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－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＭＯＤＥＬＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬ

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

3、－ｓｈａｐｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅｑｕｉｒｉｎｇａｎｅｘｔｒｅｍｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｃｃｕｒａｃｙ．Ｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｔｈｅｌｏｆｔｉｎｇｕｓｉｎｇｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｐｅｅｄｕｐｔｈｅｌｏｆｔｉｎｇａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｌｏｆｔｉｎｇ，ＵＧｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｕｓｅｄｔｏｄｏａｒｅａｌｐｒｅｃｉｓｅｍｏｄｅｌｌｉｎｇｌｏｆｔｉｎｇｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｏｆｔｈｅａｂｕｔｍｅｎｔｏｕｔｅｒｗａｌｌ，ｗｈｉｃｈｃａｎｓｉｍｐｌｉ

4、ｆｙｔｈｅｌｏｆｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｓｐｅｃｉａｌ－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的简称）ＮＸ是制造行业的高端软件

5、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设计、机械设计、概念设计、数态，因此拱座

6、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的应用３ＵＧ软件应用到拱座外壁板工艺设计步骤３．

7、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

8、，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