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基金项目:上海市重点项目:基于资源库的快速设计制造网络平台(025111051),863—基于知识的概念创新设计系统(2003AA41131)收稿日期:2003-12-01 第21卷 第10期计 算 机 仿 真2004年10月 文章编号:1006-9348(2004)10-0178-04基于ACIS 平台的大型三维CAD 系统的设计与开发万凯,何援军(上海交通大学计算机科学与工程系,上海200030)摘要:该文介绍了一个基于ACIS 平台的大型三维CAD 系统的设计、开发与应用。
分别介绍了该系统的交互系统、造型系统和渲染系统的设计与实现。
设计了一个栈式命令处理系统,便于实现异常复杂的用户交互命令。
简要介绍了特征造型功能在ACIS 平台上的实现。
在ACIS 框架上自选算法,重新设计了渲染引擎,扩展了渲染数据结构和功能,克服了ACIS 提供的渲染引擎的局限性,得到了独特的渲染效果。
最后介绍了本系统的应用情况。
关键词:计算机辅助设计;实体造型;特征造型;渲染中图分类号:TP391.72 文献标识码:ADesign &Development of an Advanced 3D CADSystem B ased -ACISWAN K ai ,HE Y uan -jun(Department of C om puter Science &Engineering ,Shanghai Jiaotong University ,Shanghai 200030,China )ABSTRACT :An advanced 3D C AD system based -ACIS platform is introduced ,including its design ,development and ap 2plication.This paper describes the design and development of the interaction system ,the m odeling system and the rendering system.A command system with stack structure is designed to process very com plex interactive commands of users.I t als o introduces its feature m odeling system.By expending s ome data structures and functions ,this system breaks the limitation of original rendering engine provided by ACIS ,and gets s ome particular rendering effects.Finally ,s ome practical exam ples are shown.KE YWOR DS :C AD ;S olid m odeling ;Feature m odeling ;Rendering1 引言ACIS 是美国S patial T echnology 公司推出的三维几何引擎,它集线框、曲面和实体造型于一体,并允许这三种表示共存于统一的数据结构中,为各种3D 造型应用的开发提供了几何造型平台[1]。
目录目录第一章功能简介 (1)第一节功能特点 (1)一、程序界面 (1)二、基本功能 (2)三、适用范围 (4)第二节调用锁 (5)第三节运行环境与使用限制 (6)第二章建模操作方法 (7)第一节工作方式和一些术语 (7)一、新建打开工程: (7)二、文件管理 (8)三、基本定义 (8)四、一些术语 (11)第二节快捷工具栏 (13)一、楼层显示 (13)二、选择 (14)三、显示 (18)四、工具 (21)五、快捷开关 (23)六、属性框 (23)第三节常用工具栏 (26)一、导入子结构、子结构基点 (26)二、导入PM/SAT模型(新) (26)三、导入DXF网格 (27)四、导出到PM (28)五、导出DXF网格 (28)六、导入导出spt文本 (29)七、快速建模 (29)第四节网格 (45)一、直线网格 (47)二、多段线网格 (48)三、平行网格 (48)I目录四、圆弧 (48)五、复制网格 (49)六、删除网格 (49)七、网格分割 (50)八、删除节点 (50)九、取消节点 (50)十、点面垂线 (50)十一、节点投影到基面 (51)十二、网点拖动 (51)十三、网点镜像 (51)十四、网格阵列 (52)十五、路径复制 (53)十六、网格延伸 (54)十七、弧/投影 (54)十八、弧/弧长 (55)十九、旋转放样 (56)二十、斜面延伸 (57)二十一、斜面拉伸 (58)二十二、形成网点，选择形成网点 (60)二十三、清理网点 (60)二十四、工作基面 (60)第五节构件布置 (63)一、柱布置 (63)二、梁布置 (66)三、斜杆布置 (67)四、两点布置柱、梁、斜杆 (67)五、构件复制，构件角度 (67)六、柱替换、梁替换、支撑替换 (67)七、构件删除 (67)八、材料指定 (67)九、墙布置 (70)十、板布置 (72)十一、墙板删除 (72)十二、墙洞口布置和删除 (73)十三、强制生成墙板，投影生成墙板 (73)第六节荷载布置 (75)II目录一、荷载定义 (75)二、荷载布置 (80)三、点荷拷贝 (82)四、杆荷拷贝 (82)五、点荷删除 (83)六、杆荷删除 (83)七、墙板荷删除 (84)八、温差荷载 (84)九、挡风面体型系数输入风荷载 (86)十、动力激励功能 (89)十一、吊车荷载 (90)第七节特殊构件 (92)一、抗震 (92)二、约束 (92)三、杆端约束 (97)四、特殊节点 (98)五、特殊梁 (98)六、特殊柱 (101)七、特殊墙 (102)八、特殊板 (103)九、特殊构件 (104)十、多塔 (106)第三章结构计算 (100)一、模型统计 (100)二、模型检查 (101)三、工况组合 (102)四、PMSAP数据 (103)五、设计参数、计算及结果查看 (103)第四章基础接口 (105)一、基础数据 (105)二、数据删除 (106)三、导出基础 (106)第五章工具 (109)一、查找构件 (109)III目录二、ID删除构件 (109)三、构件类型转换 (110)四、查pmsap数据 (110)五、查pmsap对应关系 (111)六、SPASCAD提供右侧快捷工具栏 (111)第六章结构空间建模综合实例 (112)第一节实例1_基本功能 (112)一、基本原理 (112)二、网格的输入 (112)三、杆件布置 (114)四、墙板布置 (114)五、查询修改 (116)六、荷载布置 (117)第二节实例2_进阶操作 (118)一、基本几何信息输入 (118)二、结构模型杆件信息输入 (122)三、结构模型附加信息输入 (125)四、结构模型荷载信息输入 (126)五、结构分析计算 (127)附录A 标准截面 (129)IV第一章功能简介第一章功能简介第一节功能特点SPASCAD采用了带有z坐标的真实空间结构模型输入方法，适用于各种类型的建筑结构的建模，为PMSAP三维结构分析提供了前处理功能。
科技论坛运用PKPM 空间建模与分析软件建立复杂空间桁架模型实例陈有（华油飞达钻采设备有限公司，河北沧州061000）1工程中常见空间桁架形态钢结构厂房工程中，为满足大跨使用空间的要求常常运用空间钢桁架来构成厂房建筑的主要平面承重构件并联系支撑各榀柱、支撑等构件，并组成结构。
常见的空间桁架形式有对称截面形式相同的规则桁架，其截面是三角形或四边形，轴线形状为直线、抛物线或者圆弧等形式。
这几种形式都可以通过利用PKPM 中的SPAS 模块中的快速建模实现。
但实际工程中还有大量的虽然对称但截面形式却有所变化的的空间桁架如图1所示桁架：此桁架特点为中间高两边低上平，上平面长度比下端杆长。
这种类型的桁架就无法采用快速建模进行建模，但利用SPASCAD 的常规建模方法也可以很快捷的建模并分析。
2复杂空间桁架建模思路通过上图所示，此空间桁架模型为一个前后左右均对称的组成。
由此建模时可以充分利用模型的对称性及软件提供的相应工具即可快速准确完成模型的建立。
通过分析，只要建出模型的四分之一即可通过旋转或镜像完成全部模型的建立。
由图2我们看出模型侧面四分之一的建立关键在于外围四个点的确定，即我们只需求出此四点的坐标便可勾勒出此模型侧面四分之一轮廓。
求坐标时，我们可以设其中任意一点为原点，其他三点的绝对坐标值均为相对此原点的相对坐标值。
