集成CAD/CAE分析技术的三维设计方法在水电枢纽布置中的应用探索

摘要

三维设计将为水电枢纽工程设计带来了巨大的变革，把设计推上了前所未有的高度。目前，适用于电站枢纽设计的三维设计方法和CAD/CAE集成化分析在水电工程中运用理论是两个国内水电行业三维设计研究的盲点。本文基于专业的三维基础软件平台，结合水电工程设计特点，在实际工程中实现了水电枢纽布置方案的三维设计。在此基础上创建了枢纽工程主体建筑物的三维参数化交互设计程序，大大提高了设计效率，开发了大型水电行业三维CAD/CAE集成化复合接口，初步完成了枢纽工程的三维CAD/CAE集成化设计方法的应用，为推动水电行业设计方法的革新提供参考。
　　 借鉴其他行业三维设计成功经验的同时，结合水电行业设计特点，选定Autodesk公司三维设计系列产品为工作平台，围绕电站枢纽的三维设计方法和CAD/CAE集成化分析在水电工程中运用两方面内容进行了研究：
　　 (1)提出了枢纽工程三维设计的整体流程，对三维设计技术在枢纽布置方案中运用的关键技术难题进行了分析，并提出了相应的解决方案，创立了一套适用于电站枢纽布置工作的三维设计方法。以其宗电站枢纽工程为依托，对本设计方法进行了验证，初步实现了枢纽工程的三维设计。
　　 (2)分析了CAD/CAE集成分析技术在枢纽布置中运用的技术路线，并开发了CAD/CAE集成化复合数据接口，实现了其宗枢纽工程典型建筑物的CAD/CAE集成化分析，给出了即时判别和反馈。在此基础上提出了CAD/CAE集成化分析下的设计修改快速反馈机制。
　　 (3)开发了枢纽主体建筑物三维参数化交互设计程序，为枢纽工程项目生命周期管理的实现提供了一定的技术支持。
　　 本文将集成CAD/CAE分析手段的三维设计技术运用到实际电站枢纽布置中，具有一定的推广应用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1选题的背景及意义

1.2三维设计在国内外运用现状

1.3研究内容

第二章水电枢纽工程三维设计的关键技术及解决方案

2.1枢纽布置三维设计流程

2.2三维设计与信息化水电枢纽工程

2.3三维实体模型构建技术

2.4枢纽复杂地形、地质三维实体构形技术

2.5枢纽布置方案三维设计的核心理论及技术

2.6枢纽布置三维设计整体架构及软件环境

第三章三维设计技术在水电枢纽布置中的工程应用

3.1工程概况

3.2适用于三维CAD/CAE集成分析技术的地形、地质构建

3.3枢纽三维开挖设计及工程量即时统计

3.4枢纽典型建筑物三维设计

3.5枢纽三维布置

3.6厂房机电设备三维设计

3.7三维设计辅助功能

3.8本章小节

第四章CAD/CAE集成化分析技术在枢纽三维设计中运用

4.1枢纽三维布置CAD/CAE分析技术

4.2 CAD/CAE在枢纽布置中技术难题及解决方案

4.3三维CAD/CAE集成化分析复合接口程序开发

4.4枢纽典型建筑物CAD/CAE集成化分析实例

4.5本章小节

第五章枢纽主体建筑物三维参数化交互设计程序开发

5.1三维参数化实体造型技术

5.2 Civil 3D平台下三维参数化造型功能的实现

5.3枢纽主体建筑物三维参数化交互设计程序开发实例

5.4基于交互程序的枢纽三维布置流程及优势

5.5本章小节

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

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致谢