模拟大型设备吊装过程的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及设备的吊装计算机模拟验证领域，特别涉及一种模拟大型设备吊装过 程的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 随着设备的吊装计算机模拟验证技术的发展，工业生产中需要许多大型、高价值 的设备，由于这些大型设备吊装困难，吊装过程中一旦出现损坏，会给工业生产带来重大的 损失，因此，为了确保大型设备吊装过程顺利进行，可在大型设备吊装之前，模拟大型设备 吊装过程。
[0003] 现有技术在模拟大型设备吊装过程时，首先拟定吊装方案，并根据拟定的吊装方 案确定吊装过程中需要的组件，进而采用3D(Three Dimensions,三维）max、Maya等软件将 吊装过程中需要的各组件进行机械形体装配，得到吊装模型，然后在三维坐标系中对吊装 模型的三维运动进行模拟，从而实现了对大型设备吊装过程的模拟。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005] 现有技术在模拟大型设备吊装过程时，由于各模型组件之间以机械形体进行装 配，导致在三维坐标系中运动时三维模型可以随意进行各种形态的柔性转变，使得对大型 设备吊装模拟的精度不高，因此，现有技术不能满足高精度的大型设备吊装的模拟需求。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种模拟大型设备吊装过程的方 法和装置。所述技术方案如下：
[0007] 第一方面，提供了一种模拟大型设备吊装过程的方法，所述方法包括：
[0008] 在计算机辅助设计CAM平台上创建三维吊装模型，所述三维吊装模型中各组件为 运动副装配关系，所述三维吊装模型中的组件至少包括主吊车、溜尾吊车及待吊装的大型 设备；
[0009] 根据预先拟定的吊装方案按实际尺寸计算三维吊装模型中主吊车和溜尾吊车的 运动参数及设备重心，并根据计算的三维吊装模型中主吊车和溜尾吊车的运动参数及设备 重心在CAM平台上模拟大型设备的吊装过程；
[0010] 获取吊装过程中所述大型设备的模拟吊装位置，将所述大型设备的模拟吊装位置 与预先拟定的吊装方案中的预设吊装位置进行比较；
[0011] 若所述大型设备的模拟吊装位置与所述预设吊装位置一致，则根据预先拟定的吊 装方案对大型设备进行吊装；
[0012] 若所述大型设备的模拟吊装位置与所述预设吊装位置不一致，则调整所述三维吊 装模型中主吊车和溜尾吊车的运动参数及设备重心，并根据调整后的主吊车和溜尾吊车的 运动参数及设备重心在CAM平台上模拟大型设备的吊装过程，直至获取到的大型设备的模 拟吊装位置与所述预设吊装位置一致；
[0013] 获取所述大型设备的模拟吊装位置与所述预设吊装位置一致时三维吊装模型中 主吊车和溜尾吊车的运动参数及设备重心，根据所述三维吊装模型中主吊车和溜尾吊车的 运动参数及设备重心调整预先拟定的吊装方案，并根据调整后的吊装方案对大型设备进行 吊装。
[0014] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述三维吊装模型中主 吊车和溜尾吊车的运动参数至少包括主吊车吊钩速度和溜尾吊车吊臂变幅角度；
[0015] 所述根据计算的三维吊装模型中主吊车和溜尾吊车的运动参数及设备重心在CAM 平台上模拟大型设备的吊装过程，包括：
[0016] 根据计算的主吊车吊钩速度及溜尾吊车吊臂变幅角度在CAM平台上设置主吊车 的虚拟电机；
[0017] 根据所述主吊车的虚拟电机及设备重心模拟大型设备的吊装过程。
[0018] 结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述根据计算的三维吊 装模型中的主吊车和溜尾吊车的运动参数及设备重心在CAM平台上模拟大型设备的吊装 过程之后，还包括：
[0019] 获取预先创建的吊耳模型，并对所述吊耳模型进行有限元分析，得到在整个大型 设备吊装过程中所述吊耳承受的应力大小；
[0020] 获取在整个吊装过程中所述吊耳承受的最大应力，并将所述吊耳承受的最大应力 与吊耳的许用应力进行比较，根据比较结果对大型设备吊装过程进行安全验证。
[0021] 结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述获取预先创建的吊 耳模型之前，还包括：
[0022] 获取吊耳的材质参数，并确定吊耳与反应器的连接方式；
[0023] 根据吊耳模型参数及吊耳与反应器的连接方式创建吊耳模型。
[0024] 结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述根据比较结果对大 型设备的吊装过程进行安全验证，包括：
