CAD二次開發(fā)利用

1、1.1 選題的背景1.1.1 工程 CAD 技術(shù)的應(yīng)用計算機輔助設(shè)計是用計算機硬件、 軟件系統(tǒng)輔助人們對產(chǎn)品或工程進行設(shè)計、 修 改及顯示輸出的一種設(shè)計方法。同時它也是一門多學科的綜合性應(yīng)用新技術(shù)。直到 9 0 年代早期 , 使應(yīng)用程序自動化還是充滿挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域 . 對每個需要自動化的應(yīng)用程序 , 人們不得不學習一種不同的自動化語言 .例如 :可以用 EXCEL 的宏語言來使 EXCEL 自動化,使用 WORD BASIC 使 WORD 自動化,等等.微軟決定讓它開發(fā)出來的應(yīng)用程 序共享一種通用的自動化語言 Visual Basic For Application(VBA), 可以認為 VBA

2、 是非常流行的應(yīng)用程序開發(fā)語言 VISUAL BASIC 的子集 .實際上 VBA 是寄生于 V B 應(yīng)用程序的版本。在 CAD 中，人與計算切合作，在決定設(shè)計策略、信息處理、修 改設(shè)計及分析與計算等方面充分發(fā)揮各自的特長。 例如計算機在信息存儲與檢索、 分 析與計算、圖形作圖與文字處理、 以及代替人作大量重復(fù)枯燥工作等方面有特殊優(yōu)點； 但在設(shè)計策略、邏輯控制、信息組織及發(fā)揮經(jīng)驗和創(chuàng)造性方面，人將起主導作用。因 此二者的有機結(jié)合必然能提高設(shè)計質(zhì)量、縮短設(shè)計周期、降低設(shè)計費用。工程設(shè)計 C AD 是 CAD 技術(shù)的重要領(lǐng)域。目前，工程 CAD 過程是，把人的主導性和創(chuàng)造性放在 首位，同時充分發(fā)揮

3、計算機的優(yōu)勢，把二者結(jié)合起來，實行人機交互工作方式。1.1.1.1 CAD技術(shù)在工程行業(yè)的應(yīng)用CAD 即計算機輔助設(shè)計與制圖，是指運用計算機系統(tǒng)輔助一項設(shè)計的建立、修 改、分析或優(yōu)化的過程。它是一個功能強大、易學易用、具有開放型結(jié)構(gòu)的軟件口不 僅便于用戶使用，而且系統(tǒng)本身可不斷地擴充和完善。隨著 CAD 技術(shù)的不斷發(fā)展， 其覆蓋的工作領(lǐng)域也不斷地擴大，如工程設(shè)計 CAD 項目的管理、初步設(shè)計、分析計 算、繪制工程、統(tǒng)計優(yōu)化等。1.1.1.2 CAD 在鋼結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用目前在我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計往往采用兩步設(shè)計法， 在完成結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計后還必須進 行手工制圖或借助于 AutoCAD 等通用繪圖系統(tǒng)完成結(jié)

4、構(gòu)設(shè)計詳圖。節(jié)點設(shè)計還要由 手工完成。研制鋼結(jié)構(gòu) CAD 的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)詳圖生成系統(tǒng)。國已經(jīng)開發(fā)的鋼結(jié)構(gòu) CA D 系統(tǒng)大多用于構(gòu)件和節(jié)點較規(guī)則的桁架、網(wǎng)架設(shè)計，多高層鋼結(jié)構(gòu) CAD 系統(tǒng)的研 究還處于起步階段，尚未出現(xiàn)較成熟的商品化系統(tǒng)。在歐美國家，鋼結(jié)構(gòu) CAD 系統(tǒng)的研究已經(jīng)進入計算機輔助設(shè)計與制造集成化的 時代利用三維建模技術(shù)。 可以生成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)實體， 并能自動實現(xiàn)構(gòu)件和標準節(jié)點的 設(shè)計。生成用于車間加工下料的模板圖、材料清單。1.1.2 CAD 技術(shù)的發(fā)展趨勢CAD 技術(shù)作為成熟的普及技術(shù)已在企業(yè)中廣泛應(yīng)用，并已成為企業(yè)的現(xiàn)實生產(chǎn) 力。圍繞企業(yè)創(chuàng)新設(shè)計能力的提高和網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境的普及，

5、 CAD 技術(shù)的發(fā)展趨勢主 要圍繞在標準化、開放式、集成化、智能化四方面。1.1.2.1 標準化除了 CAD 支撐軟件逐步實現(xiàn) ISO 標準和工業(yè)標準外，面向應(yīng)用的標準構(gòu)件（零 部件庫）、標準化方法也已成為 CAD 系統(tǒng)中的必備容，且向著合理化工程設(shè)計的應(yīng) 用方向發(fā)展。 CAD 軟件一般應(yīng)集成在一個異構(gòu)的工作平臺之上，為了支持異構(gòu)跨平 臺的環(huán)境，就要求它應(yīng)是一個開放的系統(tǒng)， 這里主要是靠標準化技術(shù)來解決這個問題。1.1.2.2 開放性CAD 系統(tǒng)目前廣泛建立在開放式操作系統(tǒng)窗口 9598 NT 和 UNIX 平臺上， 在 Java LINUX 平臺上也有 CAD 產(chǎn)品，此外 CAD 系統(tǒng)都為最

6、終用戶提供二次開發(fā)環(huán) 境，甚至這類環(huán)境可開發(fā)其核源碼，使用戶可定制自已的CAD 系統(tǒng) .1.1.2.3 集成化CAD 技術(shù)的集成化體現(xiàn)在三個層次上：其一是廣義 CAD 功能 CAD/CAE/CAP P/CAM/CAQ/PDM/ERP 經(jīng)過多種集成形式成為企業(yè)一體化解決方案，推動企業(yè)信息 化進程； 其二，是將 CAD 技術(shù)能采用的算法， 甚至功能模塊或系統(tǒng)， 做成專用芯片， 以提高 CAD 系統(tǒng)的效率；其三是 CAD 基于網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境實現(xiàn)異地、異構(gòu)系統(tǒng)在企 業(yè)間的集成。1.1.2.4 智能化智能 CAD 不僅僅是簡單地將現(xiàn)有的智能技術(shù)與 CAD 技術(shù)相結(jié)合，更要深入研 究人類設(shè)計的思維模型，并用

