基于CATIA的典型结构桥梁三维参数化设计技术研究
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科技成果——CATIA三维协同设计平台技术开发单位Dassault Systèmes(法国)主要应用领域水利水电、航空航天、汽车、船舶、机械、电子成果简介CATIA是法国达索系统公司开发的高档CAD/CAE/CAM一体化软件,内容覆盖产品设计的各个方面,提供支持各种类型的协同产品设计的必要功能。
为满足所有工业领域的大中小型企业需要,CATIA可提供方便的解决方案,完全支持“端到端”的企业流程解决方案。
CATIA具有一个独特的装配草图生成工具,支持欠约束的装配草图绘制,可以进行快速的概念设计。
支持参数化造型和布尔操作等造型手段,支持绘图与数控加工的双向数据关联。
CATIA的外形设计和风格设计为零件设计提供集成工具,而且该软件具有很强的曲面造型功能,集成开发环境也别具一格,同样,CATIA也可进行有限元分析,一般的三维造型软件都是在三维空间内观察零件,但是CATIA能够进行四维空间的观察,也就是说该软件能够模拟观察者的视野进入到零件内部去观察零件,并且它还能够模拟真人进行装配。
CATIA基于同一三维工程信息载体,运用TOP-DOWN的关联设计方法实现多专业的并行协同设计,并能通过强大的知识工程模块运用超级拷贝(POWERCOPY)、用户自定义特征(USERFEATURE)、文档模板(DOCUMENTTEMPLATE)固化产品设计流程,集成产品开发经验和方法,有效地提高产品开发效率和质量,预估产品设计风险,从而缩短新产品开发周期,降低开发成本。
CATIA三维协同设计平台运用到水利水电工程项目中可涵盖项目建议书、可研、初设、技施等不同阶段,实现三维数字化电站设计管理。
统一的三维设计数据模型能保证专业间及时更新,关联设计将大大减少修改工作量,利用知识工程模块中的参数及设计规则、文档模板等把工程设计流程和经验知识很好地集成在模型文件中,快速实现坝型坝址方案比较,工程量预算,数字化模拟施工和维护操作等,对缩短工程设计周期起到积极作用。
CATIA参数化建模理念1.CATIA参数化建模思路1.1. 逆向建模现阶段我们就是运用大坝得CAD二维图来画三维图,也就就是说先有二维图,后有三维图;基于CATIA得逆向建模就是先建模,再出二维图。
1.2. 骨架设计在传统得三维设计包含两种设计模式:①自下而上得设计方法就是在设计初期将各个模型建立,在设计后期将各模型按照模型得相对位置关系组装起来,自下向上设计更多应用于机械行业标准件设计组装。
②自上而下设计得设计理念为先总体规划,后细化设计。
大坝骨架设计承了自上而下得设计理念,在大坝三维设计过程中,为了定义各建筑物相对位置关系,骨架包含整个工程得关键定位,布置基准,定义各个建筑物间相关得重要尺寸,自上向下得传递设计数据,应用这种技术就可更加有目得,规范地进行后续得工程设计。
1.3. 参数化模板设计一、参数化设计基本原理参数化设计基本原理:建立一组参数与一组图形或多组图形之间得对应关系,给出不同得参数,即可得到不同得结构图形。
参数化设计得优点就是对设计人员得初始设计要求低,无需精确绘图,只需勾绘草图,然后可通过适当得约束得到所需精确图形,便于编辑、修改,能满足反复设计得需要。
①参数(Parameter)就是作为特征定义得CATIA文档得一种特性。
参数有值,能够用关系式(Relation)约束。
②关系式(relation)就是智能特征得一般称谓,包括:公式(formulas)、规则( rules)、检查(checks)与设计表(design tables)。
③公式(formulas)就是用来定义一个参数如何由其她参数计算出得。
④零件设计表:设计表就是Excel或文本表格,有一组参数。
表格中得每列定义具体参数得一个可能得值。
每行定义这组参数可能得配置。
零件设计表就是创建系列产品系列得最好方法,可以用来控制系列产品得尺寸值与特征得激活状态,表格中得单元格通常采用标准形式,用户可以随时进行修改。
⑤配置(Configuration)就是设计表中相关得参数组得一组值。
