一种分区域的装配仿真模型构建方法技术

本发明专利技术涉及装配工艺仿真技术领域，特别是涉及一种分区域的装配仿真模型构建方法，包括空间舱位模型构建、数字样机结构树构建、产品数字样机三维模型加载和产品三维数字模型的空间舱位信息的计算。通过本方法，能有效解决无法针对具体区域完全加载仿真模型的问题，并且能够根据预先设定的空间舱位模型，快速筛选显示该舱位内所有零部件信息，便于进行工艺人员进行装配仿真分析，提高了装配仿真模型构建效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种分区域的装配仿真模型构建方法


[0001]本专利技术涉及装配工艺仿真
，特别是涉及一种分区域的装配仿真模型构建方法。

技术介绍

[0002]先进制造企业已经完成了产品制造依据从二维图纸到三维数字模型的转变，三维数字模型最初只是简单作为产品生产制造的依据来使用。作为产品的零件生产单位，只需要打开单个的三维数字模型，查看相应注释信息，或开展工艺设计工作即可。随着产品的复杂程度、更新迭代速度越来越快，传统的制造方式已经不能满足需要。而三维数字模型也逐渐演变为数字样机(Digital Mock Up)，即通过一整套的数字化模型完成的表达产品的组成、结构和制造要求。更重要的是通过数字样机能够开展大量的装配、制造仿真工作，能够最大限度的降低实物制造过程中的风险并开展优化设计工作，避免在实物制造过程中出现问题而导致制造进度延期和质量问题。通过数字样机并开展装配仿真工作能够大大提升产品制造的效率、降低制造成本和风险。
[0003]但针对一类复杂产品如航空器、航天器，由于产品结构复杂、三维数字模型的数量极为庞大，一个典型的航空器全套三维数字模型的大小可达数十个G，这就导致在构建产品的数字样机时极为困难，受限于现有计算机处理速度和三维建模设计软件处理能力，几乎难以构建完整的产品数字样机。在实际生产过程中，往往不构建完整的数字样机，而是针对某一个或某几个具体结构或系统构建数字样机，并利用该数字样机开展装配仿真工作。采用这种方式也存在一定问题，因为未将产品三维数字模型加载完全，可能存在部分装配工艺问题无法发现，而在实物制造过程中暴露，从而影响产品制造过程。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种分区域的装配仿真模型构建方法，能有效解决无法针对具体区域完全加载仿真模型的问题，并且能够根据预先设定的空间舱位模型，快速筛选显示该舱位内所有零部件信息，便于进行工艺人员进行装配仿真分析，提高了装配仿真模型构建效率。
[0005]本专利技术是通过采用下述技术方案实现的：
[0006]一种分区域的装配仿真模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0007]a.构建空间舱位模型；
[0008]b.构建数字样机结构树，加载结构层级信息；
[0009]c.逐步加载产品数字样机三维模型；
[0010]d.计算产品三维数字模型的空间舱位信息；
[0011]e.按照空间舱位筛选显示产品三维数字模型信息。
[0012]所述空间舱位模型包括若干子模型，所述子模型分别用于代表产品中在空间和功能上相对独立的一块区域。
[0013]所述步骤c中逐步加载产品数字样机三维模型具体指：加载时以产品结构功能划分，分系统、分层级逐步加载，每次仅加载产品数字样机中的一部分。
[0014]所述步骤d中计算产品三维数字模型的空间舱位信息具体包括以下步骤：
[0015]d1.利用三维建模软件的碰撞检测或干涉检查功能，在产品数字样机和空间舱位模型之间进行碰撞检测或干涉检查计算，得到二维矩阵，所述矩阵的横向和纵向分别为空间舱位子模型和产品三维数字模型；
[0016]d2.计算产品三维数模与空间舱位模型间的空间重叠信息，并在二维矩阵对应位置进行标记；
[0017]d3.记录产品三维数字模型空间舱位信息：将上述二维矩阵内的信息转换为可记录和查询的数据，每一条数据对应产品中的一个三维数字模型；
[0018]d4.汇总产品三维数字模型空间舱位信息。
[0019]所述步骤e中按照空间舱位筛选显示产品三维数字模型信息具体包括以下步骤：
[0020]e1.选择设定需要构建装配仿真模型的空间舱位；
[0021]e2.查询产品三维数字模型的空间舱位信息；
[0022]e3.在该空间舱位信息中筛选对应舱位内的所有三维模型信息，并依次显示。
[0023]所述步骤d3中的数据包括三维数模编号、三维数模绝对路径信息和三维数模空间舱位信息。
[0024]当同一层级下出现多个相同的三维数模时，用编码进行区分。
