导管架节点计算机绘图数学模型及程序设计

摘要

随着计算机应用技术的飞速发展，计算机辅助设计在各个领域中得到了广泛的应用。相交管件直接应用于海上平台的导管架，其展开相贯线的传统作法是采用几何作图法，过程复杂、费时，且绘制的展开图精度低。本课题通过对AutoCAD进行二次开发，实现了轴相交的管及两端都具有偏心距的管的相贯线展开的参数化和可视化的计算机辅助设计。本文主要涉及的研究内容如下： 1.本文利用解析画法几何的理论，推导出轴相交的管和两端都具有偏心距的管的相贯线展开的数学模型，提出了两两相贯的三管相贯线展开坐标的选取办法。 2.利用Visual LISP语言在AUTOCAD2004平台上开发了轴相交的管和两端都具有偏心距的管的相贯线展开程序。程序逐点计算展开曲线上一系列离散点的坐标，再逐点连接绘制出能达到要求精度的相贯线展开图。在生成相贯线的同时输出相关曲线的数据。 3.程序应用下拉菜单和AutoCAD截取点等方式编制了人机交互的界面。这样可以方便，直观地输入数据。 4.程序输出的数据为钢板的使用提供了板尺，提高了板材使用效率。 通过实践证明，本程序具有以下特点：展开图形参数化，生成图形速度快，展开相贯线精度高，操作简单，适用范围广。根据所生成曲线，利用数控切割机切割，可高效的得到精确的管件，也可以绘制放样图，提供板尺，直接用于生产。

目录

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声明

第一章 绪论

1.1近海平台导管架节点展开程序发展现状

1.2CAD技术特点及应用

1.2.1CAD技术的特点

1.2.2CAD技术的应用

1.2.3CAD技术的优点

1.3课题来源及研究意义

1.4课题研究的内容和要解决的问题

1.5课题研究的关键技术

第二章 程序开发平台及语言说明

2.1原始操作平台AUTOCAD

2.2VISUAL LISP语言特点及功能

2.2.1VISUAL LISP的语言特点

2.2.2VISUAL LISP可视化编辑的实用功能

2.3VISUAL LISP程序与AUTOCAD应用开发

2.4专业应用设计程序的质量要求

第三章 导管架相贯线的数学模型

3.1相贯线展开的解析算法

3.2异径斜交管数学模型的建立

3.3异径错心斜交管数学模型的建立

3.4相贯线展开坐标参数方程

3.5多管相交的相贯线数学模型建立

3.5.1如何判断多管相贯

3.5.2多管相贯线展开坐标的选取

第四章 软件结构框图及程序说明

4.1海上平台导管架单线图

4.2软件主程序说明

4.2.1主程序框图

4.2.2轴相交相贯线展开程序操作框图

4.2.3两端都具有偏心距的管的相贯线展开程序操作框图

4.3下拉菜单设计说明

4.4程序加载说明

第五章 程序的功能及操作界面

5.1程序的主要功能

5.2程序操作界面和使用方法

5.2.1类型选择

5.2.2点截取

5.2.3尺寸参数输入

5.2.4判断语句

5.3数据输出

5.4本程序的特点

第六章 展开实例和数据说明

6.1轴相交相贯线展开实例

6.2数据说明

6.3两端都具有偏心距的管的相贯线的展开实例

6.4数据说明

第七章 结论和展望

7.1主要结论和研究成果

7.2课题的研究展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

附录

致谢