7、信息技術(shù)來表達和模擬它。這樣不僅會產(chǎn)生高效的 CA D 系統(tǒng)，而且必將為人工智能領(lǐng)域提供新的理論和方法。 CAD 的這個發(fā)展趨勢，將 對信息科學的發(fā)展產(chǎn)生深刻的影響。1.2 課題的提出1.2.1 鋼結(jié)構(gòu) CAD 制圖中存在的問題與解決方法傳統(tǒng)的手工繪圖被方便、精確的 CAD制圖取代，極提高了設(shè)計人員的效率。但 A utoCAD的使用者們很快又發(fā)現(xiàn)有許多工作是重復(fù)、無聊的工作。例如，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 人員往往會發(fā)現(xiàn)， 在繪制鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計圖時， 常常是繪制一些相同的圖塊， 例如：型鋼， 螺栓等， 該基本元件往往是形狀相似尺寸不同， 而這種工作通常是這樣完成的： 預(yù)先 繪制并定義塊， 而后采用塊插入的方法，

8、 但自帶的復(fù)制、 圖塊的插入等編輯功能又有 一定的局限性。因而，有必要進行二次開發(fā)，建立型材標準件數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)參數(shù)化設(shè) 計，以簡化繪圖過程，減少重復(fù)性工作，充分發(fā)揮CAD快速、準確的優(yōu)勢。1.2.2 型材標準化型材是建筑工程設(shè)計中的基礎(chǔ)部件， 由熱軋成型的鋼板， 型鋼以及冷彎 ( 或冷壓 ) 成型的型鋼組成的鋼結(jié)構(gòu)在工程實際中具有廣泛的用途。 建立統(tǒng)一的標準型材數(shù)據(jù)庫 來實現(xiàn)CADS統(tǒng)對型材數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與數(shù)據(jù)共享，在CADS統(tǒng)設(shè)計中提供一套高效 的標準數(shù)據(jù)管理方法是很有必要的， 這將會給標準化部件的參數(shù)化設(shè)計的實施提供最 直接的支持。隨著計算機硬件價格的下降以及日益增多的數(shù)據(jù)， 用數(shù)據(jù)庫來管

9、理圖形參數(shù)從而 形成圖形參數(shù)化數(shù)據(jù)庫已是一個必然的趨勢。1.3 研究容(1) 建立統(tǒng)一的標準型材數(shù)據(jù)庫。包含完備的標準型材尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)表、標準型 材截面特性參數(shù)數(shù)據(jù)表。(2) 在標準型材尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)表基礎(chǔ)上，進行型材 CAD幾何圖形程序設(shè)計。通過 對標準型材橫斷面圖、俯視圖、側(cè)視圖的幾何分析，找到上述標準型材CAD幾何圖形 繪制控制點計算算法， 編寫計算機程序把標準型材尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)化為標準型材圖 形參數(shù)化數(shù)據(jù)庫。(3) 在標準型材截面特性參數(shù)數(shù)據(jù)表基礎(chǔ)上，編寫計算機程序?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)快速查 詢及有效檢索，實現(xiàn)型鋼表參數(shù)查詢的能力。在以上功能的基礎(chǔ)上形成可供 AutoCAD平臺上使用的、可被Au

10、toCADA加載應(yīng) 用與AutoCAD環(huán)境相結(jié)合的鋼結(jié)構(gòu)基本元件的管理與繪制系統(tǒng)。 可方便、快捷、精確 進行鋼結(jié)構(gòu)基本元件三面圖(標準型材CAD幾何圖形)的繪制和型鋼參數(shù)查詢。第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計2.1 本系統(tǒng)的設(shè)計思想(1) 與具體的CAD系統(tǒng)穩(wěn)定的集成，包括與整個CAD系統(tǒng)平臺的集成和與其它功 能模的交互。(2) 型材數(shù)據(jù)庫具有良好的數(shù)據(jù)一致性，安全性和可擴充性，即標準化數(shù)據(jù)不能 被無意或有意修改，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫能進一步擴充，以容納更多的標準化部件。(3) 數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)界面友好，可實現(xiàn)快速查詢和有效檢索。(4) 參數(shù)化繪圖部分能實現(xiàn)多種幾何視圖的快速生成顯示， 動態(tài)生成的圖形在 Au t

11、oCAD工作區(qū)，也具有用AutoCAD命令行的坐標的功能。2.1.1 系統(tǒng)綜述整個系統(tǒng)是以參數(shù)化設(shè)計為 核心，采用交互式作圖方式。 當通過界面對某種型材 進行調(diào)用時，由參數(shù)化設(shè)計模塊分別從圖形程序庫和標準數(shù)據(jù)庫中獲取型材的幾何信 息與參數(shù)信息，經(jīng)幾何約束求解器 (控制點求解模塊 )得到該標準型材在特殊參數(shù)下的 幾何形狀，并通過圖形傳輸接口在用戶工作區(qū)繪制圖形。系統(tǒng)模塊設(shè)計(1) 主控模塊：利用鼠標激活下拉式菜單后工具，進行型鋼及繪圖的選擇。(2) 基本選擇模塊：通過調(diào)用數(shù)據(jù)檢索模塊獲得鋼結(jié)構(gòu)基本元件(型鋼)標準型材數(shù)據(jù)值。(3) 數(shù)據(jù)處理(檢索)模塊：主要功能是為后面的繪圖模塊、參數(shù)查詢模塊提

