利用AutoCAD（精选九篇）
利用AutoCAD 篇1
2007年10月, 我院总图设计人员需要计算某钢铁新建项目的土方量。甲方提供地形图中的高程点, 是以属性块的形式给出的。而总图设计人员计算土方量的软件, 要求高程值是TEXT实体。这样, 就要求必须将属性块转换成TEXT实体才能完成土方量的计算。若手工转换, 转换工作繁琐不说, 还可能出错。他们请我给予帮助。
应总图人员的要求, 我决定帮他们解决这个问题。经过用LIST命令提取地形图中高程属性块的数据, 发现图中注记的高程, 是名为GC200的属性块的属性值。若将图中所有名为GC200属性块的属性值提取出来, 形成包括属性块的插入点坐标和属性值的数据文件, 再利用Auto LISP语言编程, 就可实现属性块和TEXT实体间的批量转换。为了编程, 我又用数据库操作函数提取高程属性块数据, 发现它不包括属性值。因此, 必须用下面的方法提取属性值。
2 数据文件的形成
为排除冗余数据, 以下详述属性数据的提取步骤。下面以在Auto CAD2005中提取属性块数据为例, 说明属性数据的提取过程。为清楚起见, 以使用下拉菜单“工具”为例进行。
工具→属性提取 (X) →选择图形 (右边选择“当前图形 (C) ) →下一步→设置 (去掉包括外部参照) →下一步→使用样板 (选择“无样板”) →下一步→提取属性 (只保留“X插入点”“Y插入点”“属性标志 (属性值) ”) →下一步→下一步→保存样板→下一步→输出 (选路径, 输入文件名 (本例以20080808.CSV为文件名) , 选用文件格式“CSV (逗号分隔) (*.CSV) →完成。
上述属性数据的提取, 实际上就是利用Auto CAD的EATTEXT命令, 熟悉此命令的用户, 可以直接在任何版本的Auto CAD的命令行键入此命令来提取所需属性数据。
到此为止, 已将所需的数据提取出来了, 下面叙述怎样形成可供Auto LISP程序读取的文本数据文件。
启动Leica的坐标编辑器, 打开刚才形成的20080808.CSV文件。选“自由格式”→下一步→分隔符选“逗号”→下一步→右健在“1”列上选“点号”;右健在“2”列上选“坐标Y”;右健在“3”列上选“坐标X”;右健在“4”列上选“坐标H”→下一步→完成→删除第一行→文件→另存为→以“ASCII文件 (*.TXT) ”格式保存文件, 选好路径并输入文件名→在“总体情况”选项卡选中“列标”, 但“表头”和“表尾”都要空;在“点”选项卡中, 只选“输出坐标”栏的两个选项“Y, X”、“H (Elevation) ”即可, 输出编码和输出属性两栏都不要选。→确定。至此, 就形成了程序所需的数据文件。
最后需要指出的是, 数据文件必须是文本文件, 以便被下面的Auto LISP程序读取。若无Leica坐标编辑器, 也可用记事本、Excel等生成此格式的文件即可。值得注意的是, 每行的数据之间必须用制表符 (Tab键) 分隔, 因为下面提供的Auto LISP程序要求这样的格式。为节省篇幅, 下面只列出数据文件的一部分, 以便大家看清数据文件的格式。
3 Auto LISP程序设计
程序设计思路:总的原则是简单实用。首先要删除图中的所有高程属性块, 为避免误删, 同时也为增强程序的通用性, 需用鼠标任选一高程属性块。之后, 提示“输入数据文件名”, 要提供缺省的文件名。接着要提示“输入高程字高”, 也要提供缺省字高。最后还要提示“输入高程小数位数”, 仍要提供缺省值。程序要自动识别高程属性块所在的层, 并置为当前层, 以便将转换后的高程仍放在此层。还要为高程注记建立文字样式。以上这些完成后, 就自动读取数据文件中的坐标和高程数据, 展绘所有高程点。为方便多个Auto CAD版本用户的使用, 应使用基本的Auto LISP函数编程, 以保证程序能够在Auto CAD2000以上版本上都能够正常运行。
为实现上述程序功能, 决定将程序分为三个功能块。第一块, 利用Auto LISP语言的精华部分——数据库操作函数, 来实现删除图中所有以GC200为名的属性块。为增加本程序的通用性, 高程属性块名从图形数据库中读取。同时, 将高程属性块所在的层置为当前层, 并建立当前文字样式SHZ, 以便注记高程用。第二块, 利用GET类函数, 来确定数据文件、注记高程的字高和小数位数。第三块, 利用一系列Auto LISP函数, 以及Auto CAD命令, 将所有高程点都展绘出来, 从而完成高程属性块向TEXT实体的转换。
为方便大家, 下面将所有的程序代码列于下面, 供使用时参考。
4 程序的使用
大家看到了, 上面的程序很简短, 使用方法也很简单。为了各位使用起来更方便建议数据文件建立在D盘, 并以“20080808TXT”为名。这样, 就可以空回车来回答程序要求输入的文件名了。
众所周知, 要想运行任何Auto LISP程序, 都必须提前加载。加载的方法有几种可以根据个人的习惯而定。程序加载后, 只要在命令行键入STZH即可启动本程序。程序运行后, 首先按程序要求用鼠标任选一高程属性块, 程序将自动删除图中所有的高程属性块。接着程序提示输入数据文件名 (缺省文件为“D:/20080808.TXT”) 。如果不使用缺省文件, 请输入完整的路径和文件全名, 以保证程序的正常运行。接着输入注记高程的字高 (缺省字高为“1”) , 最后输入注记高程的小数位数 (缺省值为“2”) 。输完以上三个数据后, 程序将自动完成所有属性块的转换, 并自动存盘。
5 结语
通过上面的介绍, 我们就可以将高程属性块转换成TEXT实体了。不仅如此, 我们可通过本文提供的思路和方法, 在AutoCAD中来完成各种块符号的批量转换, 还可以实现高程系统间的换算。限于篇幅, 本文不再涉及这些, 有兴趣的同行可以试一试。
参考文献
[1]章忆文.AutoLISP程序员参考手册[M].北京:海洋出版社, 1991, 5.