基于CATIA的板金有序参数化设计作者:杨国勇来源:《科技资讯》 2013年第21期杨国勇(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院广东广州 511434)摘要:车身板金零件的正向设计,是一个反复优化方案的过程,正常情况下,70%的时间和精力花费在后期修改优化过程中。
为此,基于CATIA的三维参数化建模,针对板金零件的设计思路进行了研究,结合车身结构设计工作,总结出一种思维清晰、修改方便、容易掌握的设计方法。
下面将对板金有序参数化设计方法进行详细阐述。
关键词:CATIA 板金有序参数化中图分类号:U46 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2013)07(c)-0083-02车身板金件,从设计到投产,有多种方案且不断优化,这些方案需要在不同时期不断切换、更改或融合,对于一个工程师来说,能够及时准确的完成数据,就是效率、就是产品的生命!1 设计思路板金的设计就是做好零件表面。
零件表面都是由基本平面和(或)曲面构成:点动成线,线动成面,面连成体。
即零件表面设计时,要控制好点、线、面,按一定的规则保留相互之间的参数关系。
2 建模规则2.1 草绘草绘在border的基本平面上,特殊情况下可新建平面再草绘,草绘要求完全约束且只能用border的元素作为约束条件。
2.2 倒角若无变半径等特殊倒角要求最好采用面-面倒角命令,倒角命名规则可以按照其逻辑关系也可按照其功能命名,方便后续修改查找。
2.3 修边在Final Part中创建Cutting Line特征。
修边面是一相切连续的曲面,且曲面可由参数驱动。
2.4 切孔在Final Part中创建Hole Feature特征。
创建全约束的草图,拉伸出孔特征。
2.5 其它有序参数化建模是一个有序建模过程,在建模过程中要打开Keep Mode功能。
3 常用模版模版主要是为了让大家养成一定的习惯,常用特征放在固定的位置,方便不同工程师修改数据。
常用模版结构树见图1。
CATIA参数化建模实例CATIA(Computer-Aided Three-Dimensional Interactive Application)是一种基于三维交互式设计的软件套件,广泛用于制造业中的产品设计和工程分析。
参数化建模是CATIA的一个重要功能,它允许用户通过定义和修改参数来创建模型,从而实现快速的设计和修改过程。
本文将通过一个实例,介绍CATIA参数化建模的基本原理和操作步骤。
实例背景假设我们需要设计一个简单的螺旋桨模型,该模型具有可调整的叶片数量和半径。
我们将使用CATIA的参数化建模功能来完成这个任务。
步骤一:创建基础结构首先,我们需要创建一个基础结构,包括一个中心轴和一个用于构建叶片的曲面。
在CATIA中,我们可以使用多种方法创建这些几何元素,例如直接绘图、绘制线条然后旋转等。
在本例中,我们将使用绘制曲线的方法来完成。
步骤二:添加参数接下来,我们需要为模型添加参数。
在CATIA中,参数可以是数字、长度、角度、比例等等。
通过定义参数,我们可以轻松地调整模型的尺寸和形状。
在本例中,我们将添加两个参数:叶片数量和半径。
步骤三:创建叶片有了基础结构和参数,我们可以开始创建叶片了。
通过在曲面上绘制轮廓曲线,然后沿着曲线拉伸,我们可以创建出一个叶片。
使用参数化建模的优势是,我们可以通过修改参数的值来调整叶片的数量和半径,而无需手动重新设计每个叶片。
步骤四:模型调整和优化在创建叶片后,我们可以根据需要进行模型的调整和优化。
通过修改参数的值,我们可以快速地对叶片数量和半径进行调整,以实现不同的设计要求。
我们还可以添加其他参数,例如叶片的倾角和旋转角度等,以进一步丰富模型的功能。
步骤五:导出和应用完成模型的设计后,我们可以将其导出为其他格式,例如STL或IGES,以进行后续的分析和制造。
CATIA提供了丰富的导出选项,可以满足不同需求的要求。
同时,我们还可以将该模型应用于其他设计中,例如飞机、船舶或风力发电机等。
catia参数化建模步骤一、概述CATIA是一种强大的三维建模软件,它提供了丰富的工具和功能,可以帮助工程师进行复杂产品设计和分析。
