一种基于参数化快速建模的数字设备管理方法与流程

本发明涉及计算机，特别是涉及一种基于参数化快速建模的数字设备管理方法。

背景技术：

1、飞机结构建模的技术主要涉及三维数字化建模，特别是全三维建模技术(mbd)。这种技术已经历了从手工绘图到二维cad的应用，再到二维+三维设计模式，直至现在的全三维建模技术mbd的多个发展阶段。飞机结构建模技术的重要性在于，它能够在整个产品生命周期中，实现产品不同阶段信息的数字化展示、处理和交换。数字化建模技术在产品的设计制造中占有极其重要的地位，是产品开发的重要手段。

2、然而，飞机结构建模也存在一些技术上的不足和挑战：

3、建模复杂性：飞机结构件模型通常具有复杂的外形，建模工作繁琐且重复度高，其建模造型手法繁杂多变，且需要满足相关装配设计环境定位基准的约束；

4、设计效率低下：传统的结构设计通常由飞机设计研发人员手工完成，需要查阅大量设计手册、标准文件和设计规范，建模效率低，重复工作量大，设计流程不统一、造型手法不规范。

5、技术挑战：当前现有的cad设计系统(如catia)尚未能提供一个能方便地按照期望设计约束修改设计模型的、具有友好用户界面的设计环境，缺乏针对飞机结构件特点的定制化解决方案；

6、参数化程度不足：参数化设计建模的难点在于如何利用模型的尺寸参数来驱动生成三维实体模型，并将尺寸参数的改变体现在三维模型中。

7、当前系统在处理航空结构件尺寸参数多、参数间内在联系复杂的问题时，存在困难。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于参数化快速建模的数字设备管理方法，能够快速高效的完成试验所需的设备建模及装配。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于参数化快速建模的数字设备管理方法，包括以下步骤：

3、构建数字化定义信息库，所述数字化定义信息库用来管理系统中各个设备的设备信息数据，所述设备信息数据包括用来实现基于模型的数字化定义的设备信息和装配信息；

4、获取目标试验系统及其包括的目标设备；

5、从所述数字化定义信息库中调取各个所述目标设备的所述设备信息，基于所述设备信息构建数字化定义模型并存入相应所述目标试验系统的基础设备库；

6、分别从所述目标试验系统的基础设备库和所述数字化定义信息库中调取各个所述目标设备的所述数字化定义模型和所述装配信息，根据所述装配信息生成所述数字化定义模型的装配设计方案并存入相应所述目标试验系统的试验系统库；

7、基于所述基础设备库和所述试验系统库进行所述目标试验系统的数字设备管理。

8、进一步的，所述设备信息包括尺寸参数和非尺寸信息，所述从所述数字化定义信息库中调取各个所述目标设备的所述设备信息，基于所述设备信息构建数字化定义模型包括：

9、确定所述目标设备中进行单独建模的第一目标设备，以及进行批量建模的第二目标设备；

10、对各个所述第一目标设备分别进行指定设备建模，获得对应所述第一目标设备的所述数字化定义模型；

11、从所述数字化定义信息库中调取各个所述第二目标设备的尺寸参数并分析其结构分类；

12、对各个相同所述结构分类的所述第二目标设备分别进行批量设备建模，获得对应所述第二目标设备的所述数字化定义模型。

13、进一步的，所述指定设备建模包括：

14、从所述数字化定义信息库中调取当前所述第一目标设备的所述设备信息并分析其所述结构分类；

15、将当前所述第一目标设备的所述尺寸参数和所述非尺寸信息分别写入相应所述结构分类的指定建模函数的尺寸参数接口和其他参数接口；

16、调用所述指定建模函数来根据所述尺寸参数建立当前所述第一目标设备的三维结构模型，并将所述尺寸参数和所述非尺寸信息写入模型文件以实现对模型的数字化定义，获得所述数字化定义模型。

17、进一步的，所述批量设备建模包括：

18、获取当前所述结构分类的结构类型模板；

19、创建当前所述结构分类的尺寸参数模板，所述尺寸参数模板以当前所述结构分类对应的全部所述尺寸参数的名称为列名，以当前所述结构分类中全部所述第二目标设备的所述尺寸参数的值为列数据；

20、确定所述尺寸参数模板中所有待建模的所述尺寸参数为已配置尺寸参数；

21、遍历所述已配置尺寸参数，利用所述结构类型模板建立对应所述第二目标设备的所述三维结构模型，并从所述数字化定义信息库中调取所述已配置尺寸参数对应的所述非尺寸信息后，与所述尺寸参数一起写入对应的模型文件以实现对模型的数字化定义，获得所述数字化定义模型。

22、进一步的，所述三维结构模型设有尺寸约束，所述三维结构模型的尺寸通过关系公式链接到所述尺寸参数。

23、进一步的，所述根据所述装配信息生成所述数字化定义模型的装配设计方案，包括：

24、获取各个所述数字化定义模型的三维结构模型信息；

25、根据所述装配信息和所述三维结构模型信息计算装配位置并形成装配设计方案，所述装配设计方案包括各个所述数字化定义模型的平移方式、平移位置以及旋转方式。

26、进一步的，所述三维结构模型信息包括模型所处平面、二维草图特征、三维实体特征、以及所述尺寸参数。

27、进一步的，所述基于所述基础设备库和所述试验系统库进行所述目标试验系统的数字设备管理，包括：

28、通过对所述基础设备库中的模型文件进行查看和删除操作来实现对所述数字化定义模型的查看和删除；

29、通过对所述基础设备库中的模型文件进行修改来实现对所述数字化定义模型的修改和重构。

30、进一步的，所述通过对所述基础设备库中的模型文件进行修改来实现对所述数字化定义模型的修改和重构，包括：

31、获取目标模型文件和待修改的目标参数；

32、从所述目标模型文件中提取全部所述设备信息；

33、按参数类别、参数名称或参数值遍历提取到的所述设备信息，查找获得所述目标参数；

34、通过删除所述目标参数的参数类别来实现所述目标参数的删除；

35、通过从所述数字化定义信息库中调取所述目标参数并添加到所述目标模型文件中来实现所述目标参数的添加；

36、通过更新所述目标参数的参数值来实现所述数字化定义模型的重构。

37、进一步的，所述构建数字化定义信息库，包括：

38、获取系统中各个设备的设备信息数据；

39、分析所述设备信息数据的数据性质和访问需求，所述数据性质包括数据类型、数据大小、以及数据之间的关系；

40、根据所述设备信息数据定义数据实体、数据属性以及两者之间的关系，进而设计数据表结构；

41、基于所述数据性质、所述访问需求和所述数据表结构，构建数字化定义信息库。

42、有益效果

43、由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

44、(1)本发明通过构建基于尺寸参数的设备模型，实现了一键完成设备模型的参数化建模，无需通过计算坐标来满足尺寸要求，并且可以批量建立相同类别的模型，无需重复操作；同时通过在建模时添加该模型的所有信息，完成设备的数字化定义，无需手动添加较多的信息，且只需要输入新的尺寸信息即可重构模型，无需修改模型的坐标和其他值；有利于不会使用结构建模软件的人员快速高效的完成试验所需的设备建模以及装配，缩短试验准备周期，方便后续的数字设备库管理；

45、(2)本发明能够对各个模型库的模型进行管理，实现了一键打开、一键删除、一键获取参数信息、一键添加参数信息、一键删除参数信息、一键模型重构等等，便于模型预览、修改和管理。