空間桁架節(jié)點(diǎn)相貫曲線算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、空間桁架鋼結(jié)構(gòu)建筑相對于已有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑具有非常多的優(yōu)點(diǎn)。首先,空間桁架鋼結(jié)構(gòu)建筑的強(qiáng)度高、抗震系數(shù)好。其次,空間桁架鋼結(jié)構(gòu)件制造、安裝和建筑施工方便。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AutoCAD等工程設(shè)計(jì)軟件使用的普及與應(yīng)用,空間桁架鋼結(jié)構(gòu)建筑的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段,因而研究與之配套的有效、快速及實(shí)用的計(jì)算機(jī)輔助制造CAM算法與應(yīng)用軟件迫在眉睫。
　　本論文在吸取哈爾濱工業(yè)大學(xué)天元數(shù)控設(shè)備有限公司多年結(jié)構(gòu)件切割經(jīng)驗(yàn)

2、的基礎(chǔ)上,研發(fā)了一種空間桁架鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助制造CAM軟件。該軟件由如下三大功能模塊組成:
　　1.CAD數(shù)據(jù)分析與讀取模塊——針對計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AutoCAD軟件的接口文件,即DXF文件,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析計(jì)算與讀取。在DXF文件的數(shù)據(jù)分析計(jì)算與讀取過程中,應(yīng)用圖論理論,建立了節(jié)點(diǎn)與支路的關(guān)聯(lián)矩陣[A]及支路參數(shù)矩陣[B],為結(jié)構(gòu)相貫節(jié)點(diǎn)的計(jì)算打下基礎(chǔ)。
　　2.空間桁架鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)計(jì)算與分析模塊——應(yīng)用空間解析幾何理論,通過空間

3、坐標(biāo)變換的方法,建立了N個桁架鋼管相貫節(jié)點(diǎn)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。由于多管相貫的計(jì)算過程中,每兩個管子之間即可計(jì)算出一條相貫曲線,這樣就存在對生成的多條相貫曲線有效性進(jìn)行取舍的問題,提出了多管相貫的相貫曲線之有效性的合理算法。
　　3.切割代碼生成模塊——采用了國際上通用的EIA數(shù)控加工代碼,即G代碼,運(yùn)用前述功能模塊建立的算法,最后得到有效的相貫曲線,根據(jù)數(shù)控相貫線切割機(jī)的數(shù)控控制軸數(shù)(5軸)及EIA代碼標(biāo)準(zhǔn),生成數(shù)控G代碼切割程序,該