[发明专利]一种T/K/Y相贯结构的坡口建模方法

权利要求书

1.一种T/K/Y相贯结构的坡口建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一）：根据T/K/Y相贯结构实际的三维模型，建立相贯结构的坐标系，建立相贯线数学模型；

步骤二）：在相贯线数学模型下进行主管坐标系和支管坐标系的变换，完成主管坐标系和支管坐标系相互间的转换关系，进而得出相贯线分别在主管坐标系和支管坐标系的参数方程；

步骤三）：基于步骤一）及步骤二）建立的相贯线数学模型及相贯线参数方程，依次得出相贯线上每一点的二面角、坡口角、实际切割角；

步骤四）：计算相贯线坡口向量，得出主管坡口向量以及支管的坡口向量，完成T/K/Y相贯结构的坡口模型建立。

2.根据权利要求1所述的一种T/K/Y相贯结构的坡口建模方法，其特征在于，所述步骤二）中，所述的相贯线的参数方程为：

（1）

（2）

式中，θ为支管的圆周角，θ的取值范围为[0,2π]，R为主管的半径，r为支管的半径，α表示相贯结构的主管与支管之间的轴夹角。

3.根据权利要求1所述的一种T/K/Y相贯结构的坡口建模方法，其特征在于，所述步骤三）中，首先由主管以及支管的法向量可得出二面角，进一步由二面角与坡口角的关系，即：二面角时，坡口角，二面角时，坡口角，得出坡口角；

其中，二面角：

（3）

式中，γ为主管的圆周角，其大小为：

（4）

其中，e为主管与支管坐标系之间的偏心距；

坡口角：

（5）

最初得出的实际切割角为：

（6）。

4.根据权利要求4所述的一种T/K/Y相贯结构的坡口建模方法，其特征在于，所述步骤四）中，所述的支管的坡口向量采用向量共面法得出，即：

（7）

式中，n_m、n_b分别为主管和支管的切平面的法向量，μ为主管切平面法向量n_m与支管坡口向量n_p之间的夹角，σ为支管切平面法向量与支管坡口向量n_p之间的夹角，a、b代求系数，分别为主管和支管的切平面的法向量前的系数；

同样，主管的坡口向量n_g采用向量共面法得出，

（8）。