[发明专利]一种管路系统的模板化、流程化以及自动化模型设计方法

说明书

本发明提供了一种管路系统的模板化、流程化以及自动化模型设计方法，包括以下步骤：以管路系统中不同的管路类型分别进行模板模型设计，并分别生成模型库；对模板设计模型参数进行识别及定义，在建模环境中调用或引用定义的参数进行模型特征约束，构建每个类型管件的模板模型；基于模板模型及其数据模板文件，修改相关参数，实现设计模型的精准和快速修改；通过转换接口，将设计模型转换为通用模型格式，满足数据的交换与共享应用。本发明设计的模板模型具有高的重用性，模型修改高效便捷，提高研发设计效率并降低研发成本，可以搭建特定行业中的产品模型库和一些非标准件的模型数据库，对于管道系统的设计和效率提升显著。

技术领域

本发明属于计算机三维建模方法技术领域，具体涉及一种管路系统的模板化、流程化以及自动化模型设计方法。

背景技术

随着先进制造技术的快速发展，自动化、数字化和智能化技术在新一代智能制造进程中至关重要，在产品制造领域的应用已越来越广泛。数字化建模是产品设计-生产-维护等全生命周期关键的一环。

数字化通用技术的发展应用，缩短了产品研发周期，但对于产品设计研发阶段，其行业特点突出，专业性强，易出现设计变更，通用三维设计软件无法高效的服务于特定行业产品设计阶段。传统的计算机建模通常只是针对一具体型号规格的产品，以其设计要求或已有的2D图纸为基础，依次创建特征和添加对应约束完成建模。建模中使用的数据或约束没有具体的物理含义，模型重用性差，对于设计变更发生时需要重新建立模型或者在软件中对模型数据与约束关系逐步修改，效率低且修改过程中经常会出现错误，无法高效准确的服务产品设计制造过程。因此，如何高效准确的创建设计模型，服务设计需求变更的快速设计，是现有技术亟需解决的问题。

达索公司的SolidWorks软件由于其强大的三维建模设计功能，在制造业领域占有率居世界前列，其易用和稳定的特点，使得设计师缩短了设计时间，产品可以快速、高效的推向市场。

管路系统在船舶、舰艇以及海洋工程中应用广泛，其具有可靠、安全、高效的特点。管路系统中直管、弯管、三通、四通以及异型管等种类和数量繁杂，在建立管路系统设计模型时，传统的建模方式设计费时、繁琐，开发效率低，而模板化模型生成的模型库，可以直接在设计中选型调用，避免重复性的建模工作，有效缩短设研发时间。三通管接口在管道运输中起连接不同规格管道和分流换向的作用，数量众多，是管路系统中典型的复杂腔体类零件。目前，针对不同的应用场景，借助各色的设计手段和开发工具已经发展了一些快速建模或设计方法，有助于提升设计效率，缩短应用周期。

中国专利号为CN102385658A的专利公开了虚拟现实环境下高速铁路桥梁三维参数化建模方法，利用桥梁组件间的相互作用规则，准确的建立了桥梁的三维参数化模型，模型编辑和修改便捷，将其置于真实地理环境中，预演工后效果，校对设计误差，提高了铁路勘察设计的质量。

中国专利号为CN107229779B的专利公开了一种基于UG表达式抑制特征的枪弹弹头参数化建模方法，通过将弹头结构每一部件视为一类实体特征，并对其进行结构分析与分类，将其三维模型分别定义为对应的特征组，在UG软件中建立相应抑制表达式，将各具体的实体特征模型进行装配，实现基于同一个参数化模板实现多种类型弹头结构的三维参数化建模。

中国专利号为CN112049837A的专利公开了基于参数化建模技术的液压装置数字化样机设计方，在Creo中建立了样机参数驱动骨架模型，可便捷的调整样机高度，并对样机的球铰副、转动副、移动副等运动副进行了参数化设置，通过关键参数驱动，展现了机构不同工况下的运动状态。为产品模型的可变性、重用性、并行设计提供了思路，大大提高了生产效率。