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申请/专利权人：北京建筑大学
摘要：本发明提供了一种索穹顶结构几何数字孪生构建方法、系统及装置，涉及土木工程技术领域，方法主要包括：将输入数据集按照分组规则进行等分，再进行降采样后形成二级数据集；进行表面法向量拟合；构件识别与分割；节点拟合；构建几何数字孪生。本方案能够准确反应物理实体的几何特征，克服了全站仪等传统节点测量方式精度差的缺陷；本方案通过设置独特的约束条件，提升相应算法的计算速度，并通过预设阈值避免了相应算法的过拟合问题；本方案实现全过程的数字化及程序化，并通过自动化算法，在计算得到节点坐标的基础上建立几何数字孪生，大大降低了运算时间和人工成本，能够为后续结构性能实时分析与安全预警提供可靠的数据支撑。
主权项：1.一种索穹顶结构几何数字孪生构建方法，其特征在于，包括：步骤s1、将输入数据集按照分组规则进行等分，再进行降采样后形成二级数据集；所述输入数据集，包括用于反映索穹顶结构全局几何特征的多个数据点；步骤s2、对二级数据集中各数据点，求解相应邻域内点；通过最小二乘法，对各数据点的表面法向量进行拟合，得到拟合平面解集；基于所述邻域内点，通过主成分分析降维求解，选择所述邻域内点的协方差矩阵中最小特征值及相应的特征向量，作为拟合平面最优解；步骤s3、基于半径约束条件，对二级数据集进行分区随机采样；基于自适应终止规则，对随机采样中构成索穹顶结构的构件，进行几何特征识别，并按照构件之间的空间位置关系进行数据集分割，得到分割构件组数据集；步骤s4、基于欧拉距离准则和高度约束条件，在分割构件组数据集中迭代筛选不同构件之间的配对点；将配对点的三维坐标分别取均值后，作为候选点；计算所有候选点的质心，作为节点坐标；所述节点是指相接构件之间的公共点；步骤s5、基于节点拓扑关系，通过自动化连接方法，对索穹顶结构进行数字化重构，得到几何数字孪生；所述节点拓扑关系是指节点的空间连接关系。
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权利要求：
百度查询： 北京建筑大学 一种索穹顶结构几何数字孪生构建方法、系统及装置
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