如何利用AutoCAD制作钢丝绳 篇2
步骤1、画一条曲线做钢丝绳的中心线(尺寸参考)
步骤2、画一圆做钢丝绳的外径(尺寸参考r=6)分7等份，切、切、切画一小圆，以r6的圆心到小圆圆心作一圆，剪切等份线，留下七星线，同样在小圆内分7等份画一小小圆，并剪切等份线留下小七星线。如图：需要的是白图层线，粉红图层线就不需要了。
步骤3、sweep——选择大的七星线——t(扭曲)——1800——选择曲线。扫出七条扭带。如图：
步骤4、命令: _explode(分解)，分解七条扭带，然后删除八条(包括原来的一条)中心线和顶端的线。如图：
步骤5、再复制六个小七星线，
把粉红图层置为当前，删除其他辅助线。如图：
步骤6、sweep——选择小的七星线——t(扭曲)—— -3600(注意：是负的)——选择任一条曲线。扫出七条扭带。如图：
步骤7、同上全部扫掠完七个七星线。如图：
步骤8、全部分解。如图：
步骤9、删除与白线重合的所有线与顶端的线。如图：
步骤10、把一个小小圆复制成七七四十九个。如图：
步骤11、回到原来白色图层置为当前.接下来就是逐个扫掠(这回不用扭曲)
AutoCAD任务驱动教学 篇3
关键词：AutoCAD 任务驱动教学
【中图分类号】G712
AutoCAD是一种通用计算机辅助绘图软件，能够为企业模具设计、机械装配、加工及工艺等工程技术岗位提供概念设计、工程绘图、三维设计、优化设计、数控加工、计算机仿真、产品数据管理等服务。在机械类专业中，《AutoCAD》课程是一门专业基础课。针对该课实践性强的特点，在校期间，我们主要培养学生软件学习和应用的能力。为了让学生快速扎实掌握这门技术， 在AutoCAD教学中需要每位教师寻求一种既符合学生认知规律又能切实提高学生的学习和应用能力的教学方法。依据机械类专业及其课程特点，在《AutoCAD》的教学中，我将机械制图或实际需要与其相结合，采取 “任务驱动教学法”进行教学。
一、任务驱动教学法的内涵及意义
职业教育培养的是技术应用型、技能型或操作型的技能人才，它要求学生具有系统的应用知识和持续发展的能力。职业教育的任务驱动教学法是围绕职业体系中的典型工作任务而展开教学的一种教学模式。其任务应该具有实际意义又涵盖学校教育培养目标中所要求的知识、能力及素质要求，能够使学生自主设计任务实施计划、自主学习和操作，以培养其学习能力、方法能力和社会实践能力。主要特点是贴近企业工作体系、生产实际，始终围绕着典型工作任务而进行，对知识结构的要求本着“够用”的原则进行。
任务驱动教学法是师生共同参与实施一个完整的工作“任务”而进行的一种教学活动。教师在《AutoCAD》教学中使用任务驱动教学法，不仅能够提高课堂效率及教学质量,还完全体现出了学习内容的优化综合性、学生在学习过程的自主参与性、学习成果的多样性及学习评价的多元性等特点，有助于培养学生的联系观、结构观、能力观、综合观、结果观等。
二、AutoCAD任务驱动教学的培养目标。
1．与实际问题紧密相联。在教学上与实际生产紧密相结合，达到学以致用的教学目的。任务可以由学生独立完成，或分组合作完成，也可在教师的指导下来完成。对于一些知识面小，处理简单的任务，让学生独立完成；而对于知识面广、难度较大的项目，可在教师指导下分组合作完成。
2．培养学生的综合能力：采用任务驱动教学法，能够培养学生的观察能力、分析能力、自学能力、动手能力、团队协作能力、语言表达能力，以及对社会的适应能力。同时充分挖掘学生的创新潜能，培养具有创新精神的学生，提高学生的综合素养。
三、AutoCAD任务驱动教学的教学实施
教学内容设计主要体现在以下两方面：
1、将理论知识点融入典型工作任务。结合学生的基本情况以及教学的知识点来确定项目。根据职业类学校学生调皮、好动、且思维灵活、动手能力较强的特点。学生在已掌握了一些基本的二维绘图等命令，且能绘制一些平面图形, 还需要进一步学习编辑命令提高作图效率，如学习阵列、镜像等命令时，可以选定 “陆战棋棋盘的绘制” 的任务进行教学。
把游戏类棋盘设计制作引入课堂教学，将棋盘实物、教师作品、往届学生作品三件实物展示给学生，充分激起学生的好奇心和好胜心，激发学生的积极性和求知欲。教师生动并尽量真实地描述学习情境，在布置任务时，讲清楚任务名称和任务要求，将实物尺寸绘制好的含部分尺寸要求的陆战棋棋盘图纸，用PPT呈现给学生，让学生明确任务。
