CN115828495A - 风电产品的参数化建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种风电产品的参数化建模方法。方法包括：创建总装的布局草图步骤：确定风电产品的总装配体的基准坐标系的位置，在基准坐标系中创建总装配体的布局草图；创建层级装配节点步骤：按照总装配体的结构层级，创建总装配体的各个层级装配节点，直到底层装配节点；绘制零件模型步骤：借用上一层级的布局草图的数据，在本层级的装配节点绘制零件模型，零件模型由布局草图的参数驱动；及完善装配结构步骤：添加各个零件模型连接用的标准件。从而，能够有效地节省建模时间。

Description

风电产品的参数化建模方法

技术领域

本发明实施例涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风电产品的参数化建模方法。

背景技术

随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。伴随着风电技术的不断发展，风电产品在电力系统中的应用日益增加。

目前，三维的建模方法大部分都是靠装配约束来达到整合在一起的目的，当两个及以上部件有相互关系时，如平台板与平台梁相对的孔，一个更改另一个也需更改，需要相应更改两个部件，会需要来回切换部件进行更改操作。并且，需要人为地在装配结构中查看平台板与平台梁相对的孔是否对上，耗时耗力，且不方便。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种风电产品的参数化建模方法，能够有效地节省建模时间。

本发明实施例的一个方面提供一种风电产品的参数化建模方法。所述方法包括：创建总装的布局草图步骤：确定风电产品的总装配体的基准坐标系的位置，在所述基准坐标系中创建所述总装配体的布局草图；创建层级装配节点步骤：按照所述总装配体的结构层级，创建所述总装配体的各个层级装配节点，直到底层装配节点；绘制零件模型步骤：借用上一层级的布局草图的数据，在本层级的装配节点绘制零件模型，所述零件模型由布局草图的参数驱动；及完善装配结构步骤：添加各个所述零件模型连接用的标准件。

进一步地，所述方法还包括：装配重用零件步骤：对可重用的零件单独建模，通过添加组件的命令将可重用的零件模型添加到对应的装配节点中。

进一步地，所述在所述基准坐标系中创建所述总装配体的布局草图包括：明确所述风电产品的零件与零件之间的关系；绘制对应的布局草图；及将所述对应的布局草图建立在对应的装配节点上。

进一步地，所述绘制对应的布局草图包括：在确定好要绘制的布局草图曲线后，在所述布局草图中对所述布局草图曲线进行约束。

进一步地，所述在所述布局草图中对所述布局草图曲线进行约束包括：基于模型的参数化驱动方向来在所述布局草图中标注对应点位的尺寸。

进一步地，所述基于模型的参数化驱动方向来在所述布局草图中标注对应点位的尺寸包括：上点位标注上点位与上边界的距离，下点位标注下点位与下边界的距离以达到限制两个点移动。

进一步地，所述绘制对应的布局草图还包括：将需要经常变动的参数提取对应的表达式。

进一步地，所述创建所述总装配体的各个层级装配节点，直到底层装配节点包括：通过新建组件的命令创建各个层级需要重新设计的装配节点，直到底层装配节点。

进一步地，所述借用上一层级的布局草图的数据，在本层级的装配节点绘制零件模型包括：通过NX三维建模软件的WAVE功能，将上一层级的布局草图中对应的数据传递到本层级的装配节点；及在本层级的装配节点绘制零件模型。

进一步地，在下一级装配的子零件之间存在关联关系时，则所述绘制零件模型步骤还包括：在本层级的装配节点上基于所述WAVE功能的链接获得的数据再绘制布局草图。

进一步地，所述完善装配结构步骤还包括：查看布局草图是否可驱动零件模型的更改。

进一步地，所述风电产品包括塔筒的力矩平台或塔梯。

本发明一个或多个实施例的风电产品的参数化建模方法只需更改总装配体的布局草图的一个参数即可驱动下面零件的参数，有效地节省建模时间。

本发明一个或多个实施例的风电产品的参数化建模方法能够减少装配件的装配误差，各部件间有孔之类连接的零件，将会一起更改，不会造成连接错位，能够有效地减少装配误差。

附图说明

图1为本发明一个实施例的风电产品的参数化建模方法的流程图；

图2为本发明一个实施例的力矩平台的立体示意图；

图3为本发明一个实施例的力矩平台的结构示意图；

图4至图26揭示了本发明一个实施例的力矩平台的参数化建模的过程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本发明相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

