【摘要】 -官网 一种管道敷设技术领域的发动机管道敷设系统，本发明中，接口模块负责实现发动机管道敷设系统与三维设计软件之间的数据交换，三维敷设空间的二维展开模块负责用二维方式表示三维的敷设空间，管道敷设密集区域识别排序模块负责进行管道敷设区域的疏密识别和管道的敷设顺序的设定，不可敷设区域图生成模块将管道敷设的条件和约束转化为统一可见的不可敷设区域图表示在二维展开图上，将每个条件和约束转化为图上的一个不可敷设区域，凸包绕障计算模块是指利用凸包方法获得管道在不可敷设区域图中绕障的最短路径并生成管道中心线轨迹。本发明能够得到绕过障碍物的最短的管道路径，简化了以往发动机管道敷设的计算复杂度。 【专利类型】发明授权 【申请人】上海交通大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】200240 上海市闵行区东川路800号 【申请人地区】中国 【申请人城市】上海市 【申请人区县】闵行区 【申请号】CN200810204006.5 【申请日】2008-12-04 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101430732B 【公开公告日】2010-10-06 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101430732B 【授权公告日】2010-10-06 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】G06F17/50 【发明人】殷跃红; 周晨; 王承恩 【主权项内容】一种发动机管道敷设系统，其特征在于，包括：接口模块、三维敷设空间的二维展开模块、管道敷设密集区域识别排序模块、不可敷设区域图生成模块、凸包绕障计算模块，其中：接口模块负责实现发动机管道敷设系统与三维设计软件之间的数据交换，将三维设计软件中的设计参数生成发动机管道敷设系统能够识别的TXT文本格式并进行储存，将发动机管道敷设系统得到的管道敷设结果生成三维设计软件能够识别的TXT文本格式并由三维设计软件生成三维管道敷设模型；三维敷设空间的二维展开模块是指将发动机及其附件的设计模型经过接口模块转化成TXT文本并从中提取几何信息，沿发动机轴流方向周向展开，将其原有正交的笛卡儿坐标转换成正交的柱坐标，用二维方式表示三维的敷设空间；管道敷设密集区域识别排序模块是指根据发动机及其附件的设计模型的要求以及管道属性的要求进行管道敷设区域的疏密识别和管道的敷设顺序的设定，设定的顺序依次序包括：先由内而外分层顺序、再由密到疏分区域顺序、然后由粗到细分管径顺序、最后由短到长顺序；不可敷设区域图生成模块是根据三维敷设空间的二维展开模块和管道敷设密集区域识别排序模块得到的结果，将管道敷设的条件和约束转化为统一可见的不可敷设区域图表示在二维展开图上，将每个条件和约束转化为图上的一个不可敷设区域，每条管道在敷设前都会生成各自的不可敷设区域图，不可敷设区域图包括该管道敷设的各种设计信息和约束信息；凸包绕障计算模块是指利用凸包方法获得管道在不可敷设区域图中绕障的最短路径并生成管道中心线轨迹，具体是指当得到了每根管道的不可敷设空间并将其在圆柱坐标(θ，r，h)的(θ，h)平面中进行了投影以后，布管工作是在二维可敷设区域图中，起点到终点连成的直线段穿过一个或多个不可敷设区域，在可敷设区域中寻找最短路径绕过这些不可敷设区域；所述的凸包绕障计算模块，其寻找最短路径绕过一个不可敷设区域时，具体如下：连接管道起点到终点，将两点间最靠近起点和终点两个不可敷设区域点记为穿入点和穿出点，将穿入点和穿出点的中点记为内点，获得所有与内点相邻的不可敷设点，记为点集合K，求该点集合K的凸包，得到凸包集合B；针对凸包集合B与所有起点终点一起再次求凸包得到点序列P，P为有序点集合，其中从起点到终点的点序列即为管道绕过该不可敷设区域的最短路线；所述的凸包绕障计算模块，其寻找最短路径绕过多个不可敷设区域，具体如下：连接管道起点到终点，将两点间最靠近起点和终点的两个不可敷设区域点以及可敷设区域与不可敷设区域的交界点，记为穿入点集合和穿出点集合，穿入每个不可敷设区域的点和穿出每个不可敷设区域的点记为一对点，共n对点，其中n为穿过的独立的不可敷设区域的个数；所述的穿入点集合和穿出点集合分别包括从可敷设区域进入不可敷设区域的点以及从不可敷设区域进入可敷设区域的点；然后根据每对点计算中点，记为内点集合，求取所有与内点集合相邻的不可敷设点，记为点集合[K1，K2，K3，...，Kn]，分别对点集合[K1，K2，K3，...，Kn]求凸包，得到凸包集合序列[B1，B2，B3，...，Bn]，针对凸包集合和起点、终点再次计算凸包，得到有序点序列Q，取Q中从起点到终点的点序列，从中取出可敷设区域与不可敷设区域的交界点与起点终点组成新的点序列Q’，其中除了起点和终点，依然还有n对点，取Q’中相邻的n-1对点，作为新的起点和终点反复上面操作，每个循环过程直到新起点和终点的连线不再穿过不可敷设区域中止，得到的折线是管道起点到终点绕过所有不可敷设区域的最短路线；所述的求凸包的具体步骤为：根据求取点的h或者θ坐标对所有点形成有序序列，并从最小h或者θ坐标向最大h或者θ坐标扫描，计算倒数三个点，如果构成右拐，则记为凸包点；如果构成左拐，则剔除前一点，依次生成根据h升序排列的点集，称为上凸包，反相扫描计算h或者θ坐标的降序排列的点集，称为下凸包，与上凸包一起构成整个凸包。 【当前权利人】上海交通大学 【当前专利权人地址】上海市闵行区东川路800号 【统一社会信用代码】1210000042500615X0 【家族被引证次数】11
