CN108491645B - 基于Autodesk Inventor Professional软件的拱肋放样操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于Autodesk Inventor Professional软件的拱肋放样操作方法,其特征在于以Autodesk Inventor Professional软件作为操作平台并通过相关程序的应用与操作直接进行钢管拱肋分段直线代替曲线的放样工作，输出的工程图能够直接用于制作时的钢板下料及卷管且无需再次进行钢板放样,并通过不同参数的设定也能够使得到的放样图用于成品钢管的下料，对各节段单节直管能够进行模拟拼装与焊接并验证单节放样图的准确性。本发明的优越效果是：能够间接验证展开图的正确性并提前避免错误的发生。无需进行数据采集，更换软件。大大提高了工作效率和施工质量与精度,工艺简单操作便捷、简单易行。
Description
技术领域
本发明涉及基于Autodesk Inventor Professional软件的拱肋放样操作方法,属于桥梁工程技术领域。
背景技术
目前，现有技术采用方法包括：人工放大样法、计算机作图法、坐标计算法。
1、人工放大样法；
钢管拱肋施工现场制作时，传统工艺采用人工放大样的方法。选择平整、光洁、坚实的混凝土地面或者放样平台，建立与钢管拱肋立面设计图一致的直角坐标系。采用钢尺、经纬仪、全站仪作为测放工具，根据设计图纸的拱轴曲线公式和包含预拱度值的拱肋坐标表，对拱轴曲线1：1比例测放出大样。沿底边X轴线划分出X向的间距，Y轴划分出加预拱度值后对应的Y坐标，分别作出垂直连线，找出需要的拱轴线交点。采用曲线样板平滑连接各交点形成拱轴曲线，法线方向偏移1/2钢管外径，形成钢管拱肋的轮廓线。以上下轮廓线作为边线、拱轴曲线作为中心线，根据规范的要求，划分出各节段直管，复核无误后，进行数据采集。对各节直管编号，测量出直管上、下边线长度、斜接头的偏斜角度的数据。然后再对单节直管进行展开下料。放大样方法存在如下缺点：放样场地比较大，平整度影响放样精度；耗费时间和人力，放样精度受人的操作、仪器精度、测量数值误差多种因素影响。
2、计算机作图法；
利用计算机的Excel、autuoCAD软件，对钢管拱肋的立面图1：1比例放样，通过绘制适当的辅助线，利用软件的查询功能，提取各直管段的必要的数据。依据设计图纸的拱肋坐标表，在Excel电子表格中输入X，(Y+预拱度值)坐标列表表达。当图纸提供的X向间距较大，设计点位密度不符合时，按原间距的1/3至1/2增加X向点位，对应Y坐标根据拱轴曲线公式计算后，再将预拱度值按曲线公式计算内插。利用电子表格中内置函数功能实现拱轴坐标值的计算。另建一列(X，Y)合并后的数列，以autoCAD能识别的方式表达。
启动autoCAD软件，设置对应的单位，X、Y坐标方向的与设计图一致，命令拦输入绘制条样曲线命令，将合并后(X，Y)坐标数列快捷键复制粘贴，则自动生成拱轴线线型。再通过偏移钢管半径生成钢拱的的上下弧线。根据设计节段点绘制分段线，依据规范划分直管节段。包含全部数据的图形即能够形成。利用软件的查询和尺寸标注命令，得到直管段的拼装状态的数据，再进行单节直管的展开工作。计算机作图法采集数字精度、放样效率都比较高。存在的缺点是得到数据后还需要进行直管段的展开放样，无法直接得到展开图用于钢管的卷制与下料。
3、放样坐标计算法；
在设计提供的钢管拱肋的立面图上，建立以钢拱内弧底边为X轴，过拱顶中点矢高方向为Y轴，钢拱内弧弦长中点为原点的直角坐标系。根据设计图提供的拱轴曲线公式和钢拱预拱度的参数，拱轴线与钢拱内弧线存在的平面几何关系，推导出钢管拱肋内弧线上任意两点A和B坐标的计算公式。再以坐标推导出A、B点连线(即直管段钢管的下边线)的长度及与X轴的倾斜角公式。推导出的是一组很复杂的包含角函数的二次式。设定一个B点的坐标(X2)解方程式能够求得对应的(Y2)值。将得出的坐标值列表表达，即能够得到钢拱内弧上所需点的坐标。进而计算出单节直管两端的角度与长度。放样坐标计算法的优点：是等分点能够根据精度要求随时计算，放样精度高；缺点是计算过程复杂繁琐。
