一种起重机三维参数化快速建模方法技术

本发明专利技术公开了一种起重机三维参数化快速建模方法，属于机械设计制造技术领域，包括通过可视化界面进行选择起重机结构，输入对应的规格、型号数据，在交互界面显示选择的起重机结构的预览图形，预览图形随数据的变化自动更新，动态反映产品的真实结构，对输入的数据进行计算，从产品数据库中调出相应的数据显示在界面中供设计人员使用，生成选择的起重机结构的二维工程图和三维模型，根据选择的起重机类型，对三维模型进行组和装配，生成起重机整体三维模型，当所有数据输入完毕并确定后，将这些数据能够以项目文件的形式进行保存，本发明专利技术能按照规定的公式和要求进行运算，找到最优方案，动态反映产品的真实结构。动态反映产品的真实结构。动态反映产品的真实结构。

【技术实现步骤摘要】
一种起重机三维参数化快速建模方法


[0001]本专利技术属于机械设计制造
，具体地说，涉及一种起重机三维参数化快速建模方法。

技术介绍

[0002]目前，随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，起重机作为大型的起吊设备，在日常的工作中承担着非常繁重的工作任务起重机在现代化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。现代起重机的特征和发展趋向具体表现在以下几个方面：重点产品大型化；系列产品模块化；通用产品小型化、轻量化；产品性能自动化；产品组合成套化；产品设计微机化；产品构造新型化；产品制造柔性化。
[0003]我国的起重机制造业起步于20世纪50年代，因此早期的起重机钢结构设计理论偏于保守，主要表现在安全系数高，结构自重大，这样人为地造成了起重机的整体尺寸和重量过于庞大。模块化、参数化设计和仿真分析技术还没有在起重机行业中全面推广应用。
[0004]而现有的起重机建模系统在建模中的重复性工作比较多，结构参数每处细小变化都可能导致整个模型的重建，而重建的模型是否可以使用则是不确定的，浪费了大量时间和精力，同时建模软件专业性强，对使用者的要求较高，一般使用者难以短时间内掌握和熟练使用。

