一種基于VB和CATIA的斜心墻土石壩建模方法技術

本發明專利技術公開了一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法，基于VB語言對CATIA進行二次開發，通過VB調用CATIA進行建模，包括以下步驟：基于已有的地形地質資料建立三維地形模型；關聯VB與CATIA；在VB中設計包含位置控制參數和形狀控制參數的VB界面；在VB中編寫代碼，根據壩軸線端點坐標創建壩軸線；在VB中編寫代碼，完成壩體設計；運行程序，輸入參數，生成模型。傳統設計模式的表現方式抽象，糾錯能力低下，極大限制了設計效率的提升。這種基于VB和CATIA的信息化建模方法，利用了軟件的二次開發、參數化及三維可視化特性，可避免傳統水利工程設計模式的缺點，提高效率。

A Sloping Core Earth Rockfill Dam modeling method based on CATIA and VB

The invention discloses a dam information modeling method based on CATIA and VB, VB language was two times the development based on CATIA modeling by VB called CATIA, which comprises the following steps: establishing 3D terrain model based on the existing geological data; VB associated with CATIA; design includes position control parameters and shape parameters the VB interface in the VB code; in VB, the dam axis coordinates to create the dam axis according to the code; in VB, completion of the dam design; operating procedures, input parameters, generating model. The traditional design patterns are abstract and low error correcting capability, which greatly limits the design efficiency. The information modeling method based on VB and CATIA utilizes the two development, parameterization and 3D visualization of the software, which can avoid the shortcomings of the traditional hydraulic engineering design patterns and improve efficiency.

