关于CATIA的贴边钢岔管辅助设计程序开发应用_刘园_伍鹤皋_石长征_汪洋.pdf

网络出版时间：2015-03-10 14:36 网络出版地址：/kcms/detail/42.1202.TV1436.001.html 第４６卷 第４期 人　民　长　江 Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．４ ２０１５年 ２月　 　 Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　 　 Ｆｅｂ．， ２０１５ 　　文章编号：１００１－４１７９（２０１５）０４－００３７－０５ 基于 ＣＡＴＩＡ的贴边钢岔管辅助设计程序开发应用 刘　园，伍 鹤 皋，石 长 征，汪　洋 （武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉４３００７２） 摘要：针对水电站贴边钢岔管设计繁琐、工作量大、有限元计算前处理耗时长的缺点，利用 ＣＡＴＩＡ二次开发工 具 ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ６．０编写了计算机辅助设计程序。该程序集成了ＣＡＴＩＡ中快速建模、网格 自动剖分和管节展 开三大模块，并能生成包含节点、单元、材料等有限元分析前处理信息的ＡＮＳＹＳ程序 ＡＰＤＬ命令流，实现了与 有限元软件的无缝对接。结合一工程实例采用该辅助设计程序开展了贴边岔管的设计，并与其他方法进行了 对比，验证了设计程序的可靠性和稳定性。结果表明该程序具有设计速度快、精度较高等优点，具有较高的实 用价值。 关　键　词：水电站压力管道；贴边钢岔管；ＣＡＴＩＡ二次开发；计算机辅助设计 中图法分类号：ＴＶ７３２．４１　　　 文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１６２３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４１７９．２０１５．０４．００９ 　　在低水头水电站厂房中广泛采用的贴边岔管由 边岔管展开时，由于难以求得相贯线的展开曲线方程 主、支管相贯连接而成。为了改善岔管的应力状态，在 及精确的法线方向，贴边外轮廓线的展开采用了差分 主、支管相贯线两侧一定范围内，设置与管壳紧密贴合 代替微分的近似方法，有一定的误差。除了上述两个 的加固补强板，该结构简单，制作容易，在中小型低水 辅助设计系统的展开模块外，国内还有几种计算机辅 头电站中应用广泛，尤其在地下埋藏式岔管中应用的 助设计程序，如天津水利水电勘测设计研究院程建华 ［３］ 更多。但贴边岔管相贯线为空间曲线，进行体形设计 等利用 Ｃ语言编制的展开计算程序 ，福建省水利水 和管节展开时，主、支管及贴边的计算尤为复杂，如运 电科学研究所林 日东利用 ＶＢＡ语言编制的展开图绘 用 ＡＮＳＹＳ交互式建模时费时较长，操作易出错，且模 制程序［４］，中国水利水电第七工程局有限公司黄建等 型建成后不易修改。而在 ＡＮＳＹＳ交互设计中需多次 ［５］ 在 ＣＡＤ中利用 ＶＢＡ编制的展开程序 。这３种方法 建模，致使贴边岔管体形设计和结构分析的效率很低。 都通过推导较精确的展开计算公式编制展开程序，但 因此，如何快速、准确地完成岔管设计及其展开已成为 展开图与展开点坐标不能同时出现在设计图上，使用 迫切需要解决的一项技术问题。 起来不够方便，且展开模块功能也比较单一。 随着计算机辅助设计的发展，近年来出现了许多 ＣＡＴＩＡ软件具有强大的曲面造型功能和先进的 优秀的结构分析设计软件，但是在贴边岔管的辅助设 参数化设计理念，并提供了多种访问ＣＡＴＩＡ对象的编 计领域，目前只有笔者所在课题组开发的基于 Ｃ＃． 程方法。本课题组已开发的基于 ＣＡＴＩＡ的月牙肋钢 ＮＥＴ的贴边钢岔管计算机辅助设计系统及袁梅基于