PipeCAD之管道標準庫PipeStd(2)
PipeCAD 之管道標準庫 PipeStd(2)
Key Words. PipeCAD, PipeStd, 管道設計軟體，管件庫
1. Introduction
管道標準部件庫程式 PipeStd 的主要用法與 PDMS 的 Paragon 模組類似，主要也是採用引數化的方式來表示管件。每種型別的管件 Category 包含三個集合：引數集 Parameter Set 、點集 Point Set 和形集 Geometry Set 。本文主要來介紹如何建立一個引數化的標準管件。如下圖所示為一帶頸對焊法蘭 Weld Neck Flange 的引數化管件：
圖 1 法蘭引數化模型
2. Category
型別 Category 是一類管件資料的集合，如 90 度彎頭、閘閥等。建立型別的時候會自動建立其三個必須的集合：引數集、點集和形集，如下圖所示：
圖 2 建立 Category
3. Parameter Set
引數集合 Parameter Set 用來定義該種類型的管件需要輸入哪些引數，即管件標準中定義的資料。
圖 3 帶頸對焊法蘭尺寸資料表格
為 ASME B16.5 標準中定義的尺寸資料。其中每個尺寸，如 A ， D 等都可以看作為這裡引數集中的一個引數。
圖 4 引數集定義
每一個引數可以對應一個尺寸，在上圖 4 所示的左邊定義好引數集後，在右邊的列表中可以為每個管徑的管件輸入相應的尺寸資料。
4. Point Set
點集 Point Set 主要用來定義管件的連線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，對於點的編號也有約定。如對於普通的管件，編號 1 、 2 表示管件的兩端。對於三通其支管要用編號 3 等。這些約定是為了後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引數表示。如某個值要用引數 1 ，就寫成 $PA1 。或者還可以用數學表示式，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。每種基本體都是用引數表示，如下圖所示為圓柱體的引數：
圖 6 引數化基本體
對於圓柱體，需要確定其軸向 PAXI ，高度 PHEI 及直徑（ PDIA ）等。對於資料值型的引數都是可以使用數學表示式來表示。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，通過定義引數集、點集和形集來實現標準管件的引數化。通過統一的方式，對任意標準管件進行引數化處理。這樣程式操作方式統一，使用簡單。對於一些特殊管件，也可以通過這種方式來建模，靈活自由。不像有的軟體是將管件型別通過硬編碼的方式寫在程式中，如果要增加程式中沒有的管件型別，只有改程式的不便。
管件標準庫程式 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於篩選過濾，方便材料控制。考慮到後面生成 ISO 軸測圖的功能，因為每種管件都會有 SKEY ，而這些 SKEY 已經分好型別了。所以管道等級的處理也儘量簡化，直接根據 SKEY 來分大的型別及小類，如法蘭的大類為 Flange ，小類裡面根據 SKEY 來篩選， FLWN ， FLSO 等。