[发明专利]一种航天器管路三维设计系统和方法

说明书

本发明涉及一种航天器管路三维设计系统，该系统包括：基础库模块，用于建立和管理管路三维设计所需的模型库和管路参数库；通道设计模块，用于建立航天器上的所有管路通道以及所有管路通道的数据结构；管路铺设模块，用于根据管路连接关系在所述通道设计模块建立的管路通道上自动生成管路三维模型；管路校验模块，对所述管路铺设模块生成的所述管路三维模型进行自动校验；以及管路统计模块，根据所述管路三维模型生成模型数据。根据本发明的航天器管路三维设计系统，能够对航天器管路三维设计进行统一规划，提高了航天器管路三维设计的效率。

技术领域

本发明设计三维数字化领域，尤其涉及一种航天器管路三维设计系统和方法。

背景技术

管路系统是航天器的重要组成部分，它以气体、液体等流体作为工作介质，实现航天器相关部件的运行、控制、操作等功能。管路设计是航天总体设计的关键环节，管路布局与走向设计的合理性是航天器工程总体设计水平的一个重要标志。

传统的管路三维设计是通过分系统提供的原理图框图作为三维设计输入，对管路安装原理图进行分析提炼，确定管路走向，定义导管组件及材料，草绘管路二维工程图作为管路三维设计的输入，这个过程复杂繁琐、人工差错率高，未能形成标准化和规范化的工作流程。在准备工作完成后，还要对三维装配模型进行手动加工，针对不同设备建立管路起止坐标系，在管路通路上建立路径参考点。在完成前期管路组件和装配模型、路径参考点等工作后，设计师便开始进行三维布线，布线需考虑工程实施性，利用设置起点、延拓、止点等方式手动完成管路三维模型的创建，这一阶段设置参数较多，工作量大，反复迭代过程多，特别是在前期的路径参考点设置不完整的情况下，会对管路走向造成很大的麻烦，造成许多设计的不合理甚至设计错误。在管路三维设计完成后，需要人工检查管路极性的正确性和三维模型的干涉性，并标注管路焊缝等三维下厂需要的基本参数和BOM(bill ofmaterial，物料清单)信息，进一步增加了管路设计的工作量。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种能够统一规划设计、高效率的航天器管路三维设计系统和方法。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种航天器管路设计系统，包括:基础库模块，用于建立和管理管路三维设计所需的模型库和管路参数库；通道设计模块，用于建立航天器上的所有管路通道以及所有管路通道的数据结构；管路铺设模块，用于根据管路连接关系在所述通道设计模块建立的管路通道上自动生成管路三维模型；管路校验模块，对所述管路铺设模块生成的所述管路三维模型进行自动校验；以及管路统计模块，根据所述管路三维模型生成模型数据。

优选地，所述模型库包括管路线轴模型库、管接头模型库和管路焊缝模型库，以及所述管路参数库包括管路的规格、外径、颜色、壁厚、最小允许折弯半径、线密度等。

优选地，所述通道设计模块建立的所有管路通道的数据结构包括通道的截面形状、通道的容量以及通道上的参考坐标点。

此外，所述管路铺设模块还包括：管线路径设计子模块，用于根据所述管路连接关系中的多条管线路径的入口和出口信息在所述管路通道上生成相对应的管线路径，并根据所述管路连接关系中的管路规格调用所述基础库模块中的管路模型和对应的管路参数来生成所述管路三维模型；管接头插入子模块，用于根据所述管路连接关系中的管接头信息，从所述基础库模块中选择匹配的管接头，并将所选的管接头插入到由所述管线路径设计子模块生成的所述管路三维模型中的指定位置；以及焊缝设计子模块，用于从所述基础库模块中选择与所述管线路径设计子模块生成的所述管路三维模型中的焊缝相匹配的焊缝模型，并将所选的焊缝模型插入到所述管路三维模型中的指定位置。

优选地，可以在所述管线路径设计子模块中导入管路连接关系表作为所述管路连接关系，所述管路连接关系表包括多条管线路径的参数信息。

优选地，可以在所述通道设计模块生成的所述管路通道上手动选择两个点作为一条管线路径的入口和出口，并且手动设定对应的管路规格、管接头信息作为所述管路连接关系。