通过上述能够看出，现有技术采用的方法只是通过放样或计算，确定出钢管拱肋分段直线代替曲线的位置。进行数据采集，再得到各节段单节直管拼装状态的参数。无法用于直接生产，直管管节卷制或者成品钢管下料时，还需要进行单节直钢的展开工作。每跨钢拱由数十个直管管节组成，且每个直管段长度和端头斜度都不相同。虽然直管斜节的展开并不复杂，但由于需要数据采集、数据转移，再利用其它方法或软件进行单节斜接直管的展开，增加了冗余的工序，费时费力且容易出错。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的基于Autodesk InventorProfessional软件的拱肋放样操作方法。
本发明所述方法包括以下步骤：
步骤1、建立放样拱轴线：
步骤1.1、新建一个项目，建立拱肋放样文件夹,打开Autodesk inventorProfessional软件，新建一个Sheet Metal.ipt格式文件，进入钣金模块制图状态，将拱肋坐标X、Y+预拱度值输入生成工作点，绘制一条条样曲线将其约束在工作点上，形成拱轴线,完成草图后保存,通过步骤1.1，将设计图纸的拱肋坐标表输入，绘制出拱轴线,当原坐标表间距大时，按间距的1/3至1/2增加X向点位，对应Y坐标根据拱轴曲线公式计算后再将预拱度值按二次抛物线法内插以保证曲线线型平滑。
步骤1.2、打开草图修改，以吊杆的间距绘制出向上的短构造线表示吊杆位置；以长构造线表示吊装节段、拱脚长度、以及风撑所在位置，完成后保存修改；
通过步骤1.2以长度不同的构造线表示出吊杆、吊装节段、风撑附件的位置以方便后续操作步骤，在拱轴线上绘制分段直线模拟拱轴曲线时，依据规范要求进行直管段的分节与错逢。
步骤2、在拱轴线上绘制多段折线模拟曲线：
步骤2.1、新建一个Sheet Metal.ipt文件，进入二维草图状态直接点击完成，转为零件状态，衍生步骤1.2得到的草图进来作为基础图使用；
步骤2.2、编辑基础草图：先绘制三段折线，在Autodesk inventor Professional软件的界面中，点击重合约束命令将四个端点约束在拱轴线上，左端点约束在拱轴线起点1500mm位置，预设直线长度L＝1500mm，即分段直管基本节长度。当直管段中心线长度L＝1500mm时，其中心线与拱轴线弦高δ＝7.9013mm，内弧长弦高小于中心线与拱轴线弦高，为制图方便以直管段中心线处弦高控制。
步骤2.3、以L＝1500为基本节直管长度，以多段折线模拟出1/2跨的拱轴线曲线。设定拱脚长度、吊装节段位置处为管节分缝位置；其余分节环缝遇到吊杆、风撑位置时，符合错逢80mm以上距离要求，不符合时通过改变对应直管长度进行调整，且使每个直管段中心线与拱轴线弦高δ≤8mm；
拱顶中间段直管设定为沿跨中左右对称，整跨拱肋直管段数量为奇数，通过修整中间段直管接头和长度以符合拱肋整体合拢时的跨度，将采用以直代曲技术分好节段的拱轴曲线打印或者截图留存作为单节放样时参照；
将采用以直代曲技术分好节段的拱轴曲线另存为放样拱轴线文件，在每节的中心线两端各建一个工作点，删除各节段中心线；并对每个节点位置进行编号，对应不同的端面以及分段，完成后保存为放样拱轴线文件。
步骤3、第3管节直管的放样展开：
步骤3.1、新建一个Sheet Metal.ipt文件，在Autodesk inventor Professional软件的界面中，进入二维草图状态直接点击完成，转为零件状态，衍生放样拱轴线文件，分好的直线段草图进来作为单节放样基础图使用，新建一个第3节文件夹，保存为第3管节文件。
步骤3.2、点击衍生进来的放样拱轴线文件，编辑草图，在放样拱轴线平面上，重新绘制出三条直线作为管节中心线；将三条中心线的各端点重合约束在拱轴线上，并标注出三节中心线的对齐长度，以及第一节中心线的左端点到拱轴线左端点的起始长度；作出中间节中心线过中点的垂直平分线、以及中间中心线两端与第一节、第三节中心线的夹角；过夹角的交点，作出两夹角的平分线，设定角度值为对应夹角的1/2，完成草图后保存；
创建三维草图，在中间段中心线两端各绘制一条(0，0，500)Z坐标的三维直线；在中间段中心线的中点，绘制一条(0，0，1000)Z坐标的三维直线；分别作为辅助线使用,完成三维草图；
在Autodesk inventor Professional软件的界面中，点击平面命令，在下拉菜单选择两条共面边按钮，选择中间中心线两端的夹角平分线，与对应点的三维辅助直线，分别建立两个平面即中间段第二节中心线直管段左右斜接端面。
同上操作，选择中间段中心线的垂直平分线，与过中点的三维辅助直线，建立一个平面即中间段第二节中心线直管的中心垂直截面，在中心垂直截面上新建二维草图，投影垂线和辅助线，以交点为中心绘制主拱钢管圆截面(φ800x16)，并在辅助线上方20度切制0.001mm宽度缝隙，完成草图并保存。
