一种标准方舱大板骨架布局算法

本发明涉及方舱大板骨架布局领域，具体为一种标准方舱大板骨架布局算法。

背景技术：

1、方舱是一种刚性箱式装载体，通过加装不同的设备形成特定的功能，随着近几年民用方舱技术的不断完善，方舱在各个领域得到了应用。方舱骨架是方舱的基础结构，一般由截面形状沿轴线方向保持一致的方管梁零件组成。骨架布局设计是方舱设计周期里时间占比最高的一环，它决定了方舱的整体设备构架以及力学性能，对方舱质量起到至关重要的作用。

2、目前针对标准方舱大板骨架布局的方法是通过cad软件绘制骨架工程图进行设计布局，这种方法依赖设计者长期积累的骨架布局经验，设计灵活性以及设计质量并不高，同时，由于需要兼顾生产制造工艺的要求和方舱设备摆放位置与大板骨架匹配的要求，存在需对已设计完成的大板骨架布局进行二次设计更改的情况，严重影响到了方舱的正常生产。

技术实现思路

1、本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种标准方舱大板骨架布局算法，包括以下几个步骤：

2、定义标准方舱大板骨架布局参数；

3、获取骨架线图的相关信息；

4、构建方管梁零件识别算法；

5、生成各方管梁零件模型并完成大板骨架的装配。

6、进一步的，所述定义标准方舱大板骨架布局参数，包括：设置总行数nr、总列数nc、各列宽与各行高，选择单元格梁型代码，设置横通梁或竖通梁。

7、进一步的，所述总行数nr为横置方管梁零件的行数，总列数nc为竖置方管梁的列数，默认最下一行为第0行，最左一列为第0列。

8、进一步的，所述行高为两相邻行横置方管梁零件中心线间的距离，列宽为两相邻列竖置方管梁零件中心线间的距离。

9、进一步的，所述lij表示骨架线图中第i行第j列所在单元格梁型代码。

10、更进一步的，所述骨架线图为大板骨架中所有方管梁零件的中心线所构成的线图。

11、进一步的，所述横通梁代表骨架优先以横置方管梁零件为通梁，竖通梁代表骨架优先以竖置方管梁零件为通梁。

12、进一步的，所述获取骨架线图的相关信息，包括：在骨架线图的基础上构建骨架布局坐标系，对各单元格与节点分别进行编号，获取各单元格梁型代码lij与节点信息。

13、进一步的，所述骨架布局坐标系的零点规定为骨架线图的最左下角，向上为y方向正向，向右为x方向正向。

14、进一步的，所述单元格编号唯一，单元格的编号从0开始至nr×nc-1，遵循从左向右、从下往上依次递增的原则。

15、进一步的，所述节点为骨架坐标系中各单元格的顶点，每个节点编号唯一，节点编号从 0开始至nr×nc-1，遵循从左向右、从下往上依次递增的原则。

16、进一步的，所述节点存在两种节点状态，即节点正常状态与尖点状态。节点正常状态表明该节点连接状态正常，无需进行特殊处理；尖点状态表明该节点连接状态为尖点，需进行特殊处理，节点是否为尖点可根据单元格梁型代码lij判断。

17、进一步的，所述构建方管梁零件识别算法，是借助骨架布局坐标系与单元格梁型代码lij，识别骨架线图中构成方管梁零件的两个节点，从而确定各方管梁零件的长度与位置。

18、进一步的，所述方管梁零件识别算法包括：竖置方管梁零件识别算法与横置方管梁零件识别算法。

19、进一步的，所述生成各方管梁零件模型并完成大板骨架的装配，包括：由各方管梁零件两端节点坐标与状态，得到各方管梁零件长度与方管梁零件布局位置，通过方管梁零件横截面与长度尺寸生成方管梁零件的三维模型，根据各方管梁零件布局位置完成大板骨架的最终装配。

20、本发明的有益技术效果是：

21、本申请公开了一种标准方舱大板骨架布局算法，该算法利用骨架线图将三维骨架布局简化为二维骨架布局，由布局参数的定义实现对骨架线图的调控，通过方管梁零件识别算法，识别骨架线图中横线与竖线所代表的方管梁零件尺寸与布局位置，简化了骨架布局设计过程。该布局算法高效可靠，且骨架线图的可调控性，有利于设计者对已有骨架布局进行二次设计，减少了设计工作量，提高了设计效率，该布局算法同样适用于非标准方舱大板骨架布局的设计。

技术特征：

1.一种标准方舱大板骨架布局算法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的标准方舱大板骨架布局算法，其特征在于，所述定义标准方舱大板骨架布局参数，包括：设置总行数nr、总列数nc、各列宽与各行高，选择单元格梁型代码，设置横通梁或竖通梁；

3.根据权利要求1所述的标准方舱大板骨架布局算法，其特征在于，所述获取骨架线图的相关信息，包括：在骨架线图的基础上构建骨架布局坐标系，对各单元格与节点分别进行编号，获取各单元格梁型代码lij与节点信息；

4.根据权利要求3所述的标准方舱大板骨架布局算法，其特征在于，所述节点存在两种节点状态，即节点正常状态与尖点状态，节点正常状态表明该节点连接状态正常，无需进行特殊处理；尖点状态表明该节点连接状态为尖点，需进行特殊处理，节点是否为尖点可根据单元格梁型代码lij判断；

5.根据权利要求1所述的标准方舱大板骨架布局算法，其特征在于，所述构建方管梁零件识别算法，是借助骨架布局坐标系与单元格梁型代码lij，识别骨架线图中构成方管梁零件的两个节点，从而确定各方管梁零件的长度与位置。

6.根据权利要求5所述的标准方舱大板骨架布局算法，其特征在于，所述方管梁零件识别算法，包括：竖置方管梁零件识别算法与横置方管梁零件识别算法；

7.根据权利要求6所述的标准方舱大板骨架布局算法，其特征在于，所述横置方管梁零件识别算法是识别骨架线图横线所代表的横置方管梁零件，只需对竖置方管梁零件识别算法作如下调整：

8.根据权利要求1所述的标准方舱大板骨架布局算法，其特征在于，所述生成各方管梁零件模型并完成大板骨架的装配，包括：由各方管梁零件两端节点坐标与状态，得到各方管梁零件长度与布局位置，通过方管梁零件横截面与长度尺寸生成方管梁零件的三维模型，根据各方管梁零件布局位置完成大板骨架的装配。

技术总结
一种标准方舱大板骨架布局算法，包括以下步骤：设置方舱大板骨架布局的总行数、总列数、各列宽与各行高，选择单元格梁型代码，设置横通梁或竖通梁；建立骨架布局坐标系，对各单元格与节点分别进行编号，获取各单元格梁型代码与节点信息；构建竖置方管梁零件识别算法与横置方管梁零件识别算法；生成各方管梁零件模型并完成大板骨架的装配。本发明利用骨架线图将三维骨架布局简化为二维骨架布局，通过大板骨架布局参数实现对骨架线图的调控，采用方管梁零件识别算法，实现从二维骨架线图布局向三维实体布局的转化。该布局算法具有高效可靠，可减少设计工作量的特点，且同样适用于非标准方舱大板骨架布局的设计。

技术研发人员：聂松辉,张雨轩,陈凤,樊展宏,邱爱红
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15