[发明专利]油气平台模块分区域虚拟化装配轻量化方法

权利要求书

1.油气平台模块分区域虚拟装配轻量化方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、从三维设计模型中调出油气模块中需要轻量化的模块三维线型图；

步骤二、在模块三维线型图的外围构件长方体包围盒，以包围盒左前侧下方的顶点为原点，以原点连接的三条棱线建立包围盒空间直角坐标系o-xyz，其中向右为x轴正方向，向上为z轴正方向，向后为y轴正方向；

步骤三、将模块三维线型图分区划分并合并，方法如下：

第一步，调整模型三维线型图中与待轻量化的部件相对的侧面为底面，然后以底面的左前侧下方的顶点处为原点，以原点连接的三条棱线建立直角坐标系O₁-X₁Y₁Z₁，其中向右为X₁轴正方向，向上为Z₁轴正方向，向后为Y₁轴正方向，将模型三维线型图投影到X₁O₁Y₁平面上；

第二步，计算出各个待轻量化的部件投影到X₁O₁Y₁平面上的面积S_x，并依据面积大小依次标记为S₀、S₁、S₂、S₃………Sx且将各个部件对应标记为0-X，分别用各个部件的投影面积Sx除以S₀，得到面积比值δ；

第三步，判断面积比值δ的大小，如果面积比值δ≤0.1，则将该部件删除；如果δ＞0.1则保留该部件；

第四步，分别以保留的各个部件在X₁O₁Y₁平面上投影的顶点分别作平行X₁、Y₁轴的平行线以建立环绕保留的各个部件投影的矩形包容盒，使保留的各个部件的投影转化为标准的矩形结构，测量出矩形包容盒距离Y₁轴距离最短距离，设定为△L_x，测量出矩形包容盒距离X₁轴距离最短距离，设定为△L_y，如果△L_x、△L_y是0，则用各个矩形包容盒中的最短边长度的一半值来设定△L_x、△L_y，△L_x＝△L_y；

第五步，从左至右依次以间隔△L_x做平行于Y₁轴的切割线，从下至上以间隔△L_y做平行于X₁轴的切割线，将整个X₁O₁Y₁平面划分为标准的网格结构；

第六步，对标准网格结构进行编号，如果标准网格结构在矩形包容盒内，则按照与矩形包容盒对应的各个部件的标记进行编号，如果标准网格结构未在矩形包容盒内则标记为0号；网格结构不能同时存在于两个矩形包容盒中，否则，重新返回第四步，重新设定△L_x和△L_y，重新进行网格结构的划分，然后重复第六步直至完成对标准网格结构的编号；

第七步，将编号相同的网格结构进行合并，按照矩形包容盒的编号顺序从1号开始合并，在合并时如果周围的网格结构编号为0号，则将编号为0号的网格结构融入到1号矩形包容盒内，当融入过程中接触到其他编号矩形包容盒或者融入0号的网格结构会产生非矩形结构时，停止将编号为0号的网格结构融入到矩形包容盒内，进行下一个编号矩形包容盒的合并，直到所有的编号为0号的网格结构融入到相对应的矩形包容盒内，得到重新划分矩形包容盒区域；

步骤四、将步骤三得到的每个重新划分矩形包容盒区域内的部件采用长方体替代,长方体的长和宽等于每个重新划分矩形包容盒所在区域的长和宽，长方体的高度为重新划分矩形包容盒所在区域所对应的模块三维线型图最高点到最低点的高度；

步骤五、重新在每个长方体处分别建立对应的长方体空间直角坐标系作为定位基准，每一个长方体空间直角坐标系建立方法为：以长方体底面的左前侧下方的顶点处为原点，与顶点相连的三条边为x’,y’,z’轴建立长方体空间直角坐标系，其中向右为x’轴正方向，向上为z’轴正方向，向后为y’轴正方向；

步骤六、对每个长方体进行特征信息提取，所述的特征信息包括长方体的位置、大小、姿态，长方体特征提取方法如下：

长方体空间直角坐标系的原点在包围盒坐标系O下的空间坐标为(x,y,z)，长方体坐标系的x’轴与包围盒坐标系的x轴的夹角α；长方体坐标系的y轴与包围盒坐标系的y’轴的夹角β；长方体坐标系的z’轴与包围盒坐标系的z轴的夹角γ；长方体的三边分别在x’、y’,z’轴上的长度a,b,c,形成长方体的特征信息(x,y,z,α，β，γ,a,b,c)；

步骤七、清空包围盒内部，并根据提取到的特征信息，重新构建所有长方体，将重新构建后的长方体模型作为轻量化模型。