其中,参数化建模是CATIA的一项重要功能,它可以帮助用户在设计过程中灵活地修改和调整模型的尺寸和形状。
本文将介绍CATIA参数化建模的基本步骤和注意事项。
二、创建草图在进行参数化建模之前,首先需要创建一个草图。
草图是模型的基础,可以通过绘制线、圆等基本图形来构建模型的轮廓。
在CATIA 中,可以通过选择平面或面来创建草图,并使用绘图工具进行绘制。
三、添加约束在草图中绘制完成后,需要添加约束来定义图形的位置和尺寸。
约束可以包括水平、垂直、平行、垂直等关系,通过添加这些约束,可以确保模型在设计过程中保持正确的形状和尺寸。
四、创建参数在进行参数化建模时,需要添加参数来定义模型的尺寸和形状。
参数可以是长度、角度、半径等,通过添加参数,可以在设计过程中灵活地修改和调整模型。
在CATIA中,可以通过选择草图中的线段、圆等图形,并设置其尺寸或位置来创建参数。
五、创建特征在完成草图和参数的定义后,可以开始创建模型的特征。
特征可以是挤压、旋转、倒圆等操作,通过这些特征可以将草图转化为三维模型。
在CATIA中,可以通过选择草图和操作类型来创建特征,并根据需要设置其尺寸和位置。
六、添加关联在创建特征时,可以选择将其与草图或其他特征进行关联。
关联可以确保模型在修改或调整时保持一致性。
在CATIA中,可以通过选择要关联的特征和操作类型来添加关联,并设置其参数和限制条件。
七、调整参数在完成模型的创建后,可以通过修改参数来调整模型的尺寸和形状。
在CATIA中,可以通过选择模型中的参数,并修改其数值来实现参数的调整。
通过这种方式,可以快速地修改和优化模型,提高设计效率。
八、进行分析在完成模型的创建和调整后,可以进行各种分析和评估。
CATIA提供了丰富的分析工具,可以对模型进行强度、运动、流体等方面的分析。
CATIA软件参数化设计入门CATIA软件是一种功能强大的三维建模软件,被广泛应用于工业设计、机械制造、航空航天等领域。
参数化设计是CATIA软件的一项重要功能,它可以帮助设计师快速创建和修改模型,提高设计效率。
本文将介绍CATIA软件参数化设计的基本概念和入门步骤。
一、什么是参数化设计参数化设计是一种基于变量和公式的设计方法。
在传统的CAD设计中,设计师需要手动调整每个零件的尺寸和位置。
而在参数化设计中,设计师可以通过定义变量和公式来控制模型的尺寸和位置,从而实现自动化的设计。
参数化设计可以使设计师在任何时候都能够轻松地修改零件的尺寸和位置,提高设计的灵活性和可重用性。
二、CATIA软件参数化设计的基本步骤1. 定义参数在进行参数化设计之前,首先需要定义一些参数。
参数可以是数字、字符串或其他类型的变量,用于控制模型的尺寸和位置。
在CATIA软件中,可以通过参数编辑器来定义和管理参数。
参数编辑器提供了一个直观的界面,可以方便地添加、修改和删除参数。
2. 创建基础模型在定义参数之后,接下来可以开始创建基础模型。
基础模型是参数化设计的基础,它包含了设计中最基本的几何形状和结构。
在CATIA软件中,可以使用各种建模工具来创建基础模型,如拉伸、旋转、镜像等。
3. 添加公式在创建基础模型之后,可以为模型添加公式。
公式是参数化设计的核心,它用于计算模型的尺寸和位置。
在CATIA软件中,可以使用公式编辑器来添加和编辑公式。
公式编辑器提供了一个简单而强大的计算环境,可以实现复杂的计算和逻辑运算。
4. 验证和修改设计在添加公式之后,可以对设计进行验证和修改。
CATIA软件提供了多种验证工具,如碰撞检测、重叠分析等。
设计师可以使用这些工具来检查模型的合理性和完整性。
如果发现问题,可以通过修改参数或公式来进行调整,从而得到满足要求的设计。
5. 应用到其他模型在完成一个参数化模型的设计之后,可以将其应用到其他模型中。
CATIA软件提供了复制和关联功能,可以将一个模型的参数和公式复制到其他模型中,从而实现批量设计和自动化设计。
CATIA设计分析CATIA是一种常用的工程设计软件,广泛应用于航空、汽车、机械等领域。
本文将介绍CATIA软件及其在设计分析中的应用。
一、CATIA软件简介CATIA是由法国达索系统公司开发的三维计算机辅助设计软件,它具有强大的建模、绘图、渲染、动画和虚拟现实功能。
