[發明專利]一種火箭貯箱結構三維模型自動化構建系統

在審

• 申請號: 201510070070.9
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104657552A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 周培;陳海東;劉嶺;劉敏;胡曉軍
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明屬于運載火箭三維快速設計技術，涉及一種火箭貯箱結構三維模型自動化構建系統。

背景技術

目前，設計人員在利用三維模型設計軟件進行運載火箭箭體貯箱結構類型的設計過程中，從貯箱總體骨架模型設計、箱底法蘭布置、參考傳遞到結構詳細設計等過程存在大量的相似性重復工作。在零部件的層次上，部分零部件如壁板、短殼板、瓜瓣、端框、法蘭、防晃板、卡箍等零部件數量多、種類多，結構相似，這些零部件設計過程繁瑣，重復性工作較多。設計人員需要花費大量的時間和精力在軟件復雜的操作過程中，導致設計工作效率低下，直接影響產品設計周期。

此外，利用三維模型設計軟件的標準模塊進行設計過程中，由于不同設計人員設計水平的差異，導致設計模型質量參差不齊，設計規范性不高，影響了產品數字樣機模型的整體修改和數字模裝，間接影響了產品設計的正確性。

發明內容

本發明的技術解決問題的目的在于：針對現有技術的不足，提供了一種火箭貯箱結構三維模型自動化構建系統，提高了產品設計效率和產品設計質量，降低了設計過程中軟件操作難度，縮短了產品研制周期。

本發明的技術解決方案是：

一種火箭貯箱結構三維模型自動化構建系統，包括：數據庫、參數輸入模塊、參數存儲模塊、模型調度模塊、三維模型生成模塊和三維模型裝配模塊；

數據庫，用于存儲火箭貯箱構建所需結構件的三維模型；所述的結構件三維模型包含貯箱的壁板、短殼板、瓜瓣、端框、法蘭、防晃板、卡箍、隧道管、化銑壁板和Y形環；

參數輸入模塊，接收用戶輸入的設計參數，并將設計參數發送至參數存儲模塊存儲；所述的設計參數包括結構件類型、名稱、結構件尺寸、結構件裝配位置；

參數存儲模塊，將參數輸入模塊發送的用戶設計參數進行緩存，供三維模型生成模塊使用；

模型調度模塊，接收并根據三維模型生成模塊發送的模型調用請求，從數據庫中進行遍歷檢索、查詢與該請求匹配的模型，若存在匹配模型，則通知三維模型生成模塊調用相應的模型；否則向三維模型生成模塊發送模型調用請求失敗的提示；

三維模型生成模塊，從參數存儲模塊獲取結構件類型、名稱和結構尺寸參數，并根據結構件名稱，發送模型調用請求至模型調度模塊；同時根據模型調度模塊的通知，調用數據庫中對應的三維模型數據；根據結構尺寸參數和模型數據生成結構件的三維模型，并將其發送至三維模型裝配模塊；

三維模型裝配模塊，根據參數存儲模塊緩存的結構件用戶設計參數，判斷三維模型生成模塊輸出的結構件三維模型的布局形式，當結構件類型為筒段時，建立串聯均等裝配機制；當結構件類型為瓜瓣、化銑壁板、短殼板、端框、Y形環時，建立回轉均等裝配機制；當結構件為其他類型，采用獨立裝配機制；三維模型裝配模塊，根據參數存儲模塊緩存的結構件用戶設計參數和采用的裝配機制，創建安裝坐標系，并將所需的結構件進行裝配，完成貯箱三維模型的構建。

三維模型裝配模塊根據參數存儲模塊緩存的結構件用戶設計參數和采用的裝配機制，創建安裝坐標系，并將所需的結構件進行裝配的具體方式如下：

三維模型裝配模塊，采用獨立裝配機制時，按裝配定義位置創建1個安裝坐標系A；采用串聯均等裝配機制時，按裝配定義位置創建坐標系，并將需要安裝的m個結構件，沿創建的坐標系Z軸等距創建m個安裝坐標系A?i，i＝1,…,m；采用回轉均等裝配機制時，按裝配定義位置位置創建坐標系，并將需要安裝的m個結構件，繞坐標系Z軸旋轉等角度創建m個安裝坐標系A?i，i＝1,…,m；m大于等于1；

三維模型裝配模塊，采用獨立裝配機制時，調用三維模型生成模塊輸出的1個結構件三維模型，通過結構件三維模型中自帶的安裝坐標系B與按裝配定義位置創建的坐標系A重合約束，完成結構三維模型在空間骨架模型上的自動裝配；三維模型裝配模塊，采用串聯均等裝配機制時，調用三維模型生成模塊輸出的m個結構件三維模型，通過結構件三維模型中自帶的安裝坐標系B與安裝坐標系A?i，i＝1,…,m分別重合約束，完成結構三維模型在空間骨架模型上的自動裝配；三維模型裝配模塊，采用回轉均等裝配機制時，調用三維模型生成模塊輸出的m個結構件三維模型，通過結構件三維模型中自帶的安裝坐標系B與安裝坐標系A?i，i＝1,…,m分別重合約束，完成結構三維模型在空間骨架模型上的自動裝配。

本發明與現有技術相比具有如下優點：