碰撞信息的案例
解析BIM技術(shù)在龍信PC項(xiàng)目中的應(yīng)用
BIM技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容及技術(shù)路線
利用BIM進(jìn)行各專業(yè)間信息的檢測(cè)
以往的工程項(xiàng)目之所以有那么多的風(fēng)險(xiǎn)，就是因?yàn)楣こ添?xiàng)目各專業(yè)信息零碎化，形成一個(gè)個(gè)的信息孤島，信息無法整合和共享，各專業(yè)缺少一種共同的交互平臺(tái)，造成信息流失和傳遞失誤。BIM技術(shù)的產(chǎn)生有望改變這一局面，建筑施工司空見慣的“錯(cuò)漏碰缺”和“設(shè)計(jì)變更”所增加的建造成本、社會(huì)成本都可以通過BIM技術(shù)得到有效的改善。由于建筑、結(jié)構(gòu)和安裝之間共享同一模型信息，檢查和解決各專業(yè)間存在的沖突更加直觀和容易。在老年公寓4~25層PC標(biāo)準(zhǔn)層中，通過整合土建+給排水+電氣+消防+弱電各專業(yè)模型，標(biāo)準(zhǔn)層初步碰撞成果共計(jì)83處。每處碰撞點(diǎn)均有三維圖形顯示、碰撞位置、碰撞管線和設(shè)備名稱以及對(duì)應(yīng)圖紙位置處，如PC預(yù)制框梁與消防噴淋管的碰撞如圖2所示。
▲ 圖2 PC預(yù)制框梁與消防噴淋管的碰撞
通過圖2這個(gè)活動(dòng)碰撞信息，在深化該預(yù)制框架梁YKL3（1）-1時(shí)，就可在具體位置（相對(duì)尺寸和標(biāo)高）標(biāo)出該預(yù)制梁的預(yù)留管洞的尺寸，這樣深化后生產(chǎn)的預(yù)制框架梁運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)就可吊裝成型，而不需要再在預(yù)制梁上進(jìn)行開洞。
可以想象一下，如果一個(gè)PC項(xiàng)目存在大量的類似于以上這種碰撞結(jié)果，而單純靠技術(shù)人員的空間想象能力去發(fā)現(xiàn)這些碰撞結(jié)果，勢(shì)必會(huì)造成遺漏，如果在施工時(shí)才發(fā)現(xiàn)，則需：返工、修改、開洞、延誤工期，無端增加成本，其損失不可估量的。BIM技術(shù)可以綜合建筑、結(jié)構(gòu)、安裝各專業(yè)間信息進(jìn)行檢測(cè)，幫助我們及早發(fā)現(xiàn)問題，防患于未然。
基于BIM的造價(jià)管理
在成本管理方面，老年公寓項(xiàng)目將相應(yīng)的施工定額標(biāo)準(zhǔn)以編碼的形式定制到BIM魯班模型上，由系統(tǒng)對(duì)工程量進(jìn)行自動(dòng)算量，可以精確計(jì)算出工程成本。
展開 基于CAD-Abaqus的混凝土三維細(xì)觀模型建立(二)
相比之下，外接圓只是一個(gè)近似的表示，它只能告訴你多邊形的大致范圍，而不能提供精確的碰撞點(diǎn)或碰撞邊信息，這勢(shì)必會(huì)造成填充率不足的問題。使用外接圓進(jìn)行碰撞檢測(cè)時(shí)，即使兩個(gè)多邊形的外接圓相交，多邊形本身也可能并不相交。這會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)，即錯(cuò)誤地認(rèn)為發(fā)生了干涉。而三角網(wǎng)判別直接對(duì)三角形的邊和頂點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，可以避免這種誤報(bào)的情況。
多邊形的三角網(wǎng)相交判別方法如下：
對(duì)多邊形A和B分別進(jìn)行三角剖分，得到三角網(wǎng) (T_A) 和 (T_B)。
創(chuàng)建一個(gè)空集合 (I) 用于存儲(chǔ)相交的三角形對(duì)。
遍歷三角網(wǎng)：
對(duì)于 (T_A) 中的每個(gè)三角形 (triA)：
對(duì)于 (T_B) 中的每個(gè)三角形 (triB)：
使用三角形相交檢測(cè)算法檢查 (triA) 和 (triB) 是否相交。
展開 BIM技術(shù)在東海新水晶城項(xiàng)目的應(yīng)用
▲ 水晶城BIM模型
3、對(duì)13個(gè)中庭的設(shè)計(jì)模型分別在點(diǎn)云模型中模擬安裝，碰撞調(diào)整。
▲ 水晶城BIM模型
4、方案討論。提供精確詳致的BIM模型及現(xiàn)場(chǎng)碰撞數(shù)據(jù)信息，方便設(shè)計(jì)、總包、業(yè)主和項(xiàng)目部商討確定深化方案，方便業(yè)主和總包現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)管理。
5、依據(jù)確定方案調(diào)整模型，進(jìn)行二次、三次碰撞。
碰撞部位之一：現(xiàn)場(chǎng)土建立柱支模時(shí)出現(xiàn)偏差，多出中庭圓柱上下每層錯(cuò)位，且圓柱直徑大小不一。鋁板下口折邊與立柱土建基層碰撞。
▲ 水晶城BIM模型
