1、城市排水管道系統(tǒng)介紹與存在問(wèn)題
城市排水管道系統(tǒng)是現(xiàn)代化城市不可缺少的重要城市市政基礎(chǔ)設(shè)施，也是城市水污染防治和城市排澇、防洪的骨干工程，它的任務(wù)是及時(shí)收集、輸送城市產(chǎn)生的生活污水、工業(yè)廢水和降水。其作用是及時(shí)可靠地排除城市區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的生活污水，工業(yè)廢水和降水。使城市免受污水之害和免受雨水之災(zāi)，從而給人們創(chuàng)造一個(gè)舒適安全的生存和生活環(huán)境，使城市生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)正常進(jìn)行，維持生態(tài)平衡，保持可持續(xù)發(fā)展。
隨著我國(guó)城市化的進(jìn)程加快，許多城市的排水系統(tǒng)已不能滿足要求，已經(jīng)對(duì)人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的不便，并且對(duì)城市建設(shè)和市容市貌帶來(lái)諸多問(wèn)題。城市排水系統(tǒng)需要及時(shí)地收集、輸送、處理和排放污水和降水，否則將積水為害，甚至?xí)＜叭藗兊纳a(chǎn)和日常生活。通常暴雨水危害最嚴(yán)重，是城市排水的主要對(duì)象。在國(guó)內(nèi)，暴雨造成道路積水目前還是多數(shù)城市的通病，積水的主要原因是道路排水不暢。如何合理規(guī)劃和管理城市排水管網(wǎng)，有效控制水污染，提高城市綜合功能，已成為城市建設(shè)和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。在城市排水系統(tǒng)存在的問(wèn)題中，亟待解決的問(wèn)題是對(duì)于排水系統(tǒng)的排水能力做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，正確模擬城市排水管網(wǎng)的輸送效果和排水設(shè)施所能承載的能力，這就需要建立起一個(gè)系統(tǒng)的三維排水管道系統(tǒng)，從而對(duì)城市排水系統(tǒng)進(jìn)行整體的評(píng)價(jià)與研究。
2、CREO軟件管道模塊介紹及建模方法
CREO軟件問(wèn)世至今，一直是參數(shù)化建模領(lǐng)域的領(lǐng)先者，其出色的三維建模技術(shù)，使其應(yīng)用于電子、機(jī)械、建筑、航天、家電等各行業(yè)。CREO軟件中的管道模塊，可在三維環(huán)境下建立全參數(shù)化的管路模型，建模、更改均非常方便。CREO軟件具有全相關(guān)性，我們可以將管道模塊下建立的模型，載入到CREO的其它模塊下進(jìn)行優(yōu)化分析。由于目前城市城市排水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要還停留在二維、區(qū)域化階段，其主要技術(shù)資料以二維圖紙為主。利用CREO管道模塊，可建立起系統(tǒng)的三維管路模型，為城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理，都起到了形象的指導(dǎo)作用。
使用CREO創(chuàng)建三維管道一般有三種方法：
第一種方法、三維曲線掃描：先繪制一條曲線，然后再以這條曲線為中心線進(jìn)行掃描成管道狀的實(shí)體，這個(gè)零件的軌跡是空間的，所以不推薦使用掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)。第二種方法、“插入”高級(jí)特征：僅僅是個(gè)特征有一定的局限性，比如只能在零件模式下使用，裝配模塊是出不來(lái)管道實(shí)體的。第三種方法、使用管道模塊：功能強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)明，工藝上，多數(shù)管道都是在各零件安裝定位后安裝，我們?cè)O(shè)計(jì)也是如此，因此管道(piping)只能在裝配模式下才可以調(diào)用是明智的。
優(yōu)點(diǎn)如下：
(1)方便定義管理多種管線。
(2)布線方法多樣、靈活、方便。
(3)方便提取管道信息。
