ug三维建模技术在异形桥梁结构制作中的应用

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1、软件天地ＵＧ三维建模技术在异形桥梁结构制作中的应用贺晓川安元元幸斌（武船重型工程有限公司，武汉４３０４１５）摘要：太原市南中环汾河桥拱座的外形不规则，拱座外壁为钢板，属于异形结构，制作精度要求极高，运用传统的方式放样困难且达不到精度要求。为了加快放样速度，提高放样精度，利用ＵＧ软件中的钣金展开功能对拱座外壁钢板进行精确的实体建模放样。通过ＵＧ软件的应用，使得异形弯曲钣金件的放样过程变得简单易行。关键词：三维建模；钣金；外壁钢板ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＵＧＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＭＯＤＥＬＩＮＧＴＥＣ

2、ＨＮＯＬＯＧＹＩＮＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥＯＦＳＰＥＣＩＡＬ－ＳＨＡＰＥＤＢＲＩＤＧＥＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳＨｅＸｉａｏｃｈｕａｎＡｎＹｕａｎｙｕａｎＸｉｎｇＢｉｎ（ＷｕｃｈｕａｎＨｅａｖｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ，Ｗｕｈａｎ４３０４１５，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ＴｈｅａｂｕｔｍｅｎｔｓｈａｐｅｏｆｔｈｅＦｅｎＲｉｖｅｒＢｒｉｄｇｅｏｆｓｏｕｔｈ－ｍｉｄ－ｒｉｎｇｒｏａｄｉｎＴａｉｙｕａｎＣｉｔｙｉｓｉｒｒｅｇｕｌａｒ，ｗｈｏｓｅｏｕｔｅｒｗａｌｌｉｓａｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｔｈａｔｂｅｌｏｎｇｓｔｏ

3、ａｓｐｅｃｉａｌ－ｓｈａｐｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅｑｕｉｒｉｎｇａｎｅｘｔｒｅｍｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｃｃｕｒａｃｙ．Ｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｔｈｅｌｏｆｔｉｎｇｕｓｉｎｇｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｐｅｅｄｕｐｔｈｅｌｏｆｔｉｎｇａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｌｏｆｔｉｎｇ，ＵＧｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｕｓｅｄｔｏｄｏａｒｅａｌｐｒｅｃｉｓｅｍｏｄｅｌｌｉｎｇｌｏｆｔｉｎｇｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｏｆｔｈｅａｂｕｔｍｅｎｔｏｕｔｅｒｗａｌｌ，ｗｈ

4、ｉｃｈｃａｎｓｉｍｐｌｉｆｙｔｈｅｌｏｆｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｓｐｅｃｉａｌ－ｓｈａｐｅｄｂｅｎｄｉｎｇｍｅｔａｌｍｅｍｂｅｒ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｓｈｅｅｔｍｅｔａｌ；ｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｏｆｏｕｔｅｒｗａｌｌ１工程概况太原市南中环桥位于太原市长风新区南端，跨［１］越汾河，主桥采用钢叠合梁组合式系杆拱体系，跨径组合６０ｍ（边跨）＋１８０ｍ（中跨）＋６０ｍ（边跨），主桥立面如图１所示。图２拱座效果２ＵＧ三维建模的应用图１主桥立面ＵＧ（Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ

5、的简称）ＮＸ是制造行业的高端软件之一，是ＵＧＰＬＭＳｏｌｕｔｉｏｎ公司针对产品主桥中跨跨中９２ｍ梁段采用钢叠合梁，梁高生命周期管理（ＰＬＭ）提出的适用于完整产品工程３．０ｍ，主桥边跨６０ｍ及主桥中跨４４ｍ梁段采用的解决方案，涵盖了产品的设计、分析、加工、工程协混凝土箱梁，梁高３．０～６．５ｍ。主桥标准段宽度为同及产品数据管理。目前，ＵＧＮＸ已被广泛应用５２．５ｍ，跨中宽度为７１ｍ。由于主、副拱肋均向外于汽车、航空、航天、机械、消费品、医疗仪器等领域，倾斜，副拱在拱座处逐渐收至与主拱融为一体的形使用该软件从事工业

6、设计、机械设计、概念设计、数态，因此拱座的外形不规则。拱座高８．２３ｍ，纵桥字化仿真和生产制造的工作，对推动技术创新发挥向尺寸１２．９６ｍ，横桥向尺寸３．５ｍ，向外倾斜，三［２］着重要的作用。维效果如图２所示。因此，拱座外壁板的制作精度要求极高。为此采用ＵＧ对拱座进行实体建模，对第一作者：贺晓川，男，１９８１年出生，工程师。外壁板进行精确放样。Ｅｍａｉｌ：ｈｘｃ１２８ｈｘｃ＠１２６．ｃｏｍ收稿日期：２０１０－１２－２０６８钢结构２０１１年第５期第２６卷总第１４６期贺晓川，等：ＵＧ三维建模技术在异形桥梁结构制作中

7、的应用３ＵＧ软件应用到拱座外壁板工艺设计步骤３．２抽取片体［３］３．１拱座外壁板的三维建模ＵＧ的展开功能仅限于对片体的展开，所以拱座外壁板三维建模之前，必须形成成熟的施在展开之前，首先抽取需要展开的外壁板，如图５、工工艺方案，在建模的过程中使三维建模与施工工图６所示。艺充分结合。依据设计图纸，结合施工工艺方案，将拱座外壁板分成８块（图３）。利用ＵＧ建模，根据二维施工图纸，创建拱座三维模型。完成后的实体拱座见图４。图５准备抽取的片体注：１～８对应８块外壁板。图３拱座外壁板分块图６抽取后的片体３．３片体的展开抽取好

8、的片体在ＵＧ中利用其钣金模块成形展［４］平的自动展开功能，可完成钣金零件的自动展开。对于展开后板料的形状和大小，均可通过自动计算获得，因此拥有高速、高精度、零错误率以及操作简捷的优点。图７为展开流程。图４拱座ＵＧ建模图７抽取后的片体展开流程ＳｔｅｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．２０１１（５），Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．１４６６９软件天地３．４利用制图功能进行三维向二维的转化创建为单独的部件。相