[發(fā)明專(zhuān)利]一種航天器管路三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711003223.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107729665B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康焱;楊晨;尚明友;張柏楠;侯向陽(yáng);劉剛;蘇南;張志成;鞏朝陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京空間技術(shù)研制試驗(yàn)中心
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/18
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/18;G06F30/15;G06F113/14
• 代理公司: 北京謹(jǐn)誠(chéng)君睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 陸鑫;延慧

本發(fā)明涉及一種航天器管路三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：基礎(chǔ)庫(kù)模塊，用于建立和管理管路三維設(shè)計(jì)所需的模型庫(kù)和管路參數(shù)庫(kù)；通道設(shè)計(jì)模塊，用于建立航天器上的所有管路通道以及所有管路通道的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；管路鋪設(shè)模塊，用于根據(jù)管路連接關(guān)系在所述通道設(shè)計(jì)模塊建立的管路通道上自動(dòng)生成管路三維模型；管路校驗(yàn)?zāi)K，對(duì)所述管路鋪設(shè)模塊生成的所述管路三維模型進(jìn)行自動(dòng)校驗(yàn)；以及管路統(tǒng)計(jì)模塊，根據(jù)所述管路三維模型生成模型數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的航天器管路三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，能夠?qū)教炱鞴苈啡S設(shè)計(jì)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，提高了航天器管路三維設(shè)計(jì)的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)三維數(shù)字化領(lǐng)域，尤其涉及一種航天器管路三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

管路系統(tǒng)是航天器的重要組成部分，它以氣體、液體等流體作為工作介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)航天器相關(guān)部件的運(yùn)行、控制、操作等功能。管路設(shè)計(jì)是航天總體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，管路布局與走向設(shè)計(jì)的合理性是航天器工程總體設(shè)計(jì)水平的一個(gè)重要標(biāo)志。

傳統(tǒng)的管路三維設(shè)計(jì)是通過(guò)分系統(tǒng)提供的原理圖框圖作為三維設(shè)計(jì)輸入，對(duì)管路安裝原理圖進(jìn)行分析提煉，確定管路走向，定義導(dǎo)管組件及材料，草繪管路二維工程圖作為管路三維設(shè)計(jì)的輸入，這個(gè)過(guò)程復(fù)雜繁瑣、人工差錯(cuò)率高，未能形成標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的工作流程。在準(zhǔn)備工作完成后，還要對(duì)三維裝配模型進(jìn)行手動(dòng)加工，針對(duì)不同設(shè)備建立管路起止坐標(biāo)系，在管路通路上建立路徑參考點(diǎn)。在完成前期管路組件和裝配模型、路徑參考點(diǎn)等工作后，設(shè)計(jì)師便開(kāi)始進(jìn)行三維布線，布線需考慮工程實(shí)施性，利用設(shè)置起點(diǎn)、延拓、止點(diǎn)等方式手動(dòng)完成管路三維模型的創(chuàng)建，這一階段設(shè)置參數(shù)較多，工作量大，反復(fù)迭代過(guò)程多，特別是在前期的路徑參考點(diǎn)設(shè)置不完整的情況下，會(huì)對(duì)管路走向造成很大的麻煩，造成許多設(shè)計(jì)的不合理甚至設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。在管路三維設(shè)計(jì)完成后，需要人工檢查管路極性的正確性和三維模型的干涉性，并標(biāo)注管路焊縫等三維下廠需要的基本參數(shù)和BOM(bill ofmaterial，物料清單)信息，進(jìn)一步增加了管路設(shè)計(jì)的工作量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種能夠統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)、高效率的航天器管路三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)和方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種航天器管路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括:基礎(chǔ)庫(kù)模塊，用于建立和管理管路三維設(shè)計(jì)所需的模型庫(kù)和管路參數(shù)庫(kù)；通道設(shè)計(jì)模塊，用于建立航天器上的所有管路通道以及所有管路通道的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；管路鋪設(shè)模塊，用于根據(jù)管路連接關(guān)系在所述通道設(shè)計(jì)模塊建立的管路通道上自動(dòng)生成管路三維模型；管路校驗(yàn)?zāi)K，對(duì)所述管路鋪設(shè)模塊生成的所述管路三維模型進(jìn)行自動(dòng)校驗(yàn)；以及管路統(tǒng)計(jì)模塊，根據(jù)所述管路三維模型生成模型數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述模型庫(kù)包括管路線軸模型庫(kù)、管接頭模型庫(kù)和管路焊縫模型庫(kù)，以及所述管路參數(shù)庫(kù)包括管路的規(guī)格、外徑、顏色、壁厚、最小允許折彎半徑、線密度等。

優(yōu)選地，所述通道設(shè)計(jì)模塊建立的所有管路通道的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括通道的截面形狀、通道的容量以及通道上的參考坐標(biāo)點(diǎn)。

此外，所述管路鋪設(shè)模塊還包括：管線路徑設(shè)計(jì)子模塊，用于根據(jù)所述管路連接關(guān)系中的多條管線路徑的入口和出口信息在所述管路通道上生成相對(duì)應(yīng)的管線路徑，并根據(jù)所述管路連接關(guān)系中的管路規(guī)格調(diào)用所述基礎(chǔ)庫(kù)模塊中的管路模型和對(duì)應(yīng)的管路參數(shù)來(lái)生成所述管路三維模型；管接頭插入子模塊，用于根據(jù)所述管路連接關(guān)系中的管接頭信息，從所述基礎(chǔ)庫(kù)模塊中選擇匹配的管接頭，并將所選的管接頭插入到由所述管線路徑設(shè)計(jì)子模塊生成的所述管路三維模型中的指定位置；以及焊縫設(shè)計(jì)子模塊，用于從所述基礎(chǔ)庫(kù)模塊中選擇與所述管線路徑設(shè)計(jì)子模塊生成的所述管路三維模型中的焊縫相匹配的焊縫模型，并將所選的焊縫模型插入到所述管路三維模型中的指定位置。

優(yōu)選地，可以在所述管線路徑設(shè)計(jì)子模塊中導(dǎo)入管路連接關(guān)系表作為所述管路連接關(guān)系，所述管路連接關(guān)系表包括多條管線路徑的參數(shù)信息。

優(yōu)選地，可以在所述通道設(shè)計(jì)模塊生成的所述管路通道上手動(dòng)選擇兩個(gè)點(diǎn)作為一條管線路徑的入口和出口，并且手動(dòng)設(shè)定對(duì)應(yīng)的管路規(guī)格、管接頭信息作為所述管路連接關(guān)系。