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基于Inventor平台的平板钢闸门智能系统设计

2014/5/7    来源:万方数据    作者:魏群  刘凤莲  尹伟波      
关键字:Inventor  平板钢闸门智能设计  
文章根据平板钢闸门主要结构的分类,构架了基本构件的形状参数、属性参数和约束形式,建立了各构件与相关构件的关联信息采集、存储和提取的有效方法,以网轴线作为平板闸门的驱动骨架,实现了全部构件的整体联动。平板钢闸门三维建模的数据关联机制实现了构件一处修改、相关构件随之修改的联动形式。该系统以Autodesk Inventor作为开发平台,集计算、建模、出图于一体,通过若干钢闸门设计项目的成功应用,表明该智能设计系统具有广阔的应用前景。

    钢闸门是典型的水工金属结构,是直接影响水利工程安危与经济效益的重要部件之一,目前已开发的钢闸门CAD软件由于开发周期较短,造成架构简单,功能单一,系统性差;图形利用率低,计算模型、设计模型、制作模型三者分离,一旦设计更改,彼此很难联动,造成人力和物力的浪费,虽然已开发了有关钢闸门的设计软件,但缺乏最新的软件应用环境平台和开发工具,在架构和功能上实现智能化意图不明显,不符合实际工程的需要。

    为此,笔者提出的平面钢闸门智能设计系统,基于平面钢闸门主要结构的分类,使用基本构件的形状信息、属性参数和约束参数等构筑构件的信息模型,建立构件关联信息数据库,以网轴线作为驱动骨架,实现所有构件的整体联动.该系统在钢闸门设计、分析、制作、出图等各个阶段使用同一完整模型、同一数据库、同一标准的接口,实现平面钢闸门的智能设计。

1 平板钢闸门智能设计系统特点

    1.1 Inventor平台

    Inventor是Autodesk公司推出的一款三维CAD设计软件,其基于参数化的强大三维造型功能可以和流行的软件诸如CATIA,NX,PRO/E相比拟。除此之外,Inventor的工程图还可以DWG文件作为模板制作工程图,较之其他同类软件更充分地展现了工程图的超强能力。

    Inventor软件提供了友好的面向对象型的API二次开发接口,几乎可以涉及到该软件系统的各个方面,以Automation作为二次开发的接口,不仅支持传统的VBA开发,而且支持流行的编程语言诸如Visual Basic,Visual C++,Visual C#,Delphi,Perl,Java等,使得整个软件系统的二次开发富有生命力。

    1.2 系统特点

    在总结平板钢闸门结构的基础上,利用多年来总结的一系列关于三维设计的理论和方法,提出了基于Inventor平台的平面钢闸门智能设计系统,其系统流程如图1所示。

    该系统包括文件管理、计算、建模、自动出图、有限元分析、工具等六大模块。

    1)文件管理模块能够智能存储各类图形数据模板,具备智能化、知识积累的能力;同时其共享数据系统保证了各模块的数据共享和模型公用。

    2)计算模块包含了现行的钢闸门设计规范,能够自动读取三维模型中包含的参数进行计算,并能自动生成计算报告书。

    3)建模模块的截面库包含了平面钢闸门设计所使用的所有构件,包括20多个大类、150多个子类和400多个实例模型;还囊括了各级别的模板,用户使用这些模块可以更加高效、快速地建模。

    4)自动出图模块可以结合三维建模模块的信息模型,根据用户的定制要求,自动完成图纸布局、尺寸标注、符号表示和材料表生成等。

    5)有限元分析模块提供了和有限元计算程序ANSYS的接口,并能直接进行有限元计算。

    6)工具模块提供了计算、建模、出图过程的所有工具,包括轴线系统、点系统、坐标系统、干涉检测、测量等。

钢闸门智能设计系统流程

图1 钢闸门智能设计系统流程

责任编辑:程玥
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