在本发明实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本发明实施例提供了一种风电产品的参数化建模方法。图1揭示了本发明一个实施例的风电产品的参数化建模方法的流程图。风电产品例如可以包括但不限于塔筒的力矩平台或塔梯。

如图1所示，本发明一个实施例的风电产品的参数化建模方法可以包括步骤S1至步骤S4。

在步骤S1中，创建总装的布局草图步骤：确定风电产品的总装配体的基准坐标系的位置，在基准坐标系中创建总装配体的布局草图。

绘制布局草图的目的：草图是上一级传递给下一级的数据；下一级零件通过获取这种数据建模，从而与上一级装配甚至总装配产生了一种关联。

在确定总装配体的基准坐标系的位置，如何在基准坐标系中创建总装配体的布局草图。首先，明确风电产品的零件与零件之间的关系；在明确零件与零件之间的关系后绘制对应的布局草图；然后，将对应的布局草图建立在对应的装配节点上。

在确定好要绘制的布局草图曲线后，在布局草图中对布局草图曲线进行约束。需要基于模型的参数化驱动方向来在布局草图中标注对应点位的尺寸。例如对于上点位和下点位来说，上点位可以标注上点位与上边界的距离，下点位可以标注下点位与下边界的距离以达到限制两个点移动。

在一个实施例中，在绘制布局草图时，将需要经常变动的参数提取对应的表达式。

在步骤S2中，创建层级装配节点步骤：按照总装配体的结构层级，创建总装配体的各个层级装配节点，直到底层装配节点。

创建完布局草图后，可以通过新建组件的命令创建各个层级需要重新设计的装配节点，直到底层装配节点。

在步骤S3中，绘制零件模型步骤：借用上一层级的布局草图的数据，在本层级的装配节点绘制零件模型，零件模型由布局草图的参数驱动。

对于完成的布局草图，如何传递数据到下一级装配或零件。NX三维建模软件传递给下游数据是通过WAVE功能，把布局草图链接到对应的底层装配或者零件，然后再基于该草图进行建模。因此，步骤S3中的借用上一层级的布局草图的数据，在本层级的装配节点绘制零件模型可以包括：通过NX三维建模软件的WAVE功能，将上一层级的布局草图中对应的数据传递到本层级的装配节点；及在本层级的装配节点绘制零件模型。

如果下一级装配的子零件之间存在关联关系，并且需要实现这种关联关系时，则需要在本层级的装配节点上基于WAVE功能的链接获得的数据再绘制布局草图。

在步骤S4中，完善装配结构步骤：添加各个零件模型连接用的标准件。

在完成整个装配体的装配之后，完善装配结构步骤还可以包括：查看布局草图是否可驱动零件模型的更改。

一个产品除了通过结合WAVE技术以及自顶向下的建模方式创建完零组件后，其可能还需调用一些重用的零组件。对于这类零组件，则在一些实施例中，本发明实施例的风电产品的参数化建模方法还可以包括步骤S5。

在步骤S5中，装配重用零件步骤：对可重用的零件单独建模，通过添加组件的命令将可重用的零件模型添加到对应的装配节点中。

采用本发明实施例的风电产品的参数化建模方法，当两个及以上部件有相互关系时，在上层结构即他们的装配体中建立参数化的布局草图，用以一起驱动这些部件，后期仅需更改装配体里的布局草图，即可驱动更改这些部件。

本发明实施例的风电产品的参数化建模方法能够节省更改时间，对于同圆、同角度等有内在关系的可以一起变更。装配件如仅更改直径，只需更改总装配体的布局草图的一个参数即可驱动下面零件的参数，有效地节省建模时间。

本发明实施例的风电产品的参数化建模方法能够减少装配件的装配误差，各部件间有孔之类连接的零件，将会一起更改，不会造成连接错位，能够有效地减少装配误差。例如，装配件如板与梁属于不同的零件，但他们俩有连接孔装配，只需更改总装配体的布局草图中的孔的定位草图，板跟梁的孔都将改变，从而，有效地减少了装配误差。

以下将以塔筒的力矩平台为例来详细描述本发明实施例的风电产品的参数化建模方法的具体流程步骤。

图2揭示了本发明一个实施例的力矩平台的立体示意图，图3揭示了本发明一个实施例的力矩平台的结构示意图。结合参照图2和图3所示，力矩平台例如可以包括多个组件，例如组件一、组件二、组件三、组件四、组件五，每个组件里包括多个零部件，例如组件一可以包括平台板1、梁1、围板1等。

