CATIA参数化建模理念

iiii“工程制图”），在视图选项卡上单击“正视图”命令，窗口上会有一个“在3D几何图形上选择参考平面”的提示，如图26,此时将工作界面切换到三维体界面，选择正视图投影的面，即可生成正视图，如图27。剖面图是基于正视图创建的，在视图选项卡上单击“偏移截面分割”命令，在需要剖切的正视图上画一条剖视线，如图28，双击左键可以结束剖视线的绘制。单击图纸即可生成剖面图，如图29。图263.拱坝参数化建模拱坝主要分为双曲拱坝和重力拱坝，以双曲拱坝为例，其主要结构为：基本拱圈体形、闸墩、表孔、中孔、底孔、廊道及其他细部结构。下面具体介绍拱坝基本体形的参数化建模。

拱圈方程基本体型主要以拱圈曲线设计为主，常用的拱圈曲线主要为抛物线方程曲线、对数螺旋线方程曲线等。在CATIA中通过方程曲线建立坝体控制高程得拱圈曲线，再利用多截面拟合的方式生成拱坝基本体形实体完成基本体形设计。以抛物线拱圈方程为例，基本体形如图30。图30图30抛物线方程如下：左岸：抛物线方程如下：左岸：上游面：x=Rulixtgauli右岸：上游面：x=RurixtgauriX2X2y=(Ruli+Ouli)- 2xRulix2.xx x2y=(Ruri+Ouri)- 2xRuri下游面：x=下游面：x=Rdlixtgadlix2y=(Rdli+Odli)- 2xRdli下游面：x=RdrixtgadriX2y=(Rdri+Odri)- 2xRdri式中：Rdi和Rui分别表示下游坝面和上游坝面的拱端曲率半径；Odi和Oui分别表示下游坝面和上游坝面的拱端曲率中心坐标；脚标中l和r分别表示左半拱和右半拱。新建拱坝基本体型特征参数。特征参数主要包括拱圈平面的高程Z、Ruli、Ouli、Ruri、Ouri、Rdli、Odli、Rdri、Odri、Xuri（上游坝面右拱圈的水平长度）、Xdri、Xuli、Xdli，拱圈行控制参数h。在这里我们新建顶层拱圈的相关特征参数，如图31

参数Z=610,000mmRuli=291,300mmRdli=268,910mmRuri=301,830mmRdri=278.360mmOuli=8.700mmOdli=17,090mmOdri=7.640mmXuri=308,340mmrE5f.-Xdri=295,OOOmmi二诩Ouri=-1.830mm系列产品系列表格中的单元数只是顶层拱图参数Z=610,000mmRuli=291,300mmRdli=268,910mmRuri=301,830mmRdri=278.360mmOuli=8.700mmOdli=17,090mmOdri=7.640mmXuri=308,340mmrE5f.-Xdri=295,OOOmmi二诩Ouri=-1.830mm系列产品系列表格中的单元数只是顶层拱图31,可定义为一个系列产品，而零件设计表是创建用来控制系列产品的尺寸值和特征的激活状态，式，用户可以随时进行修改。上文建立的一组参此可以创建一个EXCEL设计表记录每层拱圈的特h二1征参数。手创建eXcel设计表：单击“知识工程”工具栏上的“设计表命令”，会弹出一个“创建设计表”的对话框，选择“使用当前的参数值创建设计表”，如图32,单击“确定”按钮，会弹出一个“选择要插入的参数”对话框，将左边要插入的参数转移到已插入的参数中，如图33,点击确定，会弹出“设计表属性”会话框，如图34,配置“选项卡”中有顶层拱圈新建的特征参数，单击“编辑表”，会生成一个EXCEL表，表中输入各层拱圈的特征参数，如图35,保存EXCEL表，在“关系”树上会多一个刚才新建的EXCEL设计表，双击“设计表”可以看到设计表中的内容，如图36。晶i参数Z=610,000mm知识工程危Ruli=291,300mm图32设计表.3活动,配置行；1图345WPS表格▼鹤MX页面布局表格梅t审阅视图特色功能mM翦切冷11▼苴A===S局$%，期xTElH1C祜贴，考复制BIU田▼眨▼•、▼云三n三三三合并居中^目通行□筮S 突出显示^求和▼侨选▼排序▼格式▼行和列▼01n日西回R\B**，E1Docer-在送模板X§j：］gongba.xlsX+H7aa匚110.59AECIDEFIGH I J KL M1Z(mm)Ruli(nim)Rdli(mm)Ruri(mm)Rdri(nim)Ouli(mni)Odli(mjTi)Ouri(mm)Odri(mjii)Xuri(mjTi)Xdri(min)Xuli(mjn)Xdli(mm)2610291.326B.91 301.8327B.36S.7 17.09-1.83 7.64 308.34 295293.B9| 281135902B0248.41 290.65257.Bl28.18 38.7117.53 29.31 297.55 27B2B6.17 2674560264.33216.98 274.43220.4154.71 72.2644.61 60.83 281.95 254273.61 2455520246.27189.83 254.14194.3784.4 102.2476.53 97.7 260.76 224260.62 22464S0233.4170.63 240.21170.97105.28 123.1593.47 122.81 242.6 200246.97 2057440227.76157.91 232.05154.SS114.RR135.23|110.591138.26 220.IS 175231.2S 1868400221.51142.57 226.67146.27120.65 146.34115.49 142.64 187.66 145185.81 1439370223.93125.76 228.71132.41114.71 156.88109.93 150.23 132■22 9S126.29 9210350247.12103.64 237.31119.1687.58 173.0697.39 157.54 92.67 6672.02 5011332175.89116.04 1H4.86125.24154.11 153.96145.14 144.76 29.45 20is.i?|_ _12I图35