CATIA软件集成了多个模块,可以满足不同领域的设计需求。
CATIA的核心是Parametric Modelling(参数化建模),这种建模方式可以快速修改设计,提高设计效率。
同时,CATIA还具备多平台性能,可以运行在Windows、Unix和Linux等操作系统上。
二、CATIA在设计分析中的应用1. 三维建模与装配分析CATIA可以对各种结构进行三维建模和装配分析。
通过使用CATIA的建模工具,可以创建各种复杂的几何形状,并对其进行装配和约束。
CATIA提供了强大的分析工具,可以对装配结构进行强度、刚度和运动学等分析,确保设计的可靠性和性能。
2. 结构分析CATIA可以进行各种结构分析,包括静力学分析、模态分析和疲劳分析等。
静力学分析可用于评估结构的强度和刚度,模态分析可用于研究结构的振动特性,疲劳分析可用于评估结构的寿命和可靠性。
CATIA提供了丰富的分析工具和可视化功能,可以帮助工程师进行结构优化和改进。
3. 流体力学分析CATIA可以进行流体力学分析,用于模拟和分析液体和气体在结构内部的流动。
通过使用CATIA的流体分析工具,可以评估流体的速度、压力和湍流等参数,以及研究流体的升力、阻力和热传导等特性。
这对于汽车、飞机和建筑等领域的设计非常重要,可以提高产品的性能和效率。
4. 表面建模与分析CATIA可以进行表面建模和分析,用于创建和编辑复杂曲面。
通过使用CATIA的表面建模工具,可以创建平滑的曲面,并对其进行分析和优化。
CATIA提供了多种曲面分析功能,包括曲面曲率、最小曲率半径和曲面偏移等,可以帮助工程师提高设计的精度和质量。
基于CATIA V5R20的重力坝三维参数化设计李开明;秦子鹏;田艳;沈蕊芯;陈新瑞【摘要】随着市场竞争的日益激烈和计算机辅助绘图技术的迅速发展,水利行业对工程设计质量、设计效率的要求越来越高,传统的平面设计方法已无法有效满足未来工程设计的发展要求,三维设计方法逐渐受到关注.本文以CATIA V5R20软件为平台,通过参数化设计方法对某水利枢纽工程中的重力坝进行三维设计,介绍了工程概况和运用CATIA软件进行三维设计的理念,详细阐述了重力坝三维设计的思路、过程等.结果表明:采用参数化三维设计方法可以在很大程度上缩短设计周期,减少设计失误,大大提高水工建筑物的设计质量和设计效率.该设计方法可为水工建筑物的三维设计提供一定的借鉴,对水利工程施工及运行管理也有一定的参考价值.%With the increasingly fierce market competition and the rapid development of computer-aided drawing technology, the water conservancy industry is demanding high engineering design quality and design efficiency. The traditional graphic design method can not meet the development requirements of future engineering design. Traditional graphic design methods could not effectively meet the requirements of the development of future project design, and three-dimensional design method gradually received attention. The V5R20 CATIA software was used as a platform in this paper, and a three-dimensional gravity dam of a water control project was designed through the parametric design method. The general situation of the project and the idea of