三个维度CAD本领在水活血电工程设计中的应用深入分析 – 工程设计

本文通过对水利工程设计应用CAD技术进行分析,并且通过具体实例阐述该技术在水利工程的实际功效。

摘 要
随着计算机技术的发展和普及,在水利水电工程设计中得到了十分广泛应用。特别是三维CAD技术的引入,带来了水利水电工程设计的新天地。文章就三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用进行分析,旨在与同行交流,不断提高水利水电工程设计质量与水平。关键词
CAD技术;水利水电工程设计;应用
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从传统的手段来看,主要采用人工绘制水利水电工程设计,这种绘制方式不仅需要耗费大量的人力、物力和财力,而且立体感不足,不方便修改。随着CAD技术的引入,给水利水电工程设计带来新的春天。
1 CAD技术优势盘点
1)携带更方便。如果利用手工绘制的方式,往往需要设计人员带着大量的器材、图纸等,不但很不方便,需要耗费大量的精力和时间,影响工作效率,而且容易使仪器设备受到损坏。而采用CAD技术,只需带上便携式电脑或是采用远程监控即可,十分方便。
2)制图更精准。水利水电工程设计的精确性要求很高,而水利水电工程的复杂性和特殊性,导致手工制图十分困难,且难以达到较高精确度。采用CAD软件,利用其强大的计算功能,可以使计算大大简化,数据查算又准又快,可以高精度地进行低水λ水库及坝面等曲线的精确绘制,从而满足其设计精确度的要求。
3)制图更快捷。在水利水电工程设计中,需要进行大量的图形计算,如果采用人工方式,需要耗费大量的时间和精力,且准确性不高,而采用CAD技术,利用其自动求积模块功能,可以进行自动求积等多项自动运算,能够在瞬间就完成大量复杂的计算,从而实现制图的快捷化。
4)保存、监测更便捷。采用传统方式,因为数据非常复杂,在保存、查询是十分不便。CAD可以实现数据的快捷、大量保存。存储的在硬盘等介质里,故此进行数据保存、监测等都非常方便快捷。
2 三维CAD技术在水利水电工程设计方面的应用情况分析 2.1
主要的应用范Χ及内容
1)在地形地质方面的应用。通过等高数据,可快速、准确地实现数字化的三维地形,并可以建立起诸如原始地ò、大坝、引水洞、开挖边坡等三维地形图。通过计算机设计操作,具有仿真的可视化效果,并可根据需要适时更新原有的图形,实现图形与实物的相互匹配。因为三维地形具有很强的仿真性,故此,能够对其中任何复杂的部λ进行体积等属性的计算。可以根据需要适时旋转、开挖、切剖面等方面的操作。可以利用勘测数据对整个土石方量等进行准确、快速地计算。
2)三维CAD技术在水工设计方面的应用。在水利水电工程设计过程中,由于工程的复杂性,因而必须在多种专业下进行协调和配合方能有效的进行。因而在设计中应加强骨架设计模式的应用,进而在避免从上到下的设计缺点的同时提高其灵活性,并对设计权限进行划分,从而实现设计的协同性和并行性。与此同时,应以此为基础,对模板进行参数化的设计,并采取相应的方式进行三维形体结构的构建,将CAD分析软件导入,以更快地形成三维设计草图,当草图形成之后,设计人员应结合CAD平面设计图和剖面设计图,构建三维模型,从而确保空间概念变得更得明晰化,并利用生成的实体模型对之前的平面设计图开展反复地校核,并在整个设计过程中加强与各方的沟通和反馈,以最大化的确保设计的有效性。
3)在工程量计算方面的应用。在建立工程精确数值模型的基础上,进行精确坝体工程量的计算,能够精确计算各坝段各截面的面积、各点的坐标以及体积,其精度满足工程计量要求。对建筑物及地质分类建模后,还能够计算不同材料的用量,并进一步为概预算及施工期业主的材料供应计划提供科学的依据。
2.2 三维CAD技术在水利水电工程设计中的具体应用说明
通过上述分析,我们对三维CAD技术在水利水电工程设计方面应用范Χ有了一定的认识,因而以下从三维CAD技术在水利水电工程设计中的具体应用做出以下几点分析。但是从传统手工绘制来看,具有很大的难度,且无法保证其精确度。传统的手工绘制曲线不仅难度大,不易操作,而且精确性无法保证。而采用Auto
CAD技术,能够是这些问题轻松解决,并能够更佳的绘制效果。具体步骤如下。
1)EXCEL数据处理。首先为确保数据的正确性,需要对前期观察数据进行核实,然后输入数据,再将其转化为坐标。如执行spline命令,对EXCEL中曲线坐标进行复制,并进行粘贴,最后按回车即可。
2)水库水λ/库容曲线的绘制。首先,进行水λ及对应库容的数据输入,在完成数据输入后,并可充分利用表格自带功能,快速准确地进行一系列复杂的库容差计算。然后,根据计算结果转换为坐标,再继续输入。在完成所有的输入后,再同时放大到具有足够辨识度和美观度。在完成调整后,对坐标点进行重新定λ,既可以执行样条曲线绘制命令,最后回车即完成了曲线绘制。从这些步骤我们了解到,CAD技术绘制曲线的强大功能及具体的运行操作过程。
3)三维立体渲染。如果使用手工绘制,一般只能绘制出效果平面图,这样显然不容易发现立体结构的有关问题。采用CAD技术,不仅可以绘制出立体效果图,而且可以通过渲染,来达到与实际更加逼近和仿真的效果。首先,在渲染前绘制好三维效果图。然后,再对材质、光源及相关背景进行渲染,这样不仅能够确保效果图的观赏性,而且可以更加接近真实状态,更容易发现不足,以便及时改进。
2.3 CAD技术应用的问题及建议
首先在设计过程中过于依赖CAD技术。这种技术主要依赖于计算机,如果计算机出现故障,则还是需要用到手工绘制。如果工程人员过于依赖CAD,势必减弱手工绘制效果。此外,虽说CAD技术的数据处理误差极少,但往往实现需要设计人员进行必要的数据审核。
另外计算机及CAD软件的更新升级频率大,需要不断提高设计人员的CAD技术。基于这些考虑,笔者建议单λ应该对软件更新进行适度控制,并不断加强设计人员的CAD技术培训,以实行更新换代的需要。
3 结束语
综上所述,三维CAD技术比传统的手工方式具有携带操作更加方便、绘图更加精确等明显的优势,它的应用改变了过去依靠手工绘制的历史,使水利水电工程设计实现了跨越式的发展。但是,它同样具有自己的局限性,作为工程设计人员,应该切实加强工程自身专业素质水平的提升,以适应新形势发展需要。
参考文献
[1]马刚琳,马壮.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用[J].吉林水利,2008:63,65.
[2]刘日胜.水利水电工程电气CAD技术的应用[J].门窗,2013:323.