考慮到立柱面層、樓板吊頂及燈槽等部位，鋁板方案需綜合調(diào)整，二維圖紙難以表現(xiàn)各部位的空間關(guān)系，與多方商討，確定調(diào)整節(jié)點(diǎn)方案，直接在模型中體現(xiàn)。
▲ 水晶城節(jié)點(diǎn)變更
▲ 水晶城BIM模型
碰撞是為了檢查設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)的偏差，及時(shí)調(diào)整修改，使最終模型即為滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的數(shù)據(jù)來源。主體面線確定后，對(duì)于過程中出現(xiàn)的變更和修改可直接修改模型，較為方便。若能結(jié)合點(diǎn)云，甚至無需修改模型，調(diào)整對(duì)應(yīng)面線即可。
4、根據(jù)要求進(jìn)行三維排版，排版結(jié)束即可得到整體效果，在多種排版方案中擇優(yōu)選取。排版確認(rèn)無誤后即可進(jìn)行下單工作。
▲ 水晶城BIM模型
5、排版完成后即可提取模型數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)定點(diǎn)放線。
▲ 水晶城排產(chǎn)圖
為后期安裝施工的方便與精準(zhǔn)，此次所施放的點(diǎn)位鋁板完成面的分割點(diǎn)，只需將對(duì)應(yīng)鋁板安裝到對(duì)應(yīng)點(diǎn)位即可。因?yàn)辄c(diǎn)位是懸空的，所以點(diǎn)位的標(biāo)定需現(xiàn)場(chǎng)另想辦法。
6、安裝效果。
▲ 水晶城施工過程
展開 Simcenter3D汽車制動(dòng)管路設(shè)計(jì)仿真與驗(yàn)證 附TEA_PIPE_InstallationGui
TEA Pipe Beam提供了兩種功能：
a.管路設(shè)計(jì)分析：
用戶定義管路參數(shù)（長度、直徑、材料、接頭、支撐結(jié)構(gòu)等附屬裝置等），并且將管路通過運(yùn)動(dòng)副連接到整車上，即可進(jìn)行分析，得到管路的變形情況和實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)情況、曲率、應(yīng)力、碰撞和距離信息等。
b.管路優(yōu)化：
用戶可以定義設(shè)計(jì)變量、約束條件及目標(biāo)函數(shù)（如長度最小化或安全系數(shù)最大化等），來實(shí)現(xiàn)管路參數(shù)化優(yōu)化分析，找到管路設(shè)計(jì)的最佳解決方案。
此案例采用tea pipe對(duì)制動(dòng)軟管進(jìn)行創(chuàng)建、模擬、仿真，如圖1所示為實(shí)車狀態(tài)掃描云圖與軟件仿真結(jié)果對(duì)比。
圖1 左前制動(dòng)軟管校核
由此可以看出Simcenter3D Flexible Pipe可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)軟管的創(chuàng)建、模擬、仿真，應(yīng)用軟件自帶material模擬出來的管路較應(yīng)用CATIA設(shè)計(jì)出的管路更準(zhǔn)確些。
拉線管路應(yīng)用
此案例采用Simcenter3D Flexible Pipe對(duì)拉線管路進(jìn)行創(chuàng)建、模擬、仿真。在軟件里定義拉線的相應(yīng)尺寸，與制動(dòng)軟管不同，拉線管路需要定義兩個(gè)管路以及拉線位移與內(nèi)外管的摩擦系數(shù)進(jìn)行分析。
圖2 拉線仿真
Simcenter3D Flexible Pipe可以快速定義及創(chuàng)建制動(dòng)拉線幾何數(shù)據(jù)，并可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)態(tài)間隙偵測(cè)。
展開 
什么是真正的 3D CAD 模型（4）
運(yùn)動(dòng)信息
單獨(dú)的零部件幾何形狀不足以進(jìn)行設(shè)計(jì)。 工程師還需要有關(guān)其運(yùn)動(dòng)序列的信息，以便進(jìn)行完美的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。根據(jù)產(chǎn)品電子目錄允許的運(yùn)動(dòng)學(xué)限制，可以設(shè)置和限制零部件實(shí)際 的運(yùn)動(dòng)方向和自由度。 CAD模型中可移動(dòng)零部件的運(yùn)動(dòng)軌跡將受到約束，只能模擬真實(shí)的運(yùn)動(dòng)。通過這種方式，規(guī)范了零部件運(yùn)動(dòng)軌跡，例如車廂按照規(guī)定的軌跡移動(dòng)，活塞在規(guī)定的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
為什么需要此類CAD模型數(shù)據(jù)信息?
