3D3S弯扭构件BTD建模

1．BTD 样条轴线

1.1 生成样条——选点

此命令即 AutoCAD 中的 spline 命令，通过指定拟合点及首尾端点的切向量来生成样条线。

1. 2 生成样条——读取文体

读取 excel 文件中的拟合点坐标生成样条曲线。在 excel 文件中可以指定多条样条曲线，如图1-1 所示的 excel 文件指定了三条样条曲线，A、B、C 三列分别是第一条样条曲线的 X、Y、Z 坐标值，1、2、3、4 行表示 4 点拟合点；D、E、F 列为第二条样条曲线；G、H、I 列为第三条样条曲线，以此类推。从 Excel 文件中不能指明始末端点处的切向量。

图 1-1 excel 示例文件

1. 3 生成样条——从连续线段

把首尾相接的一串直线段拟合为一条光滑的样条曲线，为了拟合的准确性，其中每条线段的长度不能太长且相邻两条线段的方向向量夹角需要比较小。

1. 4 样条分段——选点

把选定的样条曲线从指定点处断开成为两根子样条曲线。分断而成的两根子样条曲线与原样条曲线完全重合，即曲线形状保持不变。

1. 5 样条分段——自动交点

把选择的多根样条曲线在两两相交点处断开。

1. 6 合并样条

将两条样条曲线合并成一根样条曲线。只有当两条样条曲线的端点距离小于 100mm 长度时才能够进行合并。合并后的样条曲线在合并处仍然保持光滑。

1. 7 计算节点外法向量

选择端点汇交的几根轴线，软件计算出某该点在曲面上的外法向量。

1. 8 标记两条曲线的最近点

标记出两条样条线的最近点。

1.1.9 标记曲线切向和法平面

标记样条曲线上任意点的切向和法平面。红色的线段为切向，相互垂直的绿色线段和红色线段构成此点的法平面。

1. 10 标记曲线的弧长点

该命令求出与样条曲线上指定基准点距离指定弧长的另一点。此命令的第一个参数为用户输入的弧长，第二个参数为曲线上基准点，第三个参数为曲线上弧长方向的参考点。

1. 11 弯扭板件棱边——绘制

绘制出弯扭板件的四条长棱边线。这些棱边线之后可以做为参考线使用。

1. 12 弯扭板件棱边——偏移线

绘制出弯扭板件棱边线的偏移线。此命令第一个输入参数指明偏移方向，“板面内”是指偏移方向为主板面的切线方向，“板面外”是指偏移方向为主板面的法向方向，图 1-2 显示了棱边线 AB在板内与板外偏移的区别。第二个输入参数为偏移量，其中正值表示向构件外偏移，负值表示向构件内偏移，图 1-3 显示了偏移量正负的区别。

输入上述两个参数后，选择要生成偏移线的弯扭板件，然后再点取要偏移的棱边线。推荐打开对象捕捉中的“最近点”捕捉模式。

图 1-2 弯扭板件棱边—偏移线中的方向指定 图 1-3 弯扭板件棱边—偏移线中的偏移量正负指定

2 BTD 建模

2.1 创建弯扭构件——形心轴线

图2-1 创建弯扭构件——形心轴线的主界面

此命令通过指定轴线来创建箱形截面的弯扭构件。其中截面参数部分指定横截面的尺寸，点击Q235B 按钮指定构件的材料。顶面、中面、底面部分可以选择轴线在横截面上的插入点位置，图 2-2、2-3、2-4 分别显示了插入点为顶面、中面、底面的情况。附加偏移为实际生成的构件模型沿下翼

缘到上翼缘方向的偏移值，正值表示向上偏移，负值表示向下偏移。

在创建构件的过程中，需要按提示指定端头截面的参考点，端头点和参考点构成的直线指明端头横截面的方位。在图 2-2、2-3、2-4 中即指定绿色线段的端点为端头截面的参考点。