2、在实际操作过程中理解理论知识。
1）探究分析。师生共同探讨并寻找任务实施的技术关键与实施方法。学生小组讨论、分析绘图方案过程中，教师引导学生分析图形结构特点，在电脑工作界面上和学生共同讨论应用的工具和工作步骤。分小组选学生代表陈述其绘图思路或创新设计思想。在这个过程中，教师要及时纠正和引导学生的方案思路，渗入相关专业理论知识的学习，还应示范关键技术，这样的互动方式既能调动学生学习情趣，又能收到较好的学习效果。
2）自主完成。学生按照所探讨的方案思路，在规定时间内完成图形并美化。老师的作用主要是巡回辅导，重点指导学生作图的规范及命令使用技巧，及时解决学生在实操过程中的疑难。
3）成果展示，任务评价。该环节非常关键而且必要，学生完成任务后，非常希望老师能对自己的成果进行肯定。学生从中获得满足感、成就感。所以，在每一节课里，都应安排一定的时间对学生的任务完成情况进行总结、评价，对“任务”完成得好的同学，要当场进行表扬，并通过投影来展示、欣赏，或让做得好的学生给其它同学讲解他（她）是如何完成这幅优秀作品的，当然也可以鼓励学生将其作品上传到百度图库资源共享，还可以将部分优秀作品打印出来展示在学生园地。这样会大大提高学生的学习兴趣，以至于每一次上课他们都想尽快尽好地完成老师布置的任务，争取让老师把他们的作品作为成功的范例展示给其它同学学习。在激发他们求知欲的同时，逐步形成一个感知心智活动的良性循环。伴随着一个又一个的成就感，学生在不知不觉中就储备了很多的知识和技能。
4）任务拓展。在绘制了陆战棋棋盘图后，引发学生思考能否绘制象棋的棋盘、围棋的棋盘，引导学生举一反三，灵活应用知识。之后与机械制图知识相串连结合布置任务：绘制法兰盘。通过加强训练，开发学生的创新思维，使学生灵活掌握、灵活应用知识。
四、AutoCAD任务驱动教学法的教学效果
在AutoCAD教学中，采用任务驱动教学法能够以情促境，激发学生学习兴趣，提高其主动对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构，让学生参与到任务教学的全过程，并把知识转化为操作技能。在教学上，能够突出重点知识，优化教学内容，让学生掌握常用的知识点，能够学以致用。此外，通过成果展示与评价环节，能够锻炼提升学生的表达能力。通过任务驱动教学法的实施，学生的绘图能力、自学能力、团队意识均有明显的提高。
教师必须要有足够的教学经验和企业实践经历。如果教学任务选择不当，直接会影响到教学效果，所以，教师不仅要加强教学基本功训练，还应结合生产实际，提炼出一些典型任务进行理论教学与实践应用，让学生明确学习目标。在学中用，在用中学，学生的学习积极性会极大地激发和提高，并自觉学习，高质量地完成所学课程。学生在校就能参与一定的社会实践活动，承担一些实际绘图任务，让学生在校就具备一些参与社会实践的能力，为毕业打下一个非常好的就业基础。
参考文献：
利用AutoCAD 篇4
函数图象在科学与技术研究领域具有广泛的实用价值,如工程图绘制过程中就需要根据函数关系绘制相应的曲线,如成形铣刀、齿轮齿廓曲线的齿背曲线等,Auto CAD是当前较为常用的图像绘制软件,相关教程或书籍中都有Auto CAD的基本图形编辑命令和绘图命令,但有关三角函数曲线绘制的知识却较为少见。
虽然通过BASIC语言、C语言等技术、软件也可以进行三角函数的绘制,但Auto CAD软件所具备的功能及图像绘制效果是其他软件无法比拟的。而且如何将其他软件所绘制的三角函数很好的插入到Auto CAD中也是技术人员需要面对的一大难题,需要借助计算机接口技术才可以得以实现,是一种非常繁琐的绘图方法。
与之相比,利用Auto CAD绘制三角函数就要简单得多,Auto CAD广泛应用于机械、建筑、电子、航天、测量、冶金、地质等各类工程设计领域,受到广大工程技术人员青睐。与此同时,Auto CAD相比于其他的软件,存在一些不足之处是没有专门用于绘制各种函数曲线的命令,这给使用者带来了一些不便。本文就针对利用Auto CAD的自有功能 , 结合数学绘图方法,探讨如何在Auto CAD中实现函数曲线的绘制。