12、供有 用的數(shù)據(jù)。(4) 參數(shù)設(shè)計模塊：進行數(shù)據(jù)處理，計算出繪制型鋼三面圖(橫斷面圖、俯視圖、側(cè)視圖)所需要的各控制點的坐標。(5) 繪圖模塊：根據(jù)參數(shù)設(shè)計模塊計算的控制點坐標調(diào)用繪圖函數(shù)在當前繪圖區(qū) 中繪制相應(yīng)的標準件。(6) 型鋼表模塊：主要根據(jù)用戶選擇的型鋼型號，查詢和檢索數(shù)據(jù)庫文件中的型 鋼參數(shù)尺寸和截面特性參數(shù)值。2.2 用戶界面的開發(fā)菜單文件的開發(fā)有兩種方法；一是在AutoCAD的標準菜單文件ACADMNI中增加 用戶開發(fā)的新容；另一是建立用戶自己的菜單文件。CAD的ActiveX提供了來個非常重要的、用來操作菜單和工具條的對象，他們分 別是Men uBar和Men uGroups的

13、對象集合。關(guān)系如圖 2-4 Me nuBar和Menu Groups關(guān) 系。MenuBar集合包含顯示在AutoCAD菜單欄中的所有菜單。MenuGroups集合包含在當前AutoCAD任務(wù)中加載的菜單組。(1) Menugroups代表了菜單組中的一菜單條。(2) Popupmenu則代表著下拉(Pull-Down)和右單擊彈出(Right-Click) 兩種菜單 形式。(3) PopupMenuitem則是下拉和彈出菜單的選擇項。Toolbar代表著存放于Toolbars中的一個工具條。ToolbarItem 則代表著該工具條上的各種選擇按鈕。AutoCAD Appiicartioti j

14、Menu Bar I PopupMenu MenuGroups!MeriuQupPopupMenusToolbars圖 2-4 MenuBar和 MenuGroups 關(guān)系A(chǔ)utoCAD在初次運行時，總會自動加載菜單文件 acad.mnc。該文件包含了 AutoC AD定制的標準菜單和各種工具條。所有這些 AutoCAD定制的菜單條和工具條，從 Ac tiveX編程的角度理解，就是被加載到了 MenuGroups集合中了。在AutoCAD中,我們選擇“工具(T) ”下的“宏(M)”下的“加載工程(L) ”項， 加載AutoCAD主運行文件夾下“ Support ”文件夾下的 acad. dvb

15、 文件，在 VBA 編輯器中編輯acad. dvb工程文件的ACADStartup過程，添加如下語句：Call Acad Application. LoadDVB (” ?鋼結(jié)構(gòu)基本元件管理與繪制.dvb ”)，其中“鋼結(jié)構(gòu)基本元件管理與繪制”為編制的工程文件名。當運行 AutoCAD時，它將按程序中的路徑自動尋找并加載源程序。因此本系統(tǒng)在CAD界面啟動功能模塊式采用圖形工具欄按鈕和標題欄下拉菜單 兩種方式來實現(xiàn)。(1) 圖形工具欄設(shè)計在CAD丁開運行后在CAD界面生成如圖2-5所示的圖形工具欄按鈕，方便用戶使 用。(2) 下拉菜單的設(shè)計在CAD丁開運行后在CAD界面生成如圖2-6所示的下拉菜

16、單，方便用戶條用各功 能模塊。圖2-5 系統(tǒng)工具欄圖2-6 系統(tǒng)下拉菜單2.3界面設(shè)計繪圖窗體設(shè)計選擇流程：型鋼類型一一型鋼型號一一顯示型鋼幾何參數(shù)一一確定繪圖比例一一 選擇繪圖類型一一繪制CAD幾何圖形。首先在VB編輯環(huán)境中添加繪圖窗體，名成為：frmmain。其設(shè)置如表2-1所示表2-1 frmmain窗體控件設(shè)置及說明控件類型控件名稱說明復(fù)合框ComboBoxI在窗體初始化時自動添加型鋼類型，用于用戶選擇型鋼類型圖像Imagel顯示型鋼示意圖，在用戶選中型鋼類型時自動顯示出來列表框ListBox1顯示某一類型型鋼的系列型號，供用戶選擇標簽Label1在用戶確定型鋼型號后顯示型鋼截面的幾何

17、參數(shù)，供用戶檢驗:（單位:mm）標簽Label2為Label1的說明，其caption設(shè)置為截面參數(shù)a標簽Label3為TextBox1的說明，其caption設(shè)置為 請輸入繪圖比例：文本框TextBox1繪圖比例的輸入口按鈕Comma ndButt on1“繪俯視圖“按鈕按鈕Comma ndButt on2“繪側(cè)視圖“按鈕按鈕Comma ndButt on3“繪橫斷面圖“按鈕2.3.2 型鋼表設(shè)計選擇流程：型鋼類型一一型鋼型號一一顯示型鋼特性參數(shù)、幾何參數(shù)和示意圖' 在VB編輯環(huán)境中添加型鋼表窗體，名成為：frmgl。其設(shè)置如表2-2所示表2-2 frmgl窗體控件設(shè)置及說明控件類型

18、控件名稱說明框復(fù)合ComboBoxI在窗體初始化時自動添加型鋼類型，用于用戶選擇型鋼類型圖像Imagel顯示型鋼示意圖，在用戶選中型鋼類型時自動顯示出來框夕列表ListBoxI顯示某一類型型鋼的系列型號，供用戶選擇標簽Labell為ComboBoxI的說明，其caption設(shè)置為截面：標簽Label2為Label3的說明，其caption設(shè)置為幾何參數(shù)：標簽Label3顯示某一型鋼型號的幾何參數(shù)標簽Label4為Label5的說明，其caption設(shè)置為特性參數(shù)：標簽Label5顯示某一型鋼型號的特性參數(shù)第3章標準型材數(shù)據(jù)庫設(shè)計在AutoCAD支撐軟件基礎(chǔ)上進行應(yīng)用型二次開發(fā)，建立用于參數(shù)化設(shè)

