(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211218753.0 (22)申请日 2022.10.07 (71)申请人 北京工业大 学 地址 100124 北京市朝阳区平乐园10 0号 (72)发明人 赵雪锋　厉望秉　 (74)专利代理 机构 北京思海天达知识产权代理 有限公司 1 1203 专利代理师 王兆波 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/18(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于FEA-MR的两端固支梁原位实时受 力仿真方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于FEA ‑MR的两端固支 梁原位实时受力仿真方法， 首先解构两端固支 梁； VisualStudio创建机理计算引擎； U nity建立 有限元仿真虚拟载体； Unity定义空间网格化色 度填充方法； 基于人机交互构建混合现实可视化 系统； VisualStudio编译项目为ARM64格式并连 接HoloLens2进行发布； 现场佩戴Hololens2设 备， 进行两端固支梁原位实时受力有限元仿真。 本发明解决了在工程现场难以脱离桌面端软件 针对两端固支梁构件进行原位实时受力有 限元 仿真的问题， 基于混合现实设备算力实现两端固 支梁构件基于原位实时属性参数的力场有 限元 仿真， 同时实现基于混合现实的真实空间内在物 理机理的呈现。 本发明可为土木工程及智能建造 领域的原位实时力场仿真与分析提供更加 高效 实用的方法。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 115544684 A 2022.12.30 CN 115544684 A 1.一种基于FEA ‑MR的两端固支梁原位实时受力仿真方法， 其特征在于， 该体系包括如 下步骤： 步骤1， 解构两端固支梁； 步骤2， Visual  Studio创建机理计算引擎； 步骤3， Un ity建立有限元仿真虚拟载体； 步骤4， Un ity定义空间 网格化色度填充方法； 步骤5， 基于人机交 互构建混合现实可视化系统； 步骤6， Visual  Studio编译项目为ARM 64格式并连接 HoloLens 2进行发布； 步骤7， 现场佩戴Ho lolens2设备， 进行两端固支梁原位实时受力有限元仿真。 2.如权利 要求1所述的基于FEA ‑MR的两端固支梁原位实时受力仿真方法， 其特征在于， 在步骤1中， 依次执 行如下步骤： 步骤1.1： 明确两端固支梁的物理属性 参数和状态属性 参数范围； 步骤1.2： 建立两端固支梁的属性 集； 步骤1.3： 基于 C#语言编写属性 集参数获取路径。 3.如权利 要求1所述的基于FEA ‑MR的两端固支梁原位实时受力仿真方法， 其特征在于， 在步骤2中， 在Visual  Studio中依次可 执行如下步骤： 步骤2.1： 有限元仿真方法原理解析； 步骤2.2： 选择基于弹性力学的有限元仿真解析表达式； 步骤2.3： 基于 C#语言编写 有限元仿真解析表达式。 4.如权利 要求1所述的基于FEA ‑MR的两端固支梁原位实时受力仿真方法， 其特征在于， 在步骤3中， 可在Un ity引擎中依次执 行如下步骤： 步骤3.1： 根据属性 集参数基于Un ity建立两端固支梁虚拟载体； 步骤3.2： 划分两端固支梁虚拟载体网格； 步骤3.3： 计算网格 计算中点 坐标。 5.如权利 要求1所述的基于FEA ‑MR的两端固支梁原位实时受力仿真方法， 其特征在于， 在步骤4中， 可在Un ity引擎中依次可 执行如下步骤： 步骤4.1： 在Un ity中调用预制体模块； 步骤4.2： 在Un ity中创建 色阶材质球； 步骤4.3： 定义预制体、 材质球、 虚拟载体网格匹配关系。 6.如权利 要求1所述的基于FEA ‑MR的两端固支梁原位实时受力仿真方法， 其特征在于， 在步骤5中， 可在Un ity引擎中依次可 执行如下步骤： 步骤5.1： 在Un ity中配置混合现实开发环境； 步骤5.2： 在Un ity中建立原位实时属性 参数交互界面； 步骤5.3： 在Un ity中建立有限元仿真类型选择交 互界面； 步骤5.4： 在Un ity中建立虚实交 互界面。 7.如权利 要求1所述的基于FEA ‑MR的两端固支梁原位实时受力仿真方法， 其特征在于， 在步骤6中， 用Visual  Studio打开所保存的项目， 将项目编译为与HoloLen s 2合适的格式， 并发布成安装包； 连接HoloLens  2， 部署并调试HoloLens2的使用环境， 将HoloLens设置为 使用Windows设备门户， 通过W i‑Fi连接HoloLens 2设备， 进行项目发布。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544684 A 28.如权利 要求1所述的基于FEA ‑MR的两端固支梁原位实时受力仿真方法， 其特征在于， 在步骤7中， 在工程现场佩戴HoloLens  2设备， 依靠混合现实设备HoloLens  2实现两端固支 梁基于原位实时属性参数的力场有限元仿真， 避免在工程现场使用桌面端有限元仿真软 件， 并在真实空间内任意移动， 结合真实两端固支梁的现场条件进 行原位实时观察与分析； 同时实现基于混合现实的真实空间内在物理机理的呈现。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544684 A 3