1 思路和方法
Auto CAD软件本身没有提供直接绘制三角函数曲线的功能,我们可以通过软件提供的一些命令来绘制三角函数的曲线。
1.1 用 Auto CAD 绘 制 正 弦 函 数y=sinx,x ∈ [0,2π] 的图象的作法
(1)画两条相互垂直的构造线。
(2)以两条构造线的交点为圆心画一个半径为50的圆。
(3)将圆定数等分为12等分(注意改变点样式将等分点显示出来)。如下图所示。
(4)设置对象捕捉中包含节点,画出通过每个节点的所有水平构造线。如下图所示。
(5)将垂直构造线向右偏移50个单位(一个半径长度),向右阵列13条构造线(设置阵列对话框中行偏移为0,列偏移为20)。如下图所示。
(6)如下图所示用样条曲线依次连接构造线的交点。
(7)删除除过圆心的两条构造线以外的所有构造线,将点样式改回为默认的点样式,即为正弦函数在周期 [0,2π] 上的图象。如下图所示。
1.2 正切函数 y=tanx,x ∈ (-π/2 , π/2)的图象的作法
(1)画两条相互垂直的构造线。
(2)以两条构造线的交点为圆心画一个半径为50的圆。
(3)将圆定数等分为20等分(注意改变点样式将等分点显示出来)。如下图所示。
在第一、第四象限,分别过圆心和每个定数等分的节点做射线,如下图所示。
将垂直构造线向右偏移50个单位(一个半径长度),向右阵列7条构造线(设置阵列对话框中行偏移为0,列偏移为20)。再画出通过每条射线和偏移出的第一条垂直线的交点的所有水平构造线。如下图所示。
如下图所示用样条曲线依次连接构造线的交点。
(4)删除除过圆心的两条构造线以外的所有构造线,将点样式改回为默认的点样式,即为正切函数在周期 (-π/2 ,π/2 ) 上的图象。如下图所示。
2 小结
过去人们常常采用手工描点法进行三角函数的图像绘制,该绘制方法的精度较低而且绘图工作量较大,
利用AutoCAD 篇5
利用AutoCAD二次开发技术,对电力竣工图进行整理,建立有效索引,通过索引图可方便查看电力竣工图.
作 者：宋杨 张杨 Song Yang Zhang Yang 作者单位：宋杨,Song Yang(天津市城南供电公司,天津,300201)
张杨,Zhang Yang(天津市城市建设档案馆,天津,300191)
利用AutoCAD 篇6
随着结构计算理论的发展与结构计算软件的发展应用,越来越多的建筑师在建筑设计中运用一些复杂形体,所以在结构中也出现了大量复杂的构件,在以钢结构为主的大型建筑中越发突出。而在施工方案的制订中,这些构件的重量及重心位置是必须确定的数据,若采用传统计算方法,既繁琐又费时,且容易出现计算错误。利用AutoCAD的三维实体功能及相关实体特性查询功能,则能精确快速地确定构件的相关参数,下面通过几个实例说明应用。
1 异型梁中的应用
某工程中有如图1所示截面的钢梁,钢梁长度8.5 m,水平放置。首先建立如图2所示的模型,利用UCS将原点定义到图2中的A点,或将构件以A点为参考移动到原点。
在命令行输入:massprop,在弹出的文本窗中出现以下模型实体信息:质量、体积、边界框、质心、惯性矩、惯性积、旋转半径等,也可利用菜单界面工具栏中的相应选项查询。AutoCAD中材料密度默认为1,则只需要记录质量与质心的数据即可。对于本构件查询结果如下:
质量:2 210 809 691.224 0。
质心:X:4 250.000 0;Y:-682.035 7;Z:-1 408.016 9。
其中质心参数表示构件重心离A点的三向距离。根据质量查询数据,再依据材料密度计算出构件重量。
根据构件的特点,采用3点吊装,在模型中沿重心位置点做一条竖向直线,可在构件上定出相适应的3个吊点,通过作图法可以量出三根索具的长度,通过计算或者作图法求出每根索具分担的重量。
2 异型柱中的应用
某工程中有如图3所示钢柱,基本断面为日字形,建立如图4所示的实体模型,以B点作为坐标原点。用massprop命令对实体模型进行参数查询,可得出构件的重心位置与质量。沿重心作一竖向直线,在构件上选取适当的绑扎点,使索具交汇点通过构件的重心所在竖向直线,即可确定出索具的长度。
3 空间结构中的应用