19、計的標準數(shù) 據(jù)庫，可采用3種方式：(1) 用程序或部數(shù)組的方式管理標準數(shù)據(jù)。(2) 以數(shù)據(jù)文件方式管理標準數(shù)據(jù)。(3) 數(shù)據(jù)庫方式。3.1數(shù)據(jù)庫簡介數(shù)據(jù)庫的基本概念(數(shù)據(jù)庫的基本概念)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是與數(shù)據(jù)庫技術(shù)密切相關(guān)的4個基本概念：(1) 數(shù)據(jù)在計算機中，為加工處理和抽取有用信息。就要抽出對這些事物感興趣的特征組 成一個記錄來描述。(2) 數(shù)據(jù)庫收集并抽取出一個應(yīng)用所需要的大量數(shù)據(jù)之后，應(yīng)將其保存起來進一步加工處理 和抽取有用的信息。(3) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用戶能方便地定義數(shù)據(jù)和操縱數(shù)據(jù)，并能夠保證數(shù)據(jù)的安全 性、完整性、多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生

20、故障后的系統(tǒng)恢復(fù)。(4) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成，一般有數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(及其開發(fā)工具)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構(gòu)成。3.2 型材標準件數(shù)據(jù)庫橫斷面高度h、寬度b、腰厚度tw、平均腿厚度t、圓弧半徑r、腿端圓弧半徑r 1數(shù)據(jù)為型材標準件的幾何數(shù)據(jù)；截面面積A、每米重量、截面特性x-x軸慣性矩lx、 截面特性x-x軸截面系數(shù) Wx截面特性x-x軸面積矩Sx、截面特性x-x軸慣性半徑 ix、截面特性y-y軸慣性矩Iy、截面特性y-y軸截面系數(shù) Wy截面特性y-y軸慣性 半徑ty為型材標準件截面的特性數(shù)據(jù)。表3-1熱軋普通工字鋼、熱軋輕型工字鋼數(shù)據(jù)表

21、結(jié)構(gòu)與說明字段名稱字段類型字段說明型號文本熱軋輕字鋼型號h數(shù)字橫斷面咼度h，單位：mmb數(shù)字寬度b，單位：mmtw數(shù)字腰厚度tw，單位：mmt數(shù)字平均腿厚度t，單位：mmr數(shù)字圓弧半徑r，單位：mmr1數(shù)字腿端圓弧半徑r1，單位：mmA數(shù)字截面面積A，單位：cmG數(shù)字每米重量，單位:kg/mlx數(shù)字截面特性x-x軸慣性矩Ix，單位：cmWx數(shù)字截面特性x-x軸截面系數(shù) Wx單位：cmSx數(shù)字截面特性x-x軸面積矩Sx，單位：cmi_x數(shù)字截面特性x-x軸慣性半徑ix，單位：cmly數(shù)字截面特性y-y軸慣性矩Iy，單位：cmWy數(shù)字截面特性y-y軸截面系數(shù) Wy單位：cmi y數(shù)字截面特性y-y

22、軸慣性半徑ty，單位：cm表3-2 熱軋普通槽鋼、熱軋輕型槽鋼數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)與說明字段名稱字段類型字段說明型號文本熱軋槽鋼型號h數(shù)字橫斷面咼度h，單位：mmb數(shù)字寬度b，單位：mmtw數(shù)字腰厚度tw，單位：mmt數(shù)字平均腿厚度t，單位：mmr數(shù)字圓弧半徑r，單位：mmr1數(shù)字腿端圓弧半徑r1，單位：mmA數(shù)字截面面積A，單位：cmG數(shù)字每米重量，單位:kg/mlx數(shù)字截面特性x-x軸慣性矩Ix，單位：cmWx數(shù)字3 截面特性x-x軸截面系數(shù) Wx單位：cmSx數(shù)字截面特性x-x軸面積矩Sx，單位：cmi_x數(shù)字截面特性x-x軸慣性半徑ix，單位：cmly數(shù)字截面特性y-y軸慣性矩Iy，單位：cm截

23、面特性y-y軸截面系數(shù)最大值 Wymax單位：Wymax數(shù)字3cm截面特性y-y軸截面系數(shù)最小值 Wymin單位：Wymin數(shù)字3cmi y數(shù)字截面特性y-y軸慣性半徑ty，單位：cm型材標準件數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)考慮到其數(shù)據(jù)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的參考數(shù)值，具有重要的現(xiàn)實意義。為保證數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，型材標準件數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)根據(jù)國標規(guī)數(shù) 據(jù)而得。數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)以熱軋普通工字鋼為例如圖 3-1。在進行數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計時考慮 到型鋼組合截面，以方便型鋼組合截面數(shù)據(jù)的加入和系統(tǒng)的升級完善。第 4 章 型材 CAD 幾何圖形參數(shù)化程序設(shè)計應(yīng)用程序負責與用戶交互。 當用戶修改圖形的某一尺寸時， 應(yīng)用程序負責更新這 一尺

24、寸及其相對應(yīng)的圖形。在國家標準中， 規(guī)定了常用型材的幾何形狀， 其形狀尺寸隨所用的尺寸參數(shù)描述 的變化而變化。對于某類型材的每一個幾何視圖，都需要一個幾何視圖程序來描述。 圖 4-1 顯示了熱軋槽鋼型材的 3 種不同的圖形狀態(tài)。圖 4-1 熱軋槽鋼型材的 3 種不同的圖形狀態(tài)第 5 章 系統(tǒng)開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)5.1 繪圖原理任何一幅工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙都是直線或曲線組成， 我們可用程序?qū)崿F(xiàn)任何交互 方式的繪圖功能，但是交互狀態(tài)下必須給定具體數(shù)值，本系統(tǒng)中用變量來代替數(shù)據(jù)， 調(diào)用該繪圖模塊時再將變量賦值。 本系統(tǒng)開發(fā)的參數(shù)化繪圖功能是直接啟動參數(shù)化繪 圖模塊，在給定參數(shù)后進行繪圖。5.1.1 參數(shù)化

