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闫超 (中国科学院计算技术研究所，北京中科辅龙计算技术有限公司) 摘要：管道支吊架(简称“管架”)设计是流程工厂设计的一个重要组成部分。在包含大量复杂工艺管道的工厂设计中，管架设计经常成为工程设计的瓶颈，影响着整个工程的设计进度。管架CAD软件可以从很大程度上提高管架设计的效率和质量，从而缩短整个工厂设计的周期并减少错误。因此，对工厂管架CAD软件的研究和实现具有非常重要的意义。 本文首先分析了管架CAD系统的功能需求和当前管架CAD软件存在的缺点，在提出了管架CAD系统的结构模型的基础上，对管架CAD设计中的关键技术，如数据管理、约束表示和求解以及几何建模方法，进行了深入的研究。本文的主要工作如下： 1、分析了管架CAD系统的研究和发展现状，总结概括了管架CAD系统的功能需求，提出了管架CAD系统需要解决的几个关键技术，从而确定了本文的研究重点。 2、根据管架CAD系统的特点和需求，提出了基于C／S模式的管架CAD系统层次结构图；从功能实现的角度提出了管架CAD系统的总体结构，并对各功能模块的实现方法进行了讨论。对这些结构的综合应用，使系统具有较好的灵活性，并为网络环境下的协同工作提供良好的支持。 3、针对管架数据的特点，结合工程数据库管理系统的实现方法，提出了基于页面服务器的管架数据库管理系统的体系结构，并采用了面向对象模型与关系模型相结合的对象关系数据模式。这些方法方便了系统中数据的管理，保证了基于数据共享的协同机制的实现。 4、对管架内部约束的特点进行了分析，通过对智能点的定义进行扩充，提出了基于智能点的管架拓扑描述方法，并在此基础上采用了基于层次的图结构对管架的约束进行表示并对其进行求解。通过这些方法，实现了对管架内部约束的完整描述和有效管理，并从一定程度上提高了约束求解的效率。 5、分析了管架图形的几何特点，对管架图形库的几种功能支持方式进行了讨论：在对图形描述语言进行了扩展的基础上，采用图形描述语言对管架图形进行描述，并利用数据库技术对图形描述文件进行管理。这些方法实现了管架图形的参数化描述，保证了系统对管架图形的有效管理，提高了图形解释的速度。 关键词：管道支吊架 CAD系统 结束表示 几何建模 图形库 分类号：TP391.72
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发表于 2007-9-5 20:33:00
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