[发明专利]数字模型的气密性检测方法及系统

说明书

一种数字模型的气密性检测方法及系统，包括：包围盒设置模块、网格划分模块、孔洞识别模块以及路径识别模块，其中：包围盒设置模块与网格划分模块及路径识别模块相连并分别向其传输外部边界和计算域信息，网格划分模块与孔洞间隙识别模块及路径识别模块相连并分别传输网格划分结果信息，孔洞识别模块与路径识别模块相联并向其传输孔洞识别结果。本发明通过对产品数字模型的计算解析，快速高效全面的识别出数字模型的孔洞间隙。本发明支持连续三角面片的STL或FBX格式的三维数字模型。

技术领域

本发明涉及的是一种计算机辅助设计领域的技术，具体是一种三维或二维数字模型的气密性检测方法及系统。

背景技术

以汽车为例，复杂设备的气密性主要由设计缺陷和制造公差等原因引起。在现实的研发与生产实践中，由于设备的复杂性，如汽车车身由上千个零部件组成。开发人员设计的数字模型中，组件之间配合常出现孔洞间隙等设计缺陷，这些设计缺陷在相当大程度上会导致未来生产中真实产品的气密性缺陷。

而气密性缺陷不仅导致产品的漏水漏气，更会导致噪声、空调泄漏、设备腐蚀以及耐久性等缺陷。在物理样机制造完成之后再通过物理方法进行检测(如烟雾试验)，则后期整改费用旁大。且在多数情况下，因为复杂设备产品零件间的关联性极强，多数设计结果在研发后期无法更改。被动的补救方式就是涂胶。然而涂胶不仅不环保，质量耐久性差，而且成本高昂。例如汽车研发生产实践中，当有30条产品间隙需要通过涂胶进行封堵。每条缝隙的物料成本超过5元，人工成本也多于5元，则30条缝隙涂胶成本超过300元。单一车型的总产量一般达到30-100万辆。因此，即便忽略相关涂胶设备及管理成本，物料和人工成本将在9000万-3亿以上。故而产品设计初期孔洞间隙的检查显得非常重要。

目前，对于产品设计的孔洞间隙检查以人工检查为主。而人工检查不仅效率低。同时由于设备的结构复杂性，泄漏往往是在多层零部件“穿梭”，人工检查时孔洞间隙等设计缺陷的检出率极低。以汽车产品为例，人工检出率仅30％左右。为了提高产品的设计质量，高效全面的对三维设计数字模型进行孔洞间隙的检查，现阶段急需一种数字模型孔洞间隙的检测方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种数字模型的气密性检测方法及系统，通过对产品数字模型的计算解析，快速高效全面的识别出数字模型的孔洞间隙。本发明支持连续三角面片的STL或FBX格式的三维数字模型。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种数字模型的气密性检测方法，包括以下步骤：

第1步，生成完整包覆数字模型的包围盒：计算二维数字模型的长、宽或三维数字模型的长、宽和高，取其中最大值生成一个二维或三维的网格，即包围盒，该包围盒能够将整个数字模型包裹于其中，且设置包围盒的中心点为数字模型的几何中心点，手动指定位于数字模型内的一点为起始点。

第2步，将二维的包围盒平均切分为四个二维的子网格或将三维的包围盒平均切分为八个三维的子网格。

第3步，将所有新切分出的网格分成两类，即当该网格不与二维的数字模型的图形边界相交或不与三维的数字模型内的任意一个三角面相交，则标记为空网格(此时不能判别是图形内还是图形外)，且不再切分；否则标记为墙网格并能够进行下一次切分。

第4步，从起始点开始搜索并标记与含有起始点的子网格相邻的网格为数字模型的内空网格。

所述的相邻，包括顶点相邻、边相邻或面相邻，其中：

所述的顶点相邻是指：两个网格之间存在一个顶点相邻，两个顶点xyz三个方向坐标值分别相等。

所述的边相邻是指：两个网格之间存在一条边相邻，即xyz三个坐标中有两个是定值，另一个有起始值和终值。