技术实现思路

[0005]要解决的问题
[0006]针对现有结构参数每处细小变化都可能导致整个模型的重建，浪费了大量时间和精力，同时建模软件专业性强，对使用者的要求较高，一般使用者难以短时间内掌握和熟练使用的问题，本专利技术提供一种起重机三维参数化快速建模方法、系统及装置。
[0007]技术方案
[0008]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0009]一种起重机三维参数化快速建模方法，采用以下步骤：
[0010]步骤1：通过可视化界面进行选择起重机结构，输入对应的规格、型号数据；
[0011]步骤2：在交互界面显示选择的起重机结构的预览图形，预览图形随数据的变化自动更新，动态反映产品的真实结构；
[0012]步骤3：对输入的数据进行计算，从产品数据库中调出相应的数据显示在界面中供设计人员使用；
[0013]步骤4：生成选择的起重机结构的二维工程图和三维模型；
[0014]步骤5：根据选择的起重机类型，对三维模型进行组和装配，生成起重机整体三维模型；
[0015]步骤6：当所有数据输入完毕并确定后，将这些数据能够以项目文件的形式进行保
存。
[0016]优选地，所述对输入的数据进行计算是根据起重机结构设计要求，在满足货物起吊最大行程范围与最大起重重量的前提下，使用一维搜索方法，黄金分割法，牛顿迭代法和线性规划法进行计算优化，使得设计的起重机结构在有起吊载荷作用下，最小行程和最大行程处有稳定的整体力矩，在起吊行走的状态下，在整个行程中货物上下位移波动最小且平缓，且设计的结构拥有最轻自重。
[0017]优选地，所述计算流程是先对结构进行标点，标点分别为：A、B、D、E、F和G，并得到各个点的坐标，分别为：(Xa，Ya)、(Xb，Yb)、(Xd，Yd)、(Xe，Ye)、(Xf，Yf)和(Xg，Yg)。
[0018]进一步地，其中判断各参数是否满足最大幅度，最小幅度要求的计算公式如下：
[0019]Lad＝sqrt(x[5]*x[5]+x[6]*x[6])
[0020]Lde＝sqrt(x[3]*x[3]+x[6]*x[6])
[0021]Xb＝
‑
x[0][0022]Yb＝x[1][0023]B2＝atan(x[1]/x[0])
[0024]W1＝acos(x[6]/Lde)+acos(x[6]/Lad)
[0025]Lbo＝sqrt(x[0]*x[0]+x[1]*x[1])
[0026]其中，x[0]、x[1]、x[3]、x[5]和x[6]为四连杆参数，Lad为A点至点D的距离，Lde为D点至点E的距离，Lbo为B点至原点0的距离，B2为B点角度值；
[0027]若是bBar为真，则进行下一步计算，若是不为真，则判断各参数满足最大幅度和最小幅度的要求。
[0028]更进一步地，所述下一步计算的计算公式如下：
[0029]B6＝atan(y[6]/y[5])
[0030]W2＝acos(y[3]/y[1])+acos(y[3]/y[2])
[0031]Lfo＝sqrt(y[6]*y[6]+y[5]*y[5])
[0032]各参数是否满足最大幅度：
[0033]Xf＝Lfo*cos(lMinA+B6)
[0034]Yf＝Lfo*sin(lMinA+B6)
[0035]MaxLbf＝sqrt((Xf
‑
Xb)*(Xf
‑
Xb)+(Yf
‑
Yb)*(Yf
‑
Yb))
[0036]若是fabs(y[0]+y[2])小于MaxLbf，则判断平衡重部分参数x1与x3的差值过大，参数不满足最大幅度；
[0037]各参数是否满足最小幅度：
[0038]Xf＝Lfo*cos(lMaxA+B6)
[0039]Yf＝Lfo*sin(lMaxA+B6)
[0040]MinLbf＝sqrt((Xf
‑
Xb)*(Xf
‑
Xb)+(Yf
‑
Yb)*(Yf
‑
Yb))
[0041]若是fabs(y[0]‑
y[2])大于MinLbf，则判断平衡重部分参数x1与x3的差值过大，参数不满足最小幅度。
[0042]更进一步地，水平位移、货物力矩、自重货物力矩和综合力矩的最大值通过循环计算得到，设循环次数为i，i初始值为0，每循环计算一次i加1，i小于等于step，
[0043]各角度时各点坐标值计算公式如下：
[0044]lRange＝m_minr+i*dStep
[0045]lRange为幅度参数，若是lRange大于m_maxr，则让lRange等于m_maxr；
[0046]当Newton(x,lRange,(lMaxA+lMinA)/2)＝＝0时，则判断参数不正确。
[0047]再进一步地，D点的角度计算为：
[0048]Xd＝x[2]*cos(A)
[0049]Yd＝x[2]*sin(A)
[0050]其中，A＝Angle。
[0051]再进一步地，E点的角度计算为：
[0052]B1＝PI
‑
A
‑
B2
[0053]B3＝atan((Yd
‑
Yb)/(Xd
‑
Xb))
[0054]Lbd＝sqrt(Lbo*Lbo+x[2]*x[2]‑
2*x[2]*Lbo*cos(B1))
[0055]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种起重机三维参数化快速建模方法，其特征在于，采用以下步骤：步骤1：通过可视化界面进行选择起重机结构，输入对应的规格、型号数据；步骤2：在交互界面显示选择的起重机结构的预览图形，预览图形随数据的变化自动更新，动态反映产品的真实结构；步骤3：对输入的数据进行计算，从产品数据库中调出相应的数据显示在界面中供设计人员使用；步骤4：生成选择的起重机结构的二维工程图和三维模型；步骤5：根据选择的起重机类型，对三维模型进行组和装配，生成起重机整体三维模型；步骤6：当所有数据输入完毕并确定后，将这些数据能够以项目文件的形式进行保存。2.根据权利要求1所述的一种起重机三维参数化快速建模方法，其特征在于：所述对输入的数据进行计算是根据起重机结构设计要求，在满足货物起吊最大行程范围与最大起重重量的前提下，使用一维搜索方法，黄金分割法，牛顿迭代法和线性规划法进行计算优化，使得设计的起重机结构在有起吊载荷作用下，最小行程和最大行程处有稳定的整体力矩，在起吊行走的状态下，在整个行程中货物上下位移波动最小且平缓，且设计的结构拥有最轻自重。3.根据权利要求2所述的一种起重机三维参数化快速建模方法，其特征在于：所述计算流程是先对结构进行标点，标点分别为：A、B、D、E、F和G，并得到各个点的坐标，分别为：(Xa，Ya)、(Xb，Yb)、(Xd，Yd)、(Xe，Ye)、(Xf，Yf)和(Xg，Yg)。4.根据权利要求3所述的一种起重机三维参数化快速建模方法，其特征在于：其中判断各参数是否满足最大幅度，最小幅度要求的计算公式如下：Lad＝sqrt(x[5]*x[5]+x[6]*x[6])Lde＝sqrt(x[3]*x[3]+x[6]*x[6])Xb＝
‑
x[0]Yb＝x[1]B2＝atan(x[1]/x[0])W1＝acos(x[6]/Lde)+acos(x[6]/Lad)Lbo＝sqrt(x[0]*x[0]+x[1]*x[1])其中，x[0]、x[1]、x[3]、x[5]和x[6]为四连杆参数，Lad为A点至点D的距离，Lde为D点至点E的距离，Lbo为B点至原点0的距离，B2为B点角度值；若是bBar为真，则进行下一步计算，若是不为真，则判断各参数满足最大幅度和最小幅度的要求。5.根据权利要求4所述的一种起重机三维参数化快速建模方法，其特征在于：所述下一步计算的计算公式如下：B6＝atan(y[6]/y[5])W2＝acos(y[3]/y[1])+acos(y[3]/y[2])Lfo＝sqrt(y[6]*y[6]+y[5]*y[5])各参数是否满足最大幅度：Xf＝Lfo*cos(lMinA+B6)Yf＝Lfo*sin(lMinA+B6)
MaxLbf＝sqrt((Xf
‑
Xb)*(Xf
‑
Xb)+(Yf
‑
Yb)*(Yf
‑
Yb))若是fabs(y[0]+y[2])小于MaxLbf，则判断平衡重部分参数x1与x3的差值过大，参数不满足最大幅度；各参数是否满足最小幅度：Xf＝Lfo*cos(lMaxA+B6)Yf＝Lfo*sin(lMaxA+B6)MinLbf＝sqrt((Xf
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田昭，王海雷，万锦旗，刘国方，戴毅斌，佘中健，杨恺，
申请(专利权)人：南京港机重工制造有限公司，
类型：发明
国别省市：