論ＣＡＤ在水利工程制圖與設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

李　云

[摘要]CAD技術(shù)運(yùn)用于水利工程方面有著手工制圖無法比擬的優(yōu)越性。AutoCAD的輔助設(shè)計(jì)功能和二次開發(fā)功能在水利工程制圖和設(shè)計(jì)方面有著廣泛用途和優(yōu)勢，掌握其中關(guān)鍵點(diǎn)，可以起到事半功倍的作用，對(duì)工程降低造價(jià)，節(jié)省投資，提高生產(chǎn)效益有著一定作用。

[關(guān)鍵詞]AutoCAD輔助設(shè)計(jì)二次開發(fā)水利工程

中圖分類號(hào)：S2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671—7597(2009)0620116－01

AetoCAD是美國Autodesk公司推出的通用計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)軟件包，利用AutoCAD既可以交互方式繪圖，也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)繪圖，還可以通過標(biāo)準(zhǔn)的或?qū)Ｓ玫臄?shù)據(jù)式與其它CAD系統(tǒng)或CAM系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。近年來，水利水電工程領(lǐng)域利用AutoCAD的輔助設(shè)計(jì)和其平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)也取得了一系列成果，但水利工程設(shè)的特殊性和復(fù)雜性決定了任何現(xiàn)成的CAD軟件應(yīng)用都有其局限性，也決定了AutoCAD在水利工程設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)地位。本文著重對(duì)AutoCAD的輔助設(shè)計(jì)和二次開發(fā)在水利工程設(shè)計(jì)上的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

一、輔助設(shè)計(jì)在水利工程設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

(一)自動(dòng)求積模塊提高水利工程制圖的快捷性。水利工程設(shè)計(jì)中存在很多圖形的計(jì)算，所以在繪制水利工程圖時(shí)，就必須利用自動(dòng)求積模塊對(duì)圖形進(jìn)行計(jì)算。在AutoCAD中有自帶的多項(xiàng)自動(dòng)求積功能，如長度計(jì)算、周長計(jì)算、面積計(jì)算等等，例如一個(gè)圓，點(diǎn)取這個(gè)圓的特性后，顯示的內(nèi)容就包括了這個(gè)圓的半徑、直徑、周長、面積、圓心點(diǎn)坐標(biāo)等一系列特性。一般說來，只要制圖沒錯(cuò)誤，畫出的每一個(gè)物體的特性都能很方便而準(zhǔn)確地顯示出來，并且設(shè)定了比例和精度后，還能很容易地標(biāo)注出來，這點(diǎn)對(duì)工程設(shè)計(jì)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算來說無異是一個(gè)極大的幫助，尤其對(duì)于不規(guī)則形狀物體的計(jì)算，例如斷面面積、周長的計(jì)算，平面面積、周長的計(jì)算，管線總長的計(jì)算等等，不但數(shù)值的獲取十分方便快捷，而且能達(dá)到任意的精度，自從應(yīng)用AutoCAD后，水利工程設(shè)計(jì)人員就不需要用求積。

(二)圖解計(jì)算功能提高水利工程制圖的準(zhǔn)確性。由于水利工程的復(fù)雜性和特殊性，水利工程的計(jì)算方法很多都只是在理論上能達(dá)到精度要求，而實(shí)際計(jì)算時(shí)因?yàn)楦鞣N條件的不確定，很多數(shù)值都是由經(jīng)驗(yàn)或推理而來或者是根本就無法計(jì)算出來，因此在水利工程計(jì)算中，常常在精確度能滿足工程要求的情況下對(duì)很多計(jì)算方法進(jìn)行了簡化，圖解法就是其中應(yīng)用比較廣泛的一種方法。當(dāng)采用相應(yīng)的方法利用AutoCAD繪制出計(jì)算圖后，只要在相應(yīng)的地方裁取，就能很方便快捷地得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，這點(diǎn)還能廣泛應(yīng)用在工程設(shè)計(jì)上對(duì)各種參數(shù)采用內(nèi)插法取值和各種關(guān)系曲線圖、表的查算，因此，圖解計(jì)算功能能夠快速計(jì)算數(shù)據(jù)，提高水利工程制圖的準(zhǔn)確性。

(三)AutoCAD與Office的充分融合提高水利工程制圖的有效性。Office已經(jīng)成為文本制作的家喻戶曉的軟件。隨著AutoCAD的不斷完善和不斷發(fā)展，其與Office相關(guān)軟件已經(jīng)相互融合，已經(jīng)取得很好效果。在word結(jié)合方面。AutoCAD通常在進(jìn)行壩基底、閘門等壓力計(jì)算時(shí)，在Word文檔制作中，往往需要各種插圖，Word繪圖功能有限，特別是復(fù)雜的圖形，該缺點(diǎn)更加明顯。AutoCAD是專業(yè)繪圖軟件，當(dāng)制好圖形，然后插入Word制作復(fù)合文檔是解決問題的好辦法，可以用AutoCAD提供的EXYOR?功能先將AutoCAD圖形以BMP或等格式輸出，然后插入Word文檔，也可以先將AutoCAD圖形拷貝到剪貼板上，再在Word文檔中粘貼。在水利工程中，如對(duì)圍堰、橋粱等繪制施工圖時(shí)需列材料表，需要在AutoCAD中制作表格，在AutoCAb環(huán)境下用手工畫法繪制表格，然后，再在表格中填寫文字，不但效率低下，而難精確控制文字的書寫位置，文字排版也很成問題。高效率制作表格的方法為：先在Excel中制完表格，復(fù)制到剪貼板，然后再在AutoCAD環(huán)境下選擇“edit”菜單中的“Paste speclal”，選擇選擇AutoCAD Entities，確定以后，表格即轉(zhuǎn)化成AutoCAD實(shí)體，用“explode”炸開，即可以編輯其中的線條及文字。AutoCAD Entitles，確定以后，表格即轉(zhuǎn)化成AutoCAD實(shí)體，用“explode”炸開，即可以編輯其中的線條及文字。

