平面闸门可视化CAD集成系统研究
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摘要
平面闸门是闸门最常见的形式，其设计任务繁重，出图量大。本文根据水工金属结构CAD研究现状，着眼于国内平面闸门的主要结构形式，借鉴了相关CAD系统的开发经验，研制开发了一套平面闸门CAD集成系统(PGCAD系统)。主要研究内容如下：
1、研究探讨了CAD的系统结构；根据平面闸门的设计过程和特点，采用集平面结构设计——有限元建模——施工图绘制——计算说明书生成于一体的设计方法。选用当前流行的VC、VB开发工具混合编程，使系统具有友好的用户界面和高效的计算能力。
2、依据现行的《水利水电工程钢闸门设计规范》、《水电站机电设计手册》，综合相关的钢结构设计原理，研究了平面闸门的结构设计计算方法并研制开发了平面闸门结构设计子系统。
3、根据平面闸门的结构特点，在ANSYS中建立平面钢闸门的几何模型，系统自动生成APDL命令流，部分实现了闸门有限元建模自动化。
4、探讨了平面闸门参数化绘图的程序开发技术，研究建立了水工金属结构图形库，开发了平面闸门布置图绘制子系统，实现了平面闸门布置图的自动绘制。
5、研究了Word软件的VB开发技术，探讨了计算设计报告的自动生成技术，初步实现了平面钢闸门计算说明书自动生成。
The plane gate is adopted most widely, whose design is burdensome and heavy. According to the present situation of the CAD research in Hydraulic Metal and the main form of the plane gate, a integrating CAD system is developed by referring to the experience of related CAD system development. The main contents are as follows:
1. This paper discusses the structure of CAD system. According to the design process of the plane gate, this paper combines the structure design, special FEM modeling and working drawing and calculation description in PGCAD system. During the programming, Mixed-language programming technology is applied by using the prevalent developing tools such as VB, VC and so on, which makes PGCAD system bear friendly interface and high computation efficiency.
2. According to water resources and hydropower engineering specification for design of steel gate, mech-electric design handbook for hydropower station and with the consideration of the related theories on steel structure, this paper studies the design method and calculation theories of the plane gate. On the basis on above, the plain structure design subsystem is developed.
3. With the using of the APDL streaming based on ANSYS and according to the specialties of plane gate, the geometry model of plane gate is set up automatically, the modeling work in plane gate FEM analysis is semi-automatic.
4. The parameterized method of disposition drawing of the plane gate is discussed in this paper. With the foundation of the establishing of a graph library of Hydraulic Metal, the working drawing subsystem is developed, which realizes the auto-disposition drawing.
5. The technology of auto-calculation description is discussed, and the calculation description subsystem is developed based on Word software using VB, so the PGCAD system is more practicable.
1、研究探讨了CAD的系统结构；根据平面闸门的设计过程和特点，采用集平面结构设计——有限元建模——施工图绘制——计算说明书生成于一体的设计方法。选用当前流行的VC、VB开发工具混合编程，使系统具有友好的用户界面和高效的计算能力。
2、依据现行的《水利水电工程钢闸门设计规范》、《水电站机电设计手册》，综合相关的钢结构设计原理，研究了平面闸门的结构设计计算方法并研制开发了平面闸门结构设计子系统。
3、根据平面闸门的结构特点，在ANSYS中建立平面钢闸门的几何模型，系统自动生成APDL命令流，部分实现了闸门有限元建模自动化。
4、探讨了平面闸门参数化绘图的程序开发技术，研究建立了水工金属结构图形库，开发了平面闸门布置图绘制子系统，实现了平面闸门布置图的自动绘制。
5、研究了Word软件的VB开发技术，探讨了计算设计报告的自动生成技术，初步实现了平面钢闸门计算说明书自动生成。
The plane gate is adopted most widely, whose design is burdensome and heavy. According to the present situation of the CAD research in Hydraulic Metal and the main form of the plane gate, a integrating CAD system is developed by referring to the experience of related CAD system development. The main contents are as follows:
1. This paper discusses the structure of CAD system. According to the design process of the plane gate, this paper combines the structure design, special FEM modeling and working drawing and calculation description in PGCAD system. During the programming, Mixed-language programming technology is applied by using the prevalent developing tools such as VB, VC and so on, which makes PGCAD system bear friendly interface and high computation efficiency.
