基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫定制方法研究

蘇鵬程

（山西省交通科學研究院，太原 030006）

基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫的運用能夠極大地提升暖通設備庫的工作質(zhì)量和工作效率。本文將以基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫定制方法中的設備體型構(gòu)建、參數(shù)化、屬性賦予以及設備入庫等作為研究的切入點，希望對暖通設備庫的定制方法研究有所幫助。

1 基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫定制方法在我國的應用現(xiàn)狀

與傳統(tǒng)的暖通設備庫相比，基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫能夠運用當前暖通設備庫中收集的模型進行高水準的設備布局以及管道設計工作，并可以通過CATIA軟件的運用對庫模型進行空間分析檢測，進而輸出三維立體模型數(shù)據(jù)。當前，基于CATIA HVACDesign模塊在我國部分領(lǐng)域應用較為廣泛，如航空航天行業(yè)。CATIA HVACDesign模塊在我國暖通設備庫中的運用還處于發(fā)展中階段，因此要想進一步推廣該模塊，提升暖通設備庫的運營效益，研究基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫的定制方法具有十分重大的意義。

現(xiàn)階段，我國在基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫的研究與運用上已經(jīng)取得了一定的成果，我國相關(guān)科研人員探索了TUBING模塊客戶定制方法、三維視角建模工具、機電零件三維模型構(gòu)建方法[1]。與YUBIN模塊相比，暖通庫管道橫截面積差距較大，這使得YUBING模塊的運用方式更為嚴苛。本文主要以某場設備的管道為數(shù)據(jù)模型，對其管道進行參數(shù)化數(shù)據(jù)收集，將參數(shù)化的模型與數(shù)據(jù)表相連接，進而通過CATIA軟件進行綜合性管理。

2 基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫中設備的體型構(gòu)建與參數(shù)化

暖通設備主要由采暖、空調(diào)和通風三大模塊構(gòu)成，其通常為成套設備。成套設備是指不同種類的設備雖然應用領(lǐng)域不同，但是具有統(tǒng)一的體型參數(shù)。CATIA模塊運用的最大優(yōu)勢在于參數(shù)化功能，其具備統(tǒng)一的體型參數(shù)，這就為實現(xiàn)設備的參數(shù)化提供了便利。

參數(shù)化設計主要是指，通過運用約束方式來逐步構(gòu)建設備模型，進而建立模型的具體形狀?；贑ATIA HVACDesign模塊的運用相比傳統(tǒng)方式而言，其進一步優(yōu)化了設備的圖形修改方法，使得設備的模型更具真實性?；贑ATIA HVACDesign模塊構(gòu)建的模型不再是單一化模型，而是統(tǒng)一系統(tǒng)參數(shù)的成套模型。

圖1為以某廠實際設備數(shù)據(jù)為藍圖構(gòu)建的體型示意圖，其中的設備型號、設備尺寸等關(guān)鍵信息通過數(shù)據(jù)圖表的方式展現(xiàn)。暖通設備系列參數(shù)如表1所示。在實際的構(gòu)圖過程中，人們應當運用創(chuàng)成式模塊搭建設備模型，并將參數(shù)化數(shù)據(jù)通過公式的形式與初步的體型圖連接。在運用基于CATIA HVACDesign模塊的過程中，值得關(guān)注的是，由于暖庫工程量較大，會涉及大量的數(shù)據(jù)收集、整理和計算等，因此要想縮減模型搭建的時間，應當適當刪選數(shù)據(jù)，初步建立簡易化模型，進而通過簡易模型的搭建為圖形的識別與繪制提供便利。在簡易化模型搭建的過程中，要想避免數(shù)據(jù)誤差孤島，人們應當彰顯出模型的具體應用和基礎(chǔ)外形特征。

圖1 暖通設備系列體型示意圖

3 基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫的設備屬性賦予

在三維化視覺模型搭建的過程中，三維化模型體現(xiàn)出的主要是設備的幾何參數(shù)。幾何參數(shù)主要為設備的大小、體積和占地面積等。但是對于暖通設備庫而言，其非幾何參數(shù)的重要性要大于幾何參數(shù)，如設備的型號、主體材料、壓力以及直徑等。搭建模型時獲取和運用的數(shù)據(jù)量越大，后期編寫的統(tǒng)計材料的精準性越高。