一、绘制总装的布局草图

总装配体的基准坐标系位于整个平台的中心，平台的上表面与基准坐标系的X-Y平面贴合，X轴的正向指向电梯围栏组件，Z轴正向和平台板上表面同向。

1)图4揭示了本发明一个实施例的平台板的结构示意图，图5揭示了本发明一个实施例的平台板的布局草图。结合参照图4和图5所示，各个组件中的平台板的外圈直径都是同一个，因此，可以在对应装配节点创建的布局草图中创建一个圆的草图曲线，创建各个组件的平台板时，从上游获取这个数据来创建，从而与上游的装配产生出一种关联，当上游这个圆的直径发生变化时，意味着所有借用这个数据的平台板的直径和上游数据是一样的值，而无需设计者再进入到每个零件手动改平台板直径的参数。

2)图6揭示了本发明一个实施例的梁的结构示意图，图7揭示了本发明一个实施例的梁的布局草图。结合参照图6和图7所示，梁的长度以及梁的装配位置，通过发现，梁的长度也是可以通过一个圆来确定，因此，可以在对应装配节点创建的布局草图中创建一个圆的草图曲线，接着可以通过圆内部的直线来确定梁位置。

3)图8揭示了本发明一个实施例的围板的结构示意图，图9揭示了本发明一个实施例的围板的布局草图。结合参照图8和图9所示，围板的直径也是可以通过一个圆来确定，因此我们可以在对应装配节点创建的布局草图中创建一个圆的草图曲线，接着可以通过圆内部的直线来确定围板位置。

4)图10揭示了本发明一个实施例的吊臂的结构示意图，图11揭示了本发明一个实施例的吊臂的布局草图。结合参照图10和图11所示，吊臂的开口的位置与梁的位置有关，因此，可以在对应装配节点创建的布局草图中创建一个开口的点位草图曲线。

5)图12揭示了本发明一个实施例的梁与梁之间的开孔的位置示意图，图13揭示了本发明一个实施例的开孔的点位草图。结合参照图12和图13所示，梁与梁之间的开孔的位置，因此，可以在对应装配节点创建的布局草图中创建一个开孔的点位草图曲线。

确定好要绘制的草图曲线后，在草图中需要对其约束，也就是标注一些对应尺寸，该尺寸不能随便标注，也不能完全按照生产图纸来标注，需要考虑模型参数化驱动。

二、创建层级装配节点

1.如图14所示，创建完布局草图后，通过新建组件命令创建需要重新设计的装配节点，如果是重新调用某个零件，则通过添加组件的方式添加重用零件。

2.如图15所示，双击力矩平台组件一设为工作部件，再使用新建组件命令新建梁一，梁一的上一级装配就是力矩平台组件一。

三、借用上一级别的数据，在对应的组件节点绘制模型

组件一中的平台板和梁上的开孔必须一致，这就是一个想要实现的关联，但这种关联并不影响到组件二或其他组件的零件，仅仅是组件一的内部关系。因此，设计师可以将这个孔关联的布局草图绘制在组件一的装配中。

基于链接的数据创建新的布局草图，如梁1.1、梁1.2……，该布局草图创建主要是实现打孔的精准度。下面将对部分草图进行详细说明：

如图16所示，组件一的草图

如图17所示，梁1.1草图：

1.竖直的线是投影“链接的主框架草图”的直线；

2.梁的上、下位置各投影一个点位，用于在梁两侧面与围板的孔；

3.需要手动绘制两个新的点位，其用于在梁的顶面与平台打孔用。

注意：两个新的点位标注的尺寸不能随意标注。

尺寸的基准参考对象选择要依据参数化驱动的方向，参数化驱动后，草图是否过约束，尺寸是否限制参数化驱动。

图18揭示了一种正确标注。如图18所示，上点位标注上点位与上边界的距离，下点位标注下点位与下边界的距离，达到限制两个点移动。

图19揭示了一种错误标注，如图19所示，下点位标注下点位与下边界的距离，上点位标注与下点位的距离值，限制两个点位的移动。

虽然两种标注方式都是正确，但是考虑参数化驱动，图19的第二种标注肯定是失败的，如，当驱动梁的圆的直径变化时，图18的第一种标注方式能够使两个点位正常驱动，图19的第二种标注则无法让点位按照模型参数化正常驱动。

