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        CAD技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

        2021-03-15 21:09:28胡建
        錦繡·上旬刊 2021年10期
        關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用推廣CAD技術(shù)

        胡建

        摘要:隨著近些年來我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國公民的生活水平不斷提升,在這樣的時代背景之下,其對衣食住行的要求也在不斷地上升。建筑行業(yè)作為滿足我國公民日常生活的支柱型產(chǎn)業(yè),自身的發(fā)展備受社會各界的廣泛關(guān)注,因此本文針對建筑行業(yè)中近些年來新興的鋼結(jié)構(gòu)建筑展開分析,深度剖析鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中CAD技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,并且結(jié)合市場的應(yīng)用經(jīng)驗對其進(jìn)行闡述。希望能夠推動CAD技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用范圍,使鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計更加完善,滿足現(xiàn)代建設(shè)生產(chǎn)的使用需求。

        關(guān)鍵詞:CAD技術(shù);鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計;應(yīng)用推廣

        一、CAD技術(shù)的優(yōu)點

        立足于CAD技術(shù)本身進(jìn)行分析,其不過是一門計算機(jī)科學(xué)技術(shù)和工程學(xué)科結(jié)合起來所形成的一種邊緣性的技術(shù)。這種科學(xué)技術(shù)在進(jìn)行工業(yè)設(shè)計的時候,能夠為設(shè)計者提供輔助性的設(shè)計,并且?guī)椭O(shè)計者整合設(shè)計所應(yīng)用的各種資源,包括模型的設(shè)計,動態(tài)圖像動畫等等。在進(jìn)行設(shè)計的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高效率交換,并且套用標(biāo)準(zhǔn)和工具更加便捷,同時還留有和外部系統(tǒng)連接的用戶接口,這種集多種功能為一體的輔助性設(shè)計工具,對于設(shè)計者來說能夠減輕大量的負(fù)擔(dān)。經(jīng)過長時間的發(fā)展,CAD技術(shù)已經(jīng)集設(shè)計、規(guī)范、評價、修改、分析規(guī)劃與一體,形成一種功能全面的設(shè)計系統(tǒng),設(shè)計者在CAD技術(shù)的幫助之下,能夠?qū)⒆陨淼南胂罅?,?chuàng)造力,充分地發(fā)揮出來,結(jié)合對模型和圖像的有機(jī)運用是腦海中的畫面形成設(shè)計作品,大幅度地提高了設(shè)計的工作效率。也正因如此CAD技術(shù)經(jīng)過發(fā)展,已經(jīng)逐步成長,成為我國現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的主流趨勢,目前已經(jīng)滲透到各個行業(yè)的發(fā)展之中,在航空航天,機(jī)械生產(chǎn),化工制造等多個設(shè)計領(lǐng)域作出了杰出的貢獻(xiàn)。

        二、CAD技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

        CAD技術(shù)已經(jīng)成為各行各業(yè)設(shè)計師的首要選擇,大量的現(xiàn)代設(shè)計圖紙,化工制造的部件都是通過CAD技術(shù)完成設(shè)計的。在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)用過程中,CAD技術(shù)主要經(jīng)歷了三個階段。

        2.1計算機(jī)輔助分析

        在這一過程中,CAD技術(shù)主要起到的是輔助分析的作用,首先要將鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)用導(dǎo)入到計算機(jī)之中,利用有限元分析方法建立不同的區(qū)間,然后將其轉(zhuǎn)化為變量場景,這樣就能夠在有限個單元節(jié)點上進(jìn)行運算。利用這種計算機(jī)輔助分析的特性,能夠運算鋼結(jié)構(gòu),設(shè)計自身的力學(xué)性能,彈塑性分析,并且對材料進(jìn)行深度的剖析,使圖紙的科學(xué)性和可行性大幅度地提升,最終還能夠按照特殊的設(shè)計要求,形成一份完整的工程圖紙。

        2.2計算機(jī)輔助設(shè)計

        計算機(jī)輔助設(shè)計主要是將設(shè)計師從日益繁重的繪圖工作中解放出來,大幅度地提高了工作效率,也就是說利用CAD技術(shù)進(jìn)行輔助分析和設(shè)計不再是兩項分開的工作而是一項相互結(jié)合,相互支持的整體性工作,在對設(shè)計方案進(jìn)行修改的時候,設(shè)計師就需要對數(shù)據(jù)建模,這樣所成立的數(shù)據(jù)模型就能夠充分地考慮到其力學(xué)性能和材料的使用規(guī)范,使整個工程的設(shè)計方案更加科學(xué)全面。