某工程一段桁架如图5所示,双向弧度,双向变断面,水平投影长度32 m,模型如图6所示。在实际施工中采用跨外吊装技术。
在传统手工计算时,预采用35 m的结构分段,但经过利用AutoCAD精准确定重心后,改为32 m。过程如下:建立35 m桁架模型,定义参照原点,用massprop查出此段构件重心位置,并计算出构件重量。对比选用吊装设备的起重量,35 m段构件重量超出吊车起重量。删除模型中部分构件,剩余32 m,重新查询构件重心及质量,计算出构件重量,对比吊车性能,构件重量满足起重量,并根据重心及吊点的设置点确定索具长度。
4 应用中的建议
建立模型时,应该建立与构件就位状态一致的模型,对于需要翻身或初始状态与就位状态不相同的构件,可通过旋转等命令将模型状态转到构件吊装前的初始状态或中间状态。可以查出构件在吊装过程中任一状态下的重心点,绘制出吊装过程中构件重心的位置变动图,为吊装方案的确定提供依据。
对于原点位置的确定,如果仅查询构件重心,可定在任意一点,最好定在构件上,如果同时要确定吊装方案,最好将原点设定在吊装设备的中心,这样查询出来的重心即为对起重设备所要求的回转半径和吊装高度,可以快速与起重设备性能表进行对比,验证方案的可行性。
建立模型时,可根据个人习惯,以米为单位或毫米为标准单位建立实体模型,所查询出数据的单位也即是模型建立所采用的单位。笔者建议采用毫米作为单位建立模型,如要进行单位换算,可直接将模型进行比例缩放,即可通过查询得出需要的数据
5结语
在传统吊装复杂构件时,因为重心大都是采用粗略的计算方式,待构件起吊之后采用手拉葫芦进行调整,往往由于起吊后构件状态与设计要求相差很远,不得不做大量的调整,费时费力。而利用AutoCAD实体模型可精准确定复杂构件的重心,能够精确计算出或在AutoCAD中量出索具长度,对于起吊后的构件状态只做小的调整,节省劳动强度,节省时间,提高工作效率。
参考文献
[1]董云飞.谈CAD技术在工程设计中的应用[J].山西建筑,2007,33(7):363-364.
利用AutoCAD 篇7
土坝、路堤、河岸、挖坡以及山坡有可能因稳定性问题而产生滑坡,滑坡将危及到滑坡体及附近人的生命和财产安全。此外,河岸的滑坡还会造成很大的波浪,使长距离内产生灾难;土坝、河堤的滑坡还会引起垮坝,乃至发生大洪水,其损失不堪设想;因此,边坡的稳定计算意义重大。但是边坡稳定分析,制图要求精确度高,计算量大,比较繁琐。但如果利用AutoCAD精确制图和Excel的准确计算,将使边坡的稳定分析简便易行。现借助实例,将方法进行阐述:
实例:一均质粘土坡,高20 m,边坡1∶3,土的内摩擦角ψ=20°,粘聚力c=9.81 kPa,容重γ=17.66 kN/m3,用条分法计算土坡的稳定安全系数。
1 用AutoCAD按比例绘出土坡的剖面图
土坡剖面图见图1。
2 假定滑弧圆心及相应的滑弧位置
因为是均质土坡,其边坡为1∶3,由《土力学》表8-3-1查得β1=25°,β2=35°,过A,B两点做出β1,β2交于O点。M点位于坡顶之下2H深处,距坡脚的水平距离为4.5H(H=20 m)。在MO的延长线上取O1,O2,O3,O4…作为圆心,绘出相应通过坡脚的滑弧(见图2)。
3 试算
O1作为第一次试算的滑弧中心,滑弧为AC,量取R=54.02 m。将滑动土体ABC分成若干土条,并对土条编号(见图1)。为了便于计算,土条宽度可取滑弧半径的1/10,即b=0.1R。用AutoCAD中的偏移命令,对铅垂线左右偏移,距离为0.1R,将滑动土体ABC外的线利用修剪命令修剪掉,土体内的线即为土条的高度hi,逐一量取记录在表1 C列中。
4 量取ai的角度
连接土条的高与滑弧的交点F与O1,利用标注角命令,逐一量取O1O与O1F的夹角,逐一量取记录在表1 D列中。
5 量出滑弧中心角θ(∠AO1C)
稳定系数计算见表2。
6 在Excel表格中输入函数
1)单击需要输入函数的单元格,单击单元格E1,出现编辑栏、单元格编辑。
2)单击编辑栏中“编辑公式”按钮,将会在编辑栏下面出现一个“公式选项板”,此时“名称”框将变成“函数”按钮。
3)单击“函数”按钮右端的箭头,打开函数列表框,从中选择正弦的函数。