如图3所示我们设左下角点为坐标原点，那么根据此空间桁架的尺寸及空间位置我们求出了其他三点的坐标：软件规定以！为前缀表示的坐标即为绝对坐标。
由此可知，左下角点的绝对坐标为（！0，0，0），则由此推算出左上角点的绝对坐标为（！1500，-1500，3500），而右上角点的绝对坐标为（！1500，28500，2000），右下角点的绝对坐标为（！0，27000，0），得到四点坐标后，我们前期的分析工作即可告一段落。
接下来我们可以完成腹杆的网格线，从图上我们可以看到上弦杆被等分为十份而下弦杆被分为九份，我们可以利用网格分割的命令轻松实现，分割完毕后我们用折线网格的命令将各网点连接起来就可以完成模型四分之一侧面网格线的建立。
应用PKPM进行空间结构设计张欣1 1.前言，夏绪勇，黄吉锋(中国建筑科学研究院，北京 100013)摘要：体育场馆、会展中心、剧院等建筑结构常采用大跨空间钢屋盖结构支撑于下部钢筋混凝土结构上构成，这类整体结构形式往往比较复杂，采用传统的层模型无法达到其设计要求，需要采用空间结构建模，考虑上下部共同作用总装分析。
本文在对PKPM的空间建模模块SpasCAD、复杂结构分析软件PMSAP系统介绍的基础，提供了PKPM针对这类空间结构便捷而全面的设计手段，并对其中若干需要注意的问题加以详细阐述。
关键词：空间结构；总装分析；SpasCAD；PMSAP实际工程中，除了常规的标准层模型结构外，还有一些上部大跨空间钢结构支承于下部钢筋混凝土结构来构成，如体育场馆、会展中心、剧院等建筑。
空间结构往往比较复杂，采用传统的层模型无法达到其设计要求，需要采用空间结构建模，考虑上下部共同作用总装分析。
应用PKPM的空间建模模块SpasCAD 与PMSAP分析程序可以进行这类空间结构建模、分析与设计。
SpasCAD是三维空间建模软件，其底层数据结构以具有X、Y、Z三个坐标的节点及空间网格，作为最基础的描述数据，杆件、墙板、荷载等信息都在此基础上建立。
和PMCAD不同，SpasCAD中没有平面网格及标准层概念，也没有楼层组装，所有操作都是针对自然层模型。
图1 三维空间建模体系的SpasCAD正因为此特点，杆件的布置不再受到平面网格的限制，而且楼层关系直接通过自然层表现，连接关系更直观。
通过空间网格定位，布置出更为复杂灵活的空间模型，如体育场馆，工业通廊栈桥等。
这类结构形式一般都比较复杂，如经常会采用上部空间桁架，下部框架看台的形式，平面立面都不规则；上部钢结构桁架竖向振动,温度应力的释放，非比例阻尼，支座的设置等；特殊荷载的施加及设计组1作者简介：张欣，1977.1出生，男，硕士，工程师合；斜墙斜板的分析设计等，PMSAP对这类结构形式有着很强的分析及设计能力。
PKPM2010新规范版本设计软件（V1.3）1、PKPM 2010新规范版本设计软件突出了中国建筑科学研究院规范与软件的综合优势PKPM 2010新规范版本设计软件受到了中国建筑科学研究院的高度关注和大力支持，几本重要规范的主要编制专家从方案设计阶段即全程把关，保证了PKPM软件对新系列规范诠释的权威性与正确性。
PKPM 2010新规范版本设计软件的研发团队采用了全新的符合现代软件工程概念的研发模式，对方案设计、研发、测试、用户试用等环节进行了科学策划和有效实施，充分保证了产品的质量。
软件研发完成后，进行了近半年的全面细致黑、白盒测试；在2010年12月16日隆重发布后又经150余家设计院的试用，在确认软件成熟后于2011年3月31日正式开始全国范围内升版。
随着规范的陆续推出和广大设计人员在大量实际工程中广泛应用，分别在2011年9月30日和2012年6月30日推出了v1.2和v1.3两个正式版本。
在这两个版本中，反映了新推出规范的设计要求与大量用户需求的功能改进，针对涉及到规范条文和设计理念等方面的改进我们都认真征求中国建筑科学研究院的规范专家的意见，力争做到准确表达规范意图。
2、全面体现2010系列新规范要求PKPM 2010新规范版本设计软件改进主要依据：《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《高层建筑筏形与箱型基础技术规范》JGJ6-2011 《砌体结构设计规范》GB50003-2011《砌体结构加固设计规范》GB50702-2011《混凝土小型空心砌块建筑技术规程》JGJ/T14-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2011与新规范相关软件模块全面改进（注*项为重点改进内容）：为保证PKPM 2010新规范版本设计软件执行新规范的正确性，PKPM 研发团队密切关注包括上述规范在内的规范修编最新进展，第一时间获得规范修订信息予以软件实现并及时获得规范主要编制专家确认。