25、技術(shù)5.1.1.1 參數(shù)化的定義及特點參數(shù)化設(shè)計是利用幾何約束來表達產(chǎn)品模型的形狀用一組參數(shù)確定約束尺寸關(guān) 系，設(shè)計結(jié)果受尺寸驅(qū)動， 從而能夠通過調(diào)整尺寸參數(shù)來修改設(shè)計模型， 方便的創(chuàng)建 一系列形狀相近的幾何圖形。參數(shù)化力法具有的特點： (1) 從幾何參數(shù)化模型自動導 出精確的幾何模塊； (2) 易于修改； (3) 易于擴充。5.1.1.2 參數(shù)化繪圖的表現(xiàn)形式和基本原理參數(shù)化繪圖的原理， 是將圖形的尺寸與一定的設(shè)計條件相關(guān)聯(lián)， 即將圖形的尺寸 看成是“設(shè)計條件”的函數(shù)。當設(shè)計條件發(fā)生變化時，圖形尺寸便會隨之得到相應(yīng)的 更新。根據(jù)不同的圖形創(chuàng)建參數(shù)圖形的方法也有一些不同，最常用的幾種方法為：(

26、1) 利用程序變量驅(qū)動圖形利用 VBA程序模塊中的變量描述圖形，變量可以是一 個具體的數(shù)值， 也可以是一個表達式， 在程序設(shè)計的變量與設(shè)計模型之間建立起關(guān)聯(lián) 關(guān)系，每當修改程序變量的數(shù)值，就會改變圖形的對應(yīng)尺寸。(2) 利用尺寸驅(qū)動圖形在進行圖形設(shè)計時，按照自動測量的方法標注尺寸，再利 用修改圖形的尺寸數(shù)值來達到修改圖形的目的。(3) 利用數(shù)據(jù)表驅(qū)動圖形針對待繪圖形的結(jié)構(gòu)特點，在編寫VBA程序前，事先將與設(shè)計有關(guān)的各種數(shù)據(jù)以數(shù)表的形式存放在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，通過VBAg序建立表格數(shù)據(jù)與設(shè)計模型之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系， 通過訪問不同表中的數(shù)據(jù)記錄達到改變幾何圖形的 目的。(4) 利用用戶元素驅(qū)動圖形對于具

27、有確定幾何形狀特征的圖例，可用VBA程序?qū)?其設(shè)計成具有單一圖案特性， 在需要時能直接引用的元素圖形。 這種方法適合于描述 三維實體。5.1.2 繪圖方法系統(tǒng)中繪圖主要是繪制直線段和圓弧段， 所以圖形的繪制方法就是本系統(tǒng)中直線 段和圓弧段的繪制方法。(1) 本系統(tǒng)中直線畫法采用兩點確定直線法：Dim Lineobj As AcadLineSet Lineobj = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(spnt, epnt)其中 spnt ， epnt 分別為起點、終點坐標數(shù)組。(2) 圓弧采用三點確定圓弧法：已知圓弧圓心、起點、終點，即可確定圓弧法：r = (Star

28、tPoi nt(0) - Cen terp(O) A 2 + (StartPoi nt(1) - Cen terp(1)A 2) a 0.5a1 = ThisDrawing.Utility.AngleFromXAxis(Centerp, StartPoint)a2 = ThisDrawing.Utility.AngleFromXAxis(Centerp, EndPoint)Set AddArc3P = ThisDrawing.ModelSpace.AddArc(Centerp, r, a1, a2)其中 Centerp 、StartPoint 、EndPoint 分別為圓弧的圓心、 起點、終點

29、坐標數(shù)組。 根據(jù)上述的繪圖函數(shù)， 我們采用確定截面各段直線段的端點、 圓弧段的圓心及端 點作為截面繪制的控制點。5.1.3 元件截面控制點算法在鋼結(jié)構(gòu)基本元件 (型鋼)三面圖的繪制過程，主要是確定各段線段或圓弧的控制 點(端點、圓心等)的坐標。關(guān)于控制點坐標的確定， 主要是通過截面圖形的幾何關(guān)系 通過幾何算法得到的。5.1.3.1 橫斷面圖控制點的確定以工字鋼為例。具體分析過程如下：圖 5-3 中、®、10、0、$3、$4、15、® 為工字鋼各直線段、圓弧段的端點， 1、 2、 3、 4 為工字鋼的斜直線段，其斜率和通 過點在圖 5-2 中有明確的標注。對結(jié)構(gòu)圖分析可得：共

30、有8條直線，8個圓弧組成。8條直線有16個控制點，而注：h:高度；b：腿寬度;r1腿端圓弧半徑圖5-3 工字鋼截面分析結(jié)構(gòu)圖8個圓弧有16個端點控制點和8個圓心控制點，直線的控制點恰是圓弧的端點控制 點。8條直線的一部分控制點通過截面的幾何關(guān)系就可以求得。工字鋼橫斷面為幾何對稱圖形只要確定點 、夠、和圓弧的圓心坐 標，即可通過對稱關(guān)系確定其余所有控制點的坐標。通過上述分析我們的任務(wù)就是確定上述點坐標的確定。首先用戶輸入點坐標賦予基準點 ，直線1已知斜率和通過點，并知道圓弧® 通過點、（J6并且與直線相交與地點 厲。點®坐標的確定：與上述分析可得把直線 1 沿與直線 1 垂直

31、方向向上平移 r1( 圓弧的半徑 ) 距 離，得直線11。再以為圓心，r1位半徑作圓，與直線11有兩個交點取x坐標大于 點x坐標的交點。該交點即為圓弧16的圓心，再以該交點為圓心，r1位半徑作圓， 與直線1相切，只有一個交點，該交點即為控制點(J6。同理分析可確定點、(0及圓弧夠的圓心的坐標。再根據(jù)關(guān)于 XX 丫丫軸對稱 的關(guān)系可以確定各控制點的坐標。通過上述分析，進行計算機程序設(shè)計：確定已知直線(1、2、3、4)的直線方程(K、C),確定已知直線沿垂直方向平移所 求圓弧半徑距離的直線方程XY,以已知點為圓心所求圓弧半徑為半徑作圓，求出于直線XY的交點，通過條件判斷出所求圓弧的圓心，再以圓心為