2. According to water resources and hydropower engineering specification for design of steel gate, mech-electric design handbook for hydropower station and with the consideration of the related theories on steel structure, this paper studies the design method and calculation theories of the plane gate. On the basis on above, the plain structure design subsystem is developed.
3. With the using of the APDL streaming based on ANSYS and according to the specialties of plane gate, the geometry model of plane gate is set up automatically, the modeling work in plane gate FEM analysis is semi-automatic.
4. The parameterized method of disposition drawing of the plane gate is discussed in this paper. With the foundation of the establishing of a graph library of Hydraulic Metal, the working drawing subsystem is developed, which realizes the auto-disposition drawing.
5. The technology of auto-calculation description is discussed, and the calculation description subsystem is developed based on Word software using VB, so the PGCAD system is more practicable.
引文
1．胡友安．三峡大型水工闸门结构分析及计算机应用研究．硕士学位论文，南京：河海大学，1997
2．陈文龙．船闸人字门可视化CAD集成系统研究．硕士学位论文，南京：河海大学，2003
3．曹平周，朱召泉．钢结构．北京：科学技术文献出版社，1999
4．中华人民共和国电力行业标准．水利水电工程钢闸门设计规范DL/T 5039-95．北京：中国电力出版社，1996
6．郑人杰，殷人昆．实用软件工程．北京：清华大学出版社，1997
7．陈余年，方美琪．信息系统工程中的面向对象方法．北京：清华大学出版社，1999
8．王萍．C++面向对象程序设计．北京：清华大学出版社，2002
9．候俊杰．深入浅出MFC(第二版)．武汉：华中科技大学出版社，2001
10．本书编写组．Visual C++6.0 MFC类库参考手册．北京：人民邮电出版社，2003
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15．高铁军．VC4.1数据库接口及其数据库功能的实现．东北大学：黄金学报，1999年6月Vol．1 No．2：138
16．希望图书创作室．中文Access 97教程．北京：宇航出版社，1998
17．谭建国．使用ANSYS 6.0进行有限元分析．北京：北京大学出版社．2002
18．嘉木工作室．ANSYS5.7有限元实例分析教程．北京：机械工业出版社，2002
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20．张晋西．Visual Basic与AutoCAD二次开发．北京：清华大学出版社，2002
21．陈和群，彭宣茂．有限元微机程序与图形处理．南京：河海大学出版社，1992
22．东箭工作室．Word 2000中文版易学易用专辑．北京：人民邮电出版社，1999
23．Microsoft Corporation．全面掌握Office 2000应用程序开发．北京：清华大学出版社，2000
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28．胡源哲．掌握Visual C++MFC程序设计与剖析．北京：清华大学出版社，2001
29．吴晓涵．面向对象结构分析程序设计．北京：科学出版社，2002
30．俞集辉，贾代平．面向对象技术与可视化开发环境．计算机系统应用，2001．02
31．焦永利．计算机图形学教程．北京：北京理工大学出版社，1997
32．杜平安，陈红梅．AutoCAD R14计算机辅助设计教程．成都：电子科技大学出版社，1999
33．李风华．AutoCAD 2002/2000 VBA开发指南．北京：清华大学出版社，2001
34．王钰．用VBA开发AutoCAD 2000应用程序．北京：人民邮电出版社，1999
35．张广宇，高玉亮，等．用VBA二次开发AutoCAD的探讨．哈尔滨商业大学学报，2001．12
36．矫桂娥．UNIX平台弧形闸门可视化CAD系统研制．南京：河海大学硕士论文，2002
37．周兰庭．平板式钢闸门的计算机辅助设计程序研制．南京：河海大学硕士论文．2002
38．刘冬梅．船闸人字型钢闸门CAD系统研究与设计．南京：河海大学硕士论文，1996．4
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