        2.3計算機(jī)輔助設(shè)計與制造

        利用計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計和制造,就能夠?qū)崿F(xiàn)圖紙設(shè)計規(guī)劃的一體化,這是我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展的一項巨大的進(jìn)程。計算機(jī)輔助設(shè)計和制造集成化系統(tǒng),就是利用了三維模型立體化技術(shù),形成一個龐大的實驗體,在這個過程中能夠?qū)?jié)點進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的調(diào)試,根據(jù)實際設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點進(jìn)行分析。甚至可以根據(jù)生成的圖紙直接用于加工這些三維立體技術(shù),能夠?qū)⒉豢梢暤乃枷朕D(zhuǎn)化為可視的模型結(jié)構(gòu),這樣才能夠進(jìn)行后續(xù)的問題討論,然后將討論的結(jié)果反饋到模型之中進(jìn)行修改,使最終的方案更加科學(xué)

        三、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

        3.1結(jié)構(gòu)分析計算

        計算機(jī)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用。主要集中于數(shù)值計算和分析,或結(jié)構(gòu)設(shè)計,自然也不例外通過利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)值的計算,能夠采用數(shù)據(jù)文件的形式,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和輸出,并且實現(xiàn)短時間內(nèi)的多次高精準(zhǔn)計算,由于鋼結(jié)構(gòu)工程在設(shè)計的過程中需要經(jīng)過多次大量的計算,每一次都需要重新地輸入數(shù)值,并且對其數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,所以應(yīng)用起來較為麻煩,也極容易出錯。而CAD技術(shù)就有效地克服了這一點能夠直接做出數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出,節(jié)省大量的工作時間。

        3.2前后處理結(jié)構(gòu)計算

        為了克服數(shù)據(jù)文件經(jīng)常需要修改的弊端, CAD技術(shù)經(jīng)過長時間的發(fā)展,已經(jīng)具備了前后處理的結(jié)構(gòu)分析計算軟件。這種結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計算軟件能夠利用人機(jī)交互的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入,方法十分便捷簡單,但是這種前后處理結(jié)構(gòu)計算軟件的應(yīng)用范圍較為狹小,自身有著諸多的限制,僅僅適用于結(jié)構(gòu)相對規(guī)則的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,如果設(shè)計本身處于多面多空間的復(fù)雜結(jié)構(gòu),那么應(yīng)用這個程序就有著很大的局限性。

        3.3結(jié)構(gòu)CAD

        在設(shè)計結(jié)構(gòu)利用結(jié)構(gòu)CAD進(jìn)行成品的展示十分便捷,最終的效果也極其理想。設(shè)計者可以通過這一手段將自身的所思所想,直觀地表現(xiàn)在最終的數(shù)據(jù)模型之上,而客戶也能夠通過結(jié)構(gòu)模型感受設(shè)計者的設(shè)計風(fēng)格和設(shè)計理念,同時還能夠有針對性的提出自身的見解和意見,設(shè)計者只需要稍做修改,就能夠?qū)⒖蛻舻南敕ū憩F(xiàn)在結(jié)構(gòu)之中,這樣方便后期的討論與修改,保證最后的成品讓客戶滿意,當(dāng)然在這一過程中需要進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作,例如圖紙顯示動態(tài)效果以及各種規(guī)范的使用。但是這些都推動著我國CAD技術(shù)的快速發(fā)展。

        四、結(jié)束語

        綜上所述,隨著我國CAD技術(shù)的飛速發(fā)展,各行各業(yè)都加快了對其應(yīng)用的步伐,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計自然也不例外,通過CAD技術(shù)應(yīng)用的不斷深化,強(qiáng)化其系統(tǒng)功能,提高設(shè)計效率,能夠為我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]張書月.計算機(jī)機(jī)械制圖與AutoCAD課程的整合性分析——評《機(jī)械制圖與CAD技術(shù)基礎(chǔ)》[J].機(jī)械設(shè)計,2020(06):148.

        [2]涂圣文,趙振華,鄧夢雪,王冰.道路CAD系列軟件在道路勘測設(shè)計課程中的教學(xué)實踐[J].大學(xué)教育,2020(03):46-48.

        (成都東南鋼結(jié)構(gòu)有限公司?四川?成都?611430)

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