飛機結(jié)構(gòu)型材的識別方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及識別技術領域，特別是涉及一種飛機結(jié)構(gòu)型材的識別方法和一種飛機 結(jié)構(gòu)型材的識別裝置。
【背景技術】
[0002] 在對飛機結(jié)構(gòu)進行有限元分析計算前需要對相應有限元結(jié)構(gòu)賦予屬性，比如型材 的面積、慣性矩、形狀特征等。而這些信息往往需要先從CAD模型中進行提取，然后再賦予 到對應的有限元單元上。由于結(jié)構(gòu)設計和強度設計的分工不同，導致CAD (Computer Aided Design，計算機輔助設計）模型與有限元模型在數(shù)據(jù)上并不是簡單的一一對應關系。而進 行這種映射的其中一個重要環(huán)節(jié)就是要識別出CAD模型中對應位置的型材相關類型和參 數(shù)。
[0003] 由于飛機結(jié)構(gòu)比較復雜，整個模型中有成千上萬個零件，目前都是工程師肉眼識 別判斷其類型，并測量具體部位的特征尺寸，然后在賦予到對應的有限元模型上。這種通過 人工識別的方法來建立有限元模型的方法操作重復繁瑣，需要耗費大量的時間和人力；另 外，在很多時候還會由于操作人員的錯誤操作或精度限制，造成識別不夠精準。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種飛機結(jié)構(gòu)型材的識別方法和裝置，以解決飛機結(jié)構(gòu)型材識別效 率低的問題。
[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種飛機結(jié)構(gòu)型材的識別方法，包括：獲取當前 型材的零件截面邊界上的離散點坐標及各離散點之間的拓撲連接關系；根據(jù)所述離散點坐 標及各離散點之間的拓撲連接關系抽取當前型材的中線信息；將所述當前型材的中線信息 與型材庫中的型材模板信息進行類型匹配，根據(jù)所述類型匹配結(jié)果確定當前型材的型材類 型；將所述當前型材的型材類型與型材庫中的型材模板信息進行特征匹配，根據(jù)所述特征 匹配結(jié)果確定當前型材的特征參數(shù)信息；將所述當前型材的型材類型和所述當前型材的特 征參數(shù)信息作為所述當前型材的識別信息進行輸出。
[0006] 可選地，所述獲取當前型材的零件截面邊界上的離散點坐標及各離散點之間的拓 撲連接關系之前，還包括：通過切面切取飛機CAD模型，得到飛機結(jié)構(gòu)切面；將所述飛機結(jié) 構(gòu)切面上線段首尾相連所形成的封閉多邊形作為零件截面；從所述零件截面中選取一個或 多個作為當前型材的零件截面。
[0007] 可選地，所述獲取當前型材的零件截面邊界上的離散點坐標及各離散點之間的拓 撲連接關系，包括：建立坐標系，所述坐標系以所述當前型材的零件截面對應的封閉多邊形 的中心為坐標原點；選取所述零件截面的幾何拐點作為離散點；對照所述坐標系，獲取所 述離散點的坐標，并根據(jù)所述離散點的坐標計算所述各離散點之間的拓撲連接關系。
[0008] 可選地，所述根據(jù)所述離散點坐標及各離散點之間的拓撲連接關系抽取當前型材 的中線信息，包括：在幾何模型處理庫中根據(jù)所述離散點坐標及各離散點之間的拓撲連接 關系獲取當前型材中線上的特征點坐標；根據(jù)各特征點坐標計算各特征點之間的拓撲連接 關系；根據(jù)所述離散點坐標和所述特征點坐標，計算當前型材的特征點與離散點之間的拓 撲連接關系；將所述當前型材中線上的特征點坐標、各特征點之間的拓撲連接關系、特征點 與離散點之間的拓撲連接關系作為當前型材的中線信息。
[0009] 可選地，所述獲取當前型材的零件截面邊界上的離散點坐標及各離散點之間的拓 撲連接關系之前，還包括：建立型材庫，所述型材庫中存儲有型材模板信息。
[0010] 可選地，所述型材模板信息包括：型材模板的類型信息；所述建立型材庫包括：選 取具有不同型材類型的飛機結(jié)構(gòu)型材作為型材模板；在所述型材模板上選取節(jié)點作為參考 點，并采集所述參考點坐標；在幾何模型處理庫中根據(jù)所述參考點坐標抽取所述型材模板 中線上的特征點坐標；根據(jù)各特征點坐標計算各特征點之間的拓撲連接關系，并將所述各 特征點之間的拓撲連接關系作為所述型材模板對應的型材類型判斷準則；將所述型材模 板、型材模板對應的型材類型、型材模板對應的型材類型判斷準則作為型材模板的類型信 息并存儲在所述型材庫中。
