基于CREO软件的城市排水管道系统三维建模

基于CREO软件的城市排水管道系统三维建模
概要：本文针对城市排水管网中出现的种种问题,利用CREO软件管道模块创建三维排水管道模型,用于实际工程决策支持，为城市排水系统的规划、设计、运行、管理，都起到了形象的指导作用。

该软件采用全参数化建模方式，可方便后期模型修改，也可进行进一步的优化分析。

多种建模方式，为城市排水管道系统三维建模的实现提供了多种途径。

关键词：城市排水管道CREO三维建模
Summary: this paper appears in urban drainage pipelines all sorts of problems, use CREO software pipeline module in a 3 d drainage pipe model, for practical engineering decision support for urban drainage system planning, design, operation and management, have played a role in guiding the image. This software using the full of parameterized modeling way, can be easily modified late model, also can further optimization analysis. A variety of modeling method for urban drainage systems of 3 d modeling of realize offers a variety of ways.
Keywords: city; Drainage pipe; CREO; 3 d;modeling
中图分类号：S276文献标识码：A 文章编号：
1、城市排水管道系统介绍与存在问题
城市排水管道系统是现代化城市不可缺少的重要城市市政基础设施，也是城市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干工程，它的任务是及时收集、输送城市产生的生活污水、工业废水和降水。

其作用是及时可靠地排除城市区域内产生的生活污水，工业废水和降水。

使城市免受污水之害和免受雨水之灾，从而给人们创造一个舒适安全的生存和生活环境，使城市生态系统的能量流动和物质循环正常进行，维持生态平衡，保持可持续发展。

随着我国城市化的进程加快,许多城市的排水系统已不能满足要求,已经对人们的生产生活带来了极大的不便,并且对城市建设和市容市貌带来诸多问题。

城市排水系统需要及时地收集、输送、处理和排放污水和降水，否则将积水为害，甚至会危及人们的生产和日常生活。

通常暴雨水危害最严重，是城市排水的主要对象。

在国内，暴雨造成道路积水目前还是多数城市的通病，积水的主要原因是道路排水不畅。

如何合理规划和管理城市排水管网,有效控制水污染,提高城市综合功能,已成为城市建设和实施可持续发展的重要内容。

在城市排水系统存在的问题中,亟待解决的问题是对于排水系统的排水能力做出准确评价,正确模拟城市排水管网的输送效果和排水设施所能承载的能力，这就需要建立起一个系统的三维排水管道系统，从而对城市排水系统进行整体的评价与研究。

2、CREO软件管道模块介绍及建模方法
CREO软件问世至今，一直是参数化建模领域的领先者，其出色的三维建模技术，使其应用于电子、机械、建筑、航天、家电等各行业。

CREO软件中的管道模块，可在三维环境下建立全参数化的管路模型，建模、更改均非常方便。

CREO软件具有全相关性，我们可以将管道模块下建立的模型，载入到CREO的其它模块下进行优化分析。

由于目前城市城市排水管道系统设计主要还停留在二维、区域化阶段，其主要技术资料以二维图纸为主。

利用CREO管道模块，可建立起系统的三维管路模型，为城市排水系统的规划、设计、运行、管理，都起到了形象的指导作用。

使用CREO创建三维管道一般有三种方法：
第一种方法、三维曲线扫描：先绘制一条曲线，然后再以这条曲线为中心线进行扫描成管道状的实体，这个零件的轨迹是空间的，所以不推荐使用扫描来实现。

第二种方法、“插入”高级特征：仅仅是个特征有一定的局限性，比如只能在零件模式下使用，装配模块是出不来管道实体的。

第三种方法、使用管道模块：功能强大优势明，工艺上，多数管道都是在各零件安装定位后安装，我们设计也是如此，因此管道（piping）只能在装配模式下才可以调用是明智的。

优点如下：
（1）方便定义管理多种管线。

（2）布线方法多样、灵活、方便。

（3）方便提取管道信息。

（4）适合于管路复杂的装配设计。

经过比较，针对城市排水管道系统的特点，我们选用第三种建模方法，下面以一个实例来讲述管道的建模过程。

步骤1：先在装配模式下装配好两个圆块。

如图1-1所示。

图1-1 装配好的两个圆块图1-2 进入管道环境
步骤2：再点击应用【程序】→【管道】，如图1-2，进入管道环境。

步骤3：使用偏移坐标系点工具建立管道控制（通过）点，如图1-3 。

图1-3 偏移坐标系点工具图1-4【偏移坐标系基准点】菜单栏
在弹出的【偏移坐标系基准点】菜单栏里，以参照坐标系的三个坐标轴为参照，输入偏移值，如图1-4所示。

确定后，建立好的偏移坐标点在装配零件界面里显示，如图1-5。

图1-5 建立好的偏移坐标点图1-6【管线】菜单栏
步骤4：在弹出的菜单管理器选择【管线】→【创建/路径】，如图1-6。

输入管线名称：pipe3。

如图1-7。

图1-7 输入管线名称图1-8 创建线栈名
然后在线栈名菜单栏中点击“创建”，如图1-8。

输入直线轧件名称如图1-9。

图1-9 输入直线轧件名称
直线轧件名称确定后，弹出【管线库】菜单栏，在【管线库】菜单栏中设各选项参数，在此我们设置这晚半径为10。

设置完成，点击，如图1-10。

图1-10【管线库】菜单栏
步骤5：再选取管道的起点与管道的通过点，选取过程如图1-11。

【设置起点】：指定管道的起始位置点。

在此我们选择APNT0。

【至点/端口】：选择管线所要穿过的通过点。

图1-11 选取管道的起点与管道的通过点
点击【至点/端口】后消息栏出现提示，选取“YES”，如图1-12。

图1-12 点选YES让路线穿过全部数据点图1-13
折弯半径有两个选项，可根据设计选择，此处选择【单个半径】，如图图1-13。

【单个半径】：管道的拐角处的弯曲半径一致。

【多重半径】：管道的拐角处的弯曲半径可以设置为不同的值。

点击后管道路径显示如图1-14。

图1-14 管道路径图1-15 选择【管道实体】以生成管道
步骤6：生成管道实体。

在菜单管理器中选取【制造】→【管道实体】，如图1-15。

在弹出的如图1-16【管道实体】菜单栏中选中图pipe3，点击【生成】命令。

图1-16【管道实体】菜单栏
得到最终绘制管道，如图1-17所示。

图1-17 生成的管道实体
3、总结
现代城市规划中,排水管道系统是一项十分重要的内容,它直接关系着居民的基本生活和城市的经济发展,对其起直接决定作用,也是城市建设水平的重要表征。

在城市建设步伐日益加快的今天,为城市配置一套科学的排水系统,无疑会增强城市的硬性投资条件,从而促进城市经济的可持续发展。

城市排水管道系统用CREO软件管道模块进行城市排水管道三维建模，充分利用了CREO软件参数化建模的特点，及多中管道建模方式的选择，为模型的成功生成提供了保障。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。