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核电工程建设五新技术成果汇编（第二批） · 新技术

核工程安装 5D 虚拟仿真技术

中国核工业二三建设有限公司

项目负责人：常海军；项目成员：申梦岭、侯俊霞、章文汉、

齐硕、温财长、邢苍梅、张群伟、王亮、王占云、吴硕

一、成果概述
针对核工程复杂模块、精密模块在安装过程中由于受力导致碰撞多、连接难问题，

中国核工业二三建设有限公司（下称中核二三）自主研发核工程安装 5D 虚拟仿真技术，

实现 4D 动态模拟与力学仿真结果协同可视化，广泛应用于技术方案模拟验证、施工方
案评审可视化展示等。目前已成功在中核二三公司核工程及非核工程项目中进行应用，

提高企业内核工程吊运安装的效率和质量，减少吊装过程中的经验依赖，提升标准化、

智能化安装水平。

二、成果主要内容

（一）核工程安装 5D 虚拟仿真技术实施具体方法
研究动态模拟与力学仿真分析技术的集成，实现分组物项在移动过程中的力学分析，

将动态模拟过程与力学仿真分析相结合，耦合在运输及吊装过程中各种工况下的物项应

力和变形结果，实现“5D”模拟，直观、有效地反应现场物项吊运施工过程的真实状态。
1. 三维模型导入：支持 fbx 格式三维模型数据解析、网格数据、材质数据导入，识

别并保留导入模型的尺寸和坐标。

2. 动态模拟：将施工方案向施工人员进行技术交底，使施工人员清楚认识了将要作

业的环境情况、施工逻辑顺序，以及关键典型模块和设备的施工方案。

3. 实时碰撞检测：通过物体表面三角网格，检测物体表面是否发生碰撞。采用分层
次的检测策略，将碰撞检测划分为 Broad-Phase 阶段和 Narrow-Phase 阶段。

4. 动画导出：根据路径上的关键点最终生成仿真模拟动画；模拟动画中可对选定的

各分组物项的位置偏移、旋转角度的数值进行实时显示和数据导出；模拟动画在软件中

播放时可实现前进、快退、播放、暂停等功能。
5. 有限元模型导入：支持有限元模型导入，并和三维模型协同显示，支持对有限元

模型定义动态模拟和动画导出。

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