PipeCAD之管道標準庫PipeStd(2)
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Key Words. PipeCAD, PipeStd, 管道設計軟件，管件庫
1. Introduction
管道標準部件庫程序PipeStd的主要用法與PDMS的Paragon模塊類似，主要也是采用參數化的方式來表示管件。每種類型的管件Category包含三個集合：參數集Parameter Set、點集Point Set和形集Geometry Set。本文主要來介紹如何創建一個參數化的標準管件。如下圖所示為一帶頸對焊法蘭Weld Neck Flange的參數化管件：
圖1 法蘭參數化模型
2. Category
類型Category是一類管件數據的集合，如90度彎頭、閘閥等。創建類型的時候會自動創建其三個必須的集合：參數集、點集和形集，如下圖所示：
圖2 創建Category
3. Parameter Set
參數集合Parameter Set用來定義該種類型的管件需要輸入哪些參數，即管件標準中定義的數據。
圖3 帶頸對焊法蘭尺寸數據表格
上圖來于：http://www.wermac.org/flanges/dimensions_welding-neck-flanges_asme-b16-5.html
為ASME B16.5標準中定義的尺寸數據。其中每個尺寸，如A，D等都可以看作為這里參數集中的一個參數。
圖4 參數集定義
每一個參數可以對應一個尺寸，在上圖4所示的左邊定義好參數集后，在右邊的列表中可以為每個管徑的管件輸入相應的尺寸數據。
4. Point Set
點集Point Set主要用來定義管件的連接點或一些輔助定義位點。如下圖所示：
圖5 點集定義
每個點需要定義一個編號，對于點的編號也有約定。如對于普通的管件，編號1、2表示管件的兩端。對于三通其支管要用編號3等。這些約定是為了后面生成軸測圖的要求。點的位置PX，PY，PZ及方向DX，DY，DZ都是可以用前面定義的參數表示。如某個值要用參數1，就寫成$PA1。或者還可以用數學表達式，如：$PA1 + 2 * cos($PA2)等。
5. Geometry Set
形集Geometry Set主要來定義管件的幾何形狀。使用一些基本形狀，如長方體，圓柱體、圓臺體等來構造管件外形。每種基本體都是用參數表示，如下圖所示為圓柱體的參數：
圖6 參數化基本體
對于圓柱體，需要確定其軸向PAXI，高度PHEI及直徑（PDIA）等。對于數據值型的參數都是可以使用數學表達式來表示。這樣可以使不同的管徑對應不同的形狀。
圖7 DN10和DN80的法蘭
6. Conclusion
綜上所述，通過定義參數集、點集和形集來實現標準管件的參數化。通過統一的方式，對任意標準管件進行參數化處理。這樣程序操作方式統一，使用簡單。對于一些特殊管件，也可以通過這種方式來建模，靈活自由。不像有的軟件是將管件類型通過硬編碼的方式寫在程序中，如果要增加程序中沒有的管件類型，只有改程序的不便。
管件標準庫程序PipeStd的管件定義基本成型，下一步實現管道等級Piping Specification功能。管道等級的作用主要用于篩選過濾，方便材料控制。考慮到后面生成ISO軸測圖的功能，因為每種管件都會有SKEY，而這些SKEY已經分好類型了。所以管道等級的處理也盡量簡化，直接根據SKEY來分大的類型及小類，如法蘭的大類為Flange，小類里面根據SKEY來篩選，FLWN， FLSO等。