[00123534]水电工程金属结构设备三维可视化设计研究与应用

本项目属于水电工程金属结构设备设计领域。　　1、主要内容　　在水电工程中金属结构设备包括以下五种：闸门、钢管、拦污栅、清污机和启闭机，其中闸门与启闭机是主要设备。受工程总体布置、施工进度与安排，金属结构设备大都为非标设计，传统二维设计手段在施工阶段的设计工作量很大，更新设计手段成为亟待解决的问题。　　本课题经过近两年的调研、尝试、总结与提炼，选择了一款适合水电工程金属结构设备设计的三维可视化软件，并对其进行二次开发，创建出成熟的三维可视化固定卷扬式启闭机通用参数化模型及施工详图。实现参数、固定卷扬式启闭机模型及其施工详图三者之间的联动；总结出通过共享包含钢闸门主要参数的草图及衍生、包含钢闸门主要参数的工作曲面或者实体模型的方法创建可用于钢闸门的三维可视化模型及施工详图的方法，实现参数、钢闸门模型及其施工详图三者之间的联动。本课题研究成果成功地实现水电工程金属结构设备的三维可视化设计，将水电工程金属结构设备的设计效率提高至少100﹪，设计质量显著提高。　　2、关键技术和创新点　　（1）在水电工程金属结构设备设计中率先成功地应用三维可视化设计，结合ANSYS优化计算，全面替代传统二维设计手段，引领水电工程金属结构设备设计手段跨入国内外领先行列。　　（2）首次创建成熟的三维可视化启闭机通用参数化模型及施工详图，实现参数、模型及其施工详图之间的联动。　　（3）首次通过共享(包含水电工程钢闸门主要参数的草图)及衍生(包含水电工程钢闸门主要参数的工作曲面或实体模型)的方法，创建钢闸门三维可视化模型及施工详图，实现参数、模型及其施工详图之间联动。　　3、应用情况　　本课题的研究成果已成功地全面应用于我院近年来承接的全部启闭机设备的设计及呼和浩特抽水蓄能电站等在建水电站的钢闸门设计当中，设计效率与设计质量得到了大幅提高，取得了良好的经济效益。　　为了解三维技术在水电工程金属结构行业内的应用情况，进行三维技术的经验交流及应用研讨，推动三维技术在水电工程金属结构中的应用，进一步提高水电工程金属结构产品设计质量，2007年12月16日，《三维技术在水电工程金属结构设计中的应用研讨会》在北京举行。会议由中国水力发电工程学会水工金属结构专业委员会主办，北京院北京国电公司承办。参加会议的有昆明院、成勘院、西北院、中南院、华东院、贵阳院、长委、黄委等单位金结专业的专家。会上，北京院将用三维技术设计的工程实例进行了演示。通过本次会议，大家对什么是三维设计、如何进行三维设计、三维设计带来的实际意义有了一个全新的认识。与会的各方代表普遍对三维设计在水电工程金属结构行业内的应用前景表示高度关注，并希望以此次会议为契机，积极介入该领域的研究和学习。大家认为这次会议开得及时、高效、实用，对该项技术在本行业的应用起到了有效的推动作用。在讨论中，大家还对三维技术在行业内的应用提出许多建设性意见和建议。　　本课题研究成果的成功应用，是水电工程金属结构设备设计手段的一次革命。