4)当选中正弦函数后,Excel 2000将打开“公式选项板”。在这个选项板中输入函数的参数,当输入完参数后,在“公式选项板”中还将显示函数计算的结果。
5)单击“确定”按钮,即可完成函数的输入。
6)利用Excel的自动填充功能,将表1中E1～E13单元格进行填充。
7)在各列首格输入对应的函数和计算公式,如表1,表2首行。这样只需将每次试算量取的数值输入到对应的单元格中,K值就自动计算出。
以O1作为第一次试算的滑弧中心求得的K值为1.65。同理求得FS2=1.56,FS3=1.50,FS4=1.53,FS5=1.54。绘出FSi曲线后就可求出最小的稳定安全系数FSmin=1.50,相应圆心O3,如图2所示。实际上,用上述步骤确定的FSmin还不一定是最小的稳定安全系数,尚须过O3点作MO的垂线EF,在EF线上的O3两侧再取O6,O7,O8…,分别求出相应的安全系数,从而按上述方法确定该土坡的最小稳定安全系数FSmin,这里不再赘述。
7结语
利用AutoCAD 篇8
赤平面投影的原理是使构造面 (或线) 通过投影球 (一圆球) 球心或切割圆球, 以球面的上极 (或下极) 为发射点, 将该构造面 (或线) 与下半球 (或上半球) 球面的交迹 (或交点) 投影到赤道平面上, 以求其方位与角距间的关系。以上极为发射点称为下半球投影, 反之以下极为发射点称为上半球投影。由于工程地质的习惯用法, 本文采用上半球投影方法。赤平面投影法不涉及到构造面 (或线) 的具体位置、面积的大小和线的长短, 而仅表现它们的空间方位与角距之间的关系。
以上半球投影为例, 在平面上任取一点“O”为圆心, 以任意半径画空心圆球, 过球心的水平面即赤道平面, 以N、W、S、E点分别代表地理方位面上的北、西、南、东。R点和P点代表球面的上、下两极。假设一构造面过圆心O, 则球面与该构造面必相交成一个圆, 此时以R为发射点, 发出N条射线连接球面上的圆ADB, N条射线与赤道平面NWSE有N个交点, 将这些交点连接起来构成一圆弧AD`B, 该圆弧就是构造面的下半球投影图。AB为走向线, OD`方向为构造面的真倾向, D`到圆周的角距为倾角。若采用上半球投影方式时, AB走向线的位置不变, 但弧AD`B的弯曲方向相反, 此时D`O方向才是构造面的真倾向, 同样D`到圆周的角距为倾角。
2 VisualLisp简介
VisualLisp是为加速AutoLisp程序开发而设计的软件工具, 它提供了完整的集成开发环境 (IDE) , 它提供了友好的用户界面及完整的编译器、调试器和其它实用工具。在VisualLisp集成开发环境下可以便捷、高效的开发AutoLisp程序, 可以得到运转效率更高、代码更加紧凑、源代码受到保护的应用程序, 因而可以显著的提高AutoCAD的效率。
VisualLisp是新一代的AutoLisp语言, 它对AutoLisp语言进行了扩展, 可以通过Microsoft ActiveX Automation接口与对象交互 (本文程序源代码就用到了此项技术) , 使VisualLisp功能更加强大、完善。
3 VisualLisp言语对赤平面投影功能的实现
3.1 模型功能分析
该模型要实现的功能便是通过对话框输入多个构造面的产状参数后通过后台运算, 自动成图, 并将各构造面各交线的产状求出, 其结果显示在CAD作图区以图像和文本的方式显示出来。流程如下:参数输入—后台运算—输出结果
3.2 模型功能的实现
3.2.1 坐标转换
由于通常的AutoCAD坐标系以水平方向 (相当于地理的正东向) 为X轴方向, 逆时针方向旋转为正向;而地理坐标系以正北方向为X轴, 顺时针方向旋转为正。故两套坐标系不仅存在角度上的差异, 而且也存在方向上的差异, 因为要进行相应的坐标系的转换, 使作出的赤平面投影符合地质上的习惯。坐标转换有两种方式, 一是通过设置绘图模板, 改变坐标轴正向和旋转方向;二是仍然使用AutoCAD原坐标系, 通过计算使得后的显示效果与地质坐标系相同。本文的代码实现便是采用了后一种做法。
3.2.2 基本参数的设置
要作出一个构造面的赤平面投影, 我们必须的参数便是构造面的产状, 手工作赤平面投影一般都是采用吴氏网, 每次只能作一个面的投影图, 工作繁琐而效率低下。而采用本文所编的程序可以同时输入多个构造面的产状, 运行程序后便能自动生成投影图像。本程序采用VisualLisp提供的对话框控制语言 (DCL) , 通过友好的程序对话框界面快速而高效的完成各项操作。
