[发明专利]一种基于BIM信息模型的CAE力学仿真的方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM信息模型的CAE力学仿真的方法，包括将BIM建筑三维几何模型通过网格简化系统进行重构，将简化后的BIM三维模型导入CAE力学仿真系统；提取BIM信息模型系统中的数据信息，通过对改动信息的属性进行判断，将影响力学仿真的数据传送给CAE力学仿真系统，并驱动CAE力学仿真系统更新；将更新后的CAE力学仿真模型得到的力学信息反馈至BIM信息模型，并将计算得到的力学信息从BIM信息模型中显示出来。通过本发明的应用建筑设计人员在BIM上进行建筑设计时，可以参考到力学信息，提高设计的效率，并且后期施工过程中可对施工中由于受力破坏导致的灾害进行有效预警，同时避免重复建模，节约成本。

技术领域

本发明涉及建筑工程力学仿真领域，特别涉及一种基于BIM信息模型的CAE力学仿真的方法。

背景技术

BIM是现如今土木工程、水利工程、建筑工程等领域设计、施工、管理不可缺少的平台。但是直至目前，建立BIM建筑信息模型时，这些信息中并没有包含力学信息，一方面在进行前期设计时没有力学信息作为设计的考量，从而降低了设计的效率，另一方面，后期施工阶段不能直观的、实时的看到建筑结构的受力状况，对一些因受力破坏引起的灾害预警达不到效果。

从以上的BIM建筑信息模型中我们可以得到BIM建筑三维几何模型，以及材料参数等进行力学仿真所需要的参数信息，但是从上得到的BIM建筑三维几何模型是不能直接用于CAE力学仿真的，因为BIM建筑三维几何模型中包含了很多建筑的细节信息，如小孔、细小的槽、小凸台等，这些信息对于CAE系统的网格会造成很大的影响。如不对其进行简化处理，不仅严重影响仿真的速度和精度，而且局部畸变单元会导致计算结果的巨大误差，甚至误导设计师得出错误结论。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于BIM信息模型的CAE力学仿真方法，该方法将建筑结构受力状况的力学信息包含到BIM信息模型中，一方面实现BIM信息模型系统与CAE力学仿真系统之间实现信息的自动传输，保持BIM信息模型系统与CAE力学仿真系统的信息能进行同步更新；另一方面对后期施工阶段因受力破坏而导致的灾害进行及时的预警。

一种基于BIM信息模型的CAE力学仿真的方法，具体包括：

S1、将BIM建筑三维几何模型通过网格简化系统进行重构，将简化后的BIM三维模型导入CAE力学仿真系统；

S2、提取BIM信息模型系统中的数据信息，通过对改动信息的属性进行判断，将影响力学仿真的数据传送给CAE力学仿真系统，并驱动CAE力学仿真系统更新；

S3、将更新后的CAE力学仿真模型得到的力学信息反馈至BIM信息模型，并将计算得到的力学信息从BIM信息模型中显示出来。

作为优选，所述网格简化系统包括模型过滤模块、获取构件几何数据模块、获取构件材料参数模块、网格重构模块和数据传输模块；

模型过滤模块，将BIM建筑信息模型中针对梁、柱、承重墙等受力的主体结构过滤出来；

获取构件几何数据模块，在通过模型过滤之后，自动对主体结构中的构件获取其三维几何参数；

获取构件材料参数模块，在通过模型过滤之后，自动对主体结构中的构件获取其材料参数信息；

网格重构模块，对BIM建筑信息模型中原有的网格进行网格重构，以适应CAE力学仿真；

实时数据传输模块，当BIM建筑信息模型中有参数变化，通过实时数据传输模块将改动信息传输到网格简化系统中，网格简化系统对BIM信息模型重新进行计算，最终得到新的CAE力学仿真模型，经过模型力学仿真后，将计算得到的力学信息反馈到BIM信息模型中显示出来。