在步骤3.2中，绘制中间中心线两端与第一节、第三节中心线的夹角平分线时，标注平分线的角度值，应当选取对应夹角的“显示尺寸”角度值，拾取后显示为“代号”，将“代号”/2。平分线角度值拾取自动显示的尺寸才能随位置改变而更新。
步骤3.3、在Autodesk inventor Professional软件的界面中，选择模型菜单点击拉伸命令，选取圆环截面为截面轮廓，拾取左右端面，即能够得到中间节第二节中心线段直管的三维模型。
步骤3.4、上述步骤得到的三维模型能够作为模板使用，点击三条中心线所在的平面编辑：将第一、中间、第三节中心线长度，以及第一节中心线左端点到放样拱轴线左端点的长度，修改成分段折线模拟拱轴线上的第3管节对应长度值，完成后点击保存，自动更新后即能够得到第3管节的形状与位置。
在Autodesk inventor Professional软件的界面中，点击钣金默认设置菜单，设置钢拱对应的材质、板厚、展开系数K值，再点击转至展开模式按钮，即能够对第3管节的展开，在展开平面上新建二维草图，投影展开图四周轮廓线，即能够得到第3管节的展开形状。
步骤3.5、新建工程图，将第3管节展开模式调入，完成标注尺寸的操作，即能够得到第3管节展开图，与第3管节文件保存在同一个第3节文件夹中，第3节文件夹能够作为组成拱轴曲线的所有直管段展开的模板使用。
步骤4、第4管节及其它节直管的放样展开：
复制第3节文件夹，重新命名为第4节文件夹，并修改第3管节文件与第3管节展开图文件更名为“第4管节文件”与“第4管节展开图”。
打开第4管节图：重复步骤3.4：将第一节、中间节、第三节中心线长度以及第一节中心线左端点到放样拱轴线左端点的长度修改为“第4管节”对应长度值为：分段折线模拟拱轴线上的第4管节的对应长度值，自动更新后即能够得到第4管节的形状与位置，完成后点击保存。
再打开“第4管节展开图”文件，选择修改过的第4管节作为跟随文件，“第4管节展开图”即能够自动更新，第4管节放样展开完成；
重复上述步骤4操作，即能完成拱肋所有分段直管的展开放样工作，其中，相邻节段直管段中心截面图切制0.001mm宽度缝隙位置在另一侧即左侧(180度+20度)角度，交替修改，第2管节展开放样时，第一条中心线的左端距离到放样拱轴线左端点的距离为0，第1管节展开放样时，第一条中心线的长度，以及左端距离到放样拱轴线左端点的距离均为0值。
步骤5、主拱模拟拼装验证：
各节段完成后，建立一个部件图将所有单节直管段实体模型调入进行装配，检查是否发生干涉、间隙、节间拼合情况，校验单节三维模型的正确性、间接地验证展开放样的可靠性，模拟拱肋的组拼焊接过程。
步骤6、采用钢板卷制单节直管段：
以上步骤得到的展开图，能够直接用于需要卷制钢管的钢板下料。将图形另存为CAD软件格式.dwg文件，能够直接与数控切割控制程序对接，在钢板上切割出对应单节的展开形状，再利用卷板机对板料进行卷制，即能够得到单节直管。
因为卷制钢管时规定，卷管的方向只能是板材的压延方向。卷制钢管板材下料时，管节的长度是板宽方向，管经的展开长度是钢板长度方向，管节两端的展开是曲线，斜接直管外侧的最大值决定了板宽。
步骤7、采用成品钢管时的应用：
对于中小直径的钢管拱肋，能够采用市场上的成品无缝钢管或者无损检测合格的直缝钢管，作为制作拱肋的管材；
把成品直管切分成组拼拱肋所需要的单节管节的步骤是：采用聚酯绘图定型薄膜依照各节直管段展开图制作成下料样板，沿钢管表面卷裹在钢管的外侧，找正对应的焊缝位置后压紧样板，在两端沿样板边缘画出钢管的切割线；再采用氧气乙炔切割或者锯床下料；
样板的制作：把步骤3.5得到的展开图形状，按1：1比例移置到聚酯绘图定型薄膜上，剪裁掉多余的部分即能够得到，因为聚酯薄膜是卷裹在钢管外侧使用，与钢板卷制钢管存在不同的展开半径，进行步骤3.4时需要进行不同的参数设定。
采用成品钢管下料的优点在于：材料利用率高，同一个切割口分割之后，翻转180度能够作为对接接头使用，两边能够制作成相邻的直管管节。
本发明的优越效果是：对拱轴线进行放样后，确定出分段直线代替拱轴曲线的位置；以放样拱轴线作为轨道使用，利用三段折线建立中间段的三维模型，通过设置展开参数与程序操作进而得到其二维展开图；将单节的三维模型与二维展开图打包保存作为模板使用，通过对三维模型位置参数的修改与更新即能够得到所有节段的展开图；获取展开图时通过改变直径与壁厚设置，能够符合钢板卷管和成品钢管下料两种制作方法的需要。对单节三维模型进行模拟装配，检查节间的吻合情况，能够间接验证展开图的正确性并提前避免错误的发生。无需进行数据采集，更换软件。大大提高了工作效率和施工质量与精度,工艺简单操作便捷、简单易行。
