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DOI:10.12170/20190124002
楼涛,包腾飞. 基于3DEXPERIENCE平台的CATIA二次开发下的拱坝结构快速建模[J]. 水利水运工程学报,2020(1):98-
104. ( LOU Tao, BAO Tengfei. Rapid modeling of arch dam structure under CATIA secondary development based on
3DEXPERIENCE platform[J]. Hydro-Science and Engineering, 2020(1): 98-104. (in Chinese))
基于3DEXPERIENCE平台的CATIA二次开发下的
拱坝结构快速建模
楼 涛
1, 2
,包腾飞
1, 2, 3
(1. 河海大学 水利水电学院,江苏 南京 210098;2. 河海大学 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏
南京 210098;3. 三峡大学 水利与环境学院,湖北 宜昌 443002)
摘要: 拱坝的曲线曲面众多,结构复杂,建模过程繁琐且耗时耗力。为便于快速构建拱坝模型,提高建模效率,
减少建模过程中的重复工作,提出了一种基于CATIA二次开发的拱坝三维建模方法。该方法依托于
3DEXPERIENCE平台,运用面向对象的Python语言,利用Python代码简洁易懂的特点,通过自动化接口连接
CATIA模块,对CATIA模块进行二次开发。编写的二次开发程序可读取给定的EXCEL文件中的拱坝模型参
数,自动生成草图,继而构建实体,实现批量构建三维形状的功能。这种快速建模方式不仅提高了工作效率,
3DEXPERIENCE平台还具有多阶段建模、叠加模型、关联模型的技术特点,为实现三维环境下的模型并行协同
设计提供了基础。
关 键 词:拱坝;3DEXPERIENCE平台;CATIA二次开发;Python语言
中图分类号:TV642.4 文献标志码:A 文章编号:1009-640X(2020)01-0098-07
拱坝是一种高次超静定空间壳体结构,加之常位处高山峡谷,所以其结构和边界条件十分复杂。其中
的双曲拱坝在水平和铅直界面都呈拱形,且双曲拱坝的每个横切面都不相同,参数严格约束,一般的三维软
件无法如此精细化建模
[1-2]
。随着技术的发展,黄艳芳等
[3]
将CATIA引入水利工程三维建模中
[4-5]
,但拱坝模
型中存在许多异型体,这些异型体的模型参数复杂,且不易更改,如果光靠设计人员去一一构建,需要花费
较多的时间,且效率不高。因此,本文基于CATIA进行了二次开发,开发出了能够实现拱坝结构快速构建
功 能 的 自 动 化 建 模 程 序 , 提 高 模 型 构 建 效 率 。 CATIA 二 次 开 发 方 法
[7-8]
主 要 有 : 自 动 化 对 象 编 程
(Automation API)和基于构件的应用编程(CAA-RADE)。达索公司的3DEXPERIENCE(3DE)平台作为
CATIA V6版本,集成了CATIA所有功能,并提供并行、修改协同等功能,因此对3DE平台的CATIA模块
进行二次开发更具有应用价值。本文基于3DE平台利用Automation API接口开发了拱坝三维建模二次开
发程序,以某拱坝模型为例,对其三维模型进行构建,全过程以Python程序驱动CATIA模块,通过模型特
征参数构建拱坝
[6,9]
,实现了拱坝三维模型快速、准确、智能的构建。
1 基于3DE平台的建模系统
与其他主流三维软件不同,3DE平台以多阶段建模、叠加模型、关联模型为技术核心
[10-12]
,为实现三维
收稿日期:2019-01-24
基金项目:国家重点研发计划资助项目(2018YFC1508603,2016YFC0401601);国家自然科学基金资助项目(51579086,
51739003);广西重点研发计划项目(桂科AB17195074)
作者简介:楼 涛(1994—),男,浙江宁波人,硕士研究生,主要从事水工结构工程研究。E-mail:lt719087161@163.com
通信作者: 包腾飞(E-mail:baotf@hhu.edu.cn)
第 1 期
水 利 水 运 工 程 学 报
No. 1
2020 年 2 月 HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING Feb. 2020