[0011] 可選地，所述將所述當前型材的中線信息與型材庫中的型材模板信息進行類型匹 配，根據(jù)所述類型匹配結(jié)果確定當前型材的型材類型，包括：調(diào)取型材庫中型材模板對應的 型材類型判斷準則；將所述當前型材的各特征點之間的拓撲連接關系與所述型材類型判斷 準則進行匹配；當所述當前型材的各特征點之間的拓撲連接關系與所述型材類型判斷準則 一致時，將所述型材類型判斷準則對應的型材類型確定為所述當前型材的型材類型。
[0012] 可選地，所述型材模板信息還包括：型材模板的特征信息；所述建立型材庫還包 括：根據(jù)所述參考點坐標和所述特征點坐標，計算所述型材模板的特征點與參考點之間的 拓撲連接關系；根據(jù)所述型材模板的特征點與參考點之間的拓撲連接關系列出所述型材模 板的特征參數(shù)表達式，所述特征參數(shù)表達式由所述參考點和所述特征點組成；將所述參考 點坐標和所述特征點坐標代入所述特征參數(shù)表達式進行計算，所得結(jié)果作為所述型材模板 的特征參數(shù)值；將所述型材模板的特征點與參考點之間的拓撲連接關系、所述型材模板的 特征參數(shù)表達式和所述型材模板的特征參數(shù)值作為所述型材模板的特征信息，并將所述型 材模板的特征信息以所述型材模板的型材類型為索引存儲在所述型材庫中。
[0013] 可選地，所述將所述當前型材的型材類型與型材庫中的型材模板信息進行特征匹 配，根據(jù)所述特征匹配結(jié)果確定當前型材的特征參數(shù)信息，包括：在所述型材庫中調(diào)取與所 述當前型材的型材類型一致的型材模板的特征信息；從所述型材模板的特征信息中獲取對 應的型材模板的特征參數(shù)表達式，作為當前型材的特征參數(shù)表達式；將所述當前型材的離 散點坐標和所述當前型材的特征點坐標代入所述當前型材的特征參數(shù)表達式中，計算所述 當前型材的特征參數(shù)值；將所述當前型材的特征參數(shù)表達式和所述當前型材的特征參數(shù)值 確定為所述當前型材的特征參數(shù)信息。
[0014] 可選地，所述從所述型材模板的特征信息中獲取對應的型材模板的特征參數(shù)表達 式，作為當前型材的特征參數(shù)表達式之前，還包括：將所述當前型材的特征點與離散點之間 的拓撲連接關系與所述型材模板的特征信息中的所述型材模板的特征點與參考點之間的 拓撲連接關系進行比對；當所述當前型材的特征點與離散點之間的拓撲連接關系與所述型 材模板的特征點與參考點之間的拓撲連接關系比對一致時，將所述型材模板的特征信息作 為所述當前型材的特征參數(shù)信息；當所述當前型材的特征點與離散點之間的拓撲連接關系 與所述型材模板的特征點與參考點之間的拓撲連接關系比對不一致時，執(zhí)行從所述型材模 板的特征信息中獲取對應的型材模板的特征參數(shù)表達式的步驟。
[0015] 本發(fā)明還公開了一種飛機結(jié)構(gòu)型材的識別裝置，包括：坐標獲取模塊，用于獲取當 前型材的零件截面邊界上的離散點坐標及各離散點之間的拓撲連接關系；中線抽取模塊， 用于根據(jù)所述離散點坐標及各離散點之間的拓撲連接關系抽取當前型材的中線信息；類型 匹配模塊，用于將所述當前型材的中線信息與型材庫中的型材模板信息進行類型匹配，根 據(jù)所述類型匹配結(jié)果確定當前型材的型材類型；特征匹配模塊，用于將所述當前型材的型 材類型與型材庫中的型材模板信息進行特征匹配，根據(jù)所述特征匹配結(jié)果確定當前型材的 特征參數(shù)信息；輸出模塊，用于將所述當前型材的型材類型和所述當前型材的特征參數(shù)信 息作為所述當前型材的識別信息進行輸出。
[0016] 可選地，還包括：截面獲取單元，用于所述坐標獲取模塊獲取當前型材的零件截面 邊界上的離散點坐標及各離散點之間的拓撲連接關系之前，通過切面切取飛機CAD模型， 得到飛機結(jié)構(gòu)切面；將所述飛機結(jié)構(gòu)切面上線段首尾相連所形成的封閉多邊形作為零件截 面；從所述零件截面中選取一個或多個作為當前型材的零件截面。