图 2-2 插入点为顶面

图 2-3 插入点为中面

图 2-4 插入点为底面

2.2 创建弯扭构件——四条棱边线

图2-5 创建弯扭构件——四条棱边线

此命令通过指定四条棱边线来生成构件。四条棱边为已经创建好的四条样条曲线，指定棱边时按照逆时针的顺序来指定。

2.3 创建/定义/查询——弯扭板件

图2-6 创建/定义/查询——弯扭板件主界面

构件由板件围成。此命令对弯扭板件进行创建、属性定义与查询操作。

类型：所有的板件类型如图 2-7 所示。在定义属性操作时，若“类型”后没有勾选，则不定义板件类型属性。

图2-7 所有的板件类型

按钮创建：软件便会根据选择的两条棱边线与指定的板厚方向生成板件。此两条棱边线即为板件的定义棱边线。板件在厚度方向与定义棱边线的位置关系由“厚度方向的定位方式”以及“厚度方向偏移值”确定。

Q235B：指定板件的材料。

定义属性：重新定义板件的板厚、类型、厚度方向定位方式、厚度方向偏移值等。

查询属性：查询板件的板厚、类型、厚度方向定位方式、厚度方向偏移值等。

2.4 剪切弯扭板件

通过指定三点确定一个平面，然后沿此平面对弯扭板件进行切割。切割时可以选择保留一边或者是两边都保留。

2.5 合并弯扭板件

将两个板件合并成一个板件。

2.6 延伸弯扭板件指定长度

将板件从指定端头按此端处的切向方向延伸指定的长度。软件根据用户选择的板件上参考点来判断应该延伸起始端还是末端。

2.7 延伸弯扭板件至平面

将板件从指定端头处沿此端头处的切向方向延伸至指定的平面。软件根据用户选择的板件参考点来判断应该延伸起始端还是末端。平面由三点指定。

2.8 调换——弯扭板件起终方向

板件的起始端面为红色，末端面为绿色。板件的展开图总是从红色的起始端到绿色的末端，用此命令可以调换板件的起终方向，即展开方向。

2.9 调换——弯扭板件板顶板底

调换指定板件的板顶面与板底面。

2.10 设置凸缘

设置如图所示的凸缘。

图 2-8 设置凸缘

图2-9 设置凸缘的界面

设置凸缘的对话框界面如图 2-9 所示，软件有两种方式设置凸缘。

两条边线：如图 2-10 所示，边 a 与边 b 为用“弯扭板件棱边——绘制”命令绘制出的板件的棱边。先选择 1 号板和 2 号板，然后选择边 a 与边 b，最终程序在指定位置生成凸缘。

2#板件端头：此时不用选择两条连线，程序自动在 2#板件的端头的两侧生成凸缘，如图 2-8

所示。自动切割 2#板件端头：此选项只有当选择凸缘位置为 2#板件端头时有效。如果不勾选，则不会对板件进行切割；反之则从凸缘处切断 2#板件。

图 2-10 设置凸缘——两条边线

2.11 删除凸缘

删除凸缘。删除凸缘时要选择在凸缘标记上，即图 2-11 所示的虚线上。

图2-11 删除凸缘

2.12 选构件——创建横劲板/端板/工艺隔板

图2-12 选构件——创建横劲板/端板/工艺隔板

对话框的左边为三种不同板形式的示意图，图示右侧即为此形式板的相应参数。在添加板时先选择构件，然后在构件的轴线上选择一点用来确定板的位置。图 2-13 为添加好的一个横劲板。

图 2-13 添加横劲板

2.13 选构件——创建纵劲板

图2-14 创建纵劲板

根据左边的示意图，设置翼缘与腹板纵肋板的参数，选择需要创建纵劲板的构件即可。

2.14 选坐标——创建横劲板/端板/工艺隔板

与选择构件创建横劲板不同的是，此命令通过三点指定一个平面，然后通过这个平面来确定横劲板的位置，第一个指定的坐标原点为横劲板的形心位置。

2.15 选板件——创建纵劲板

图2-15 选板件——创建纵劲板

与选构件创建纵劲板不同的是，此处通过选择板件来创建纵劲板，这比选择构件添加更加灵活。

选择板件后，点选纵劲板的起始参考点即可完成添加。

灵活使用此命令可以实现更多的复杂建模功能，比如图 2-16 所示的为添加一个纵劲板而形成的 T 形截面弯扭构件。

图 2-16 T 形截面的弯扭构件

2.16 创建连接耳板套件

图2-17 创建连接耳板套件

对话框提供了几个常见套件型号的参数，点击选择型号，对话框右侧即出现此型套件的各个详细参数，也可以手动修改参数。在添加耳板套件时，先选择要连接的两个相邻板件，然后选择板件端面的角点以作为软件识别位置的参考点，如图 2-18 所示。