【技術實現步驟摘要】
一種基于VB和CATIA的斜心墻土石壩建模方法
本專利技術涉及水利工程的計算機輔助設計
，特別是一種基于VB（VisualBasic）和CATIA的斜心墻土石壩建模方法。
技術介紹
在世界上第一臺計算機問世后，計算機技術以驚人的速度發展，計算機輔助設計（CAD）技術已深入應用到相關領域，傳統尺規作圖也基本退出歷史舞臺。在計算機技術日臻成熟的今天，二維CAD技術在水利行業工程中也得到了廣泛應用。目前的設計模式高度成熟，具有完備的制圖規范，且各對象不包含模型信息、對象之間不存在邏輯關系，故設計方法簡單，但其直觀性和糾錯能力差、編輯修改復雜繁瑣。隨著數字化的發展，基于三維的CAD技術開始得到應用，三維設計的集成化、智能化、可視化、網絡化、并行化等優勢得以展現，是技術進步的必然趨勢。目前國內外流行的三維設計軟件有很多，CATIA是在市場上有較為影響力的一款。CATIA是法國達索公司開發的一款集CAD/CAE/CAM于一體的BIM（建筑信息模型）軟件，具有強大的實體建模和曲面建模功能，可通過參數化建模實現所有對象的建立與修改。該軟件目前正廣泛應用于航空航天、汽車制造、造船、機械制造等眾多行業和領域。由于缺乏普遍適用的統一規范和水利工程具有唯一性及復雜性，三維設計方法的應用依舊呈現出一種較為落后的狀態，CATIA在水利行業的運用也尚未得到普及。水利工程壩址處的地質條件復雜，不易勘察清楚，在初步設計階段的設計方案不一定為最佳方案。在施工過程中，隨著施工的深入，地質條件進一步明了，潛在的軟弱夾層或低強度巖基才會暴露出來。故由于地址條件的不確定性，建筑物的結構形式和尺寸及壩軸線位置等參數都有調整的可能性。由于水利工程的復雜性，在施工過程中各結構之間的局部矛盾也時有發生。這些問題在傳統的二維設計模式下將產生較大工程量，不利于提升設計效率。因此傳統設計模式的表現方式抽象，糾錯能力低下，極大限制了設計效率的提升。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種基于VB和CATIA的斜心墻土石壩建模方法，基于VB和CATIA的信息化建模方法，利用了軟件的二次開發、參數化及三維可視化特性，提高水利工程的設計效率。本專利技術為解決上述技術問題采用以下技術方案：根據本專利技術提出的一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法，包括以下步驟：步驟一、基于已有的地形地質資料建立三維地形模型；步驟二、關聯VB與CATIA，用于實現VB與CATIA的參數對接，保證VB能夠識別CATIA的關鍵字和VB中的代碼能在CATIA中執行；步驟三、在VB中設計包含位置控制參數和形狀控制參數的VB界面，位置控制參數和形狀控制參數將通過VB界面的文本框輸入；所述位置控制參數為壩軸線端點坐標；步驟四、編寫代碼，根據壩軸線端點坐標創建壩軸線；步驟五、在VB中基于步驟四中建立的壩軸線實現壩體剖面的草圖編輯和實體拉伸，并基于步驟一中建立的三維地形模型實現布爾命令，并引用VB界面的文本框中的參數，完成壩體的建模。作為本專利技術所述的一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法進一步優化方案，所述步驟一具體如下：根據已有地形圖提取等高線的坐標點，然后將所有的坐標點導入CATIA并擬合成曲面，以該曲面為限制生成三維地形模型。作為本專利技術所述的一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法進一步優化方案，所述步驟四具體如下：根據步驟三中的壩軸線端點坐標，在VB代碼編寫窗口中通過Set命令獲取CATIA中的三維地形模型，通過AddNewPointCoord命令創建壩軸線端點坐標的相應點，通過AddNewLinePtPt命令創建壩軸線。作為本專利技術所述的一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法進一步優化方案，所述步驟五具體如下：通過Set命令獲取CATIA中的三維地形模型和壩軸線，并基于壩軸線創建一與壩軸線垂直的平面，通過Setreference命令獲取該平面并將其作為參考平面，通過CreatePoint命令和CreateLine命令在該參考平面上繪制壩體各部分的二維草圖，通過constraint命令使用步驟三中的形狀控制參數對二維草圖的輪廓尺寸進行約束，使壩殼、心墻和棱體排水的尺寸與所述步驟三中的形狀控制參數一致，通過pad命令對二維草圖進行拉伸形成實體，最后用布爾命令減去該實體與步驟一中的三維地形模型的重合部分，完成壩體設計。作為本專利技術所述的一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法進一步優化方案，所述形狀控制參數包括各壩頂高程和寬度、馬道頂部高程和寬度、壩體上下游坡度以及心墻頂部高程和上下游坡度；所述馬道頂部高程和寬度包括排水棱體的頂部高程和寬度，所述壩體上下游坡度包括排水棱體的坡度。本專利技術采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：（1）本專利技術改變了傳統二維建模的直觀性不足的問題，通過三維模型，將設計對象更富有立體感地展示出來；解決了利用二維的CAD技術制圖時，因必要的反復修改導致大量重復工作的問題；在設計理念和方式上改變了傳統的設計模式，從信息化的角度使設計效率得到根本的提升，使設計成果更加準確；對本建模方法建立的模型進行更深層次的利用，可產生更高的效率效益；（2）本專利技術以CATIA的三維建模功能為核心，將設計對象以直觀的三維模型呈現，使模型清晰直觀，更加方便設計者闡述自己的設計理念；基于CATIA的進程外程序調用接口，通過VB語言對CATIA進行二次開發，形成了一種模型參數易修改，模型生成自動化的信息化建模方式，減少了重復工作，提高了設計質量；（3）本專利技術所述的一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法，不僅適用于土石壩，也適用于諸如重力壩、拱壩、支墩壩等基本壩型；同時，基于本專利技術所建立的模型也可進一步進行填筑量計算、有限元分析及生成二維工程圖等工作；總之，由于本專利技術基于信息化的建模理念具有很好的普適性，可應用于多種壩型，甚至各種水工結構，所建立的模型不僅僅局限于結構展示，也可基于該模型進行深層次的分析，在水利行業具有很好的應用前景。附圖說明圖1為本專利技術的方法流程圖；圖2為本專利技術的VB界面圖；圖3為本專利技術的壩體三維模型圖；圖4為本專利技術的整體模型布置圖。附圖中的標記解釋為：1為壩軸線，2為壩殼，3為心墻，4為排水棱體，5為三維地形模型。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的技術方案做進一步的詳細說明：本專利技術的保護范圍并不僅僅局限于本實施方式的描述。一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法，如圖1所示流程，具體步驟如下：步驟一、基于已有的地形地質資料建立如圖4所示的三維地形模型5：根據已有地形圖提取等高線的坐標點，然后將所有坐標點導入CATIA并擬合成曲面，以該曲面為限制生成三維地形模型。步驟二、關聯VB與CATIA：在VB中根據需要引用相關的CATIA庫文件，并通過代碼關聯VB與CATIA，實現VB與CATIA的參數對接，保證在后續的二次開發中VB能識別CATIA的關鍵字和VB中的代碼能在CATIA中執行。關聯代碼如下：DimcatiaAsObjectOnErrorResumeNextSetcatia=GetObject(,"catia.application")IfErr.Number<>0ThenSetca本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、基于已有的地形地質資料建立三維地形模型；步驟二、關聯VB與CATIA，用于實現VB與CATIA的參數對接，保證VB能夠識別CATIA的關鍵字和VB中的代碼能在CATIA中執行；步驟三、在VB中設計包含位置控制參數和形狀控制參數的VB界面，位置控制參數和形狀控制參數將通過VB界面的文本框輸入；所述位置控制參數為壩軸線端點坐標；步驟四、編寫代碼，根據壩軸線端點坐標創建壩軸線；步驟五、在VB中基于步驟四中建立的壩軸線實現壩體剖面的草圖編輯和實體拉伸，并基于步驟一中建立的三維地形模型實現布爾命令，并引用VB界面的文本框中的參數，完成壩體的建模。

【技術特征摘要】
1.一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、基于已有的地形地質資料建立三維地形模型；步驟二、關聯VB與CATIA，用于實現VB與CATIA的參數對接，保證VB能夠識別CATIA的關鍵字和VB中的代碼能在CATIA中執行；步驟三、在VB中設計包含位置控制參數和形狀控制參數的VB界面，位置控制參數和形狀控制參數將通過VB界面的文本框輸入；所述位置控制參數為壩軸線端點坐標；步驟四、編寫代碼，根據壩軸線端點坐標創建壩軸線；步驟五、在VB中基于步驟四中建立的壩軸線實現壩體剖面的草圖編輯和實體拉伸，并基于步驟一中建立的三維地形模型實現布爾命令，并引用VB界面的文本框中的參數，完成壩體的建模。2.根據權利要求1所述的一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法，其特征在于，所述步驟一具體如下：根據已有地形圖提取等高線的坐標點，然后將所有的坐標點導入CATIA并擬合成曲面，以該曲面為限制生成三維地形模型。3.根據權利要求1所述的一種基于VB和CATIA的土石壩信息化建模方法，其特征在于，所述步驟四具體如下：根據步驟三中的壩軸線端點坐標，在VB代碼編寫窗口中通過Set命令獲取CATIA...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王天興，張繼勛，任旭華，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32