摘要：随着社会经济的快速发展，水利水电工程建设数量和建设规模都在不断增加，在水利水电工程建设中，工程设计至关重要。但是，由于受到技术水平因素的限制，我国水利水电工程设计依然停留在传统设计模式与二维设计阶段，导致水利水电工程设计水平以及工作效率无法得到有效提升。随着三维设计技术的引进，其逐渐被应用于水利水电工程设计过程中，在促进水利水电工程设计水平提升方面发挥着至关重要的作用。因此，对水利水电工程三维设计技术及其应用方式进行详细探究具有十分重要的现实意义。本文分析了水利水电工程三维设计方法引进。
关键词：水利水电工程；三维设计方法；引进
1引进三维设计的意义
现代工程设计手段中的三维设计技术是科技一次跨越性的进步。根据目标工程的实况运用三维设计技术，能够直观、完整、完善的展示出工程师对于目标工程独特的设计理念。就无需让设计员不断转换二维图纸设计和三维形态设计的思路，解决了以往设计中的细节问题与缺陷。现在通过运用三维技术可以非常精确的呈现出我们要的形态、材料以及尺寸、色彩等多样的属性。运用计算机上准确呈现出三维实体效果图，并且能够同一时间完成相应需求的二维工程图，有了精确的效果图后，能对以后现实施工带来很好的技术支持，在施工同时中，能通过对工程中的演算模拟的结果进行方便反馈并能迅速的对模型进行调整。水利水电工程的设计从来都不是一个人独立完成的，是一个有着专业的技术团队通过协调合作一同完成的。所以，共享信息结合团队成员设计成果，就非常重要。现在运用三维设计结合这计算机通信网络通讯设备之后，就可以简化过程，达到缩短时间，避免信息人工传递错误发生，保证信息不会在传递中产生错误。三维设计能提高设计效率、质量。形象的把工程的所有参数建立实体模型，通过计算机能把二维设计图纸，转化为三维效果图，保证设计的完整性、正确性，这就避免以往传统设计因为绘制困难、图纸分散等因素造成的设计漏洞。从而能有效的提高了工程设计的效率，并且能可观的提高工程的质量。
2水利水电工程三维设计方法引进
2.1 CATIA软件方面
水利水电工程的三维设计主要是通过CATIA软件实现的。该软件的三维设计功能主要是通过以下几方面体现出来的：
一是内部结构设计工程包。这种要素的功能主要包含以下几种：设计问题解决功能。CATIA软件的内部结构设计工程包可以有效解决水利水电工程坝工部件的各类设计问题；建模环境营造功能。当水利水电工程的坝体外形复杂程度较高时，传统设计方法的应用无法获得良好的设计质量，而基于CATIA的三维设计方法则可以为具有复杂性特点的工程坝体外形设计营造出适宜的设计环境，以保证复杂坝体外形的设计质量。
二是曲面设计工程包。这种要素的功能主要包含以下几种：模型构建功能。曲面设计工程包的应用可以高质量完成水利水电工程施工现场地质模型的构建。数据处理功能。在实际设计工作中，设计人员可以利用CATIA软件的这种要素导入工程的相关地质数据，并通过数据的处理分析将工程地质模型数据确定出来，进而完成高精度Mesh地质模型的构建。
三是知识工程包。这种要素的功能主要包含以下几种：设计模式转化功能。CATIA软件中的知识工程包可以实现盲目模式设计向规范化模式设计的转化。在实际应用过程中，设计人员可以将水利水电工程企业的既往设计经验知识获取出来，通过相关知识的应用保证设计出的水利水电工程设计成果满足企业的各项要求。提升设计速度与解决问题功能。基于传统方法的水利水电工程设计常常面临工程模板设计精确度较差、设计速度慢等问题。CATIA软件的应用可以在解决上述问题的同时，通过重用特征设计工具的应用完成相应设计要点的固化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将获得固化经验的CATIA软件应用在其他水利水电工程设计工作中，当工程中出现相似内容时，CATIA软件可以利用固化经验快速完成工程设计。
四是施工工程包。这种要素可以为水利水电工程设计工作提供工程地质模型、复杂曲面设计的计算功能，还可以提供解决水利水电工程施工布设问题的功能。相对于其他设计方法而言，基于CATIA的三维设计方法的应用可以有效保证所设计出不同水工建筑物的搭配质量，进而提升水利水电工程的使用功能。
2.2基于ANSYS 的水利水电工程三维有限元应用
ANSYS在水利水电工程设计中的应用步骤为：曲面构成步骤。在该步骤中，ANSYS首先可以将工程小特征层中的关键线、面全部去除，通过包含相应特性的其他边界线的确定和连接，完成工程曲面的构建。曲面相连线步骤。该步骤的连线操作是通过软件本身的打断功能完成的。图形制作步骤。当上述步骤完成后，需要利用ANSYS 将所有的线按照相应的对应关系连接在一起。该步骤除了可以满足水利水电工程设计的曲面构建需求之外，还可以保证所构建各个面之间存在一定数量的公共点与公共线。水利水电工程模型细化步骤。利用上述操作所得的模型影像模糊程度较高，因此需要利用对应实体命令的输入，完成工程模型的细化处理。
2.3基于CATIA的水利水电工程三维设计
就水利水电工程而言，CATIA软件的应用能够为其设计工作提供以下几种功能：
一是水利水电工程的零部件设计。零部件是水利水电工程的基础组成部分。这种要素的设计过程主要包含以下几个步骤：初稿绘制步骤。在该步骤中，首先需要结合水利水电工程的设计需求，利用CATIA软件完成水利水电工程模板初稿的绘制，最终形成工程所有组成部分的二维图；模型设计步骤。利用CATIA的零件设计功能完成工程不同零件模块的造型。这个步骤需要利用工程零件外形的拓扑关系将零件特征确定出来，进而设计出符合水利水电工程设计需求的模型。
二是水利水电工程的装配设计。就水利水电工程的装配设计工作而言，基于CATIA的三维设计主要包含以下几个步骤：零件导入步骤。在这个步骤中，为了提升导入效率，在合理利用CATIA软件的同时，还应该结合对称工具将需要导入的零件对象快速复制出来。零部件约束步骤。为了保证该步骤的设计质量，设计人员需要加强对各个零件装配关系的了解，利用同轴、角度等参数完成对应零部件的约束。当约束操作结束之后，应该利用校验工作保证约束操作的应用质量。当发现缺陷问题之后，应立即进行调整优化，促进水利水电工程装配设计质量的提升。
3结束语
现在通过大量的实践得出，三维设计方式是能够助让水工设计员的思路变得清晰，可以将设计效果非常精准的呈现在设计图上，将设计效果实状效果能具体的表现出来，同时提升了整体工程设计的效率，为计算工程数据提供很大的帮助。在我们现实的水工设计当中运用三维技术，尽量地将预算与资金投入吻合，对设计成果充分利用。可以很科学的提升施工质量。将来，三维设计方式一定会在未来的水利水电工程设计发展进程中举足轻重。为我国社会的水利水电建设提供不可估计的助力。
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论文作者:李睿,张亚维,张敏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/9
标签：水利水电工程论文; 工程论文; 三维设计论文; 步骤论文; 功能论文; 模型论文; 曲面论文; 《基层建设》2018年第13期论文;