本发明所述方法以Autodesk Inventor Professional软件作为操作平台并通过相关程序的应用与操作直接进行钢管拱肋分段直线代替曲线的放样工作，输出的工程图能够直接用于制作时的钢板下料及卷管且无需再次进行钢板放样,并通过不同参数的设定也能够使得到的放样图用于成品钢管的下料，对各节段单节直管能够进行模拟拼装与焊接并验证单节放样图的准确性。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行详细描述。
本发明所述方法包括以下步骤：
步骤1、建立放样拱轴线：
步骤1.1、新建一个项目，建立拱肋放样文件夹。打开Autodesk inventorProfessional软件，新建一个Sheet Metal.ipt格式文件，进入钣金模块制图状态，将拱肋坐标X、Y+预拱度值输入生成工作点，绘制一条条样曲线将其约束在工作点上，形成拱轴线,完成草图后保存。通过步骤1.1，将设计图纸的拱肋坐标表输入，绘制出拱轴线。当原坐标表间距大时，按间距的1/3至1/2增加X向点位，对应Y坐标根据拱轴曲线公式计算后再将预拱度值按二次抛物线法内插以保证曲线线型平滑。
步骤1.2、打开草图修改，以吊杆的间距绘制出向上的短构造线表示吊杆位置；以长构造线表示吊装节段、拱脚长度、以及风撑所在位置，完成后保存修改。
通过步骤1.2以长度不同的构造线表示出吊杆、吊装节段、风撑附件的位置以方便后续操作步骤，在拱轴线上绘制分段直线模拟拱轴曲线时，依据规范要求进行直管段的分节与错逢。
步骤2、在拱轴线上绘制多段折线模拟曲线：
步骤2.1、新建一个Sheet Metal.ipt文件，进入二维草图状态直接点击完成，转为零件状态，衍生步骤1.2得到的草图进来作为基础图使用。
步骤2.2、编辑基础草图：先绘制三段折线，在Autodesk inventor Professional软件的界面中，点击重合约束命令将四个端点约束在拱轴线上，左端点约束在拱轴线起点1500mm位置，预设直线长度L＝1500mm，即分段直管基本节长度。当直管段中心线长度L＝1500mm时，其中心线与拱轴线弦高δ＝7.9013mm，内弧长弦高小于中心线与拱轴线弦高，为制图方便以直管段中心线处弦高控制。
步骤2.3、以L＝1500为基本节直管长度，以多段折线模拟出1/2跨的拱轴线曲线。设定拱脚长度、吊装节段位置处为管节分缝位置；其余分节环缝遇到吊杆、风撑位置时，符合错逢80mm以上距离要求，不符合时通过改变对应直管长度进行调整。且使每个直管段中心线与拱轴线弦高δ≤8mm。
拱顶中间段直管设定为沿跨中左右对称，整跨拱肋直管段数量为奇数，通过修整中间段直管接头和长度以符合拱肋整体合拢时的跨度。将采用以直代曲技术分好节段的拱轴曲线打印或者截图留存作为单节放样时参照。
将采用以直代曲技术分好节段的拱轴曲线另存为放样拱轴线文件。在每节的中心线两端各建一个工作点，删除各节段中心线；并对每个节点位置进行编号，对应不同的端面以及分段。完成后保存为放样拱轴线文件。
步骤3、第3管节直管的放样展开：
步骤3.1、新建一个Sheet Metal.ipt文件，在Autodesk inventor Professional软件的界面中，进入二维草图状态直接点击完成，转为零件状态，衍生放样拱轴线文件，分好的直线段草图进来作为单节放样基础图使用，新建一个第3节文件夹，保存为第3管节文件。
步骤3.2、点击衍生进来的放样拱轴线文件，编辑草图。在放样拱轴线平面上，重新绘制出三条直线作为管节中心线；将三条中心线的各端点重合约束在拱轴线上，并标注出三节中心线的对齐长度，以及第一节中心线的左端点到拱轴线左端点的起始长度；作出中间节中心线过中点的垂直平分线、以及中间中心线两端与第一节、第三节中心线的夹角；过夹角的交点，作出两夹角的平分线，设定角度值为对应夹角的1/2，完成草图后保存；
创建三维草图，在中间段中心线两端各绘制一条(0，0，500)Z坐标的三维直线；在中间段中心线的中点，绘制一条(0，0，1000)Z坐标的三维直线；分别作为辅助线使用,完成三维草图；
在Autodesk inventor Professional软件的界面中，点击平面命令，在下拉菜单选择两条共面边按钮，选择中间中心线两端的夹角平分线，与对应点的三维辅助直线，分别建立两个平面即中间段第二节中心线直管段左右斜接端面；