可以允許工程師在CAD系統(tǒng)中對(duì)零部件的位置進(jìn)行設(shè)置，并避免在設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)錯(cuò)誤的假設(shè)。
可移動(dòng)元件可以被單獨(dú)選擇，從而可確定每個(gè)元件的運(yùn)動(dòng)范圍和相關(guān)碰撞風(fēng)險(xiǎn)。
無需太多人工操作即可輕松實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)模擬。
2.碰撞和工作空間
在設(shè)計(jì)中必須始終考慮和檢查的一個(gè)重要方面是，是否有足夠的空間進(jìn)行組裝，操作以及后續(xù)的維護(hù)。越來越小的技術(shù)設(shè)備和來自設(shè)計(jì)部門的指導(dǎo)方針限制了產(chǎn)品功能實(shí)施的可用空間， 也使產(chǎn)品開發(fā)成為了工程師的一大挑戰(zhàn)。通過提供碰撞和工作空間信息對(duì)您的數(shù)字產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展可為規(guī)劃階段提供重要支持。
為什么需要此類CAD模型數(shù)據(jù)信息?
避免更換工具或零件造成不必要的復(fù)雜或耗費(fèi)時(shí)間。
提供有關(guān)CAD系統(tǒng)內(nèi)安裝預(yù)留空間信息，防止零部件進(jìn)入鎖定區(qū)域。
促使設(shè)計(jì)和技術(shù)之間的早期緊密合作，以最佳方式滿足兩個(gè)部門的需求。
展開 BIM在橋梁工程施工中的運(yùn)用，13個(gè)應(yīng)用點(diǎn)全了
10.碰撞檢查
利用BIM模型的碰撞檢查各專業(yè)設(shè)備之間的碰撞、管線與橋梁結(jié)構(gòu)部分的碰撞以及橋梁結(jié)構(gòu)本身的碰撞，通過碰撞檢查系統(tǒng)整個(gè)專業(yè)模型并自動(dòng)查找出模型中的碰撞點(diǎn)，生成需要的碰撞檢查報(bào)告
通過BIM的碰撞檢測(cè)、信息化等特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)工程的施工工藝及施工難點(diǎn)進(jìn)行解決把各個(gè)專業(yè)BIM模型進(jìn)行合并，在施工之前，進(jìn)行各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙檢查，提前發(fā)現(xiàn)圖紙問題，查找結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)、綜合管線與結(jié)構(gòu)、鋼筋與預(yù)埋管線的沖突，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并施工之前進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整，減少設(shè)計(jì)圖紙自身錯(cuò)誤或者沖突導(dǎo)致的工程變更。
1.車輛通行模擬
將已完成道路、橋梁BIM模型，導(dǎo)入模擬軟件中，通過交互式操作，檢驗(yàn)車輛通行過程中可能存在的障礙干擾，如：校核轉(zhuǎn)彎半徑、坡度和凈高，體驗(yàn)道路標(biāo)識(shí)、指引是否明顯、出入口設(shè)置是否合理等。
12.交通疏解模擬
通過對(duì)道路、橋梁交通疏解方案，進(jìn)行交通疏解模擬，達(dá)到安全文明施工，將車輛通行、市民正常出行的影響降低到最低，保障施工有序進(jìn)行。
13.BIM算量
基于BIM模型，計(jì)算出清單和定額工程量進(jìn)行工程量計(jì)算分析，快速輸出計(jì)算結(jié)果，生成工程量清單，從而檢查和發(fā)現(xiàn)造價(jià)咨詢成果問題，避免漏算錯(cuò)算,為工程工程結(jié)算和竣工決算等成本工作提供有力支持。
深化施工BIM模型，完善建筑信息模型中的與計(jì)算成本相關(guān)的信息；
利用BIM算量軟件，按業(yè)主確定的清單形式，計(jì)算橋梁工程程量，生成工程量清單；
將得到的工程量清單作為評(píng)價(jià)造價(jià)咨詢企業(yè)成果文件質(zhì)量的依據(jù)、作為工程施工階段工程結(jié)算和竣工決算對(duì)量的依據(jù)；
對(duì)于設(shè)計(jì)變更，利用BIM模型快速分析出變更前后的工程量變化情況，作為變更的決策依據(jù)和簽證材料。
展開 評(píng)估電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)性能