32、圓心所求圓弧半徑為 半徑作圓,與已知直線相切, 求出切點的坐標。 圓心和切點的即為所求的圓弧控制點。 程序如下：' 直線方程確定既是直線斜率、截距的確定。'圓心直線方程的確定，k1為直線的斜率，(x1 , y1)為已知直線通過點坐標。C1 為已知直線的截距。Public Function dingzx(k1 As Double, x1 As Double, y1 As Double)c1 = y1 - k1 * x1If Abs(c1) < 0.00001 Then c1 = 0End Function' 確定平移后直線方程， k1、 c1 同上， r 為圓弧半徑

33、， c2 位平移后直線截距。Public Function dingyxx(k1 As Double, c1 As Double, r As Double)Dim xx As Double, yy As Doublexx = r * Sin(Atn(Abs(k1)yy = r * Cos(Atn(Abs(k1) 'Sin(Atn(Abs(k1) + 2 * Atn(1)c2 = c1 + r / Cos(Atn(Abs(k1)If Abs(c2) < 0.00001 Then c2 = 0'c = -k1 * xx + yy + c1End Function' 直

34、線與圓弧的交點計算， ind 為1 即為求圓弧圓心，否則是求圓弧控制點Public Function hujiao(k1 As Double, c11 As Double, x01 As Double, y01 As Double, r As Double, ind As Integer)Dim dn As Double, en As Double, fn As Double, nn As DoubleDim xj1 As DoubleDim yj1 As DoubleDim xj2 As DoubleDim yj2 As Doubledn = 1 + k1 * k1 en = k1 * c1

35、1 - x01 - k1 * y01fn = c11 * c11 - 2 * c11 * y01 + y01 * y01 + x01 * x01 - r * r nn = en * en - dn * fnIf Abs(nn) < 0.00001 Then nn = 0If nn > 0 The n' 有兩個交點xj1 = (-en + Sqr(nn) / dn: yj1 = k1 * xj1 + c11xj2 = (-en - Sqr(nn) / dn: yj2 = k1 * xj2 + c11If xp < xj1 And xj1 < xp + b Then

36、 xj = xj1: yj = yj1If xp < xj2 And xj2 < xp + b Then xj = xj2: yj = yj2Elself nn = 0 The n'只有一個交點xj = -en / dn: yj = k1 * xj + c11Else'沒有交點Exit FunctionEnd IfIf ind = 1 The nx0 = xjy0 = yjEnd IfEnd Fun cti on圖5-4 截面俯視圖、側(cè)視圖結(jié)構(gòu)分析圖5.132 俯視圖、側(cè)視圖控制點的確定如圖5-4，該截面圖像對于橫幅面圖來說是結(jié)構(gòu)是簡單的。只有直線段沒有圓弧 段。用

37、戶輸入點坐標賦予點、。而點、是在直線上的，直線垂 直直線，而直線是已知的，從而可以求出直線的方程。 根據(jù)截面的幾何 關(guān)系從而可以確定點、。同理確定點、。5.2 ADO與SQL技術(shù)本系統(tǒng)中使用AD血術(shù)進行數(shù)據(jù)庫訪問，使用 SQL語句進行數(shù)據(jù)的檢索、添加、 修改等。ADO與 SQL技術(shù)是系統(tǒng)應(yīng)用程序和外部標準型材數(shù)據(jù)庫聯(lián)系的橋梁，是系統(tǒng) 的關(guān)鍵技術(shù)。5.2.1 ADO 技術(shù)在使用AD血術(shù)以前，首先要在VBA中的工具中點“引用”，選擇 Microsoft A ctiveX Data Objects 2.8 Library 。通過ADO編寫程序?qū)ν獠繑?shù)據(jù)庫進行操作(讀或?qū)憯?shù)據(jù)庫)時要進行以下幾步簡 單

38、的操作：(1) 建立到數(shù)據(jù)庫的連接Dim ConnectString As String, DataSourceStr As StringSet conn = New ADODB.ConnectionDataSourceStr = "" ' 數(shù)據(jù)庫路徑ConnectString="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=" & DataS ourceStr ' 連接數(shù)據(jù)庫字符串conn.Open ConnectString ' 連接數(shù)據(jù)庫(2) 數(shù)據(jù)庫的查詢 首先把要查詢的

39、條件賦給 SQLSQL="select * from * Where *"Set rest = New ADODB.Recordsetrest.Open SQL, conn, adOpenKeyset, adLockOptimistic ' 打開記錄集(3) 數(shù)據(jù)庫的關(guān)閉conn.Close5.2.2 SQL 技術(shù)5.2.2.1 SQL 的基本操作數(shù)據(jù)庫的相關(guān)操作(1) 如何創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫使用 Create Database 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫Create Database 語名的語法形式如下：Create Database database_nameOn Primary(Na

40、me=logical_file_name, Filename='os_file_name' ,Size =size,Maxsize=max_size,.nLog On(Name=Logical_name,Filename='os_f ile_name',Size=size),.nFor RestoreName該選項指定數(shù)據(jù)庫的邏輯名字，這是在 SQL Server系統(tǒng)中使用的名稱， 是數(shù)據(jù)庫在 SQL Server 中標識符。Filename ：該選項用來指定數(shù)據(jù)庫所在文件的操作系統(tǒng)文件名稱和路徑。Size ：該選項用來指定數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)文件的大小。Maxsiz