同上操作，选择中间段中心线的垂直平分线，与过中点的三维辅助直线，建立一个平面即中间段第二节中心线直管的中心垂直截面，在中心垂直截面上新建二维草图，投影垂线和辅助线，以交点为中心绘制主拱钢管圆截面(φ800x16)，并在辅助线上方20度切制0.001mm宽度缝隙，完成草图并保存。
在步骤3.2中：绘制中间中心线两端与第一节、第三节中心线的夹角平分线时，标注平分线的角度值，应当选取对应夹角的“显示尺寸”角度值，拾取后显示为“代号”，将“代号”/2，平分线角度值拾取自动显示的尺寸才能随位置改变而更新。
步骤3.3、在Autodesk inventor Professional软件的界面中，选择模型菜单点击拉伸命令，选取圆环截面为截面轮廓，拾取左右端面，即能够得到中间节第二节中心线段直管的三维模型。
步骤3.4、上述步骤得到的三维模型能够作为模板使用，点击三条中心线所在的平面编辑：将第一、中间、第三节中心线长度，以及第一节中心线左端点到放样拱轴线左端点的长度，修改成分段折线模拟拱轴线上的第3管节对应长度值，完成后点击保存，自动更新后即能够得到第3管节的形状与位置。
在Autodesk inventor Professional软件的界面中，点击钣金默认设置菜单，设置钢拱对应的材质、板厚、展开系数K值。再点击转至展开模式按钮，即能够对第3管节的展开，在展开平面上新建二维草图，投影展开图四周轮廓线，即能够得到第3管节的展开形状。
步骤3.5、新建工程图，将第3管节展开模式调入，完成标注尺寸的操作，即能够得到第3管节展开图。与第3管节文件保存在同一个第3节文件夹中，第3节文件夹能够作为组成拱轴曲线的所有直管段展开的模板使用。
步骤4、第4管节及其它节直管的放样展开：
复制第3节文件夹，重新命名为第4节文件夹，并修改第3管节文件与第3管节展开图文件更名为“第4管文件”与“第4管节展开图”。
打开第4管节图：重复步骤3.4：将第一节、中间节、第三节中心线长度以及第一节中心线左端点到放样拱轴线左端点的长度修改为“第4管节”对应长度值为：分段折线模拟拱轴线上的第4管节的对应长度值，自动更新后即能够得到第4管节的形状与位置，完成后点击保存。
再打开“第4管节展开图”文件，选择修改过的第4管节作为跟随文件，“第4管节展开图”即能够自动更新，第4管节放样展开完成；
重复上述步骤4操作，即能完成拱肋所有分段直管的展开放样工作。其中，相邻节段直管段中心截面图切制0.001mm宽度缝隙位置在另一侧即左侧(180度+20度)角度，交替修改，第2管节展开放样时，第一条中心线的左端距离到放样拱轴线左端点的距离为0。第1管节展开放样时，第一条中心线的长度，以及左端距离到放样拱轴线左端点的距离均为0值。
步骤5、主拱模拟拼装验证：
各节段完成后，建立一个部件图将所有单节直管段实体模型调入进行装配，检查是否发生干涉、间隙、节间拼合情况，校验单节三维模型的正确性、间接地验证展开放样的可靠性，模拟拱肋的组拼焊接过程。
步骤6、采用钢板卷制单节直管段：
以上步骤得到的展开图，能够直接用于需要卷制钢管的钢板下料，将图形另存为CAD软件格式.dwg文件，能够直接与数控切割控制程序对接，在钢板上切割出对应单节的展开形状，再利用卷板机对板料进行卷制，即能够得到单节直管。
卷制钢管规定卷管的方向只能是板材的压延方向，卷制钢管板材下料时，管节的长度是板宽方向，管经的展开长度是钢板长度方向，管节两端的展开是曲线，斜接直管外侧的最大值决定了板宽。
步骤7、采用成品钢管时的应用：
对于中小直径的钢管拱肋，能够采用市场上的成品无缝钢管或者无损检测合格的直缝钢管，作为制作拱肋的管材。
把成品直管切分成组拼拱肋所需要的单节管节的步骤是：采用聚酯绘图定型薄膜依照各节直管段展开图制作成下料样板，沿钢管表面卷裹在钢管的外侧，找正对应的焊缝位置后压紧样板，在两端沿样板边缘画出钢管的切割线；再采用氧气乙炔切割或者锯床下料。
样板的制作：把步骤3.5得到的展开图形状，按1：1比例移置到聚酯绘图定型薄膜上，剪裁掉多余的部分即能够得到，聚酯薄膜是卷裹在钢管外侧使用，与钢板卷制钢管存在不同的展开半径，进行步骤3.4时需要进行不同的参数设定。
采用成品钢管下料的优点在于：材料利用率高。同一个切割口分割之后，翻转180度能够作为对接接头使用，两边能够制作成相邻的直管管节。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.基于Autodesk Inventor Professional软件的拱肋放样操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、建立放样拱轴线：
