PipeCAD之管道標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)PipeStd(2)
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Key Words. PipeCAD, PipeStd, 管道設(shè)計(jì)軟件，管件庫(kù)
1. Introduction
管道標(biāo)準(zhǔn)部件庫(kù)程序PipeStd的主要用法與PDMS的Paragon模塊類似，主要也是采用參數(shù)化的方式來(lái)表示管件。每種類型的管件Category包含三個(gè)集合：參數(shù)集Parameter Set、點(diǎn)集Point Set和形集Geometry Set。本文主要來(lái)介紹如何創(chuàng)建一個(gè)參數(shù)化的標(biāo)準(zhǔn)管件。如下圖所示為一帶頸對(duì)焊法蘭Weld Neck Flange的參數(shù)化管件：
圖1 法蘭參數(shù)化模型
2. Category
類型Category是一類管件數(shù)據(jù)的集合，如90度彎頭、閘閥等。創(chuàng)建類型的時(shí)候會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建其三個(gè)必須的集合：參數(shù)集、點(diǎn)集和形集，如下圖所示：
圖2 創(chuàng)建Category
3. Parameter Set
參數(shù)集合Parameter Set用來(lái)定義該種類型的管件需要輸入哪些參數(shù)，即管件標(biāo)準(zhǔn)中定義的數(shù)據(jù)。
圖3 帶頸對(duì)焊法蘭尺寸數(shù)據(jù)表格
上圖來(lái)于：http://www.wermac.org/flanges/dimensions_welding-neck-flanges_asme-b16-5.html
為ASME B16.5標(biāo)準(zhǔn)中定義的尺寸數(shù)據(jù)。其中每個(gè)尺寸，如A，D等都可以看作為這里參數(shù)集中的一個(gè)參數(shù)。
圖4 參數(shù)集定義
每一個(gè)參數(shù)可以對(duì)應(yīng)一個(gè)尺寸，在上圖4所示的左邊定義好參數(shù)集后，在右邊的列表中可以為每個(gè)管徑的管件輸入相應(yīng)的尺寸數(shù)據(jù)。
4. Point Set
點(diǎn)集Point Set主要用來(lái)定義管件的連接點(diǎn)或一些輔助定義位點(diǎn)。如下圖所示：
圖5 點(diǎn)集定義
每個(gè)點(diǎn)需要定義一個(gè)編號(hào)，對(duì)于點(diǎn)的編號(hào)也有約定。如對(duì)于普通的管件，編號(hào)1、2表示管件的兩端。對(duì)于三通其支管要用編號(hào)3等。這些約定是為了后面生成軸測(cè)圖的要求。點(diǎn)的位置PX，PY，PZ及方向DX，DY，DZ都是可以用前面定義的參數(shù)表示。如某個(gè)值要用參數(shù)1，就寫(xiě)成$PA1。或者還可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式，如：$PA1 + 2 * cos($PA2)等。
5. Geometry Set
形集Geometry Set主要來(lái)定義管件的幾何形狀。使用一些基本形狀，如長(zhǎng)方體，圓柱體、圓臺(tái)體等來(lái)構(gòu)造管件外形。每種基本體都是用參數(shù)表示，如下圖所示為圓柱體的參數(shù)：
圖6 參數(shù)化基本體
對(duì)于圓柱體，需要確定其軸向PAXI，高度PHEI及直徑（PDIA）等。對(duì)于數(shù)據(jù)值型的參數(shù)都是可以使用數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)表示。這樣可以使不同的管徑對(duì)應(yīng)不同的形狀。
圖7 DN10和DN80的法蘭
6. Conclusion
綜上所述，通過(guò)定義參數(shù)集、點(diǎn)集和形集來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)管件的參數(shù)化。通過(guò)統(tǒng)一的方式，對(duì)任意標(biāo)準(zhǔn)管件進(jìn)行參數(shù)化處理。這樣程序操作方式統(tǒng)一，使用簡(jiǎn)單。對(duì)于一些特殊管件，也可以通過(guò)這種方式來(lái)建模，靈活自由。不像有的軟件是將管件類型通過(guò)硬編碼的方式寫(xiě)在程序中，如果要增加程序中沒(méi)有的管件類型，只有改程序的不便。
管件標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)程序PipeStd的管件定義基本成型，下一步實(shí)現(xiàn)管道等級(jí)Piping Specification功能。管道等級(jí)的作用主要用于篩選過(guò)濾，方便材料控制。考慮到后面生成ISO軸測(cè)圖的功能，因?yàn)槊糠N管件都會(huì)有SKEY，而這些SKEY已經(jīng)分好類型了。所以管道等級(jí)的處理也盡量簡(jiǎn)化，直接根據(jù)SKEY來(lái)分大的類型及小類，如法蘭的大類為Flange，小類里面根據(jù)SKEY來(lái)篩選，FLWN， FLSO等。