虚拟环境下舰船关键设备维修空间快速验证方法研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvsby2009
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现代舰船设备越来越复杂,为方便舰船后期维修,在设计阶段就应保证零件具有良好的维修空间。本文以CATIA/delmia软件进行舰船模型设计为背景,提出的维修空间快速验证方法是一种应用于舰船模型设计过程中的维修空间验证手段,设计人员在设计舰船模型过程中,使用该方法可快速准确验证单个或多个零件在所定义的静止或运动空间是否合理。本文主要的研究分为以下几个方面:首先针对当前空间验证方法应用于设计中空间验证存在不足,提出维修空间快速验证方法。两种空间验证方法中:虚拟现实需接入外接设备并进行模型转换;干涉检测需建立仿真过程。为提高零件维修空间合理性,提出一种在设计中可快速验证指定方向上的移动空间或固定位置的空间方法。其次以干涉检测为基础引入一种混合碰撞检测算法用于实现空间快速验证。以快速验证过程中范围逐渐缩小精度逐渐提高作为路线,引入层次包围盒树+空间剖分法为基础的混合检测方法,并深入探究干涉检测后初步设计实现快速验证的算法。然后以提高算法速度为目的对算法进行优化。对算法提出三个可优化的地方包括1)采用多类包围盒;2)包围盒进行预相交检测;3)以分离距离作为优化的标准,重新划定包围盒。并对优化前后的算法进行比较,确定优化效果。接着在CATIA软件中实现空间快速验证功能模块。分析CATIA中进行快速验证全流程以及模块的开发需求,在vs2008软件上用C++语言操作CAA进行二次开发实现的快速验证模块,结合实例展示软件平台中二次开发的快速验证功能模块。最后将该验证方法进行空间验证功能相关的拓展应用。在维修性分析中的工具可达性,人员可达性和可视性评估中进行拓展应用。本文研究的舰船维修空间快速验证方法具有高速可靠且实时进行空间验证的特点,利用该方法有效确保舰船复杂设备设计中维修空间合理性。
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