一种安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法及装置制造方法及图纸

技术编号:39961201 阅读:23 留言:0更新日期:2024-01-09 00:03
本发明专利技术公开了一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法及装置,方法为:步骤一根据CAD模型计算安装设备和障碍物的三维数据;步骤二构建初级安装工艺与有限元仿真模型,构造和遍历混合层次树,判断出可能需要碰撞检测的接触节点范围,步骤三,第一层次包围球相交碰撞检测、第二层次包围球与有向包围盒相交碰撞检测、第三层次有向包围盒相交碰撞检测;步骤四,根据所述碰撞情况,形成安装工艺与有限元仿真模型。本发明专利技术采用多层次碰撞检测方法,在上层使用单一包围球来快速计算和检测几何物体,以消除不相交的物体,在中层使用包围球‑有向包围盒双层结构,下层使用紧凑的有向包围盒结构,以避免冗余节点的交集。由此融合了安装工艺CAD模型与有限元计算模型,减少了运算过程,提高了装置的检测精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机辅助施工和有限元协同仿真领域,具体涉及碰撞检测领域,特别涉及一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法及装置


技术介绍

1、安装工艺是一种利用计算机辅助设计、施工方法,以工程设备的各项相关cad数据作为模型的基础,进行安装工艺的建模,通过数字信息仿真模拟安装施工过程所具有的真实信息。以实现施工阶段安装工艺的可行性验证,减少施工变更,减少施工成本。在安装工艺设计过程中,需要将所需安装的设备建立仿真模型,一方面进行安装工艺的动态仿真,检查施工阶段安装设备与环境是否发生碰撞、干涉;另一方面进行安装设备的有限元仿真,检查施工阶段安装设备受力后的变形、强度。

2、对于上述需求,现有的安装工艺碰撞检测需要在模型设计软件中将参与碰撞检测的内容导出至第三方平台,利用第三方平台进行碰撞检测,再将碰撞检测结果导出修改,随后再将安装设备cad模型导入有限元分析平台,进行设备的结构有限元分析。现有过程需要多个平台反复进行分析,会造成交互繁琐、数据量的损失,且对于碰撞点也无法及时更新,导致碰撞检测的准确性以及效率偏低。因此亟需开发一种用于安装工本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法,其特征在于,按照以下步骤进行:

2.根据权利要求1所述的一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法,其特征在于,步骤二构建初级安装工艺与有限元仿真模型,还包括规划所述安装设备移动轨迹,对所述安装设备移动过程的时间区间进行离散,得到相应离散区间移动过程,并根据所述移动过程进行响应计算流程,得到计算结果。

3.根据权利要求1所述的一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法,其特征在于,构建所述混合层次树内层,步骤为:从所述根接触节点开始求出所述障碍物或安装设备质心坐标的坐标值,利用所述有向包围盒最大半径方向轴...

【技术特征摘要】

1.一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法,其特征在于,按照以下步骤进行:

2.根据权利要求1所述的一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法,其特征在于,步骤二构建初级安装工艺与有限元仿真模型,还包括规划所述安装设备移动轨迹,对所述安装设备移动过程的时间区间进行离散,得到相应离散区间移动过程,并根据所述移动过程进行响应计算流程,得到计算结果。

3.根据权利要求1所述的一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法,其特征在于,构建所述混合层次树内层,步骤为:从所述根接触节点开始求出所述障碍物或安装设备质心坐标的坐标值,利用所述有向包围盒最大半径方向轴作为分割轴,用垂直于所述分割轴的平面将所述根接触节点一分为二,形成所述叶接触节点,依次递归,直至所述叶接触节点为基本图形为止。

4.根据权利要求3所述的一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法,其特征在于,先确定分割平面的分割法线,然后确定所述分割法线上的分割点来定位所述分割平面的位置。

5.根据权利要求4所述的一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的一种用于安装工艺与有限元协同仿真的碰撞检测方法,其特征在于,第二层次包围球与有向包围盒相交碰撞检测包括,设所述安装设备有向包围盒模型为m,所述障碍物包围球模型为s,所述安装设备有向包围盒模型与所述障碍物包围球模型之间的距离为向量d,平行于分离轴的单位向量为l,|(d,l)|为所述安装设备有向包围盒模型与所述障碍物包围球模型中心点在所述分离轴上进行投影后的距离,rm为所述安装设备有向包围盒模型的半径,rs为所述障碍物包围球模型的半径,mi(i=1,2,3)为所述安装设备有向包围盒模型m的轴半径,mi(i=1,2,3)为所述安装设备有向包围盒模型m的轴单位向量,如...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈玉震常海军申梦岭侯俊霞邢苍梅齐硕章文汉温财长
申请(专利权)人:洛阳星派数值仿真研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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