3.2.3 自动成图
当得到必须的参数后, 通过执行代码, 后台运算, 便能自动成图。因为赤平面投影的特点, 过球心的构造面在赤道平面上的投影是一段圆弧, 所以其基本思路就是通过三点定弧法确定一段圆弧。圆弧的三个点分别选在圆弧的中点和两个端点。
圆弧三点位置的确定方法:如图3图4构造成ABD的赤平面投影即为弧AD`B, AB线的方向为构造面走向, 据倾向与走向的关系, 可以知道线OA和OB方向, OA、OB的大小均为圆的半径R。OA和OB的大小和方向确定, 所以A、B两点的位置已经确定。因为本文采用的是上半球赤平面投影方式, 所以OD`线的反方向便是构造面的倾向, 据此可以确定OD`的方向。对于OD`的大小常规方法是采用旋转法将OD`旋转至与地理坐标轴相重合, 然后沿圆周向圆心度量其倾角的大小便能确定D`点。此种方法精度不高, 人为因素影响过大。本文利用三角函数的相关知识确定OD`的大小, 使得结果精确。
由透视图可知:α便是构造面倾角, OR、OD为圆球的半径, 所以通过三角关系可知?ORD=90—α/2
通过以上所述, 确定A、D`、B点后就能画出过该三点的弧。以此类推可以画出多个构造面的赤平面投影图。
最后输出的结果包括各构造面的产状以及它们交线的产状。根据赤平面投影的特点, 过球心的一条直线与球面相交于两点A、B (图5) , 两点在赤平面上的投影A`和B`两点为对拓点, A`、B`的角距恒为180度。对于倾斜直线而言, 当知道基圆内的极点B`时, 可以反推出基圆外的对拓点A`, 因为?BRA是圆周角, 等于90度。据图示?便是直线AB的倾角。
根据几何关系:
在直角三角形A`OR中
在三角形AA`O中利用正弦定理
可以求出δ的值, 便可以求出直线的倾角α。
因为构造的赤平面投影都会过圆心所以当某两个构造面相交时, 则它们的交线必定也会过圆心。根据上述知识, 当知道过圆心的一条直线在基圆内的一个极点时, 我们便可以求出该直线的产状。结合以上两点, 我们便能求出两上构造面的交线的产状。
3.2.4 核心代码的实现
程序主要分为两大部分, 一是对话框的设计以得到各个参数;二是利用代码自动成图。
通过以上分析后, 便可以通过VisualLisp编写代码实现以上功能。VisualLisp提供专门的用于设计对话框的语言——对话框控制语言 (DCL) , 首先设计一个对话框得到绘图所需的基本参数, 代码节选如下:
label="赤平面投影程序";
当得到对话框的输入后, 系统便可以自动成图了, 其代码主要是分为三大部分:对系统进行预设, 包括对坐标系的转换, 作出赤平面基圆等;作出各构造面的投影以及其交线;输出各种相关信息。其中作构造面的投影及交线甚为关键, 其主要代码如下:
最后调试代码, 通过VisualLisp生成应用程序, 在AutoCAD环境下加载生成的应用程序后, 在AotoCAD命令行中输入touying命令后, 在作图区任意输入一点, AutoCAD便自动生成成图以及输出各种相关信息。
4 结语
利用AutoCAD自带的VisualLisp软件辅助设计工具开发的这款软件, 节省了大量的重复劳动, 从而节约了工作时间, 提高了工作效率。借助先进的计算机技术对地质上一些传统的做法加以改进, 可以使这些方法焕发新的生命力。
摘要：在分析地质构造问题时, 为表征各构造面、构造线及它们的空间方位与角距的关系时, 经常采用赤平面投影法。常规的赤平面投影方法步骤繁锁, 加上人为的不可避免的因素, 可能会造成很大的误差, 所以笔者根据实际工作经验, 采用AutoCAD的辅助开发工具ViaualLisp实现了赤平面投影的自动实现方法, 不仅免去了大量繁琐而重复的工作, 极大的提高了工作效率, 而且可以避免人为的不可避免的因素, 使得计算结果的精度大为提高。
关键词：赤平面投影,VisualLisp,坐标转换,赤道平面,上半球赤平面投影,下半球赤平面投影
参考文献
[1]俞鸿年, 卢华夏, 等.构造地质学原理[M].南京:南京大学出版社, 1994.