41、e :該選項用來指定操作系統(tǒng)文件可以增長的最大尺寸。FielGrowth ：該選取項用來指定文件的增量， 當然該選項不能與 Maxsize 選項有 沖突。(2) 如何增加數(shù)據(jù)庫的大小 使用 Alter Database 命令來增加數(shù)據(jù)庫文件的大小 使用 Add File 增加一個次要文件通過為數(shù)據(jù)庫增加次要的數(shù)據(jù)文件和日志文件來增加數(shù)據(jù)庫的大小。(3) 壓縮數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)文件 使用 Dbcc Shrinkdatabase 命令壓縮整個數(shù)據(jù)庫 使用 Dbcc ShrinkFile 命令壓縮數(shù)據(jù)庫中的某一個數(shù)據(jù)文件(4) 刪除數(shù)據(jù)庫使用 Drop 命令刪除數(shù)據(jù)庫: Drop Database 數(shù)據(jù)庫

42、名稱5.2.2.2 SQL 的基本操作表的相關(guān)操作(1) 創(chuàng)建表用 Create Table 命令創(chuàng)建表語法: Create Table tabl_name(column_name As computed_column_expression,.n)On fiegroup | DefaultTextimage_On fiegroup | Default 例如本系統(tǒng)中創(chuàng)建表語句:SQL = "create table " & bb & "( 型號 char(20) not null, 截面高度 (h) ch ar(20) not null, 截面寬度

43、(b) char(20) not null, 翼緣厚度 (t) char(20) not null, 腹板厚度 (d) char(20) not null, 圓弧半徑 (R) char(20) null, 腿端圓弧半 徑(d) char(20) n ull,primary key(型號)"(2) 修改表的結(jié)構(gòu)使用SQL語句增加和刪除一個新列語法： Alter Table tableADO|colun_name As computed_column_expressi on|,.n|DropColumn column,.n(3) 向表中插入數(shù)據(jù)用 Insert 語句語法如下： Inser

44、t Intotable_name|view_name(column_list)Values|values_list|select_statement 注意：在插入數(shù)據(jù)時，字符數(shù)據(jù)和日期數(shù)據(jù)要使用引號引起來。用 Default 選項在插入數(shù)據(jù)時，可以使用 Default 選項。 Default 選項有兩種形式，一種形式是 Default Values ，另一種是 Default 。Default Values 形式為表中的某一行的所有列插入默認值。使用這種形式的前 提條件是表中的所有列必須是這四種類型之一：Identity 屬性，Timestamp數(shù)據(jù)類型， 允許為 Null ，或者有一個指定的

45、默認值。否則，會錯誤信息。Default 形式是為表中的某一列插入默認值。 插入部分數(shù)據(jù)在使用 Insert 語句插入數(shù)據(jù)時，還可以插入部分數(shù)據(jù)，也就是可以為每一行的 指定的部分列插入數(shù)據(jù)。在插入部分數(shù)據(jù)時，應(yīng)該注意以下列個問題：在 Insert 子句中，指定要插入數(shù)據(jù)的列名；在 Values 子句中，列出與列名對應(yīng)的數(shù)據(jù)。列名 的順序和數(shù)據(jù)的順序應(yīng)該完全對應(yīng)； 在 Insert 子句中，沒有列出的列應(yīng)該至少具有 這四種類型之一： Identtty 屬性， Timestamp 數(shù)據(jù)類型，允許為 Null ，或者有一個 指定的默認值。否則，會出現(xiàn)錯誤信息。 用 Select 語句插入多條數(shù)據(jù)In

46、sert 語句插入數(shù)據(jù)的特點是每一次只能插入一行數(shù)據(jù)。 相反， Select 也可以 用在 Insert 語句中，并且可以一次插入多條數(shù)據(jù)。使用 Select 語句插入數(shù)據(jù)的語 法形式如下：Insert table_name Select column_list From table_list Where search_con ditions在使用 Select 語句插入數(shù)據(jù)時，應(yīng)該注意下面幾點：在 Insert 語句中使用 Select 時，他們參考的表既可以是相同的，也可以是不同的；要插入數(shù)據(jù)的表必須 已經(jīng)存在；要插入數(shù)據(jù)的表必須和 Select 的結(jié)果集兼容。 兼容的含義是列的數(shù)量和 順

47、序必須相同，列的數(shù)據(jù)類型或者相同，或者 SQL Server 可以自動轉(zhuǎn)換。 使用 Select Into插入數(shù)據(jù)到一個新表中帶有 Into 子句的 Select 語句允許用戶定義一個新表并且把數(shù)據(jù)插入到新表 中。Select Into 語句的語法如下：Select select_list Into new_table_name From table_list Where search_c onditions在使用 Select Into 插入數(shù)據(jù)時，要注意下面幾點：在某個數(shù)據(jù)庫中使用 Sel ect Into 插入數(shù)據(jù)時， 設(shè)置該數(shù)據(jù)庫的 Select Into/Bulk Copy 為真；新

48、表不能存 在，否則會產(chǎn)生錯誤信息； 新表中的列和行是基于查詢結(jié)果集； 要插入的數(shù)據(jù)不記錄 在日志中；在 select_list 中出現(xiàn)的列應(yīng)該使用別名，否則，新表中的列沒有列名。 沒列名的表只能通過 Select * From new_table_name 的形式查詢。 因此，應(yīng)該為列 起個別名；這種方法多用在對列進行各種計算的情況。 用 UPdate 語句修改表中的數(shù)據(jù)Update 語句用來修改表中已存在的數(shù)據(jù)。 Update 語句既可以一次修改一行數(shù) 據(jù)，也可以一次修改許多行， 甚至可以一次修改表中的全部數(shù)據(jù)。 Update 語句使用 Where 子句指定要修改的行，使用 Set 子句給出

49、新的數(shù)據(jù)。新數(shù)據(jù)可以是常量，也 可以是指定的表達式，還可以是使用 From 子句來自其他表的數(shù)據(jù)。Update 語句的語法如下：Update table_name|view_name Set column_list=expression , . Whe re clause5.2.2.3 SQL 的基本操作數(shù)據(jù)的檢索(1) 用 Select 子句檢索記錄Select 子句是每一個檢索數(shù)據(jù)的查詢核心。它告訴數(shù)據(jù)庫引擎返回什么字段。Select 子句的常見形式是： Select *該子句的意思是 “返回在所指定的記錄源中能找到的所有字段” 。這種命令形式 很方便，因為你無需知道從表中檢索的字段名稱。