[0025] 若比较结果为吊耳承受的最大应力小于吊耳的许用应力，则判断大型设备吊装过 程能够安全进行；
[0026] 若比较结果为吊耳承受的最大应力大于吊耳的许用应力，则判断大型设备吊装过 程不能安全进行。
[0027] 第二方面，提供了一种模拟大型设备吊装过程的装置，所述装置包括：
[0028] 第一创建模块，用于在计算机辅助设计CAM平台上创建三维吊装模型，所述三维 吊装模型中各组件为运动副装配关系，所述三维吊装模型中的组件至少包括主吊车、溜尾 吊车及待吊装的大型设备；
[0029] 计算模块，用于根据预先拟定的吊装方案按实际尺寸计算三维吊装模型中主吊车 和溜尾吊车的运动参数及设备重心；
[0030] 模拟模块，用于根据计算的三维吊装模型中主吊车和溜尾吊车的运动参数及设备 重心在CAM平台上模拟大型设备的吊装过程；
[0031] 第一获取模块，用于获取吊装过程中所述大型设备的模拟吊装位置；
[0032] 第一比较模块，用于将所述大型设备的模拟吊装位置与预先拟定的吊装方案中的 预设吊装位置进行比较；
[0033] 第一吊装模块，用于当所述大型设备的模拟吊装位置与所述预设吊装位置一致 时，根据预先拟定的吊装方案对大型设备进行吊装；
[0034] 处理模块，用于当所述大型设备的模拟吊装位置与所述预设吊装位置不一致时， 调整所述三维吊装模型中主吊车和溜尾吊车的运动参数及设备重心，并根据调整后的主吊 车和溜尾吊车的运动参数及设备重心在CAM平台上模拟大型设备的吊装过程，直至获取到 的大型设备的模拟吊装位置与所述预设吊装位置一致；
[0035] 第二获取模块，用于获取所述大型设备的模拟吊装位置与所述预设吊装位置一致 时三维吊装模型中主吊车和溜尾吊车的运动参数及设备重心；
[0036] 调整模块，用于根据所述三维吊装模型中主吊车和溜尾吊车的运动参数及设备重 心调整预先拟定的吊装方案；
[0037] 第二吊装模块，用于根据调整后的吊装方案对大型设备进行吊装。
[0038] 结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述三维吊装模型中主 吊车和溜尾吊车的运动参数至少包括主吊车吊钩速度和溜尾吊车吊臂变幅角度；
[0039] 所述模拟模块，包括：
[0040] 设置单元，用于根据计算的主吊车吊钩速度及溜尾吊车吊臂变幅角度在CAM平台 上设置主吊车的虚拟电机；
[0041] 模拟单元，用于根据所述主吊车的虚拟电机及设备重心模拟大型设备的吊装过 程。
[0042] 结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述装置，还包括：
[0043] 第三获取模块，用于获取预先创建的吊耳模型；
[0044] 分析模块，用于对所述吊耳模型进行有限元分析，得到在整个大型设备吊装过程 中所述吊耳承受的应力大小；
[0045] 第四获取模块，用于获取在整个吊装过程中所述吊耳承受的最大应力；
[0046] 第二比较模块，用于将所述吊耳承受的最大应力与吊耳的许用应力进行比较；
[0047] 判断模块，用于根据比较结果对大型设备吊装过程进行安全验证。
[0048] 结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述装置，还包括：
[0049] 第五获取模块，用于获取吊耳的材质参数；
[0050] 确定模块，用于确定吊耳与反应器的连接方式；
[0051] 第二创建模块，用于根据吊耳模型参数及吊耳与反应器的连接方式创建吊耳模 型。
[0052] 结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述判断模块，包括：
[0053] 第一判断单元，用于当比较结果为吊耳承受的最大应力小于吊耳的许用应力时， 判断大型设备吊装过程能够安全进行；
[0054] 第二判断单元，用于当比较结果为吊耳承受的最大应力大于吊耳的许用应力时， 判断大型设备吊装过程不能安全进行。
[0055] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0056] 通过在CAM平台上创建三维吊装模型，将创建的三维吊装模型中的各组件进行运 动副装配，并根据计算的三维吊装模型中主吊车和溜尾吊车的运动参数及设备重心模拟大 型设备的吊装过程，进而获取吊装过程中大型设备的模拟吊装位置，并将大型设备的模拟 吊装位置与预先拟定的吊装方案中的预设吊装位置进行比较，当大型设备的模拟吊装位置 与预设吊装位置一致时，根据预先拟定的吊装方案对大型设备进行吊装；当大型设备的模 拟吊装位置与预设吊装位置不一致时，调整三维吊装模型中主