不幸的是，EV結(jié)構(gòu)的復(fù)雜設(shè)計(jì)及其較高的工作電壓可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)生碰撞時(shí)乘員和急救人員受傷的新風(fēng)險(xiǎn)。通過評(píng)估電池組的耐撞性和設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)性能，制造商可以幫助保護(hù)乘員并優(yōu)化其技術(shù)的可行性。
碰撞引起的電動(dòng)汽車損壞評(píng)估
電動(dòng)汽車裝有高壓電池組，電路，控制模塊，逆變器和其他可能因碰撞損壞而著火的電子設(shè)備。撞車可能會(huì)導(dǎo)致電池單元泄漏，短路以及電池單元與電池所在的金屬容器壁之間的絕緣損壞。這可能會(huì)導(dǎo)致電池溫度快速升高，從而導(dǎo)致熱失控和潛在的大面積失火。
近年來，大多數(shù)EV火災(zāi)似乎是由于機(jī)械滲透或結(jié)構(gòu)受損的汽車電池引起的。盡管有許多有記錄的碰撞事故是在典型的高速公路速度下發(fā)生的，但重要的是要注意，低速撞擊（例如，道路雜物刺穿車身底部的情況）也可能導(dǎo)致電池組侵入，具體取決于撞擊位置和與電池的接近程度外殼。
必須分析每個(gè)特定碰撞情況的詳細(xì)信息，以了解碰撞的情況，碰撞的嚴(yán)重性以及其他可能導(dǎo)致車輛電池結(jié)構(gòu)完整性受到損害的因素。這需要徹底的證據(jù)收集，詳細(xì)的檢查以及事故重建方法的應(yīng)用。檢查所涉及的車輛是否損壞，其中可能包括檢查電池盒的結(jié)構(gòu)是否損壞以及檢查電池單元和其他電子設(shè)備的變形或熱損壞。測(cè)量事故現(xiàn)場(chǎng)的布局并檢查是否有證據(jù)。收集事件數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在車輛事件數(shù)據(jù)記錄器（EDR）中，可以在碰撞環(huán)境中作為安全攝像機(jī)鏡頭或交通信號(hào)數(shù)據(jù)找到，或者可以來自警察報(bào)告或證人證詞。
設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車以提高結(jié)構(gòu)性能
電動(dòng)汽車制造商在保持輕量化設(shè)計(jì)的同時(shí)，要優(yōu)化驅(qū)動(dòng)范圍面臨越來越多的挑戰(zhàn)。充電后，電動(dòng)汽車通常有望提供200英里或200英里以上的續(xù)航里程，至少需要70-80 kW-h的電能。這種口徑的電池系統(tǒng)通常重達(dá)500公斤或更多。雖然增加電池續(xù)航力和減少車輛重量似乎是相互沖突的目標(biāo)，但可以通過車輛結(jié)構(gòu)內(nèi)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化來設(shè)計(jì)電池組周圍的保護(hù)結(jié)構(gòu)。
展開 專家解讀新能源車自燃的罪魁禍?zhǔn)祝轰囯姵責(zé)崾Э?/span>
利用LS dyna獲得碰撞后形變信息
2. 設(shè)置MSMD模塊
3. 設(shè)置熱失控模型
4. 仿真結(jié)果
新能源電動(dòng)車頻發(fā)的自燃事故讓各大廠商更加重視鋰電池?zé)崾Э貑栴}的研究，也讓鋰電池安全升級(jí)成為消費(fèi)者對(duì)新能源電動(dòng)汽車最擔(dān)心的問題。電池?zé)崾Э卦斐芍卮笪：Φ木娨亚庙懀绾文軌蛟谛履茉雌嚧髣?shì)所趨的歷史浪潮中，保障最終交付產(chǎn)品的性能和行駛安全，如何加強(qiáng)新能源汽車的能源管理，提高安全水平，成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題，也是值得行業(yè)內(nèi)的深思和探究的。
為此，ANSYS中國將于7月23日在上海舉辦一場(chǎng)鋰電池及燃料電池仿真設(shè)計(jì)解決方案專題研討會(huì)，屆時(shí)就鋰電池和燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行探討和研究，本次研討會(huì)特邀ANSYS首席研發(fā)專家李少平博士和李革農(nóng)博士，為大家?guī)鞟NSYS FLUENT在鋰離子電池、燃料電池以及通用電化學(xué)方向的仿真技術(shù)應(yīng)用和前沿發(fā)展，ANSYS中國流體高級(jí)工程師井文明也會(huì)就鋰離子電池仿真中的熱失控及LTI ROM進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，我們期待您的參與！
報(bào)名方式
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http://t.cn/AipaRV75
-END-
展開 BIM 在橋梁工程施工中的運(yùn)用，13個(gè)應(yīng)用點(diǎn)全了！
圖14：凈高自動(dòng)巡查示例
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碰撞檢查