[0025]当汇总产品三维数字模型空间舱位信息时，采用协同分布的方式进行产品三维数字模型空间舱位信息计算。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果表现在：
[0027]1、本专利技术公开了一种分区域的装配仿真模型构建方法，针对复杂产品如航空器、航天器等，在进行装配仿真时，能够根据预先设定的空间舱位模型，可快速筛选显示该舱位内所有零部件信息，便于工艺人员进行装配仿真分析，提高了装配仿真模型构建效率。
[0028]2、本方法中，产品的每个数字模型中都对应设有一条可供记录和查询的数据，数据中含有区域信息，通过选择空间舱位，再查询产品三维数字模型的空间舱位信息即可筛选出三维数模信息，能够大幅减少工艺人员手工筛选三维数模信息工作量，降低错误率，便于更好的维护构建出来的产品数字样机结构。并且通过构建完成的数字样机，能够开展装配仿真工作，降低实物制造过程中的风险。
[0029]3、本方法中，产品三维数字模型更改后，能够快速进行更新，保证数据源的唯一性。
[0030]4、本方法中，构建数字样机结构树，只加载结构层级信息，在加载产品三维数字模型时，可以根据软硬件配置水平加载显示产品三维数字模型，分系统、分层级逐步加载，每次仅加载产品数字样机中的一部分，循序渐进，构建产品的数字样机更加容易，能构建完整的产品数字样机。
[0031]5、当同一层级下出现多个相同的三维数模时，用编码进行区分，使得三维数模编号保持局部唯一即可，不要求全局唯一。
[0032]6、当汇总产品三维数字模型空间舱位信息时，采用协同分布的方式进行产品三维数字模型空间舱位信息计算，能避免复杂产品数字样机过于庞大，计算结果汇总效果不好
甚至无法汇总的现象发生。
附图说明
[0033]下面将结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，其中：
[0034]图1为本专利技术的流程示意图；
[0035]图2为本专利技术中构建完成的空间舱位模型示意图，(其中，图中的101、102和103表示不同的空间舱位)；
[0036]图3为本专利技术中构建加载完毕的数字样机示意图；
[0037]图4为本专利技术中按照空间舱位显示的产品三维数字模型示意图；
具体实施方式
[0038]实施例1
[0039]作为本专利技术基础实施方式，本专利技术包括一种分区域的装配仿真模型构建方法，包括以下步骤：
[0040]a.构建空间舱位模型，在本实施例中，共有三个舱位，构建完成的空间舱位模型参见说明书附图2。
[0041]b.构建数字样机结构树，加载结构层级信息；
[0042]c.加载产品数字样机三维模型，根据计算机软硬件配置情况逐步加载产品数字样机，本例中产品数字样机规模较小，因此可以完全加载，在本实施例中构建加载完毕的数字样机可以参照说明书附图3。
[0043]d.计算产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分区域的装配仿真模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：a. 构建空间舱位模型；b. 构建数字样机结构树，加载结构层级信息；c. 逐步加载产品数字样机三维模型；d. 计算产品三维数字模型的空间舱位信息；e. 按照空间舱位筛选显示产品三维数字模型信息。2.根据权利要求1所述的一种分区域的装配仿真模型构建方法，其特征在于：所述空间舱位模型包括若干子模型，所述子模型分别用于代表产品中在空间和功能上相对独立的一块区域。3.根据权利要求2所述的一种分区域的装配仿真模型构建方法，其特征在于：所述步骤c中逐步加载产品数字样机三维模型具体指：根据软硬件配置水平加载显示产品三维数字模型，加载时以产品结构功能划分，分系统、分层级逐步加载，每次仅加载产品数字样机中的一部分。4.根据权利要求1或3所述的一种分区域的装配仿真模型构建方法，其特征在于：所述步骤d中计算产品三维数字模型的空间舱位信息具体包括以下步骤：d1. 利用三维建模软件的碰撞检测或干涉检查功能，在产品数字样机和空间舱位模型之间进行碰撞检测或干涉检查计算，得到二维矩阵，所述矩阵的横向和纵向分别为空间舱位子模型和产品三维数字模型；d2. 计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：何磊，唐健钧，张永建，叶波，王丹阳，曹虎，钟学敏，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：