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水工隧洞辅助设计软件AutoSD的研究与开发

作　者: 杨中华
导　师: 张光科
学　校: 四川大学
专　业: 水工结构
关键词: 隧洞软件辅助设计
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

本文通过对水工建筑物特点和水工设计过程的分析，阐述了水工设计计算机辅助软件的现状及发展趋势，着重介绍了作者利用VB6和Automation ActiveX技术编制水工隧洞辅助设计软件AutoSD的研究和开发工作，并以AutoSD系统软件为例说明了利用现代编程思想开发水工领域的计算机辅助设计(CAD)软件的方法和途径。首先，本文指出了水工设计中计算机辅助设计的必要性及可行性，分析了目前水工计算机辅助软件的现状及存在的劣势，并结合文献资料预测将来水工计算机辅助设计软件的发展方向。本文认为，一个好的水工辅助软件应该具有适当的通用性、良好的交互性、高度的系统性、操作方便且易于推广等特点。然后，本文介绍了计算机辅助软件AutoSD系统。AutoSD软件专门针对小型有压水工隧洞设计的一个集成性辅助设计系统软件，它集隧洞选线，水工各种计算，图纸绘制以及报告输出等多项功能于一体。 AutoSD系统软件是采用面向对象化的程序语言Visual Basic6.0进行编写，采用事件驱动机制来组织程序。系统分设隧洞设计进程管理、隧洞设计数据管理、隧洞设计计算模块、隧洞设计输出模块四大功能块及其下二十个子功能模块。在AutoSD系统涉及水工设计理论的隧洞设计计算模块中，本文详细介绍了路线模块、地质模块、水力计算模块、衬砌选择模块和衬砌计算模块。 AutoSD系统软件的开发，研究并解决了如何利用高级程序语言将水工隧洞的设计理论与绘图环境具体结合的问题；研究并解决了系统软件如何在辅助设计过程中对水工隧洞的设计信息及数据的管理问题；研究并解决了如何在辅助软件进行设计过程时，将设计人员的及时修正进行动态交互的协调性问题；研究并解决了系统软件如何获得原始地形图及地质图信息的问题；研究并解决了系统如何在设计过程中自行将工程设计信息汇编成报告输出的问题。 AutoSD实现了无缝集成AutoCAD和MSW6rd软件的功能，因此，本文对于客户程序(AutoSD)如何利用ActivcX技术调用服务器程序 (AutOCAD&MSWord)作了详细说明。最后，作者应用一个隧洞设计的实例对AutoSD系统进行了验证，系统自动绘制出设计图纸和简要报告，取得了满意的结果。总之，本文通过对水工设计自动化的研究，成功开发出水工隧洞辅助设计软件AutoSD，并首次实现在软件运行时与地形图的即时交互和反馈功能，实现了水工隧洞设计全过程的辅助设计功能。AntoSD系统初步实现了水工隧洞自动化的目的，为水工设计软件与工程环境的结合找到方法与途径，为以后研究和开发水工计算机辅助设计软件打下了基础。

全文目录

第一章引言  9-24
  1.1 水工建筑物自动化问题的提出  9-12
    1.1.1 水利工程建设的情况  9-10
    1.1.2 水工建筑物的特点  10-12
    1.1.3 水工建筑物设计工作的现状与途径  12
  1.2 水工建筑物设计工作的计算机辅助设计趋势  12-17
    1.2.1 水工建筑物设计工作的自身特性  12-14
    1.2.2 水工建筑物辅助设计软件的现状  14-15
    1.2.3 水工建筑物辅助设计软件的发展方向  15-17
  1.3 水工隧洞辅助设计软件AUTOSD的研究与开发  17-19
    1.3.1 AutoSD软件系统的开发  17-18
    1.3.2 AutoSD软件系统的环境  18-19
  1.4 AUTOSD软件开发的背景及目的  19-24
    1.4.1 我国水工隧洞的发展状况  19-20
    1.4.2 水工隧洞辅助设计软件的现状与发展  20-21
    1.4.3 AutoSD软件的思想及目的  21-24
第二章 AUTOSD软件系统特点  24-33
  2.1 AUTOSD软件系统的总体结构  24-27
    2.1.1 AutoSD软件系统的结构特点  24
    2.1.2 AutoSD软件系统的框架分析  24-26
    2.1.3 AutoSD软件系统的运行方式  26-27
  2.2 AUTOSD软件系统的参数化接口  27-29
    2.2.1 AutoSD系统中的“模块封装”方法  27-28
    2.2.2 AutoSD系统中的“积木组合”方法  28-29
  2.3 AUTOSD软件系统的信息输出可视化  29-30
  2.4 AUTOSD软件系统的高度交互能力  30-33
    2.4.1 AutoSD系统与AutoCAD的交互能力  30-31
    2.4.2 AutoSD系统与设计人员的交互能力  31-33
第三章 AUTOSD系统的水工理论  33-69
  3.1 AUTOSD软件系统的路线模块  33-36
    3.1.1 隧洞路线初选要求  33-34
    3.1.2 隧洞路线存储  34-35
    3.1.3 隧洞路线模块的界面设计  35-36
  3.2 AUTOSD软件系统的地质模块  36-42
    3.2.1 地质模块的理论要求  36-39
    3.2.2 AutoSD的地形剖面线的绘制模块  39-41
    3.2.3 AutoSD的地质剖面图分区模块  41-42
  3.3 AUTOSD软件系统的水力计算模块  42-47
    3.3.1 隧洞的水力计算理论  42-45
    3.3.2 水力模块界面及运行  45-47
  3.4 AUTOSD软件系统的衬砌选择模块  47-53
    3.4.1 水工隧洞衬砌结构计算的原则及方法  47-48
    3.4.2 水工隧洞衬砌的荷载分析  48-50
    3.4.3 水工隧洞衬砌型式选择模块  50-53
  3.5 AUTOSD软件系统的衬砌计算模块  53-69
    3.5.1 AutoSD软件系统衬砌计算理论  53-63
    3.5.2 压力隧洞衬砌限裂设计理论  63-66
    3.5.3 衬砌计算界面设计及功能  66-69
第四章 AUTOSD系统与其他程序的集成  69-77
  4.1 AUTOSD软件系统与AUTOCAD的集成  69-73
    4.1.1 AutoCAD的ActiveX对象模型  69-71
    4.1.2 AutoSD对AutoCAD对象的操作  71-73
  4.2 AUTOSD软件系统与MS-WORD的集成  73-77
    4.2.1 MSWord的ActiveX对象模型  73-75
    4.2.2 AutoSD对MSWord对象的操作  75-77
第五章结论及小结  77-81
  5.1 AUTOSD软件系统的适用性  77
  5.2 AUTOSD软件系统的应用情况  77-79
  5.3 AUTOSD软件系统在水工隧洞设计工作中的作用  79
  5.4 AUTOSD软件系统今后发展的方向  79-81
附录: AUTOSD软件的实例运行显示  81-93
参考文献  93-96
声明  96-97
硕士期间发表的论文  97-98
致谢  98

水工隧洞辅助设计软件AutoSD的研究与开发

内容摘要

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