[发明专利]一种基于CAE和VR的模型构建系统及其管理方法

说明书

本发明公开了一种基于CAE和VR的模型构建系统及其管理方法，包括CAE力学模型、数据交换模块、VR交互展示设备和模型编辑模块，设计人员通过VR交互展示设备调取与CAE力学模型对应的可视化数据，通过模型编辑模块进行参数修改，修改后的参数对应的可视化数据通过数据交换模块反馈至CAE力学模型中。本发明所述的基于CAE和VR的模型构建系统及其构建管理方法，可以将CAE模型的受力状况，通过虚拟现实的方式呈现出来便于设计人员对模型进行优化，设计人员根据工程实际需求通过模型编辑模块对模型进行创建或修改，使其满足工程需要，减少建模时的错误，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及CAE模型构建领域，特别涉及一种基于CAE和VR的模型构建系统及其管理方法。

背景技术

随着计算机与信息技术的突飞猛进，CAE在企业研发中所扮演的角色越来越重要。以数字样机协同设计技术为核心的数字化研发已逐渐融入到产品设计的各个阶段。目前数值化研发技术正从单学科向多学科、子系统级仿真向系统级仿真、模块级孤立设计向系统级知识融合协同设计发展。特别是对于复杂产品的开发来说，更需要协同设计的应用。

随着工程复杂程度的不断提升，模型也越来越复杂，随之而来的是建模难度在不断提高，导致成本增加，由于模型复杂以往的建模技术越来越难以适应工程复杂程度的提升以及模型精度的要求，特别是对于结构比较复杂模型的一些隐蔽的位置，建模时很难想象其具体的空间结构，往往导致出现错误，导致计算结果错误。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于CAE和VR的模型构建系统及其管理方法，通过该系统和管理方法可以将CAE模型的受力状况通过虚拟现实的方式呈现出来便于设计人员对模型进行优化，使其满足工程的实际需要，减少建模时的错误，提高工作效率。

一种基于CAE和VR的模型构建系统，具体包括：

CAE力学模型，所述CAE力学模型为根据CAD设计图纸在BIM系统中建立三维建筑信息模型，然后通过网格简化系统进行重构后得到的CAE力学仿真模型；

数据交换模块，所述数据交换模块内存储有CAE力学模型以及供VR交互展示设备调取与CAE力学模型对应的可视化数据；

VR交互展示设备，所述VR交互展示设备从数据交换模块中调取与CAE力学模型对应的可视化数据，并以虚拟现实的方式呈现出设计效果；

模型编辑模块，设计人员通过VR交互展示设备调取与CAE力学模型对应的可视化数据，通过模型编辑模块进行参数修改，修改后的参数对应的可视化数据通过数据交换模块反馈至CAE力学模型中。

作为优选，所述CAE力学模型包括与模型对应的参数和与模型对应的可视化数据。

作为优选，所述网格简化系统包括模型过滤模块、获取构件几何数据模块、获取构件材料参数模块、网格重构模块和数据传输模块；

模型过滤模块，将BIM建筑信息模型中针对梁、柱、承重墙等受力的主体结构过滤出来；

获取构件几何数据模块，在通过模型过滤之后，自动对主体结构中的构件获取其三维几何参数；

获取构件材料参数模块，在通过模型过滤之后，自动对主体结构中的构件获取其材料参数信息；

网格重构模块，对BIM建筑信息模型中原有的网格进行网格重构，以适应CAE力学仿真；

实时数据传输模块，当BIM建筑信息模型中有参数变化，通过实时数据传输模块将改动信息传输到网格简化系统中，网格简化系统对BIM信息模型重新进行计算，最终得到新的CAE力学仿真模型，经过模型力学仿真后，将计算得到的力学信息反馈到BIM信息模型中显示出来。