[發(fā)明專利]一種航空發(fā)動機(jī)多管路布局優(yōu)化方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011173883.8
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112364450A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于嘉鵬;袁鶴翔;馬輝;費(fèi)強(qiáng);潘乃康
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/27;G06T17/00;G06F111/06;G06F113/20
• 代理公司: 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發(fā)明涉及一種航空發(fā)動機(jī)多管路布局優(yōu)化方法及系統(tǒng)，方法包括：S1、獲取管路的端點(diǎn)坐標(biāo)和發(fā)動機(jī)表面附件的包圍盒，并將端點(diǎn)坐標(biāo)和包圍盒底面坐標(biāo)投影至平面，獲取敷設(shè)空間二維簡化圖；S2、針對敷設(shè)空間二維簡化圖，獲取敷設(shè)空間二維簡化圖中管路的初始路徑；S3、根據(jù)敷設(shè)空間二維簡化圖中管路的初始路徑，對敷設(shè)空間二維簡化圖中管路進(jìn)行分組，獲取多個管路組；S4、將多個管路組進(jìn)行排序，獲取第一集合；S5、針對第一集合中的任一管路組，進(jìn)行管路路徑規(guī)劃獲取管路最優(yōu)路徑組合；S6、根據(jù)管路最優(yōu)路徑組合，對各管路之間進(jìn)行并行處理，獲取管路最終最優(yōu)路徑；S7、根據(jù)管路最終最優(yōu)路徑，獲取與管路最終最優(yōu)路徑對應(yīng)的三維模型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種航空發(fā)動機(jī)多管路布局優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

航空發(fā)動機(jī)作為一種典型的復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品，其機(jī)匣表面空間狹小、約束復(fù)雜且表面需布置大量的管路，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，管路路徑的走向常根據(jù)設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)而定，這勢必會造成設(shè)計(jì)效率低下，且設(shè)計(jì)結(jié)果很大程度取決于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)。尤其在多管路系統(tǒng)布局時，設(shè)計(jì)人員不僅要考慮各種工程約束，還要同時兼顧管路的排布順序的合理性，因此僅依靠手工完成數(shù)量級巨大的管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)很難使設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到最優(yōu)，且由于某些設(shè)計(jì)錯誤的存在而造成的返工將嚴(yán)重影響到發(fā)動機(jī)整機(jī)的生產(chǎn)周期。

在管路設(shè)計(jì)過程中，由于管路數(shù)量眾多，先敷設(shè)完成的管路將對后續(xù)進(jìn)行敷設(shè)的管路路徑造成影響，甚至有時會發(fā)生管路不能布通的情況，因此管路敷設(shè)的先后順序?qū)τ谡麄€管路系統(tǒng)的最優(yōu)性有著十分重要的作用。另一方面，航空發(fā)動機(jī)可利用的敷設(shè)空間小，過多的使用單卡箍-安裝座固定管路將會降低空間的利用率，因此盡可能要求管路間并行地布局。

目前，雖然不少學(xué)者對管路自動布局這一問題進(jìn)行研究并取得了一定的成果，但是研究普遍針對于單管路或分支管路，而對于航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域多管路布局這一問題研究較少，實(shí)現(xiàn)的思路多為按照專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行排序，之后轉(zhuǎn)化為單管路布局問題依次進(jìn)行敷設(shè)，而并未考慮管路與管路之間的相互作用，如多管路并行布局的問題。并且傳統(tǒng)的布局方法所使用的時間也較長。綜上可以看出，目前對于航空發(fā)動機(jī)多管路布局這一問題并未形成一套完善的理論與方法。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)、不足，本發(fā)明提供一種航空發(fā)動機(jī)多管路布局優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其解決了航空發(fā)動機(jī)多管路布局技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種航空發(fā)動機(jī)多管路布局優(yōu)化方法，包括：

S1、獲取航空發(fā)動機(jī)模型中管路的端點(diǎn)坐標(biāo)和發(fā)動機(jī)表面附件的包圍盒，并將所述端點(diǎn)坐標(biāo)和包圍盒底面坐標(biāo)投影至平面，獲取敷設(shè)空間二維簡化圖；

所述管路由多個管段組成；

S2、針對所述敷設(shè)空間二維簡化圖，獲取所述敷設(shè)空間二維簡化圖中管路的初始路徑；

S3、根據(jù)所述敷設(shè)空間二維簡化圖中管路的初始路徑，對所述敷設(shè)空間二維簡化圖中管路進(jìn)行分組，獲取多個管路組；

S4、將所述多個管路組進(jìn)行排序，獲取第一集合；

所述第一集合中包括具有排列次序的多個管路組；

S5、針對第一集合中的任一管路組，進(jìn)行管路路徑規(guī)劃獲取管路最優(yōu)路徑組合；

S6、根據(jù)所述管路最優(yōu)路徑組合，對各管路之間進(jìn)行并行處理，獲取管路最終最優(yōu)路徑；

S7、根據(jù)所述管路最終最優(yōu)路徑，獲取與所述管路最終最優(yōu)路徑對應(yīng)的三維模型。

優(yōu)選的，所述步驟S1具體包括：