图36绘制拱圈抛物线：抛物线绘制方法与重力坝WES曲线绘制方法相同，首先新建相应的fog曲线，如图37,其中x、y的关系式为各抛物线方程，新建参考线，再将CATIA工作界面切换到“形状的创成外形设计”中，选用“线框”工具栏中的“平行曲线定义”命令绘制抛物线曲线，如图38,用同样的方法分别绘制其它三条抛物线曲线，最终生成一个整体拱圈，如图39。点开“关系”树中的“设计表”选项，会有一个配置参数，选中单击右键编辑公式，令“配置”二参数h，如图40，配置的作用是显示不同高程的拱圈，例如，将660m高程的拱圈定为第1个拱圈，依次定义其它拱圈，此时更改配置的数值可以显示相应的拱圈，而不需要重复画其它高程的拱圈。

图38610610左上参考线610fc_t610左下参考线610左下610右上参考线610^_t610右下参考线图39图38610610左上参考线610fc_t610左下参考线610左下610右上参考线610^_t610右下参考线图393.4.拱圈模板设计610^T旗61口拱圈在重力坝模板设计中讲述了三种方法（超级副本、用户特征和文档模板）保存模板，在此用“用户特征”命令创建拱圈模板。单击“创建用户特征”命令，弹出“定义用户特征”对话框，在“定义”选项卡下的选定部件中选中拱圈所有元素，部件输入中自动为XY平面（画拱圈时以XY平面为基准），如图41,在“参数”选项卡中将参数h发布，如图42,最后单击确定即可生成单个拱圈模板。

3.5.建立拱坝基本体型图413.5.建立拱坝基本体型碎1蛾入1元箱入1文档1属性|揄出|美型|三用参加值名称ARuri30183…Rdri27836...Ouli8.700...Odli17.090...Ouri-1330...Odri7.640...Xuri30834...Xdri295.00...Xuli29389…Xdli281.00...偏谈0.000...||#^h1是hJ15.UUU...左短弦长18.001...右短弦长18503...V母已发布名称：h口 图 图_42 定义用户特征（编轴模式）。雁］,就肖1新建一个CATIA文件，单击“从文档实例化”命令，选择上文中保存的单个拱圈模板，选中之后会弹出“插入对象”对话框，在“选定”项中选中与“输入”项中相对应的xy平面，在“参数”项中输入参数h（h的范围是从1到大坝典型拱圈数）的值，如图43,同样的方法依次改变参数h的值，最终生成拱坝的所有拱圈，如图44,单击“多截面实体”命令，弹出“多截面实体定义”对话框，依次选中所有的拱圈曲线，在“耦合”选项中，将“截面耦合”设为顶点，如图45,单击确定即可生成拱