图 2-18 添加耳板套件

2.17 创建吊装耳板

图2-19 创建吊装耳板

对话框提供了几个常见套件型号的参数，点击选择型号，对话框右侧即出现此型套件的各个详细参数，也可以手动修改参数。

首先选择要焊接吊装耳板的板件，然后在棱边上选取一点来确定吊装耳板在轴线方向上的位置。

图2-20 吊装耳板

2.18 转换 AutoCAD 实体为 BTD 板件

对于用 AutoCAD 自身的实体建模命令创建的 3DSolid 实体板件，本软件无法识别也不能实现绘图，必须通过此命令转换为 BTD 板件后才能被本软件处理。

2.19 定义/查询板件类型

软件绘图程序需要知道板件的类型属性，才能正确绘图。本命令即定义/查询板件类型。

2.20 定义/查询板件材料

定义/查询板件材料。

2.21 输出 AutoCAD 实体模型文件

将指定的板件转换为 AutoCAD 实体模型并另存到一个 dwg 文件中。

3 BTD 编号/统计

3.1 定义/查询构件组

图3-1 定义/查询构件组

此命令把若干个零件定义为一个“组”，即工厂加工的一个“构件”。

新增组按钮用来添加一个新组，删除组用来删除一个组。定义构件组号和查询构件组号分别用来定义、查询构件组号。

3.2 调整构件局部坐标系

构件的局部坐标系用在构件加工图中。程序会自动计算出构件的局部坐标，用户可用此命令调整该局部坐标系。

程序自动计算局部坐标系确定原则：在构件底部找三点放平。局部坐标系的 X 轴与世界坐标系的 X 或 Y 的朝向大致相同。

用户首先选择零件，程序找出包含这些零件的第一个构件；然后显示自动计算或上次定义的局部坐标系，用户通过选择 3 个点确定一个新的局部坐标系。

3.3 定义/查询预拼装（吊装）单元

图3-2 定义/查询预拼装（吊装）单元

操作与定义查询构件组相同，只是此处编组的意义不一样。此处的编组表示同一个组内的零件形成一个预拼装单元。

3.4 调整预拼装(吊装)单元局部坐标系

预拼装(吊装)单元的局部坐标系用在构件加工图中。程序会自动计算出预拼装(吊装)单元的局部坐标，用户可用此命令调整该局部坐标系。

程序自动计算局部坐标系确定原则：在端口找三点放平，然后原点沿 Z 轴负向移动 500，这样端口控制点局部坐标中 Z 的最小值为 500。

用户首先选择零件，程序找出包含这些零件的第一个预拼装(吊装)单元；然后显示自动计算或上次定义的局部坐标系，用户通过选择 3 个点确定一个新的局部坐标系。

1.3.5 构件内零件自动编号

用户首先选择零件，然后程序找出包含这些零件的构件，最后程序对这些构件内的所有零件执行自动编号。编号原则：先对主体零件编号，再对牛腿零件编号，最后对其他零件编号。用户需要指定编号规则：$$A 代表安装单元名称，$$M 代表构件名称。例如：对安装单元“A1”中的的构件“G1”执行自动编号，编号规则为$$A-$$M-P%03d，则得到的零件编号为 A1_G1_P001 、A1_G1_P002、A1_G1_P003……

3.6 多选板件自动编号

用户首先选择多个零件，然后指定编号规则和起始编号，程序按照选择的顺序依次设置零件编号。例如：用户选择 3 个零件，设置编号规则 PL%04d，起始编号 1，则这 3 个零件被依次编号为PL0001、PL0002 和 PL0003；若编号规则 PL%d，则这 3 个零件被依次编号为 PL1、PL2 和 PL3。