步骤1.1、新建一个项目，建立拱肋放样文件夹，打开Autodesk InventorProfessional软件，新建一个Sheet Metal.ipt格式文件，进入钣金模块制图状态，将拱肋坐标X、Y+预拱度值输入生成工作点，绘制一条条样曲线将其约束在工作点上，形成拱轴线,完成草图后保存，通过步骤1.1，将设计图纸的拱肋坐标表输入，绘制出拱轴线，当原坐标表间距大时，按间距的1/3至1/2增加X向点位，对应Y坐标根据拱轴曲线公式计算后再将预拱度值按二次抛物线法内插以保证曲线线型平滑；
步骤1.2、打开草图修改，以吊杆的间距绘制出向上的短构造线表示吊杆位置；以长构造线表示吊装节段、拱脚长度、以及风撑所在位置，完成后保存修改；
步骤2、在拱轴线上绘制多段折线模拟曲线：
步骤2.1、新建一个Sheet Metal.ipt文件，进入二维草图状态直接点击完成，转为零件状态，衍生步骤1.2得到的草图进来作为基础图使用；
步骤2.2、编辑基础草图：先绘制三段折线，在Autodesk Inventor Professional软件的界面中，点击重合约束命令将四个端点约束在拱轴线上，左端点约束在拱轴线起点1500mm位置，预设直线长度L＝1500mm，即分段直管基本节长度，当直管段中心线长度L＝1500mm时，其中心线与拱轴线弦高δ＝7.9013mm，内弧长弦高小于中心线与拱轴线弦高，为制图方便以直管段中心线处弦高控制；
步骤2.3、以L＝1500为基本节直管长度，以多段折线模拟出1/2跨的拱轴线曲线，设定拱脚长度、吊装节段位置处为管节分缝位置；其余分节环缝遇到吊杆、风撑位置时，符合错逢80mm以上距离要求，不符合时通过改变对应直管长度进行调整，且使每个直管段中心线与拱轴线弦高δ≤8mm；
步骤3、第3管节直管的放样展开：
步骤3.1、新建一个Sheet Metal.ipt文件，在Autodesk Inventor Professional软件的界面中，进入二维草图状态直接点击完成，转为零件状态，衍生放样拱轴线文件，分好的直线段草图进来作为单节放样基础图使用，新建一个第3节文件夹，保存为第3管节文件；
步骤3.2、点击衍生进来的放样拱轴线文件，编辑草图，在放样拱轴线平面上，重新绘制出三条直线作为管节中心线；将三条中心线的各端点重合约束在拱轴线上，并标注出三节中心线的对齐长度，以及第一节中心线的左端点到拱轴线左端点的起始长度；作出中间节中心线过中点的垂直平分线、以及中间中心线两端与第一节、第三节中心线的夹角；过夹角的交点，作出两夹角的平分线，设定角度值为对应夹角的1/2，完成草图后保存；
创建三维草图，在中间段中心线两端各绘制一条Z坐标的三维直线；在中间段中心线的中点，绘制一条Z坐标的三维直线；分别作为辅助线使用，完成三维草图；
在Autodesk Inventor Professional软件的界面中，点击平面命令，在下拉菜单选择两条共面边按钮，选择中间中心线两端的夹角平分线，与对应点的三维辅助直线，分别建立两个平面即中间段第二节中心线直管段左右斜接端面；
同上操作,选择中间段中心线的垂直平分线，与过中点的三维辅助直线，建立一个平面即中间段第二节中心线直管的中心垂直截面，在中心垂直截面上新建二维草图，投影垂线和辅助线，以交点为中心绘制主拱钢管圆截面，并在辅助线上方20度切制0.001mm宽度缝隙，完成草图并保存；
步骤3.3、在Autodesk Inventor Professional软件的界面中，选择模型菜单点击拉伸命令，选取圆环截面为截面轮廓，拾取左右端面，即能够得到中间节第二节中心线段直管的三维模型；
步骤3.4、上述步骤得到的三维模型能够作为模板使用，点击三条中心线所在的平面编辑：将第一、中间、第三节中心线长度，以及第一节中心线左端点到放样拱轴线左端点的长度，修改成分段折线模拟拱轴线上的第3管节对应长度值，完成后点击保存，自动更新后即能够得到第3管节的形状与位置；
在Autodesk Inventor Professional软件的界面中，点击钣金默认设置菜单，设置钢拱对应的材质、板厚、展开系数K值，再点击转至展开模式按钮，对第3管节的展开，在展开平面上新建二维草图，投影展开图四周轮廓线，得到第3管节的展开形状；
