[发明专利]一种基于VR-BIM技术的泄水结构优化设计方法

摘要

本发明公开了一种基于VR‑BIM技术的泄水结构优化设计方法，实现了VR与BIM技术在泄水及消能结构设计领域的创新应用，该方法的核心是在VR平台中对水流物理特性及水流与结构碰撞特性进行模拟，形成VR水流子系统。该系统利用光滑粒子流体动力学(SPH)法模拟水流物理特性，运用树形搜索法搜索最近相邻粒子为模拟水滴粒子之间的相互作用提供条件。最后，在VR平台中，利用基于包围盒技术的流‑固碰撞设计法，将初步设计阶段生成的泄水结构BIM信息模型和VR水流子系统融合为VR‑BIM系统，根据系统中水流流态及水力学要素分布规律，判断泄流及消能设计是否合理。若不合理，则进行相应的优化，同时更新BIM信息模型，直到满足水工水力学要求为止。

主权项

1.一种基于VR‑BIM技术的泄水结构优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据泄水结构的原始设计资料，生成泄水结构BIM信息模型；步骤2，在VR平台中对水流物理特性进行模拟，集成VR水流子系统；步骤3，调用泄水结构BIM信息模型中河槽及过流面BIM信息属性数据库，并利用基于包围盒技术的流‑固碰撞设计法，将泄水结构BIM信息模型和VR水流子系统进行融合得到VR‑BIM系统；步骤4，将VR‑BIM系统及其生成的最不利工况下典型测点水力学测量要素分析报表共享给设计工程师或专家；步骤5，设计工程师或专家根据VR‑BIM系统中的水流流态及水力学测量要素分析报表中的水力学要素分布规律，判断当前泄水结构BIM信息模型是否满足水工水力学要求，若是则输出当前泄水结构BIM信息模型，完成泄水结构设计；否则优化当前泄水结构BIM信息模型，返回步骤3。