[发明专利]油气平台模块分区域虚拟化装配轻量化方法

说明书

本发明公开了油气平台模块分区域虚拟化装配轻量化方法,通过对油气平台模块进行分割、合并将油气平台模块进行轻量化处理，删除虚拟装配过程中的一些小型设备及结构，然后通过油气平台模块进行信息提取还原得到轻量化模型，将轻量化模型进行离散化处理，生成油气平台模块的虚拟安装轨迹来指导油气平台模块的现场装配，从而减少油气平台装配过程中出现的碰撞问题。本发明对油气平台模块进行轻量化处理后得到油气平台模块的虚拟安装过程，可满足大部分计算机的配置要求，能够及时发现虚拟装配过程中的存在的问题，优化油气平台模块装配步骤，使得虚拟装配过程更加的贴合实际安装过程。

技术领域

本发明涉及虚拟装配方法，尤其涉及油气模块大型钢结构虚拟装配过程的优化方法。

背景技术

随着技术集成度越来越高，油气平台模块越来越大，大型设备和零件越来越多，造成建造时间越来越长，且在装配过程中出现的碰撞问题也越来越严重。虚拟装配是大型平台模块化制造的重要组成部分，利用虚拟装配，以便及早的发现装配中存在问题，验证装配设计和可操作性，并通过可视化显示装配过程。目前绝大部分三维设计软件都无法满足大型平台的虚拟装配的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种对模块化后的结构进行轻量化处理，使之能够在一般的三维设计软件中进行装配轨迹规划和整个装配过程的仿真的油气平台模块分区域虚拟化装配轻量化方法。

本发明的油气平台模块分区域虚拟装配轻量化方法，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-X₁ Y₁Z₁，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；