步骤3.5、新建工程图，将第3管节展开模式调入，完成标注尺寸的操作，得到第3管节展开图，与第3管节文件保存在同一个第3节文件夹中，第3节文件夹作为组成拱轴曲线的所有直管段展开的模板使用；
步骤4、第4管节及其它节直管的放样展开：
复制第3节文件夹，重新命名为第4节文件夹，并修改第3管节文件与第3管节展开图文件更名为第4管节文件与第4管节展开图；
打开第4管节图：重复步骤3.4：将第一节、中间节、第三节中心线长度以及第一节中心线左端点到放样拱轴线左端点的长度修改为第4管节对应长度值为：分段折线模拟拱轴线上的第4管节的对应长度值，自动更新后得到第4管节的形状与位置，完成后点击保存；
再打开第4管节展开图文件，选择修改过的第4管节作为跟随文件，第4管节展开图即能够自动更新，第4管节放样展开完成；
重复上述步骤4操作，即能完成拱肋所有分段直管的展开放样工作，其中，相邻节段直管段中心截面图切制0.001mm宽度缝隙位置在另一侧即左侧角度，交替修改，第2管节展开放样时，第一条中心线的左端距离到放样拱轴线左端点的距离为0，第1管节展开放样时，第一条中心线的长度，以及左端距离到放样拱轴线左端点的距离均为0值；
步骤5、主拱模拟拼装验证：
建立一个部件图将所有单节直管段实体模型调入进行装配，检查是否发生干涉、间隙、节间拼合情况，校验单节三维模型的正确性、间接地验证展开放样的可靠性，模拟拱肋的组拼焊接过程；
步骤6、采用钢板卷制单节直管段：
以上步骤得到的展开图，直接用于需要卷制钢管的钢板下料，将图形另存为CAD软件格式.dwg文件，直接与数控切割控制程序对接，在钢板上切割出对应单节的展开形状，再利用卷板机对板料进行卷制得到单节直管；
步骤7、采用成品钢管时的应用：
对于中小直径的钢管拱肋，采用市场上的成品无缝钢管或者无损检测合格的直缝钢管，作为制作拱肋的管材，采用聚酯绘图定型薄膜依照节直管段展开图制作成下料样板，沿钢管表面卷裹在钢管的外侧，找正对应的焊缝位置后压紧样板，在两端沿样板边缘画出钢管的切割线；再采用氧气乙炔切割或者锯床下料；
样板的制作：把步骤3.5得到的展开图形状，按1：1比例移置到聚酯绘图定型薄膜上，剪裁掉多余的部分，进行步骤3.4时需要进行参数设定。
2.根据权利要求1所述的基于Autodesk Inventor Professional软件的拱肋放样操作方法，其特征在于，所述步骤1.2中，以长度不同的构造线表示出吊杆、吊装节段、风撑附件的位置以方便后续操作步骤，在拱轴线上绘制分段直线模拟拱轴曲线时，进行直管段的分节与错逢。
3.根据权利要求1所述的基于Autodesk Inventor Professional软件的拱肋放样操作方法，其特征在于，所述步骤2中，拱顶中间段直管设定为沿跨中左右对称，整跨拱肋直管段数量为奇数，通过修整中间段直管接头和长度以符合拱肋整体合拢时的跨度，将采用以直代曲技术分好节段的拱轴曲线打印或者截图留存作为单节放样时参照。
4.根据权利要求1所述的基于Autodesk Inventor Professional软件的拱肋放样操作方法，其特征在于，所述步骤2中，将采用以直代曲技术分好节段的拱轴曲线另存为放样拱轴线文件，在每个节点的中心线两端各建一个工作点，删除各节段中心线；并对每个节点位置进行编号，对应不同的端面以及分段，完成后保存为放样拱轴线文件。
5.根据权利要求1所述的基于Autodesk Inventor Professional软件的拱肋放样操作方法，其特征在于，所述步骤3.2中，绘制中间中心线两端与第一节、第三节中心线的夹角平分线时，标注平分线的角度值，选取对应夹角的显示尺寸角度值，拾取后显示为代号，将代号/2，平分线角度值拾取自动显示的尺寸能随位置改变而更新。
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| CN111950073A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-11-17 | 一汽解放汽车有限公司 | 基于全三维设计的管束二维快速出图方法、系统及存储介质 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2244687A1 (en) * | 1997-08-11 | 1999-02-11 | Jervis B. Webb Company | Method and apparatus for modeling material handling systems |
