Creo中参数化钢结构在工程中的应用.docVIP

1 前言 Creo 2.0是美国PTC公司于2012年3月推出的一款参数化设计软件，其前身为Pro/E。PTC公司卓越的参数化设计技术，改变了传统的CAD领域的设计观念，从诞生之日起，就引领着CAD设计技术的时代潮流，并成为了该领域的标准。Creo系列软件的颁布，再次引起CAD领域的技术变革，解决了在可用性、互操作性、技术锁定和装配管理方面困扰已久的CAD应用难题。 Creo 2.0中的钢结构设计模块AFX操作简单，型材库丰富，绝对称得上是钢结构设计的好助手。但是钢结构框架设计也面临和存在着问题，比如钢结构模块中型钢截面梁的截面尺寸(也就是型钢的型号)不能针对客户的需求智能化的自动改变，而工程设计中，很多时候，钢结构框架的型钢型号是需要改变的。针对钢结构参数化方面的探索，已有相关学者做了不少的工作，李鑫在文献[1]中利用Acess数据库和VB.NET语言在Solidworks的开发平台上开发了起重机钢结构的参数化设计系统；徐格宁，高要臣在文献[2]中利用Visual C++ 6.0语言在AutoCAD的平台上二次开发出了立体车库钢结构参数化的三维模型；江渡、单泉、兰丽华在文献[3]中利用二次开发工具Pro/TOOLKIT在Pro/E的平台上开发了铁道客车钢结构的三维参数化模型，上述文献都是借助于其他的二次开发工具达到了钢结构的参数化设计目的，但是参数化的对象基本都是针对钢结构的结构尺寸而言。针对钢结构截面梁的截面尺寸进行参数化，也就是型钢型号可选的参数化钢结构，无论基于Creo以前的版本还是现在的Creo 2.0，利用软件本身的参数化功能，通过编程来改变钢结构中型钢截面梁的截面尺寸，以达到截面梁的截面尺寸智能化改变的目的，尚未见相关文献报道。 本文的目的，旨在针对钢结构工程设计中型钢型号需要改变的问题，阐述一种参数化钢结构截面梁截面尺寸即通过改变型钢型号以改变型钢截面尺寸的思路和方法，为了阐述该思路和方法的实现过程，本文以所述钢结构框架的底框为例，来具体说明。 2 钢结构框架底框分析 参数化功能的实现是建立在对产品结构详尽分析的基础上的。参数化设计的核心概念是参数，而参数在模型中主要是通过“尺寸”的形式来体现的。参数的意义可以确定系列化的产品。参数化的目的是通过修改参数即可生产不同尺寸的产品，而关系作为参数化设计的另一重要因素，是确保达到这种目的一种手段。因此对产品结构的分析目的，要达到两点：第一，提取产品的关键参数；第二，提取确保满足系列化尺寸基本形状变化的关系式。基于以上分析，针对钢结构框架的底框(如图1所示)，对其参数化的要求如下：① 底框的长度(边横撑)能够改变；②底框的宽度(边顺撑)能够改变；③中顺撑列数可以改变，中顺撑在底框长度方向上要均匀排列，分三种情况：Ⅰ当中顺撑列数不变底框长度改变时，中顺撑排列要自动随着改变并均匀排列；Ⅱ当底框长度不变中顺撑列数改变时，中顺撑排列要自动随着改变并均匀排列；Ⅲ当底框长度和中顺撑列数都改变时，中顺撑排列要自动随着改变并均匀排列；④边横撑、中横撑和边顺撑是同一种型号的槽钢，且槽钢型号可变，即截面梁的截面尺寸可以改变；⑤中顺撑采用的槽钢型号可以改变；⑥中横撑在底框宽度方向的中心位置；⑦边横撑、中横撑、边顺撑和中顺撑槽钢型号可以不一致，且注意边横撑、中横撑、边顺撑的槽钢型号要大于等于中顺撑。 图1 钢结构框架的底框 综合以上对钢结构框架底框的参数化要求的分析，提取参数如表1所示。 表1 参数 DK_L/(ZSC_N+1) (1) 中顺撑的阵列间距为： DK_L/(ZSC_N+1) (2) 经过以上分析，要在Creo 2.0的软件平台上，利用其AFX钢结构模块，先建立所述底框的基础模型，然后通过参数化功能，实现只要修改表1中的5个参数中的一个或者几个就能改变模型的目的。 3 钢结构的参数化过程 图1所示，为所述底框的三维模型，下面分析在Creo 2.0建立其满足其参数化要求的三维参数化模型的过程： (1)创建文件存放文件夹。在D:\works下新建一文件夹，并命名为dk_afx； (2)选择工作目录。启动Creo 2.0，单击功能区中的“选择工作目录”，选择D:\works\dk_afx为工作目录； (3)创建装配文件。单击“快速访问”工具栏中的“新建”，在弹出的“新建”对话框中，选取“装配”类型，选择“设计”子类型，命名为dk，如图2所示，单击“新建”对话框中的“确定”按钮，系统进入装配环境，如图3所示； 图2 “新建”对话框 图3 装配环境 (4)创建记事本。单击“快速访问”工具栏中的“新建”，在弹出的“新建”对话框中，选取“记事