二、AutoCAD二次開麓在水利工程設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

(一)基于高級(jí)語言的開發(fā)為水利工程設(shè)計(jì)提供多樣性。AutoCAD為用戶提供的高級(jí)語言編程環(huán)境主要有嵌套在AutoCAD內(nèi)部的AutoLISP、Visual LISP和VBA，面向?qū)ο筇卣鞯腸++編程環(huán)境ObjectARX以及其他通過動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)完成與AutoCAD之間的通信的高級(jí)語言應(yīng)用程序net等等。AutoLISP成為開發(fā)AutoCAD軟件最方便、最直接、晟簡單的一種高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言，與VBA和c++相比，采用AutoLISPX~AutoCAD進(jìn)行工程專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用程序或CAD系統(tǒng)的開發(fā)有許多明顯的優(yōu)勢，比如在功能上它與ObjectARX已相差無幾，而學(xué)習(xí)AutoLIsP所需計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于c++。VBA雖然在對(duì)話框的設(shè)計(jì)能力上比AutoLlsP強(qiáng)許多，由于它使用ActiveX與Au％oCAD交互，運(yùn)行效率不如AutoLISP，且代碼保密性差。在Windows環(huán)境下，AutoLIsP的增強(qiáng)級(jí)Visual LIsP功能十分強(qiáng)大，身臨其境，足以領(lǐng)略現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的各種風(fēng)格與方法。水利工程中有許多相似的結(jié)構(gòu)，如水電站中同種型式的水輪機(jī)由于型號(hào)的不同、轉(zhuǎn)輪直徑不同，流道尺寸、尾水管尺寸均不同，其細(xì)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很難精確制圖，但各種形式的的尺寸都是與轉(zhuǎn)輪直徑D=Im成一定比例的，所以在制圖時(shí)可咀將所選形式的流道尺寸、尾水管尺寸編寫程序?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化繪圖。水電站橫剖面圖中發(fā)電機(jī)的外形尺寸圖也是同樣的道理。

(二)專用開發(fā)內(nèi)容為水利工程設(shè)計(jì)提供了便利性。針對(duì)水利水電工程設(shè)計(jì)的CAD開發(fā)的內(nèi)容很多。在線型二次開發(fā)方面，水利水電工程中的專用線型有巖石地基線、夯實(shí)土地基線、天然土壤、全風(fēng)化帶下限等等CAD的線型是由acad，1in文件定義的，每種線型有一個(gè)名字，一個(gè)文件可存放多種線型，用戶既可以根據(jù)自己的需要往aead，1in中添加相應(yīng)的線型定義，也可以定義自己的線型文件還可以加入形文件，從而使線型復(fù)雜多變，適應(yīng)各種不同的要求。如在水電站繪圖時(shí)要用到夯實(shí)土、天然土、巖石線等線型，但這些線型在CAD支持文件中并沒有定義，因此繪制起來很繁瑣，加重了繪圖者的任務(wù)，如果能將這幾種線型編譯并加載便可以大大的減輕工作量。在圖案填充方面，圖案指填充符號(hào)或剖面符號(hào)，由一組或多組不同線型的直線組成。在水利水電工程中有許多專用填充，可以建立專用填充圖案，添加到acad，pat和aeadiso，patq或創(chuàng)建自己的填充圖案文件，來滿足專業(yè)制圖的需要。例如在水電站制圖中有許多表示復(fù)雜的鋼筋混凝土構(gòu)件，這些構(gòu)件一般霈填充兩次才能表示出來(一期鋼筋混凝土需用ARCONC~JANSl3各填充一次)，考慮到如果能一次性完成鋼筋混凝土的填充便能提高制圖效率。

三、結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)的普及，在水利工程設(shè)計(jì)中已普遍應(yīng)用了AutoCAD制圖。AutoCAD強(qiáng)大的功能可以幫助我們精確、快捷的繪圖，使設(shè)計(jì)在彈指之問得以完成。工程技術(shù)人員需要在采用CAD技術(shù)能方便實(shí)現(xiàn)方案優(yōu)化、數(shù)值計(jì)算、施工圖設(shè)計(jì)等一系列模塊技術(shù)。加大對(duì)CAD的二次開發(fā)，提高設(shè)計(jì)了繪圖質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期，有效避免手工設(shè)計(jì)中存在的錯(cuò)、碰、漏、缺現(xiàn)象，從而降低工程造價(jià)，節(jié)省投資，提高生產(chǎn)效益，