| EP2637114A1 (de) * | 2012-03-07 | 2013-09-11 | Cideon Software GmbH | Verfahren zur Kopplung eines CAD-Systems mit einem Datenbank- und Planungssystem zum Austausch von Daten zwischen beiden Systemen |
| CN104765936A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-07-08 | 中国水利水电第十一工程局有限公司 | 基于Autodesk inventor软件三维建模展开并生成放样坐标的操作方法 |
| CN105138757A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-09 | 上海电力设计院有限公司 | 基于Autodesk Revit的电力电缆工程可视化模型的建立方法 |
| CN105755954A (zh) * | 2016-02-22 | 2016-07-13 | 中国水利水电第十工程局有限公司 | 一种互通式清水混凝土防撞护栏的施工工艺 |
| CN107192381A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-22 | 中国建筑局（集团）有限公司 | 一种任意无序空间结构的测量放样方法 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2244687A1 (en) * | 1997-08-11 | 1999-02-11 | Jervis B. Webb Company | Method and apparatus for modeling material handling systems |
| EP2637114A1 (de) * | 2012-03-07 | 2013-09-11 | Cideon Software GmbH | Verfahren zur Kopplung eines CAD-Systems mit einem Datenbank- und Planungssystem zum Austausch von Daten zwischen beiden Systemen |
| CN104765936A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-07-08 | 中国水利水电第十一工程局有限公司 | 基于Autodesk inventor软件三维建模展开并生成放样坐标的操作方法 |
| CN105138757A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-09 | 上海电力设计院有限公司 | 基于Autodesk Revit的电力电缆工程可视化模型的建立方法 |
| CN105755954A (zh) * | 2016-02-22 | 2016-07-13 | 中国水利水电第十工程局有限公司 | 一种互通式清水混凝土防撞护栏的施工工艺 |
| CN107192381A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-22 | 中国建筑局（集团）有限公司 | 一种任意无序空间结构的测量放样方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| The spatial analysis function implementation of the city underground pipeline net based on mapinfo;Yu hai-long等;《Engineeringof surveying and mapping》;20010131;第10卷(第2期);48-50 * |
| 基于CATIA的BIM技术在桥梁设计中的应用;李兴等;《北京建筑大学学报》;20161231;第32卷(第4期);13-17 * |
| 钢岔管三维建模展开并生成放样坐标参数表的操作方法;卢俊生;《水电站机电技术》;20160615;第39卷(第6期);44-47 * |
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