50、 然而，檢索表中的所有列是低效的。 因此，應(yīng)該只檢索需要的字段，這樣可以大大的提高查詢的效率。(2) 使用 From 子句指定記錄源From 子句說明的是查詢檢索記錄的記錄源；該記錄源可以是一個表或一個存儲 查詢。你還能從多個表中檢索記錄。Select * From 熱軋普通工字鋼 檢索“熱軋普通工字鋼”表中的所有記錄(3) 用 Where 子句說明條件Where子句告訴數(shù)據(jù)庫引擎根據(jù)所提供的一個或多個條件限定其檢索的記錄。條件是一個表達式，可具有真假兩種判斷。Select * From 熱軋普通工字鋼 Where型號="110 "返回“熱軋普通工字鋼”中“型號”字段為I1

51、0的列表，這次所返回的結(jié)果沒有特定順序，除非你使用了 Order By子句。使用And和Or邏輯可以將兩個或更多的條件到一起以創(chuàng)建更高級的Where子句表5-1Where子句中用到的操作符操作符功能<小于<=小于或等于>大于>=大于或等于=等于<>不等于Betwee n在某個取值圍Like匹配某個模式In包含在某個值列表中表5-2四種通配符的含義通配符描述%代表零個或者多個任意字符_（下劃線）代表一個任意字符指定圍的任意單個字符A不在指定圍的任意單個字符使用Order By 對結(jié)果排序Order By子句告訴數(shù)據(jù)庫引擎對其檢索的記錄進行排序?？梢詫θ魏巫侄闻?/p>

52、序, 也可以對多個字段排序，并且可以以升序或降序進行排序。在一個正式的Select 查詢之后包含一個Order By 子句，后跟想排序的字段 （可以有多個）便可以說明一個排序順序。如要以降序排序，只需在排序的字段之后使用Desc關(guān)鍵字。5.3 圖層的應(yīng)用在圖形繪制過程中，對于截面的線型、顏色和所在圖層進行自動處理。 對截面邊線、不可見線、中軸線進行分圖層繪制，自動選擇所需線型（不可見有虛線表示）。根據(jù)上述設(shè)計要求，在系統(tǒng)繪制鋼結(jié)構(gòu)基本元件（型鋼）三面圖繪制以前要進行圖 層設(shè)計。如表5-3圖層設(shè)計表5-3 圖層設(shè)計序號圖層名稱線型顏色1粗實線CSX粗實線白色2細實線XSX細實線紅色3虛線XX虛線

53、黃色4細點畫線xdhx細點畫線藍綠/淺黃5粗點畫線cdhX粗點畫線棕色6雙折線SZX雙折線藍色7波浪線blX波浪線綠色5.4 繪圖比例的選擇繪制三面圖時需要根據(jù)用戶選擇繪圖比例。在型鋼選擇窗口有繪圖比例輸入框， 輸入繪圖比例因子。本系統(tǒng)選擇輸入比例因子默認為1。在鋼結(jié)構(gòu)基本元件（型鋼）幾何尺寸讀取時按比例因子進行縮放。5.5 截面特性參數(shù)計算由于型鋼特性參數(shù)是由規(guī)規(guī)定的，如果采用計算公式可能會產(chǎn)生數(shù)據(jù)與規(guī)規(guī)定的 不同，所以本系統(tǒng)中采用規(guī)中規(guī)定的數(shù)據(jù)建立型鋼特性參數(shù)庫6.1人機交互界面第6章運行及代碼經(jīng)過人機交互界面設(shè)計，最終形成的人機 交互界面為鋼結(jié)構(gòu)基本元件繪圖選擇部分：女口 圖6-1用戶繪

54、圖選擇界面和圖6-2型鋼表界 面。在繪圖選擇界面中，有截面示意圖、型號 選擇列表框、截面參數(shù)、繪圖比例輸入框、繪 圖按鈕。截面示意圖和截面參數(shù)用于檢驗型號 是否滿足用戶要求。在型鋼表界面中主要是選擇型號和顯示 參數(shù)。戡面蠱度 輩書輕ra H3F 腹板厚董 內(nèi)園麵:120HTH 叱 M72L3B 8LT :5加ruo ie?-*陽11.6圖6-2型鋼表界面圖6-1用戶繪圖選擇界面6.2 程序運行結(jié)果各種型鋼繪制在繪圖程序運行結(jié)果如圖 6-3 所示，每種類型取一種型號作展示 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的綜合應(yīng)用見附錄 B 型鋼設(shè)計支架。eg圖6-3成果圖注：圖形中依次是橫截面圖、俯視圖、側(cè)視圖a：工字鋼；b：槽

55、鋼；c：等邊角鋼；d:不等邊角鋼；e：樁用H型鋼；f: T型鋼（寬 中窄）;g： H6.3 使用說明631整體概述本系統(tǒng)有獨立的VB 引導啟動程序，引導CA D啟動并在CAD用戶界面 生成下拉菜單及工具欄 按鈕。單擊工具欄按鈕或 下拉菜單，彈出型鋼類 型選擇界面。進行型鋼 參數(shù)查詢和截面繪制。C5*圖6-4橫截面插入點示意在型鋼選擇窗口點選所需型號，并在輸入繪圖比例文本框中輸入要繪制圖形的比例后選擇要繪制的截面 圖，這時系統(tǒng)轉(zhuǎn)到CAD界面，在CAD界面通過鼠標點擊或在命令欄輸入插入點的坐標 從而確定截面圖形的插入點。對于俯視圖、側(cè)視圖需要輸入截面圖形的插入點及終點。關(guān)于插入點，本系統(tǒng)選擇的是界面圖形的左上角控制點，終點選擇的是右上角 控制點。如圖6-4、6-5的控制點。終點如圖6-5的控制點。圖6-5俯視圖、側(cè)視圖插入點終