如何在CAD中创建和编辑复杂的三维实体模型CAD（计算机辅助设计）是一种广泛应用于工程领域的计算机软件，它可以帮助设计师创建和编辑各种三维实体模型。
对于复杂的三维模型来说，掌握一些技巧和方法能够提高工作效率和精确度。
下面将介绍一些在CAD软件中创建和编辑复杂的三维实体模型的技巧。
首先，我们来讨论如何创建三维实体模型。
在CAD软件中，有多种方法可以创建三维模型，最常用的是绘制线框和创建实体。
绘制线框是基础，可以通过绘制直线、弧线和曲线来创建基本形状，然后使用连接、修剪和延伸等命令将它们组合在一起，形成复杂的实体模型。
在创建实体时，常用的命令包括拉伸、旋转、推拉和倒角等。
拉伸命令可以将二维形状拉伸为三维对象，旋转命令可以围绕轴线旋转二维形状，推拉命令可以将二维形状推出一定的高度，而倒角命令可以在两条直线或两个曲线的交点处创建平滑的过渡。
熟练掌握这些基本命令将使您能够更准确地创建和编辑三维实体模型。
其次，让我们来探讨如何编辑三维实体模型。
在CAD软件中，对于复杂的三维模型，往往需要进行一些修改和调整。
最常见的编辑操作是移动、旋转和缩放。
移动命令可以将模型中的对象从一个位置移动到另一个位置，旋转命令可以围绕一个轴线旋转模型中的对象，缩放命令可以按比例调整模型中的对象的大小。
另外，对于复杂的模型，我们还可以使用镜像、阵列和分解等命令进行编辑。
镜像命令可以将模型中的对象沿指定的轴线进行翻转，阵列命令可以通过复制对象并沿指定路径分布，创建多个相同的对象，而分解命令可以将复杂的实体模型分解为其组成部分。
此外，CAD软件中还有一些高级工具和功能可以帮助我们更好地编辑和调整模型。
比如，切割命令可以将模型中的对象剪切成所需的形状，修剪命令可以删除模型中的多余部分，镂空命令可以在模型中创建空洞。
除了上述提到的基本操作和命令之外，CAD软件还提供了各种插件和扩展，可以进一步扩展其功能和效果。
例如，您可以安装并使用渲染插件，让您的三维模型看起来更加逼真和生动。
钢结构输煤栈桥结构设计分析兰培培;张庆亮【摘要】本文结合工程实例，采用PKPM中SpasCAD-PMSAP(复杂空间结构分析设计模块)对输煤栈桥进行三维整体建模计算，详述栈桥的截面布置、跨度和支架布置等设计原则，对计算模型优化、荷载取值、结构计算方法及计算结果合理性进行分析，总结了栈桥设计中需要注意的地方，为今后的工程设计提供参考。
【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2016(015)007【总页数】2页(P55-56)【关键词】输煤栈桥;结构选型;空间整体计算;PKPM-PMSAP【作者】兰培培;张庆亮【作者单位】中国核电工程有限公司河北分公司;中国核电工程有限公司河北分公司【正文语种】中文输煤栈桥是火力发电厂燃料供应系统的重要构筑物之一，根据承重结构形式主要分为：钢筋混凝土结构和钢桁架结构。
跨度超过18m时，桥身结构宜采用钢桁架结构。
对于输煤栈桥的计算，传统做法是通过PKPM中的STS二维模块对桁架和立柱分别计算，此方法对大跨度、结构复杂的栈桥不能从整体分析其空间受力情况。
后来三维设计软件增多后，大多用SAP2000与Staad等三维软件进行计算，有些人对此软件使用不熟悉。
本工程是借助PKPM中的空间结构三维设计模块PMSAP对栈桥进行三维建模计算分析，设计人员对PKPM软件应用熟练，界面熟悉，便于上手。
并且利用PKPM进行计算，可以接JCCAD模块，分析完成后可直接进行基础设计和出图。
本工程为内蒙古某电厂项目，栈桥采用封闭式，结构布置见图1。
此段钢结构栈桥低端连接地面钢筋混凝土栈桥，高端连接原料煤破碎楼。
栈桥总长150m，宽7.1m，矢高3.25m，坡度3°、6°和0°。
栈桥设有一个皮带拉紧间。
(一)栈桥断面尺寸及跨度。
栈桥宽度=栈桥净宽+2x内侧至桁架中心距离。
净宽满足工艺专业要求，根据布置皮带机数量、宽度、皮带拉紧装置、人行道及检修道布置等确定。
