内置属性，对于阀体包括型谱代号、型谱名称、端口直径、端口数目、产品代号和产品名称，对于管道包括管道名称、管道编号、管道入口信息、管道出口信息，对于管路连通件包括连通件名称、连通件代号、连通件编号、端口数目n、连通端口1信息、连通端口2信息、
…
连通端口n信息。
[0016]进一步的，所述的常量，对于阀体包括型谱代号、型谱名称、端口直径、端口数目，对于管道包括管道名称，对于管路连通件包括连通件名称、连通件代号、端口数目n。
[0017]进一步的，所述的变量，对于阀体包括产品代号、产品名称，对于管道包括管道编号、管道入口信息、管道出口信息，对于管路连通件包括连通件编号、n个连通端口信息。
[0018]进一步的，所述的产品配套表包括阀体、管道和管路连通件，阀体包含产品代号、产品名称和所属装配模型代号；管道产品包含管道代号、管道编号以及所属装配模型代号；管路连通件产品包含产品代号、产品名称、管路连通件编号以及所属装配模型代号；其中所属装配模型代号供产品三维建模使用。
[0019]进一步的，所述的管路连接关系表为管路原理图中阀体、管路连通件之间相互连通关系的解析化表格，涉及三种类型：阀体和阀体之间管道连接、阀体和管路连通件之间管道连接、管路连通件和管路连通件之间管道连接，每行连接关系表格均包含属性信息：管道代号、管道入口代号、管道入口名称、入口模型代号、管道出口代号、管道出口名称、出口模型代号、管道规格和工作介质。
[0020]进一步的，所述的创建三维连接管线，依据连接路径最短的要求。
[0021]进一步的，所述的依据管道设计要求进行三维模型设计检查，检查规则包括：
①
管线出/入口直管段长度适于夹持焊装；
②
管道外壁间距满足热控实施；
③
所有管道折弯半径满足要求；
④
管道实体、阀体及管路支架三维模型包络之间互不重合；
⑤
管道连接关系正确。
[0022]进一步的，所述的装配焊缝实体模型，位置相同端口使用同一焊缝实体模型。
[0023]进一步的，所述的阀体极性标注于阀体模型中心区域处，以三维箭头形式，箭头指向与阀体内推进介质流向一致。
[0024]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0025](1)本专利技术定义了内置属性块的标准化原理图符号，一方面方便原理图快速规范绘制，另一方面为原理图驱动管路三维走向设计提供了支撑；
[0026](2)本专利技术通过解析原理图实现管阀件快速布局、管路自动三维走向以及设计检查，取代原卫星管路系统中人工识图、模型转化和复核复审过程，提高了设计效率和设计精度；
[0027](3)本专利技术利用解析得到的产品配套型谱信息和产品型谱化三维模型库，可自动匹配产品型谱创建阀体设备三维模型，并可按照产品配套将管路产品一次或分批装配至一或多处安装面，实现管路产品快速建模和布局设计；
[0028](4)本专利技术面向生产制造开发管道创建编辑、焊缝设计和参数设置、物料信息导出
和管路三维标注等功能，提高管路焊装信息传递效率，从管路设计全生命周期构建管路三维设计系统框架；
[0029](5)本专利技术系统底层以管路三维设计标准、规范为支撑，提高管路三维设计模型的规范性。
附图说明
[0030]图1为本专利技术方法的流程框图；
[0031]图2为本专利技术实施例中规范化管路原理图符号库示例；
[0032]图3为本专利技术实施例中规范化原理图示例；
[0033]图4为本专利技术实施例中原理图解析示例；
[0034]图5为本专利技术实施例中管阀件快速布局示例；
[0035]图6为本专利技术实施例中管路自适应走向设计示例；
[0036]图7为本专利技术实施例中管路系统专家库示例；
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于原理图驱动的航天器管路三维设计方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将产品信息与图形化符号结合形成管路产品的规范化符号；所述的管路产品包括阀体、管道和管路连通件；所述的规范化符号包括管路产品图例以及内置属性，内置属性中固定不变的量作为常量预先赋值，内置属性中随管路三维设计改变的量作为变量等待赋值；(2)调用所述规范化符号，绘制阀体、管道和管路连通件相互连通的管路原理图；(3)解析管路原理图所包含的图形化信息，对变量进行赋值，而后生成产品配套表和管线连接关系表；(4)利用解析得到的产品配套表，通过索引三维模型库，创建阀体和管路连通件的三维模型，并完成阀体和管路连通件布局装配；(5)布置管道控制线或管路支架组件，完成管路走向规划；(6)根据管线连接关系表，对于每一根管道，在其两端对应的三维模型之间创建三维连接管线，并布局管道实体模型；(7)依据管道设计要求进行三维模型设计检查；(8)在管道、阀体和管路连通件端口部位装配焊缝实体模型；(9)对管路焊缝编号以及阀体极性信息进行三维标注。2.根据权利要求1所述的一种基于原理图驱动的航天器管路三维设计方法，其特征在于：所述的内置属性，对于阀体包括型谱代号、型谱名称、端口直径、端口数目、产品代号和产品名称，对于管道包括管道名称、管道编号、管道入口信息、管道出口信息，对于管路连通件包括连通件名称、连通件代号、连通件编号、端口数目n、连通端口1信息、连通端口2信息、
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连通端口n信息。3.根据权利要求2所述的一种基于原理图驱动的航天器管路三维设计方法，其特征在于：所述的常量，对于阀体包括型谱代号、型谱名称、端口直径、端口数目，对于管道包括管道名称，对于管路连通件包括连通件名称、连通件代号、端口数目n。4.根据权利要求2所述的一种基于原理图驱动的航天器管路三维设计方法，其特征在于：所述的变量，对于阀体包括产品代号、产品名称，对于管道包括管道编号、管道入口信息、管道出口信息，对于管路连通件包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴蓓蓓，屠永刚，郝刚刚，宋涛，王立中，蔡亚宁，余快，秦素然，刘奕鑫，王鑫，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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