3.7 定义/查询零件编号

在软件自动编号之后，可使用此命令交互式地定义/查询零件编号。

3.8 显示零件编号

显示所选零件的编号。

3.9 隐藏零件编号

隐藏所选零件的编号。

3.10 板件（净）重量统计

图3-3 板件重量统计

统计所选板件的厚度、表面、重量、材料，并可以保存到文件中。如上图例示。

4 BTD 显示

4.1 按零件类型显示/隐藏

图4-1 按零件类型显示/隐藏

如图所示，此处按零件类型来控制显示情况。打勾的表示显示，没打勾的确定之后将会隐藏。

左边的节点、主体、附件为快捷按钮，点击一次选中相应分类，再点击一次取消相应分类选择。

4.2 按零件属性显示/隐藏

图4-2 按零件属性显示/隐藏

先选定一个零件，然后与此构件的属性为基准来控制相同属性零件的显示或隐藏。

4.3 当前显示颜色

图4-3 当前显示颜色

设定当前的颜色显示选项。例如，若选定材质，则相同材质的零件颜色一样，材质不相同的零件颜色不一样。

4.4 部分显示

只显示当前选择的零件。

4.5 部分隐藏

隐藏当前选择的零件。

4.6 全部显示

显示全部零件。

5 BTD 图纸

5.1 设置比例

点取“设置比例”菜单，弹出如下图所示对话框该命令设置施工图绘制的绘图比例

出图比例指图框大小及里面的内容的放大倍数，例如 3 号字的出图高度为 3mm，如设定出图……

比例为 100，则在 AutoCAD 中 3 号字的高度为 100X3mm。

而绘图比例指绘制的几何长度的缩放比例。几何长度在 AutoCAD 中的绘制长度可用下面的公式得到：

AutoCAD 中的绘制长度 ＝ 几何长度 X 出图比例／绘制比例

显然，若绘图比例与出图比例相同，AutoCAD 中的绘制长度等于几何长度，此时可不用考虑

比例转换而直接用 AutoCAD 的命令查询相关的几何长度。

例：出图比例为 1，则 CAD 中量得的图框尺寸大小为标准图框的大小，字体高度等均为标准的高度，而绘图比例设置为 20。则图中量得 50mm 的构件实际几何长度是 50X20=1000mm。

注意：将不同比例的图块保存在同一图幅中需要设置相同的出图比例绘制。

5.2 绘图参数

图框管理

定义图框的属性，包括图幅的大小，是否采用立式图框以及标题栏属性等。

这里绘制的图框是一个整体图块。

点击“添加”按钮后，会弹出提示框。可根据提示框方法准备好含有自定义图框块的 dwg 文件，然后确定后选择该文件。此后在绘图时，图框内用红色 pLine 线定义的区域为布图的优先区域。

在绘图对话框中输入的图框属性值，也会自动添加到生成的图框中。自定义图框的操作步骤：

1）在一个临时的 DWG 文件中以 1：1 的比例绘制图框，将图框以图块的形式保存。图块名根据需要定义图框的大小确定，如定义 A1 图框则图块名为 A1_841_594，如定义 A1+1/2 图框则图块名为 A1_1261_594。图框内用红色 pLine 线定义的区域为布图的优先区域。为方便绘图后编辑，题栏的相关内容可定义为图块的属性。

2）关闭上述文件，打开绘图选项对话框的图框页，点击自定义图框按钮，选择要定义的图框尺寸，点击添加／删除按钮并选择刚才的 DWG 文件即可加载并保存自定义的图框。

5.3 加工图绘制

在最上方可以设置图框的样式。双击列表框的图名或者点击绘图便可以完成加工图绘制。图纸绘制完成后自动打开所绘制的图纸。

构件加工图

1)图纸内容包括：轴测图、定位图、控制点的局部坐标和现场安装坐标表格、零件编号图、零件加工图和材料表等

2)控制点编号原则：按构件的外轮廓线设置控制点，编号方向与局部坐标系的 X 轴一致；牛腿的控制点也按其外轮廓线设置。

预拼装和安装图

图纸内容包括：预拼装单元的平面和立面布置图、端口控制点的局部坐标和现场安装坐标表格等。