[發(fā)明專利]一種基于CAE和VR的模型構(gòu)建系統(tǒng)及其管理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710392094.5
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107229794B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐旭海
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢市陸刻科技有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06T17/00;G06F119/14
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發(fā)明公開了一種基于CAE和VR的模型構(gòu)建系統(tǒng)及其管理方法，包括CAE力學(xué)模型、數(shù)據(jù)交換模塊、VR交互展示設(shè)備和模型編輯模塊，設(shè)計人員通過VR交互展示設(shè)備調(diào)取與CAE力學(xué)模型對應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)，通過模型編輯模塊進(jìn)行參數(shù)修改，修改后的參數(shù)對應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)交換模塊反饋至CAE力學(xué)模型中。本發(fā)明所述的基于CAE和VR的模型構(gòu)建系統(tǒng)及其構(gòu)建管理方法，可以將CAE模型的受力狀況，通過虛擬現(xiàn)實(shí)的方式呈現(xiàn)出來便于設(shè)計人員對模型進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計人員根據(jù)工程實(shí)際需求通過模型編輯模塊對模型進(jìn)行創(chuàng)建或修改，使其滿足工程需要，減少建模時的錯誤，提高工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及CAE模型構(gòu)建領(lǐng)域，特別涉及一種基于CAE和VR的模型構(gòu)建系統(tǒng)及其管理方法。

背景技術(shù)

隨著計算機(jī)與信息技術(shù)的突飛猛進(jìn)，CAE在企業(yè)研發(fā)中所扮演的角色越來越重要。以數(shù)字樣機(jī)協(xié)同設(shè)計技術(shù)為核心的數(shù)字化研發(fā)已逐漸融入到產(chǎn)品設(shè)計的各個階段。目前數(shù)值化研發(fā)技術(shù)正從單學(xué)科向多學(xué)科、子系統(tǒng)級仿真向系統(tǒng)級仿真、模塊級孤立設(shè)計向系統(tǒng)級知識融合協(xié)同設(shè)計發(fā)展。特別是對于復(fù)雜產(chǎn)品的開發(fā)來說，更需要協(xié)同設(shè)計的應(yīng)用。

隨著工程復(fù)雜程度的不斷提升，模型也越來越復(fù)雜，隨之而來的是建模難度在不斷提高，導(dǎo)致成本增加，由于模型復(fù)雜以往的建模技術(shù)越來越難以適應(yīng)工程復(fù)雜程度的提升以及模型精度的要求，特別是對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜模型的一些隱蔽的位置，建模時很難想象其具體的空間結(jié)構(gòu)，往往導(dǎo)致出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致計算結(jié)果錯誤。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于CAE和VR的模型構(gòu)建系統(tǒng)及其管理方法，通過該系統(tǒng)和管理方法可以將CAE模型的受力狀況通過虛擬現(xiàn)實(shí)的方式呈現(xiàn)出來便于設(shè)計人員對模型進(jìn)行優(yōu)化，使其滿足工程的實(shí)際需要，減少建模時的錯誤，提高工作效率。

一種基于CAE和VR的模型構(gòu)建系統(tǒng)，具體包括：

CAE力學(xué)模型，所述CAE力學(xué)模型為根據(jù)CAD設(shè)計圖紙?jiān)贐IM系統(tǒng)中建立三維建筑信息模型，然后通過網(wǎng)格簡化系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)后得到的CAE力學(xué)仿真模型；

數(shù)據(jù)交換模塊，所述數(shù)據(jù)交換模塊內(nèi)存儲有CAE力學(xué)模型以及供VR交互展示設(shè)備調(diào)取與CAE力學(xué)模型對應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)；

VR交互展示設(shè)備，所述VR交互展示設(shè)備從數(shù)據(jù)交換模塊中調(diào)取與CAE力學(xué)模型對應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)，并以虛擬現(xiàn)實(shí)的方式呈現(xiàn)出設(shè)計效果；

模型編輯模塊，設(shè)計人員通過VR交互展示設(shè)備調(diào)取與CAE力學(xué)模型對應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)，通過模型編輯模塊進(jìn)行參數(shù)修改，修改后的參數(shù)對應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)交換模塊反饋至CAE力學(xué)模型中。

作為優(yōu)選，所述CAE力學(xué)模型包括與模型對應(yīng)的參數(shù)和與模型對應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，所述網(wǎng)格簡化系統(tǒng)包括模型過濾模塊、獲取構(gòu)件幾何數(shù)據(jù)模塊、獲取構(gòu)件材料參數(shù)模塊、網(wǎng)格重構(gòu)模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊；

模型過濾模塊，將BIM建筑信息模型中針對梁、柱、承重墻等受力的主體結(jié)構(gòu)過濾出來；

獲取構(gòu)件幾何數(shù)據(jù)模塊，在通過模型過濾之后，自動對主體結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件獲取其三維幾何參數(shù)；

獲取構(gòu)件材料參數(shù)模塊，在通過模型過濾之后，自動對主體結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件獲取其材料參數(shù)信息；

網(wǎng)格重構(gòu)模塊，對BIM建筑信息模型中原有的網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格重構(gòu)，以適應(yīng)CAE力學(xué)仿真；

實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸模塊，當(dāng)BIM建筑信息模型中有參數(shù)變化，通過實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸模塊將改動信息傳輸?shù)骄W(wǎng)格簡化系統(tǒng)中，網(wǎng)格簡化系統(tǒng)對BIM信息模型重新進(jìn)行計算，最終得到新的CAE力學(xué)仿真模型，經(jīng)過模型力學(xué)仿真后，將計算得到的力學(xué)信息反饋到BIM信息模型中顯示出來。