using CATIA software to design three dimensional drawing were briefly introduced, and the design ideas, design steps and process were described in detail. The results showed thatthe method could shorten the design cycle and reduce design errors, and the design quality and design efficiency of hydraulic structures were significantly improve. It showed that the design method could not only provide a reference for the 3D design of hydraulic structures, but also had a certain reference value for the construction and operation managementof water conservancy projects.【期刊名称】《石河子大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(035)002【总页数】5页(P254-258)【关键词】参数化;三维设计;CATIA;重力坝【作者】李开明;秦子鹏;田艳;沈蕊芯;陈新瑞【作者单位】石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子 832003;石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子 832003;石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子832003;石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子 832003;石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子 832003【正文语种】中文【中图分类】TV61水工建筑物种类多,设计工作量大、设计周期短、质量要求高,且常处于复杂的地质、地形环境中,若同时考虑网形、通视、地质及测量条件等因素,运用传统设计软件和方法对水工建筑物进行设计时,需要反复调整,工作繁杂,设计效率低下[1-2]。
CATIA参数化建模教程CATIA是由法国达索系统公司开发的一款3D参数化建模软件。
它是一款功能强大的软件,主要用于机械设计、航空航天、汽车工业等领域的产品设计和制造。
它具有强大的参数化建模功能,可以方便地进行模型的调整和修改。
下面将为大家介绍一些CATIA参数化建模的基本知识和操作方法。
一、参数化建模的概念参数化建模是指在设计模型时,可以设置各种参数,通过改变参数的数值来改变模型的形状和尺寸。
这样,在设计过程中,只需要修改参数的数值,就可以快速地生成新的模型。
参数化建模大大提高了设计的灵活性和效率。
二、参数的定义和使用在CATIA中,可以通过参数定义对模型进行参数化。
参数可以是数字、文字或者几何尺寸等。
在进行建模时,可以通过选择参数来控制模型的形状和尺寸。
例如,可以定义一个直径为d的圆柱体,然后将d的数值设置为变量,在设计过程中可以随时修改d的数值来改变圆柱体的尺寸。
三、关系的定义和使用关系是指不同参数之间的数学关系。
在CATIA中,可以通过关系来定义参数之间的约束关系。
例如,可以定义两个尺寸之间的等于、大于、小于等关系,或者定义两个尺寸之间的比例关系。
这样,在设计过程中,当一个参数的数值改变时,与之相关联的其他参数的数值也会自动调整。
四、参数和关系的使用示例下面以设计一个简单的零件为例,介绍参数化建模的基本操作方法。
首先,定义一个数字参数A和B,分别表示零件的长度和宽度。
然后,定义一个关系,将A和B相乘得到零件的面积。