利用BIM模型的碰撞檢查各專業(yè)設(shè)備之間的碰撞、管線與橋梁結(jié)構(gòu)部分的碰撞以及橋梁結(jié)構(gòu)本身的碰撞，通過碰撞檢查系統(tǒng)整個(gè)專業(yè)模型并自動(dòng)查找出模型中的碰撞點(diǎn)，生成需要的碰撞檢查報(bào)告
通過BIM的碰撞檢測(cè)、信息化等特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)工程的施工工藝及施工難點(diǎn)進(jìn)行解決把各個(gè)專業(yè)BIM模型進(jìn)行合并，在施工之前，進(jìn)行各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙檢查，提前發(fā)現(xiàn)圖紙問題，查找結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)、綜合管線與結(jié)構(gòu)、鋼筋與預(yù)埋管線的沖突，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并施工之前進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整，減少設(shè)計(jì)圖紙自身錯(cuò)誤或者沖突導(dǎo)致的工程變更。
圖15：結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)碰撞檢查
圖16：鋼筋和預(yù)埋管碰撞檢查
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車輛通行模擬
將已完成道路、橋梁BIM模型，導(dǎo)入模擬軟件中，通過交互式操作，檢驗(yàn)車輛通行過程中可能存在的障礙干擾，如：校核轉(zhuǎn)彎半徑、坡度和凈高，體驗(yàn)道路標(biāo)識(shí)、指引是否明顯、出入口設(shè)置是否合理等。
展開 浩瀚的CAD/CAM軟件 2021
CAM軟件只能從CAD文件獲取產(chǎn)品的底層幾何信息，無法自動(dòng)完成產(chǎn)品圖素向特征化提取。因此，整個(gè)CAM過程必須在經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師的參與下完成。如：CAM工程師必須選擇加工對(duì)象（點(diǎn)、線、面或?qū)嶓w）、制造條件（裝夾、干涉和碰撞等）、刀具、加工參數(shù)（切削方向、切深、進(jìn)給量、進(jìn)給速度等）。整個(gè)操作自動(dòng)化程度較低。
2.在生成的刀軌中，同樣也只包含底層的幾何信息（直線和圓弧的幾何定位信息），以及少量的過程控制內(nèi)容（如進(jìn)給率、主軸轉(zhuǎn)速、換刀等）。因此，車間生產(chǎn)無法準(zhǔn)確解決設(shè)計(jì)要求（如公差、表面光潔度等），也無法有效及時(shí)反饋NC程序的實(shí)際修改參數(shù)。
3. 各個(gè)模塊之間數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，各模塊相對(duì)獨(dú)立。如NC文件只記錄刀軌而不反饋加工工藝參數(shù)，仿真模擬只記錄刀軌的干涉與碰撞，而不反饋發(fā)生干涉和碰撞的具體相關(guān)信息。
4.CAM軟件是一個(gè)單向的系統(tǒng)。CAD與CAM之間沒有可以互通的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，即使是在集成CAD/CAM軟件，信息共享也是單向的和單一的。CAM端不能充分利用CAD有關(guān)全部信息，尤其CAM特征信息，同樣CAD端也無法獲取CAM產(chǎn)生的工藝信息。
3 數(shù)控仿真技術(shù)
數(shù)控機(jī)床加工零件是靠數(shù)控指令程序控制完成的。為確保數(shù)控程序的正確性，防止加工過程中干涉和碰撞的發(fā)生，在實(shí)際生產(chǎn)中，常采用試切的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。
從試切環(huán)境的模型特點(diǎn)來看，目前NC切削過程仿真分幾何仿真和力學(xué)仿真兩個(gè)方面。幾何仿真不考慮切削參數(shù)、切削力及其它物理因素的影響，只仿真刀具-工件幾何體的運(yùn)動(dòng)，以驗(yàn)證NC程序的正確性。它可以減少或消除因程序錯(cuò)誤而導(dǎo)致的機(jī)床損傷、夾具破壞或刀具折斷、零件報(bào)廢等問題；同時(shí)可以減少從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造的時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。
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