安萌

摘 要：本文介紹了輸氣管道轉(zhuǎn)角的計算方法，并探討了利用AutoCAD二次開發(fā)中的Vlisp語言在管道彎管參數(shù)計算中的應用。

關(guān)鍵詞：Vlisp；角度計算；彎管參數(shù)；二次開發(fā)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.187

1 概述

輸氣管道設(shè)計過程中，需要設(shè)置不同類型的管道彎管，這就要確定管道轉(zhuǎn)角的空間角度，然后根據(jù)相關(guān)規(guī)范確定某空間角度下管道轉(zhuǎn)角的類型及相關(guān)參數(shù)。再采用Vlisp語言進行編程，可實現(xiàn)管道空間角度及彎管參數(shù)的自動計算。

2 管道轉(zhuǎn)角計算原理

2.1 空間角度的計算

將空間角度在水平、縱向兩個平面投影后，可將空間角α拆分為α1、α2、θ三個角度，不同類型轉(zhuǎn)角的α、α1、α2、θ相互關(guān)系見圖1。

當空間角度為水平轉(zhuǎn)角或縱向轉(zhuǎn)角時可直接量取，當轉(zhuǎn)角為迭加角時需根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系進行換算。

①當空間轉(zhuǎn)角坡向相同時α=arccos（cosα1*cosα2*cosθ+sinα1*sinα2）

②當空間轉(zhuǎn)角坡向相反時α=arccos（cosα1*cosα2*cosθ-sinα1*sinα2）

根據(jù)上述公式，可計算出彎管的空間角度α。

2.2 管道彎管參數(shù)的計算

根據(jù)法律規(guī)范及以往項目經(jīng)驗，可約定彎管的曲率半徑、角度范圍及角度系列差。在空間轉(zhuǎn)角α、曲率半徑R已知情況下，通過空間轉(zhuǎn)角計算公式及曲線要素計算公式，即可獲得管道轉(zhuǎn)角的各項參數(shù)。

切線長：T=R*tan（α/2） 曲線長：L=R*α*（π/180） 外失距：E=（R/cosα）-R

3 采用Vlisp計算方法

通過分別獲取管道平面圖及斷面圖中某轉(zhuǎn)角始邊上的點、轉(zhuǎn)點坐標及終邊上的點，可取得2.1節(jié)計算公式中的α1、α2、θ三個參數(shù)進而計算出管道的空間轉(zhuǎn)角α，再結(jié)合選取的管道曲率半徑R，通過曲線要素計算公式可確定彎管的各項參數(shù)。

空間轉(zhuǎn)角為迭加角時：

坡向相同：（setq jsjd （radtorad （abs （acos （+ （* （cos texa1） （cos texa2） （cos texθ）） （* （sin texa1） （sin texa2）））））））

坡向相反：（setq jsjd （radtorad （abs （acos （- （* （cos texa1） （cos texa2） （cos texθ）） （* （sin texa1） （sin texa2）））））））

空間轉(zhuǎn)角為縱向轉(zhuǎn)角時：

坡向相反：（setq tmpzj （atof （angtos （radtorad （+ texa1 texa2）） 0 4）））

坡向相同：（setq tmpzj （atof （angtos （radtorad （abs （- texa1 texa2））） 0 4）））

空間轉(zhuǎn)角為水平轉(zhuǎn)角時：（setq texθ （radtorad texθ））

根據(jù)空間轉(zhuǎn)角及管道曲率半徑規(guī)定，計算各彎管參數(shù)：

彈性敷曲率半徑：（setq qlbj （* 3600.0 （expt （* （expt （/ gdwj 10） 2） （/ （- 1 （cos （/ jsjd 2））） （expt （/ （* jsjd 180） pi） 4））） （/ 1 3.0））））

冷彎彎管、熱煨彎管曲率半徑：（setq qlbj （/ （* lwql gdwj） 1000））

彈敷、冷彎、熱煨切線長度：（setq qxcd （* qlbj （/ （sin （/ jsjd 2）） （cos （/ jsjd 2）））））

彈敷、冷彎、熱煨弧長：（setq hc （* jsjd qlbj））

彈敷、冷彎、熱煨外失距：（setq wsj （- （/ qlbj （cos （/ jsjd 2））） qlbj））

運行以上代碼即可計算出管道彎管參數(shù)。

4 應用實例

根據(jù)AutoCAD二次開發(fā)界面語言DCL可制作基本參數(shù)輸入界面，根據(jù)項目規(guī)定的設(shè)計參數(shù)及上節(jié)計算過程代碼，可將計算出管道彎管參數(shù)結(jié)果并再次反饋至界面，進而實現(xiàn)了管道彎管參數(shù)的自動化計算及顯示，節(jié)省了工作量，從而大大提高了工作效率。

5 結(jié)束語

本文采用Vlisp語言對AutoCAD進行了二次開發(fā)，實現(xiàn)了管道轉(zhuǎn)角及彎管參數(shù)的自動化計算，在實際項目中得到了較好的應用，提高了管道轉(zhuǎn)角設(shè)計的效率及質(zhì)量，減少了大量的工作量。

參考文獻：

[1]吳永進，林美櫻.AUTOCAD完全應用指南[M].北京：科學出版社，

2009.

[2]GB 50251-2015 輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范[S].

[3]SY/T 5257-2004 油氣輸送用鋼制彎管[S].