接下来,定义一个尺寸参数C,表示零件的厚度。
最后,通过关系将面积和厚度相乘得到零件的体积。
这样,当A、B或C的数值改变时,零件的尺寸和体积都会自动调整。
五、参数化建模的优点和应用参数化建模具有很多优点。
首先,它可以提高设计的灵活性和效率。
通过参数化建模,可以方便地进行模型的调整和修改,极大地节省了设计时间和成本。
此外,参数化建模还可以提高设计的准确性和一致性,保证了模型的质量和稳定性。
基于 CATIA的典型结构桥梁三维参数
化设计技术研究
摘要:为了解决钢结构桥梁工业化生产中的生产决策问题和快速下料问题,保证钢结构桥梁的广泛推广。
本文基于CATIA平台,展开了典型结构桥梁三维参数化设计方法的研究。
根据典型桥梁的结构特点,开发了基于CATIA的参数化桥梁建模方案,并在126省道南京江宁区段改扩建工程成功应用,这种设计模式在桥梁工程设计、施工、运营的各个阶段可实现快速建模,使桥梁工程的建模周期缩短了25%,大大提高了设计效率。
关键词:CATIA;桥梁;三维模型;参数化
0引言
随着现代桥梁建设的发展,桥梁结构越来越复杂,需要建立和计算大量的数据。
传统设计软件的弊端日益明显,随着BIM技术的出现,如何向参数化、信息化转变,基于BIM技术进行桥梁参数化设计,减少工作量,提高工作效率,已成为一大难题[1]。
参数化设计需要通过相关的参数化软件实现技术约束与设计结果之间的交互[2]。
设计师可以优化设计和设计创新。
通过调整设计参数,使得桥结构在工程领域有很强的逻辑性,这一点尤为明显,桥结构设计以线型为基线,在基线方向上有一个相对特定的截面形状,相关的规则和元素组合是固定的。
构件按各自的逻辑用线与线型连接起来,通过改变相应的参数来达到改变设计方案的目的[3],如果能利用BIM技术进行参数化设计,相应地调整参数,进行系统优化,就有利于提高项目设计效率,解放生产力,达到事半功倍的效果[4]。
1典型桥梁结构参数化建模特点及方法
1.1 参数化建模特点
基于CATIA的参数化设计是指用约束命令来表示桥梁模型形状的特征,从模
型中提取几个主要尺寸,并将定位和测量作为用户定义的变量。
其他相关维度将
通过一些公式进行计算和修改,完成数据库的驱动和更新,其参数化特点如下。
(1)自定义参数:建立不同类型构件的参数可以通过用户自由设定参数值。
(2)全尺寸约束:在模型设计中,单个图形的尺寸是有限的,不可忽略,
几何图形的变化仅限于图形大小。
(3)参数驱动尺寸修改:参数化建模是基于标准图来加以限制的。
通过修
改设计参数来调整模型大小。
(4)数据关联:通过更改模型的总体尺寸限制和参数,设计模型可以自动
更新其他相关尺寸的限制。
(5)结构树:在结构树中可以保存配置和参数变化的设计过程,在设计过
程中修改模型参数。
(6)参数化模板:通过知识工程模块可实现参数化和模型设计,其提供了
先进的模板组件,这些组件是标准化和可重用的。
1.2 典型桥梁结构参数化建模方法
通过CATIA里的设计模块可以创建不同种桥墩、桥梁和一般结构。
在建立桥
梁模型之前,应根据其技术知识和特点,对桥梁结构进行分析。
匹配工程设计过
程中的三维BIM模型。
确保三维参数化模型的结果在工程中形成数据传输、引用
和数据联动。
2基于CATIA典型桥梁参数化建模方案
2.1 桥梁节段结构及参数确定
在建立桥梁三维模型之前,先识别桥梁模型中的参数变量,然后探寻不同参
数之间的内在联系,快速设计出符合要求的分段模型,描述模型的几何信息参数
数量会不同程度地引起模型变化,模型的精细程度由用户控制,可以相互独立地
改变。
图1 标准节段轮廓模型
2.2 桥梁节段标准件参数化设计实现
模型构件的设计参数由知识工程模块中的个性化功能表示,同一类型的模型
构件的设计参数也可以存储为通用构件,主要体现在尺寸关系、尺寸限制、尺寸
标注及特征关系等。
同一类型的标准零件可以合并到目录库中,建模时可直接从
目录中获取,以减少设计误差,提高桥梁施工效率。
(1)CATIA V6环境的设置
由于CATIA软件里不能表示模型参数和项目树之间的关系。
由于知识模块的
使用频率较低,必须设置Caita环境,并在结构树表示支持参数更改的参数。
(2)驱动参数与模型创建
