[發明專利]一種規則驅動的柔性自適應風管附件設計方法

有效

• 申請號: 202110478760.3
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113204844B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 陳孝平;盧永進;鄭文;石饒橋;林銳
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F30/20;G06N5/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;汪瑋華

本發明涉及一種規則驅動的柔性自適應風管附件設計方法，結合工程實際，針對管路通風系統中常用風管附件創建不同類型的參數化模板，設置控制風管附件外形的關鍵參數。其中截面規格參數設置為自動從布置環境中獲取，剩余部分作為設計人員快速調整外形的控制參數，實現柔性自適應的風管附件快速創建。另外結合知識工程方法，嵌入不同功能的規則到各類型參數化模板中，包括附件命名、重量計算、法蘭孔數量間距判斷等，進一步實現規則驅動的柔性自適應風管附件智能設計。本發明實現風管附件基于規則的柔性自適應快速創建功能，極大減少設計人員相關操作，提高布置效率和設計質量。

技術領域

本發明屬于船舶輪機數字化設計的技術領域，特別涉及一種規則驅動的柔性自適應風管附件設計方法。

背景技術

風管附件包括法蘭、異徑、三通等，是通風系統重要構成零件。通風系統所使用的風管截面有矩形、圓形、腰圓等不同形狀，其中最常用的是矩形風管。以矩形風管為例，相同通風量對應無數種寬高比的矩形風管。加之船舶內部空間緊張，而風管附件空間占位大，風管寬高比大多由設計人員根據實際布置場景現場設定。因此導致通風系統缺少行業通用的風管及其配套附件的標準規格。

除規格無法統一設定外，風管附件同時還面臨其他需要調整的外形控制參數。如彎頭的彎曲角度半徑、異徑和管形節的偏心程度與總長等。這些參數在面對不同的布置情況均需要實時調整。上述問題共同造成風管元件在生產上多由各總裝廠自制。

在設計上，由于無法提前預知各個風管附件的規格尺寸和其他外形控制參數，目前較為常用的方法是，整理出使用頻次較高的風管附件實施建庫，管理上鼓勵使用庫中已有的風管附件。針對庫中附件無法滿足的場景，采用臨時補充建庫的方式完成。此種方法可以保障設計實施，但提前實施建庫的常用風管附件仍然只能覆蓋60％左右的實際場景。仍有大量附件需在設計過程中臨時補充建庫，浪費人力成本，延長設計周期。補充創建的風管附件庫只在單一項目適用，無法形成企業知識工程積累，每一個新項目都需要重新針對不同場景重新補充創建。隨著型號項目的累積，造成的浪費越來越多。

隨著參數化建模平臺的普及，使得提取風管附件關鍵參數，構建參數化風管附件模板庫，幾何上實現風管附件的柔性自適應設計成為可能。部分軟件平臺同時支持模型內嵌規則代碼，可進一步增加柔性自適應設計的設計范圍，同時增加屬性上的規則判斷和計算，使得在屬性上實現規則驅動成為可能。

發明內容

本發明的目的在于針對上述技術需求而提供一種規則驅動的柔性自適應風管附件設計方法，實現風管附件基于規則的柔性自適應快速創建功能，極大減少設計人員相關操作，提高布置效率和設計質量。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種規則驅動的柔性自適應風管附件設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1)創建參數化的風管附件模板：利用設計類軟件，按創建不同類型、區分不同截面形狀、創建全參數控制的一系列拓撲風管附件模板，分析不同附件模板的關鍵尺寸參數，其中控制截面規格尺寸的參數，設置為自動讀取布置環境的截面規格相關參數；其他影響風管附件外形的控制參數，方便設計人員柔性調整，將拓撲風管附件模板存入柔性自適風管附件基礎庫中，以便附件布置時調用；

S2)嵌入知識工程規則:利用設計類軟件，針對不同風管附件模板，嵌入知識工程規則，要求知識工程規則在附件首次布置及發生修改時自動運行；

S3)規則驅動的柔性自適應風管附件布置：管附件布置時，從風管附件模板庫中，根據當前場景選擇相對應的風管附件模板，完成附件模型創建和布置，知識工程規則在附件首次布置時自動運行，實現風管附件命名和重量計算的功能；

S4)規則驅動的柔性自適應風管附件修改：針對風管附件位置調整，當前主流軟件平臺均支持位置關聯調整，即風管附件位置調整后，相連接的其他風管或風管附件均會做出相應調整，修改完成后，知識工程規則在參數發生修改后自動運行，對現有附件狀態重新判斷，完成名稱和重量的修改。