一种基于VB和CATIA的斜心墙土石坝建模方法技术

本发明专利技术公开了一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法，基于VB语言对CATIA进行二次开发，通过VB调用CATIA进行建模，包括以下步骤：基于已有的地形地质资料建立三维地形模型；关联VB与CATIA；在VB中设计包含位置控制参数和形状控制参数的VB界面；在VB中编写代码，根据坝轴线端点坐标创建坝轴线；在VB中编写代码，完成坝体设计；运行程序，输入参数，生成模型。传统设计模式的表现方式抽象，纠错能力低下，极大限制了设计效率的提升。这种基于VB和CATIA的信息化建模方法，利用了软件的二次开发、参数化及三维可视化特性，可避免传统水利工程设计模式的缺点，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.

【技术实现步骤摘要】
一种基于VB和CATIA的斜心墙土石坝建模方法
本专利技术涉及水利工程的计算机辅助设计
，特别是一种基于VB（VisualBasic）和CATIA的斜心墙土石坝建模方法。
技术介绍
在世界上第一台计算机问世后，计算机技术以惊人的速度发展，计算机辅助设计（CAD）技术已深入应用到相关领域，传统尺规作图也基本退出历史舞台。在计算机技术日臻成熟的今天，二维CAD技术在水利行业工程中也得到了广泛应用。目前的设计模式高度成熟，具有完备的制图规范，且各对象不包含模型信息、对象之间不存在逻辑关系，故设计方法简单，但其直观性和纠错能力差、编辑修改复杂繁琐。随着数字化的发展，基于三维的CAD技术开始得到应用，三维设计的集成化、智能化、可视化、网络化、并行化等优势得以展现，是技术进步的必然趋势。目前国内外流行的三维设计软件有很多，CATIA是在市场上有较为影响力的一款。CATIA是法国达索公司开发的一款集CAD/CAE/CAM于一体的BIM（建筑信息模型）软件，具有强大的实体建模和曲面建模功能，可通过参数化建模实现所有对象的建立与修改。该软件目前正广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造等众多行业和领域。由于缺乏普遍适用的统一规范和水利工程具有唯一性及复杂性，三维设计方法的应用依旧呈现出一种较为落后的状态，CATIA在水利行业的运用也尚未得到普及。水利工程坝址处的地质条件复杂，不易勘察清楚，在初步设计阶段的设计方案不一定为最佳方案。在施工过程中，随着施工的深入，地质条件进一步明了，潜在的软弱夹层或低强度岩基才会暴露出来。故由于地址条件的不确定性，建筑物的结构形式和尺寸及坝轴线位置等参数都有调整的可能性。由于水利工程的复杂性，在施工过程中各结构之间的局部矛盾也时有发生。这些问题在传统的二维设计模式下将产生较大工程量，不利于提升设计效率。因此传统设计模式的表现方式抽象，纠错能力低下，极大限制了设计效率的提升。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种基于VB和CATIA的斜心墙土石坝建模方法，基于VB和CATIA的信息化建模方法，利用了软件的二次开发、参数化及三维可视化特性，提高水利工程的设计效率。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：根据本专利技术提出的一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法，包括以下步骤：步骤一、基于已有的地形地质资料建立三维地形模型；步骤二、关联VB与CATIA，用于实现VB与CATIA的参数对接，保证VB能够识别CATIA的关键字和VB中的代码能在CATIA中执行；步骤三、在VB中设计包含位置控制参数和形状控制参数的VB界面，位置控制参数和形状控制参数将通过VB界面的文本框输入；所述位置控制参数为坝轴线端点坐标；步骤四、编写代码，根据坝轴线端点坐标创建坝轴线；步骤五、在VB中基于步骤四中建立的坝轴线实现坝体剖面的草图编辑和实体拉伸，并基于步骤一中建立的三维地形模型实现布尔命令，并引用VB界面的文本框中的参数，完成坝体的建模。作为本专利技术所述的一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法进一步优化方案，所述步骤一具体如下：根据已有地形图提取等高线的坐标点，然后将所有的坐标点导入CATIA并拟合成曲面，以该曲面为限制生成三维地形模型。作为本专利技术所述的一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法进一步优化方案，所述步骤四具体如下：根据步骤三中的坝轴线端点坐标，在VB代码编写窗口中通过Set命令获取CATIA中的三维地形模型，通过AddNewPointCoord命令创建坝轴线端点坐标的相应点，通过AddNewLinePtPt命令创建坝轴线。作为本专利技术所述的一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法进一步优化方案，所述步骤五具体如下：通过Set命令获取CATIA中的三维地形模型和坝轴线，并基于坝轴线创建一与坝轴线垂直的平面，通过Setreference命令获取该平面并将其作为参考平面，通过CreatePoint命令和CreateLine命令在该参考平面上绘制坝体各部分的二维草图，通过constraint命令使用步骤三中的形状控制参数对二维草图的轮廓尺寸进行约束，使坝壳、心墙和棱体排水的尺寸与所述步骤三中的形状控制参数一致，通过pad命令对二维草图进行拉伸形成实体，最后用布尔命令减去该实体与步骤一中的三维地形模型的重合部分，完成坝体设计。