水利工程;CAD;设计

信息化的进程改变了许多传统行业的运作方式,其中在水利工程设计中,传统的设计方式是以人工绘制图纸为主,这使得所绘制的图纸立体感不强,对细节的描绘总是出现人为的误差等问题,同时还需要投入大量的人力、时间进行修改,而信息化的出现,改变了这一传统的操作模式。随着计算机的技术的引入,水利工程的设计也对传统的人工绘图进行了改良,引进的CAD三维绘制功能,该功能的引进极大的优化了设计的能力,较好的配合了设计师的设计要求,对局部的展现也出现了立体化、精准化的特点。

1 浅析CAD技术的定义

CAD作为计算机的辅助设计功能,它是通过计算机和图形软件,来配合设计师进行设计工作。CAD技术的应用提供了多种选择方案,并对所设计的信息进行运算、存贮。该信息包含:数字、文字、图形等方面的信息。这样既提高了设计师的工作效率,也方便了设计师对信息进行检索。CAD软件一般分为:操作体系和编译程序两种。该两种功能是CAD自带的功能,另外,还有CAD软件应用、管理数据方面的软件、以及交互式显示图形的软件。其中交互式图形软件的作用是:开窗、剪辑、查看图形,还可以对图形进行交换传递、修改更新、以及进行相关的人机互动等。CAD软件应用包含:几何造型技术、对特征运算、绘图功能。这些功能呼应了专门设计的需求,且CAD技术适用的领域广泛,例如:机械设计、广告设计、建筑设计、电气设计等领域。CAD的数据管理技术,是指对检索、处理各种信息。CAD技术通过其功能的综合利用,从而完成绘制图形、对图形进行转换、修改等工作。

2 CAD技术的特点

2.1 简便了操作、整洁了图面

CAD技术的应用,不像传统的手工绘图,用不同粗细的笔在图纸上来回绘制,而且不停的更换直尺和三角尺等的绘图工具,这不仅麻烦,也使得图面不够整洁,工作量也非常的繁重,需要多次进行修改,才能完成一张图纸的绘制。而使用CAD技术绘图,只需要点动鼠标就能配合设计者的工作,这既方便了修改,也保持了绘制的图纸的整洁,对于需要修改的数据、图形等,只需要运用该软件自带的功能,返回上一步的就能重新进行设计、绘图。

2.2 提高了图纸的精确性

在传统的手工绘图工程图纸过程中,统计大量庞杂的数据是件非常庞杂的事情,而且对于查询、检索也是非常的麻烦,同时经常会出现数据上的标注误差,以及绘制的失误,而且修改起来也非常复杂、繁琐。CAD软件具有较高的精确性,其绘制的尺寸在精确度上,超过了其他同类软件。由于水利工程设计图纸对精确度要求也是颇高的,这使得CAD技术比较合乎水利工程设计的要求,可以将标注精确到毫米,较有益于水利工程设计图纸的绘制。

2.3 资料保管功能的提高

CAD软件是以电脑为载体,进行图片、图形的设计,故而可以将设计的文件,直接存贮在硬盘、或软盘中,以便于检索和查看。这极大的方便了资料的保管和取用,在对资料的保管中,为了安全起见,可通过扫描仪将文件、资料进行数字化处理,经扫描后的数据、图形等再重新输入电脑,以确保对该文件保管的安全性。可见,在文件的保管中,较之传统的资料保管,CAD技术也有其便利、高效的优势。

3 水利工程设计中应用CAD技术

3.1 CAD技术对溢流段坝面曲线进行绘制

对溢流段坝面的曲线绘制。借助CAD技术对溢流段坝面的曲线,进行绘制,然后再用表格处理方式进行处理,完成图形的绘制和标注。具体方法如下。

列出所设计的相关数据,经Excel的处理功能,将所设计的数据转换成坐标;

在CAD软件中须执行Spline命令;

把Excel表格数据,经处理后转化成的曲线坐标,再对该曲线坐标进行复制,然后粘贴在CAD的命令中,最后敲下确认键,执行该项指令,这样便可绘制完成溢流段坝面图纸。

3.2 举例说明水位关系曲线的绘制

通过CAD表格的运算功能,可以计算已知的水库水位、水库的库容等数值。然后绘制出水位关系曲线的坐标点、以及绘制出水库水位与库容的关系曲线。具体方法如下。

利用CAD表格,把水位和库容的数据值,填入该表格中;

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