针对钢结构构件在虚拟预装配过程中装配后可能出现的碰撞问题,基于包围盒算法和空间三角形相交检测算法编写了碰撞检测程序,有效地解决了该问题钢结构实体检测,并通过2个算例验证了碰撞检测程序在虚拟装配环境中的可行性及效果。
结果表明,所提方法对于虚拟装配环境下的碰撞检测具有良好的可行性,适用于实际工程应用。
随着近年来计算机技术的快速发展,虚拟预装配技术逐渐兴起并在一些工程中得到了很好的应用。通过在CAD环境中模拟物理预装配过程,使计算机辅助甚至取代原有的物理预装配过程,达到降低成本、提高效率的目的。
日本横河桥梁公司与长冈工业大学联合开发了虚拟装配系统。该系统采用多相机立体测量技术,对零部件的结构尺寸进行测量,然后按照螺栓孔匹配原则对各零部件进行虚拟定位,并对部分零部件赋予变形值,使螺栓匹配钢结构实体检测,对检验指标不合格的进行综合调整,直至各项指标全部符合要求。
国内外学者对虚拟环境中的碰撞检测进行了大量的研究,提出了包围盒层次化方法、距离追踪法、空间分解法等主流碰撞检测算法。相关文献提出了一种基于混合策略的层次化包围盒实时碰撞检测方法,以提高虚拟手术中碰撞检测的速度和准确性。
对建筑施工中常用的大型起重机械虚拟塔吊的碰撞检测方法进行研究,通过基于包围盒和层次化包围盒的碰撞检测策略,实现虚拟起重施工场景中的碰撞检测。
虚拟装配环境下钢结构的碰撞检测完善了当前虚拟预装配技术的检测流程,使得虚拟预装配结果更加合理、可靠,为虚拟装配技术最终取代物理装配奠定了良好的基础。