(4)適合于管路復(fù)雜的裝配設(shè)計(jì)。
經(jīng)過(guò)比較，針對(duì)城市排水管道系統(tǒng)的特點(diǎn)，我們選用第三種建模方法，下面以一個(gè)實(shí)例來(lái)講述管道的建模過(guò)程。
步驟1：先在裝配模式下裝配好兩個(gè)圓塊。如圖1所示。
圖1 裝配好的兩個(gè)圓塊
步驟2：再點(diǎn)擊應(yīng)用【程序】→【管道】，如圖2，進(jìn)入管道環(huán)境。
圖2 進(jìn)入管道環(huán)境
步驟3：使用偏移坐標(biāo)系點(diǎn)工具建立管道控制（通過(guò)）點(diǎn)，如圖3。
圖3 偏移坐標(biāo)系點(diǎn)工具
在彈出的【偏移坐標(biāo)系基準(zhǔn)點(diǎn)】菜單欄里，以參照坐標(biāo)系的三個(gè)坐標(biāo)軸為參照，輸入偏移值，如圖4所示。確定后，建立好的偏移坐標(biāo)點(diǎn)在裝配零件界面里顯示，如圖5。
圖4 【偏移坐標(biāo)系基準(zhǔn)點(diǎn)】菜單欄
圖5 建立好的偏移坐標(biāo)點(diǎn)
步驟4：在彈出的菜單管理器選擇【管線】→【創(chuàng)建/路徑】，如圖6。
圖6 【管線】菜單欄
輸入管線名稱：pipe3。如圖7。
圖7 輸入管線名稱
然后在線棧名菜單欄中點(diǎn)擊“創(chuàng)建”，如圖8。
圖8 創(chuàng)建線棧名
輸入直線軋件名稱如圖9。
圖9 輸入直線軋件名稱
直線軋件名稱確定后，彈出【管線庫(kù)】菜單欄，在【管線庫(kù)】菜單欄中設(shè)各選項(xiàng)參數(shù)，在此我們?cè)O(shè)置這晚半徑為10。設(shè)置完成，點(diǎn)擊確定，如圖10。
圖10 【管線庫(kù)】菜單欄
步驟5：再選取管道的起點(diǎn)與管道的通過(guò)點(diǎn)，選取過(guò)程如圖11。
圖11 選取管道的起點(diǎn)與管道的通過(guò)點(diǎn)
【設(shè)置起點(diǎn)】：指定管道的起始位置點(diǎn)。在此我們選擇APNTO。
【至點(diǎn)/端口】：選擇管線所要穿過(guò)的通過(guò)點(diǎn)。
點(diǎn)擊【至點(diǎn)/端口】后消息欄出現(xiàn)提示，選取“YES”，如圖12。
圖12 點(diǎn)選YES讓路線穿過(guò)全部數(shù)據(jù)點(diǎn)
折彎半徑有兩個(gè)選項(xiàng)，可根據(jù)設(shè)計(jì)選擇，此處選擇【單個(gè)半徑】，如圖圖13。
圖13 選擇【單個(gè)半徑】
【單個(gè)半徑】：管道的拐角處的彎曲半徑一致。
【多重半徑】：管道的拐角處的彎曲半徑可以設(shè)置為不同的值。
點(diǎn)擊后管道路徑顯示如圖14。
圖14 管道路徑
步驟6：生成管道實(shí)體。在菜單管理器中選取【制造】→【管道實(shí)體】，如圖15。
圖15 選擇【管道實(shí)體】以生成管道
在彈出的如圖16【管道實(shí)體】菜單欄中選中圖pipe3，點(diǎn)擊【生成】命令。
圖16 【管道實(shí)體】菜單欄
得到最終繪制管道，如圖17所示。
圖17 生成的管道實(shí)體
3、總結(jié)
現(xiàn)代城市規(guī)劃中，排水管道系統(tǒng)是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，它直接關(guān)系著居民的基本生活和城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)其起直接決定作用，也是城市建設(shè)水平的重要表征。在城市建設(shè)步伐日益加快的今天，為城市配置一套科學(xué)的排水系統(tǒng)，無(wú)疑會(huì)增強(qiáng)城市的硬性投資條件，從而促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。城市排水管道系統(tǒng)用CREO軟件管道模塊進(jìn)行城市排水管道三維建模，充分利用了CREO軟件參數(shù)化建模的特點(diǎn)，及多中管道建模方式的選擇，為模型的成功生成提供了保障。
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本文標(biāo)題：基于CREO軟件的城市排水管道系統(tǒng)三維建模
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