[2]胡仁喜, 胡星, 等.AutoLisp机械设计高级应用实例[M].北京:机械工业出版社, 2005.
利用AutoCAD 篇9
Auto CAD是目前国内外使用最为普遍的绘图软件之一,由美国Autodesk公司研制开发。随着版本的不断更新,其功能越来越强,又因为其支持的平台多、外设广、性能价格比好、易学易用,使用越来越方便,因而得到了广泛的应用。更重要的是它具有开放的体系结构,允许用户和开发者对其进行扩充和修改,能最大限度地满足用户的特殊要求。它广泛应用于机械、电气、建筑、造船、航空航天、冶金、轻工、电子、土木工程、石油化工、地质、气象、纺织等领域。
Auto CAD这种面向 大多数用 户的优点,同时也导致了其专业性、针对性不强的缺憾。Autodesk公司的本意是把Auto CAD作为一个提供基本功能和可以进行再次开发的软件平台推出的,因此,Auto CAD不主动提供包括机械在内的各个行业所需要的一些特殊功能,但是提供了开发这些功能的工具,由使用者自行开发。同样,对许多企业已形成系列化的产品,在其机械工程图样中,往往包含着许多形状相似但参数不同的各类零件以及许多形状相似但参数不同的各类标准件和常用件,这使得设计中不可避免地要进行大量重复性绘制工作,导致绘图效率降低,并容易出错。
采用Auto CAD内置二次 开发工具Auto LISP语言、DCL语言,结合国家标准,开发一个新的Auto CAD平台上的命令,就可以实现机械产品设计的参数化 ;对已形成系列化的产品,设计人员只需调用该命令,在弹出的对话框中输入相应的参数,即可自动绘出该产品的图形,从而节约设计人员的绘图时间,提高作图效率.
1 参数化绘图命令的建立
1.1 Auto LISP 语言、DCL 语言概述
LISP(1ist processing language) 是人工智能领域广泛采用的一种程序设计语言,主要用于人工智能、机器人、专家系统、博弈、定理证 明等领域。LISP在它15多年的发展过程中产生了多种版本。Auto LISP语言是嵌 套在Auto CAD内部、将LISP语言与Auto CAD有机结合的产物。使用Auto LISP可以直接调用几乎所有的Auto CAD命令。Auto LISP语言既具备一般高级语言的基本结构和功能,又具有一般高级语言所没有的强大的图形处理功能,是目前世界上CAD软件中被广泛采用的语言之一。美国Autodesk公司在Auto CAD中内部嵌入Auto LISP语言的目的是使用户充分利用Auto CAD进行二次开发,实现直接增加和修改Auto CAD命令,随意扩大图形编辑功能,建立图形库和数据库并对当前图形进行直接访问和修改,开发CAD软件包等。
Auto LISP嵌入Auto CAD之后,使仅仅作为交互图形编辑软件的Auto CAD通过编程能真正成为进行计算机辅助设计、绘图的CAD软件。LISP灵活多变、易于学习和使用,因而使Auto CAD成为功能强大的工具性软件。
为使开发程序与用户友好交流数据,让不懂编程的用户方便地使用,设计对话框就成为程序开发不可或缺的工作。Auto CAD有自己的 一套对话 框设计语言,称为对话框控制语言 (DCL,dialoguecontrol language),DCL语言文件形式定义对话框,对话框中的各种元素 ( 如按钮、列表框和编辑框等 ) 称为控件,其布局、外观和动作由控件的属性指定。用户只需要提供最基本的位置信息,Auto CAD就可以自动确定对话框的大小和控件的布局.
1.2 命令开发
本文采用Auto CAD内置二次开发工具Auto LISP语言以及DCL语言,以一个机械标准件——螺母为例,开发一个新的Auto CAD命令,实现机械设计的参数化绘图。程序框图如图1所示。
本命令分为三个模块,主程序模块和处理输入数据的子程序模块以及绘图子程序模块。各个模块之间是相对独立的 ;在编写主程序之前就可以先做好两个子程序。在主程序中首先编制调入对话框的代码,给出动态文本框以及命令按钮等组件,以用于用户输入需要绘制的螺母的各项参数。在输人各项参数以后,可单击命令按钮,一方面结束参数输入,另一方面启动响应命令按钮,处理输入数据的子程序 ;再编写启动和卸载对话框的代码,最后添加调用绘图子程序的代码。
确保Load_luomu.lsp文件和Cluomu.dcl文件都保存在 Auto CADsuppor子目录下。在Auto CAD中选择加载应用程序命令导入Load_luomu.1sp文件,就可以像使用任何一个Auto CAD命令一样,在命令行输入“Load_luomu”来绘制一个螺母。
输入命令后,会弹出参数对话框,用户可以在该对话框中给定各参数。单击确定按钮后,Auto CAD会按给定的参数自行绘制零件图形。如图2所示。
2 结语