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水利水电设计论文CAD技术应用论文

水利水电设计论文 CAD 技术应用论文 摘要: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。 前言 在过去, 对于水利水电工程的设计方案都是依靠人工来手工绘制 的,这种传统的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 技术的概念及发展状况 CAD 技术虽然是以计算机的高速运算和高存储量为特点,但是仍 然是一项以人的主管意识和创造力为为主导的技术, 它是将计算机一 定的逻辑判断处理的功能与人类的创新思维、 知识以及实践经验相结 合,实现人机交互工作的一门技术。CAD 技术的发展经历了不同的阶 段。CAD 技术起步于二十世纪五十年代末期,当时 CAD 技术仅仅被定 义为某个单一的方面,在发展的最初期阶段,人们对 CAD 技术的期待 也仅仅是能借此技术摆脱繁琐、耗时的手工绘图工作。后来 CAD 技术 才开始被重视,进而迅速稳定的发展。进入二十世纪末期后,随着网 络计算机技术的迅速发展,CAD 技术开始广泛进入各个企业领域。目 前,CAD 技术更是被广泛的推广和应用。在多种工程设计和生产领域 中起着关键性的作用。 2.CAD 技术优势盘点 2.1携带更方便 采用传统手工绘制的方式,需要设计人员随身携带图纸和器材, 这样做既费时又费力,并且给工作带来不便,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。 2.2制图更精准 由于水利水电工程的图纸设计关系到整个工程的成败, 因此不能 有一丝马虎,设计的精准度要非常高,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位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。 2.3制图更快捷 在水利工程设计的过程中对于图纸设计的方便快捷有着相应的 要求,传统的设计方式法由于需要大量的图形和运算,因此这个过程 汇总如果采用人工的方式就会既耗时又耗力,而且准确性也不高,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。 3.三维 CAD 技术在水利水电工程设计方面的应用情况分析 3.1主要的应用范围及内容 1)在地形地质方面的应用。由于水利水电工程施工的条件可能 非常复杂,因此需要能完全的还原地貌,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貌、大坝、引 水洞、开挖边坡等三维地形图。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位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)水工设计方面的应用。由于工程从设计到施工都要经历一个 非常复杂的阶段,因此需要多方密切配合。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。建立一个模型,能够有效地计算 出坝段的横截面积,能对坝体的工程量进行准确的计算,能对大坝的 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。 3.2三维 CAD 技术在水利水电工程设计中的具体应用说明 通过以上分析, 我们已经对水利水电工程设计中 CAD 技术的应用 优点和效果有了一定的了解, 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 AutoCAD 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)水库水位/库容曲线的绘制。首先,进行水位及对应库容的数 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位,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。 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

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