[发明专利]一种虚拟应变片实现方法

权利要求书

1.一种虚拟应变片的实现方法，对单片和45度花片，通过CATIA环境进行图形表述，并对不同类型虚拟应变片通过不同的外形进行区分，其特点是：虚拟单片由单个矩形图形构成，输入特征仅包括一个点和一条直线；虚拟花片由三个矩形图形组成，输入特征包括3个点，分别是花片中心点、0度方向点以及0度片方向和90度片方向平面上的点，所述3个点分别简称为花片1号点、花片2号点和花片3号点；虚拟应变片的实现步骤为：

(1)建立虚拟应变片特征

利用CAA技术建立虚拟应变片特征，定义输入输出及特征的功能属性；虚拟单片的输入特征为1个三维点和1条直线，输出特征为矩形平面数模，功能属性包括点坐标、方向矢量、应变值以及应变片号；虚拟花片的输入特征为3个三维点，输出特征为3个矩形平面组合而成的花片外型数模，功能属性包括3个点坐标、3个方向矢量、3个应变值以及3个应变片号；

(2)绘制虚拟应变片数模

利用虚拟应变片特征的输入信息分别构建虚拟单片和虚拟花片数模；

所述虚拟单片的建模算法为：

(a)基于输入的线特征求得该特征的方向矢量；

(b)以输入的点特征为起点，沿线特征矢量的正负方向做延伸，形成一条直线；

(c)建立垂直于线特征矢量且经过点特征的临时线，并计算临时线的方向矢量；

(d)以步骤(b)形成的直线为基础，沿临时线矢量的正负方向做延伸，形成矩形面，即虚拟单片数模；

所述虚拟花片的建模算法为：

(a)分别求出虚拟花片输入的3个点特征的坐标，并以花片1号点为起点，计算花片1号点指向花片2号点的方向矢量，记为A矢量；以及花片1号点指向花片3号点的方向矢量，记为B矢量；

(b)将A矢量与B矢量做矢量的叉积，形成C矢量，再将C矢量与A矢量做矢量的叉积，得到D矢量；

(c)构建一个以花片1号点为圆心，位于A矢量和D矢量组成的平面的圆，并在该圆上求出45度角的点，记为花片4号点；

(d)计算花片1号点指向花片4号点的方向矢量，记为E矢量，并将花片2号点投影到E矢量的线段上求出投影点，记为花片5号点；

(e)计算花片5号点指向花片4号点的方向矢量，记为F矢量；

(f)以输入的花片1号点特征为起点，沿A矢量正负方向做延伸，形成一条直线，再以该直线为基础，沿D矢量正负方向做延伸，形成矩形面，即花片0度片；

(g)以输入的花片1号点特征为起点，沿D矢量正负方向做延伸，形成一条直线，再以该直线为基础，沿A矢量正负方向延伸，形成矩形面，即花片90度片；

(h)以输入的花片1号点特征为起点，沿E矢量正方向做延伸，形成一条直线，再以该直线为基础，沿F矢量正负方向做延伸，形成矩形面，即花片45度片；

(i)对0度片、45度片和90度片做布尔加运算即为虚拟花片数模；

(3)建立虚拟应变片交互粘贴命令

创建虚拟应变片交互粘贴命令，其中包括用户交互选取点和/或线特征，在满足虚拟应变片绘制输入的条件下，实现虚拟应变片特征的建模。