一种基于三维建模软件的舰船三维模型干涉检查方法与流程

1.本技术涉及一种基于三维建模软件的舰船三维模型干涉检查方法，属于舰船三维设计技术领域。


背景技术：

2.在舰船三维设计中，需要对舱室、船上设备、油水气管路及其附件、排烟管路及其附件、通风管路及其附件、梯道、花钢板、人孔盖、舱口盖及管路支架、电缆托架等实体进行三维建模用于分析，现有比如catia、solidworks、ug、pro/e等建模软件可以实现对实体的三维建模，因此可以很方便对实体之间的干涉情况进行分析和检查。
3.但除了上述实体之外，舰船三维设计中还需要考虑实体设备的安装空间、操作空间、维修空间等非实体的空间要求，以及舱室/甲板的主通道及备件/工具的吊运通道等无形的空间要求。舰船三维设计时需要判断实体设备的安装空间、操作空间、维修空间是否得到满足，需要判断主通道边缘是否有障碍物、高度是否足够、顶部是否有本专业或其他专业管路、电缆托架等穿过或伴行，吊运通道在备件/工具的整个吊运过程中是否无障碍等，这些要求仅通过实体的三维建模无法进行干涉情况的分析和检查，导致协同设计的其他设计人员在三维设计时无法获知，因而无法及时避让以获得合理的布置；即使协同设计的其他三维设计人员获知了具体的空间要求，也只是二维图纸上的一个尺寸数据，无法在建模分析时形成直观的有形占位以协助设计、避免干涉，只能在设计后期通过测量等手段进行人工判别。当实体与非实体的空间要求发生干涉时，有可能造成严重的设计调整的潜在风险。