因此，要想保證三維模型搭建的準確性與應用性，就應當運用基于CATIA HVACDesign模塊的系統(tǒng)多專業(yè)Equipment Arrangement模塊。通過計算機單擊set Object Type按鈕，對其彈出的對話框進行參數(shù)錄入，設置對象的具體類型，之后運用瀏覽器來選取與之相匹配的設備種類[2]。通過鼠標單擊點開現(xiàn)有零件，選取模型，通過以上操作能夠?qū)⒛Ｐ瓦B接到結(jié)構(gòu)樹中。暖通庫設備類型選取完成后，應當依照暖通庫實際需求來定義設備的具體屬性。在選取設備具體屬性的過程中，單擊屬性按鍵即可彈出屬性定義對話框，選取不同的設備屬性與設備類型，設備的屬性名稱可以通過特征進行具體定義，其間定義的設備屬性可以通過CATIA軟件高速地生成材料表。

表1 暖通設備系列參數(shù)

定義連接點時，人們可以運用當前已經(jīng)構(gòu)建完成的模型的幾何信息，如設備的面信息、軸信息，通過構(gòu)建完成的模型幾何信息來找尋具體的信息點位置，進而為接入管口與接出管口的位置定義提供便利。信息點的位置選擇概括來說為局部坐標點的標注。所謂的FACE即為連接點的定義面，Alignmen為直線，Alignmen直線的位置必須與FACE面成90°。Orientation同樣為連接點的定義面，Orientation同樣應與FACE面成90°，Orientation面主要表述的是連接點的方向。通過以上數(shù)據(jù)的設置，點擊確定按鈕，人們可以通過CATIA HVACDesign模塊來搜尋連接器，進而為信息點添加設備類型等數(shù)據(jù)信息，通過CATIA HVACDesign模塊來自動找尋符合設備要求的管道。

4 基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫的設備入庫

CATIA HVACDesign模塊不僅可以運用于暖通模塊，還可以運用于管道模塊TUB、懸掛件和鋼結(jié)構(gòu)模塊等。文中以上方法定義完成后，應當進行暖通設備庫的設備入庫操作，其主要內(nèi)容是將相關(guān)數(shù)據(jù)文件整理入庫。在進行該操作時，筆者選擇的是擴充CATIA默認設備庫。在保存文件的過程中，相關(guān)工作人員可以依照具體的需求來選擇具體的文件庫，進而為后續(xù)的文件信息查詢、修改和添加等操作提供便利[3]。本研究中，單擊打開的設備，點擊AddGenerative part按鍵后，在彈出的對話框中單擊select Document按鈕，再選擇Tubing Part，單擊“確定”表明計算機進行解析，并表明解析成功。其次，在CATALOG庫編輯的預覽彈出框中，人們能夠看到設備解析完成后的不同型號的具體模型，通過具體操作，進行反復操作能夠逐步擴大設備庫，完善企業(yè)不同類型的數(shù)據(jù)信息錄入、模型搭建等工作，進而完善數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)的完整性，直到達到企業(yè)的具體需求。

5 基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫實際案例概述

從現(xiàn)狀來看，我國運用基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫定制方式較少，與發(fā)達國家相比還存在較大的差距，因此研究基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫定制方法具有十分重要的意義。例如，厄瓜多爾Css電站地處地下廠房，內(nèi)部環(huán)境復雜，暖通設備數(shù)量較多，管道布局十分龐雜。在設計該電站的管道布局時，相關(guān)設計人員合理地運用了CATIA HVACDesign模塊，極大地提升了管道布局效率。設計人員通過以上方法將設備生產(chǎn)方提供的數(shù)據(jù)錄入CATIA HVACDesign模塊中，逐步完善了企業(yè)的設備庫樣本數(shù)據(jù)，并通過CATIA HVACDesign模塊高效地布置設備，從整體上顯著提升了設計效率，縮短了設計時間。

此外，設計人員以CATIA HVACDesign模塊為基礎(chǔ)構(gòu)建了管道模型，并運用CATIA HVACDesign模塊開展了空間碰撞檢測、工程計量表統(tǒng)計、電站的三維效果展示、二維數(shù)據(jù)圖形打印等工作，為電站的后續(xù)運營提供了極大的便利。要想進一步完善設備庫的數(shù)字資源，構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)庫，人們就應該重視和全面地認識到CATIA HVACDesign模塊的便捷性，在不斷探索與實踐中積累經(jīng)驗，構(gòu)建不同的模塊并開展模板數(shù)據(jù)庫管理，為后續(xù)工作提供便利。

6 結(jié)語

本文以厄瓜多爾Css電站為例，闡述了基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫的優(yōu)點，概述了基于CATIA HVACDesign模塊的暖通設備庫定制方法、設備的參數(shù)化方式、設備的賦予屬性方法以及設備入庫。另外，筆者初步研究了CATIA HVACDesign模塊的使用方式，希望對CATIA HVACDesign模塊的普及和推廣有所幫助。