如图20所示，创建完各个梁的草图后，接着就需要创建平台板的草图。设计师只需要创建平台板的外围轮廓，至于平台板上的点位，其可以直接投影，这使得平台板的打孔保持了与梁的配合。当梁的点位发生变化时，平台板的点位也能随之变化。

如图21所示，当创建完梁和平台板以及围板的草图后，设计师就需要开始零件模型的创建。将对应的零件设为工作部件，然后使用WAVE链接对应的草图。如，创建平台板零件。

没有关联关系的细节特征是直接在零件层级创建。

WAVE链接的草图是无法编辑的，只能编辑他的父对象，因此，通过WAVE功能创建的模型是无法单独重用的，只能跟着总装一起被重用。

对于用WAVE功能创建的模型，虽然在总装中是无法移动，但设计师仍需要添加一个固定约束。其次设计师可能会遇到以下情况，如图22所示，如果按照正常的WAVE应用场景，中间相同的短横梁应该都是通过WAVE功能绘制的。但实际业务场景是不可能，这会导致一个相同的零件创建多次，创建多张相同工程图。因此，对于用WAVE功能创建的模型，如果存在重复使用的情况，该模型就需要使用添加组件的方式添加到装配中，并且需要添加对应装配约束。

四、装配可重用的零件

一个产品除了通过结合WAVE技术以及自顶向下的建模方式创建完零组件后，其可能还需调用一些重用的零组件。这类零组件只需单独建模后，通过添加组件的命令添加到装配即可。如力矩平台的组件一的橡胶条、吊点、吊臂等，如图23所示。

五、完善装配结构

1、如图24所示，添加标准件。

2、如图25所示，查看布局草图是否可以驱动模型的更改。

更改图中圈内数值，发现梁、板都能跟着变化，且无连接错位。

经过上述步骤，完成了力矩平台的参数化建模的过程。

在另一些实例中，如图26所示，创建布局草图时，可将需要经常变动的参数提取表达式，以便后期无需打开草图，直接更改表达式即可驱动模型的变更。

以上对本发明实施例所提供的风电产品的参数化建模方法进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本发明实施例的风电产品的参数化建模方法进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，并不用以限制本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也均应落入本发明所附权利要求书的保护范围内。

Claims (12)

1.一种风电产品的参数化建模方法，其特征在于：其包括：

创建总装的布局草图步骤：确定风电产品的总装配体的基准坐标系的位置，在所述基准坐标系中创建所述总装配体的布局草图；

创建层级装配节点步骤：按照所述总装配体的结构层级，创建所述总装配体的各个层级装配节点，直到底层装配节点；

绘制零件模型步骤：借用上一层级的布局草图的数据，在本层级的装配节点绘制零件模型，所述零件模型由布局草图的参数驱动；及

完善装配结构步骤：添加各个所述零件模型连接用的标准件。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：其还包括：

装配重用零件步骤：对可重用的零件单独建模，通过添加组件的命令将可重用的零件模型添加到对应的装配节点中。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述在所述基准坐标系中创建所述总装配体的布局草图包括：

明确所述风电产品的零件与零件之间的关系；

绘制对应的布局草图；及

将所述对应的布局草图建立在对应的装配节点上。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述绘制对应的布局草图包括：

在确定好要绘制的布局草图曲线后，在所述布局草图中对所述布局草图曲线进行约束。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述在所述布局草图中对所述布局草图曲线进行约束包括：

基于模型的参数化驱动方向来在所述布局草图中标注对应点位的尺寸。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述基于模型的参数化驱动方向来在所述布局草图中标注对应点位的尺寸包括：

上点位标注上点位与上边界的距离，下点位标注下点位与下边界的距离以达到限制两个点移动。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述绘制对应的布局草图还包括：

将需要经常变动的参数提取对应的表达式。

8.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述创建所述总装配体的各个层级装配节点，直到底层装配节点包括：

通过新建组件的命令创建各个层级需要重新设计的装配节点，直到底层装配节点。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述借用上一层级的布局草图的数据，在本层级的装配节点绘制零件模型包括：

通过NX三维建模软件的WAVE功能，将上一层级的布局草图中对应的数据传递到本层级的装配节点；及

在本层级的装配节点绘制零件模型。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：在下一级装配的子零件之间存在关联关系时，则所述绘制零件模型步骤还包括：

在本层级的装配节点上基于所述WAVE功能的链接获得的数据再绘制布局草图。

11.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述完善装配结构步骤还包括：

查看布局草图是否可驱动零件模型的更改。

12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于：所述风电产品包括塔筒的力矩平台或塔梯。

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