技术实现要素：

4.本技术要解决的技术问题是现有舰船三维设计建模分析方法无法直接分析和检查实体与非实体的空间要求之间的干涉情况，容易造成严重的设计调整的潜在风险，导致舰船三维设计效率降低的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供了一种基于三维建模软件的舰船三维模型干涉检查方法，包括以下步骤：
6.步骤一、在三维建模软件中建立实体的完全尺寸的三维模型；
7.步骤二、将非实体的空间要求在三维建模软件中实体化为完全尺寸的三维替代模型；
8.步骤三、根据设计需求修改三维模型和三维替代模型的尺寸参数以及空间位置；
9.步骤四、利用三维建模软件提供的干涉分析验证上述三维模型和三维替代模型是否存在干涉，若存在干涉则说明非实体的空间要求未得到满足，返回步骤三重新调整尺寸参数和空间位置；若不存在干涉则说明非实体的空间要求得到满足。
10.优选的，所述实体包括舱室、船上设备、油水气管路及其附件、排烟管路及其附件、通风管路及其附件、梯道、花钢板、人孔盖、舱口盖及管路支架、电缆托架等。
11.优选的，所述非实体的空间要求包括实体设备的安装空间、操作空间、维修空间的
无形的空间要求。
12.优选的，所述非实体的空间要求包括舱室/甲板主通道的无形的空间要求。进一步的，所述舱室/甲板主通道的无形的空间要求在三维建模软件中实体化为三维替代模型后与该舱室内/甲板上的实体设备一样保存在相应的舱室/甲板节点下。进一步的，所述非实体的空间要求还包括备件或工具的吊运通道的无形的空间要求。更进一步的，所述备件或工具的吊运通道的无形的空间要求在三维建模软件中实体化为三维替代模型后与舱室主通道保存在同一个子产品节点下。
13.优选的，所述步骤四中，进行干涉分析时仅进行三维模型与三维模型之间、三维模型与三维替代模型之间的干涉分析，不进行三维替代模型与三维替代模型之间的干涉分析。因为三维替代模型代表的是非实体的空间要求，当非实体的空间要求与非实体的空间要求之间存在干涉时并不影响设计的成立，因此无需进行三维替代模型与三维替代模型之间的干涉分析。
14.优选的，所述步骤二中，通过三维建模软件的设置透明度功能将三维替代模型进行虚显以与实体的三维模型进行区分。
15.优选的，调整三维替代模型的显示或隐藏状态，显示状态时用于调整其他实体的三维模型的参数修改和空间布置或参与干涉检查，隐藏状态时用于整个项目实体的三维模型的概览。
16.本技术优点在于，无形的空间要求被实体化为三维模型，协同设计时，各专业设计人员只要在三维建模软件中调入这些三维模型，就能很方便地在三维设计时进行避让；在三维设计过程中，协同设计的各专业均可随时对包括上述代表空间要求的模型在内的三维模型进行干涉检查，查找设备、管线、结构等布置是否影响到这些必需的空间要求；无论是设备、管线、结构等的实际模型调整，还是上述代表空间要求的替代模型，发生模型本身的调整或模型位置的调整时，再次执行干涉检查，可以根据检查结果快速地判断模型调整是否影响到这些必需的空间要求；采用了本检查方法后，在三维建模软件中进行三维设计时，所有的干涉，无论是有形的还是无形的，均可以实现快速的检查。
附图说明
17.图1为实施例中提供的设备的安装空间、操作空间、维修空间的节点设置示例；
18.图2为实施例中提供的舱室的主通道及备件/工具的吊运空间的节点设置示例。
具体实施方式
19.为使本技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
20.本实施例提供的是基于三维建模软件的舰船三维模型干涉检查方法，本实施例中将舰船三维设计中涉及的三维模型划分为两类，一类是实体的三维模型，另一类是非实体的空间要求的三维替代模型。其中实体是指舱室、船上设备、油水气管路及其附件、排烟管路及其附件、通风管路及其附件、梯道、花钢板、人孔盖、舱口盖及管路支架、电缆托架等。非实体的空间要求是指实体设备的安装空间、操作空间、维修空间等无形的空间要求，舱室/甲板主通道的无形的空间要求，备件/工具的吊运通道的无形的空间要求等。本实施例提供的基于三维建模软件的舰船三维模型干涉检查方法具体步骤为：
21.步骤一、在三维建模软件中建立实体的完全尺寸的三维模型；
22.步骤二、将非实体的空间要求在三维建模软件中实体化为完全尺寸的三维替代模型；
23.步骤三、根据设计需求修改三维模型和三维替代模型的尺寸参数以及空间位置；
24.步骤四、利用三维建模软件提供的干涉分析验证上述三维模型和三维替代模型是否存在干涉，若存在干涉则说明非实体的空间要求未得到满足，返回步骤三重新调整尺寸参数和空间位置；若不存在干涉则说明非实体的空间要求得到满足。
25.在优选的实施方式中，三维建模软件可以选用catia、solidworks、ug、pro/e等建模软件，下述以catia为例进行具体阐述：
26.在catia中建立实体(包括舱室、船上设备、油水气管路及其附件、排烟管路及其附件、通风管路及其附件、梯道、花钢板、人孔盖、舱口盖及管路支架、电缆托架等)的完全尺寸的三维模型；
27.将设备的安装空间、操作空间、维修空间等无形的空间要求实体化为完全尺寸的三维替代模型，通过catia的设置透明度功能将三维替代模型进行虚显以便与实体设备的三维模型进行区分，此时，将三维替代模型与三维模型建模在同一个分析项目组中；
28.将舱室/甲板主通道的空间要求在catia中实体化为三维替代模型，通过catia的设置透明度功能进行虚显，并与该舱室内/甲板上的实体设备一样保存在相应的节点下；
29.将备件/工具的吊运通道的空间要求在catia中实体化为三维替代模型，通过catia的设置透明度功能进行虚显，与上述的舱室/甲板主通道同处一个子产品节点下；
30.其中，通过调整catia的“显示/隐藏”功能可以对三维替代模型进行显示或隐藏；
31.将上述三维替代模型与实体的三维模型一起参与catia的干涉检查，过程中，调整“显示/隐藏”状态，“显示”状态时可便于调整其他实体模型的参数修改和空间布置、也可参与干涉检查，“隐藏”状态便于整个项目实体三维模型的概览；
32.具体的，在catia中可以对三维替代模型进行保存，节点可以根据实际项目的干涉检查方式进行调整，设备的安装空间、操作空间、维修空间的节点设置示例可参见图1，舱室/甲板的主通道及备件/工具的吊运空间的节点设置示例可参见图2。
33.综上，本技术提供的干涉检查方法，将无形的空间要求用有形的三维替代模型进行替代，三维替代模型可以根据用户视觉习惯进行透明度设置；具体建模分析时，三维替代模型可以根据实际项目放置在合适的节点下，以满足用户不同方式的干涉检查需求。
34.采用本技术提供的干涉检查方法，在catia中进行舰船三维设计时，可达到以下效果：
35.1、无形的空间要求被实体化为三维模型，协同设计时，其他设计人员只要在catia中调入这些三维模型，就能很方便地在三维设计时进行避让；
36.2、在三维设计过程中，协同设计的各专业均可随时对包括上述代表空间要求的模型在内的三维模型进行干涉检查，查找设备、管线、结构等布置是否影响到这些必需的空间要求；
37.3、无论是设备、管线、结构等的实际模型调整，还是上述代表空间要求的替代模型，发生模型本身的调整或模型位置的调整时，再次执行干涉检查，可以根据检查结果快速地判断模型调整是否影响到这些必需的空间要求；
38.4、采用了本检查方法后，在catia软件中进行三维设计时，所有的干涉，无论是有形的还是无形的，均可以实现快速的检查。