基于AUTOCAD的管道3維建模系統(tǒng)

1、基于AUTOCAD的管道3維建模系統(tǒng)摘要本文介紹一個基于AUTOCAD的管道3維建模系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用AUTOCAD的VBA開發(fā)工具，開發(fā)一系列實用的宏，在AUTOCAD的環(huán)境下實現(xiàn)3維的管道建模。目前已全面完成了管系、通風(fēng)（螺旋風(fēng)管、方風(fēng)管）以及管支架的3維建模程序和生產(chǎn)設(shè)計報表程序的開發(fā)。該系統(tǒng)通過測試，并在46000噸多用途船上全面使用，取得良好的效果。該系統(tǒng)操作界面友好、操作簡便，由于基于AUTOCAD，因此非常容易上手，有著廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：管道三維建模1概述三維建模是計算機輔助設(shè)計的重要手段，它的先進(jìn)性在相當(dāng)程度上代表了一個計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)軟件的水平。因此，我們對從前開發(fā)的造

2、船設(shè)計軟件有了大規(guī)模升級換代的想法，在這個思想基礎(chǔ)上，我們決定開發(fā)船舶建造三維設(shè)計系統(tǒng)（SB3DS）。該系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)是為船廠的船舶建造提供一套完整的符合當(dāng)代先進(jìn)的船舶建造模式以及采用計算機三維技術(shù)的輔助設(shè)計和生產(chǎn)制造軟件。為此，系統(tǒng)應(yīng)該包括殼舾涂的全部內(nèi)容。為了提高開發(fā)進(jìn)度，降低用戶系統(tǒng)費用，并保持系統(tǒng)的先進(jìn)性、可靠性和商品化程度，我們決定在微機上采用AUTOCAD系統(tǒng)和0ffice2000系統(tǒng)作為開發(fā)平臺。目前，我們已經(jīng)完成了管系和通風(fēng)系統(tǒng)的軟件設(shè)計，并在一條46000噸化學(xué)品船上全面使用，深受設(shè)計人員的歡迎，取得了成功。2系統(tǒng)功能系統(tǒng)主要包括三維建模、繪圖、統(tǒng)計計算、數(shù)據(jù)管理等四大功能。

3、三維建模功能包括設(shè)備、管路、螺旋風(fēng)管、方風(fēng)管、管支架的布置和建模。在建模的過程中，系統(tǒng)能自動地即時進(jìn)行工藝性干涉檢查和數(shù)據(jù)處理，以保證零件的可加工性。也可以進(jìn)行三維的碰撞檢查。繪圖功能可以出各種形式的安裝圖和零件制作圖。統(tǒng)計計算功能完成各類計算統(tǒng)計報表，系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)的樣式，由于采用了數(shù)據(jù)庫，用戶也可以方便地制作自定義的報表。數(shù)據(jù)管理功能管理原理圖、設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)件、工藝、建模、材料等等所有的數(shù)據(jù)，以滿足系統(tǒng)和設(shè)計的要求。3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng)：管系、螺旋風(fēng)管、方風(fēng)管。每個子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大致相同。我們在這里只分析管系子系統(tǒng)。系統(tǒng)分三大模塊，第一數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，第二建模系統(tǒng)，第三數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。31數(shù)

4、據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由三個數(shù)據(jù)庫組成。第一個是管路標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，第二個是管路布置數(shù)據(jù)庫，第三個是管路材料統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫。管路標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫存放系統(tǒng)使用的管系設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，它包括附件、連接件、彎管機、定型彎、校管方式、管路系統(tǒng)參數(shù)、流體介質(zhì)、附件表、管路表、支架標(biāo)準(zhǔn)、管卡形式、支架材料、表面處理、端部形式、工藝參數(shù)、參數(shù)設(shè)置、工程、用戶等數(shù)據(jù)表；管路布置數(shù)據(jù)庫存放三維建模的管路布置數(shù)據(jù)；管路材料統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫存放預(yù)估的材料表和經(jīng)零件計算后產(chǎn)生的材料統(tǒng)計數(shù)據(jù)。32建模系統(tǒng)建模系統(tǒng)是運行在AUTOCAD系統(tǒng)下的模塊。在打開建模系統(tǒng)后，系統(tǒng)打開一個以下的菜單工具條：缶I*昌縊爭爭/獷y/X壬黒棄早園彖垃咼口d逼血圖1

5、工具條分為三個子部分。左邊的是通用功能，中間的是管路建模功能，右邊的是管支架布置功能。通用功能有六個子功能。第一，工程設(shè)置，把一個工程項目和當(dāng)前的圖紙空間連起來。第二，裝入實體，把同一工程項目下的其他系統(tǒng)或其他工作區(qū)域的三維實體裝入到當(dāng)前的圖紙空間中。第三，數(shù)據(jù)庫管理，對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表進(jìn)行輸入、修改等操作。第四，坐標(biāo)測量，測量圖紙中典型的船舶坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。第五，尺寸標(biāo)注，標(biāo)注管路的名、管徑、坐標(biāo)等信息。第六，移動對象，把圖紙中的設(shè)備等對象移動到指定的位置。管路建模功能有十六個子功能。它們包括了創(chuàng)建管路、插入附件和連接件、修改管路、移動附件和連接件、刪除管路、除去附件和連接件、管子零件編號

6、、生成剖面圖等實用的建模操作，能方便迅速地完成三維管路布置和修改。管支架布置功能有支架布置、支架復(fù)制和修改三個子功能。支架形式覆蓋了工廠常用的基本類型。用戶可以直觀地選擇要布置的支架形式，如圖2所示：3置來輸出用戶所需的樣式，有能力的用戶還可以通過VBA等工具直接從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)為自己所用。4應(yīng)用和展望我們在一條46000噸化學(xué)品船上全面使用，從機艙到煙囪，包括甲板和艙室。在船體結(jié)構(gòu)的背景下，全面進(jìn)行管系、通風(fēng)、支架的布置。其使用效果，不亞于進(jìn)口軟件。在操作性能上，設(shè)計人員認(rèn)為超過進(jìn)口軟件。圖3、4是一個應(yīng)用的例子。通過實際應(yīng)用取得的成功，堅定了我們的開發(fā)路線。我們還完成了電裝生產(chǎn)設(shè)計系統(tǒng)和