桥梁模型构件的参数化驱动模型的创建过程如下:
1)确定控制参数。
首先应确定该桥的特征参数,例如桥梁的高度h,宽度b,腹板厚度t等。
2)实现参数与几何尺寸的联动。
描述模型构件的截面形状,对轮廓尺寸设
置各个方向的限制,结合公式编辑器,使得几何尺寸与控制参数结合起来,定义
尺寸和公式。
3)创建实体模型。
通过对桥梁模型的外边线绘制完成后,随后进入零件设
计模式,点击凸台功能,制作三维桥梁模型,与模型拉伸的参数化方法相同。
图2 驱动参数设置与实体模型创建
(3)设计表设置
项目表是通过桥梁构件模型自动生成的,项目表中的数据行可以自动链接到组件的几何尺寸。
通过更新模型参数和项目表的连接功能,可以加快速度,而无需重新建模。
设计表的设置步骤具体如下:
1)创建设计表,通过点选构件模型中的不同类型的控制参数,统一汇总到设计表中,包含桥梁模型的特征参数b、h、t、r1和r。
2)在弹出窗口中,点击按钮断开设计表,打开excel,并在表中输入一组已定义的默认参数值,“项目表”窗口中的数据自动更新为excel数据,项目表控制参数的数据配置完成。
3)设计表验证。
当数据行在项目表中被选择,单击对话框中的应用程序按钮。
CATIA主界面中的模型将立即更新为带有参数函数附加尺寸的模型。
图3 桥梁模型单元参数化设计表
(4)目录文件的创建
创建目录库文件要以设计表文件为基础,再与构件模型联合运行,从而生成Catalog文件,创建过程如下:
1)创建模型标准库。
创建新的文档类型文件,在库结构树中添加新的章节
或行,设置组件系列,选择默认catpart文档,并创建相应的目录库文件,通过
文件调用模板。
2)调用模型标准库。
使用CATIA V6打开目录文件后,使用目录浏览器功能
打开默认库,预览特定的Catalog Browser文件参数配置,并应用已定义参数的
模板在目录树中查找标准零件,将要设置参数的行拖到目录库浏览器窗口的外侧,就可以实现在主界面加入标准件的目的。
图4 桥梁参数化模型目录文件创建
(5)标准件库信息存储
在未来的桥梁建模过程中,标准构件直接保存在本地文件夹中,定义构件名
称(构件模型),配置的构件路径为XML文件,用户通过模块模板在界面选择中
选择类型,加载XML配置并装配。
3应用实例
126省道南京江宁区段改扩建工程,工程起自普觉寺附近接126省道雨花台
区段,项目全线从绕越高速至银杏湖大道有长约6.5km的高架桥,从三环至S445
有长约5.5km的高架桥,桥梁占比约30%,新建跨河桥梁10座,长518米,其中
大桥2座,长212米,主线跨线桥9座,长1496米。
主线高架和互通匝道桥以
钢混组合箱梁和钢混组合板梁为主;对于沿线地面桥主要是以跨径20m以下的预
制混凝土空心板桥为主。
图5 主线高架效果图
(1)在设计阶段,依据设计图纸进行分类,对桥梁上、下部结构在平曲线
骨架上进行参数化建模。
通过对设计方案的分析,得到了该桥结构的几何信息,
每个模型都包含几何数据,如桩基之间的距离、长度、直径等,并进行了参数化。
上部结构主要根据箱梁截面的截面尺寸生成参数化模型。
(2)在施工阶段,结合设计过程数据和施工参数,对桥墩和箱梁模型进行
拆分细化,满足项目管理和验收要求。
(3)在运维阶段,根据项目模型,在运行过程中集成BIM管理平台的项目
信息,对三维可视化模型进行空间上的管理和设备方面的维修。
4 结论
结合桥梁工程设计、施工、运营阶段的资料和桥梁配置规则,建立了基于CATIA的桥梁参数化建模技术方案,该方案也适用于126省道南京江宁区段改扩
建工程,在桥梁工程设计、施工、运营的各个阶段可实现快速建模,使桥梁工程
的建模周期缩短了25%,下一步将继续进行三维正向设计研究,为后续系统的开
发设计奠定了基础。
参考文献
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汤圣君,张叶廷,许伟平等. 三维GIS中的参数化建模方法[J]. 武汉大学学报(信息科学版),2014,v.39(09):1086-1090+1097.
基金项目:江苏省交通科学研究计划项目资助(2019Y69)
孟祥荫,男,1994.07,山西大同,硕士,助理工程师,土木工程。