作为本专利技术所述的一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法进一步优化方案，所述形状控制参数包括各坝顶高程和宽度、马道顶部高程和宽度、坝体上下游坡度以及心墙顶部高程和上下游坡度；所述马道顶部高程和宽度包括排水棱体的顶部高程和宽度，所述坝体上下游坡度包括排水棱体的坡度。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：（1）本专利技术改变了传统二维建模的直观性不足的问题，通过三维模型，将设计对象更富有立体感地展示出来；解决了利用二维的CAD技术制图时，因必要的反复修改导致大量重复工作的问题；在设计理念和方式上改变了传统的设计模式，从信息化的角度使设计效率得到根本的提升，使设计成果更加准确；对本建模方法建立的模型进行更深层次的利用，可产生更高的效率效益；（2）本专利技术以CATIA的三维建模功能为核心，将设计对象以直观的三维模型呈现，使模型清晰直观，更加方便设计者阐述自己的设计理念；基于CATIA的进程外程序调用接口，通过VB语言对CATIA进行二次开发，形成了一种模型参数易修改，模型生成自动化的信息化建模方式，减少了重复工作，提高了设计质量；（3）本专利技术所述的一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法，不仅适用于土石坝，也适用于诸如重力坝、拱坝、支墩坝等基本坝型；同时，基于本专利技术所建立的模型也可进一步进行填筑量计算、有限元分析及生成二维工程图等工作；总之，由于本专利技术基于信息化的建模理念具有很好的普适性，可应用于多种坝型，甚至各种水工结构，所建立的模型不仅仅局限于结构展示，也可基于该模型进行深层次的分析，在水利行业具有很好的应用前景。附图说明图1为本专利技术的方法流程图；图2为本专利技术的VB界面图；图3为本专利技术的坝体三维模型图；图4为本专利技术的整体模型布置图。附图中的标记解释为：1为坝轴线，2为坝壳，3为心墙，4为排水棱体，5为三维地形模型。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：本专利技术的保护范围并不仅仅局限于本实施方式的描述。一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法，如图1所示流程，具体步骤如下：步骤一、基于已有的地形地质资料建立如图4所示的三维地形模型5：根据已有地形图提取等高线的坐标点，然后将所有坐标点导入CATIA并拟合成曲面，以该曲面为限制生成三维地形模型。步骤二、关联VB与CATIA：在VB中根据需要引用相关的CATIA库文件，并通过代码关联VB与CATIA，实现VB与CATIA的参数对接，保证在后续的二次开发中VB能识别CATIA的关键字和VB中的代码能在CATIA中执行。关联代码如下：DimcatiaAsObjectOnErrorResumeNextSetcatia=GetObject(,"catia.application")IfErr.Number<>0ThenSetca本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、基于已有的地形地质资料建立三维地形模型；步骤二、关联VB与CATIA，用于实现VB与CATIA的参数对接，保证VB能够识别CATIA的关键字和VB中的代码能在CATIA中执行；步骤三、在VB中设计包含位置控制参数和形状控制参数的VB界面，位置控制参数和形状控制参数将通过VB界面的文本框输入；所述位置控制参数为坝轴线端点坐标；步骤四、编写代码，根据坝轴线端点坐标创建坝轴线；步骤五、在VB中基于步骤四中建立的坝轴线实现坝体剖面的草图编辑和实体拉伸，并基于步骤一中建立的三维地形模型实现布尔命令，并引用VB界面的文本框中的参数，完成坝体的建模。

【技术特征摘要】
1.一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、基于已有的地形地质资料建立三维地形模型；步骤二、关联VB与CATIA，用于实现VB与CATIA的参数对接，保证VB能够识别CATIA的关键字和VB中的代码能在CATIA中执行；步骤三、在VB中设计包含位置控制参数和形状控制参数的VB界面，位置控制参数和形状控制参数将通过VB界面的文本框输入；所述位置控制参数为坝轴线端点坐标；步骤四、编写代码，根据坝轴线端点坐标创建坝轴线；步骤五、在VB中基于步骤四中建立的坝轴线实现坝体剖面的草图编辑和实体拉伸，并基于步骤一中建立的三维地形模型实现布尔命令，并引用VB界面的文本框中的参数，完成坝体的建模。2.根据权利要求1所述的一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法，其特征在于，所述步骤一具体如下：根据已有地形图提取等高线的坐标点，然后将所有的坐标点导入CATIA并拟合成曲面，以该曲面为限制生成三维地形模型。3.根据权利要求1所述的一种基于VB和CATIA的土石坝信息化建模方法，其特征在于，所述步骤四具体如下：根据步骤三中的坝轴线端点坐标，在VB代码编写窗口中通过Set命令获取CATIA...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天兴，张继勋，任旭华，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32