Tekla Structures板材排版系统开发

杨文灯

摘 要：本文介绍一种与Tekla Structures连接的板材排版系统。系统读入Tekla Structures输出的构件报告文件，对构件数据进行分类处理。对板材构件，设计快速可行的排版算法，排版的结果理想。

关键词：Tekla Structures；板材排版；数据分类处理

我们在AutoCAD 上，利用VBA开发出了板材排板系统，该系统首先利用Tekla Structures软件输出上部组块构件的报告，对构件的报告的数据进行整理、分类，输出按不同的板厚、材料进行分类的Excel文档。在此基础上，再对各类板厚、材料的板材分别进行排版，输出排版图纸。系统较好地解决了与Tekla Structures软件的连接问题，大大提高工作效率，降低设计人员的劳动强度，排版质量也有明显提高。

1 系统对数据的分类管理

Tekla Structures可以输出按整个平台或平台的某层的所有构件报告的xsr类型文件，但是，报告中的构件清单不按构件的类型、板厚和材料排列，排列混乱。这对后期的设计工作和数据的管理带来极大的不便。而板材的排版需按相同的板厚和材料进行排版。为了排版工作的顺利进行和后期数据的管理方便，排版系统先读入xsr类型的构件报告进行处理，利用AutoCAD与Excel的联系，输出按不同构件类型、板厚和材料的Excel文件，对于板材构件，还将数据处理得到的与排版有关的数据反馈到排版系统的应用界面中，让使用者方便、及时了解板材构件的基本情况。板材构件的详细情况可以在线查阅Excel文件。设计人员可以根据不同的情况，采用不同的排板方式。排版的结果再写入该种板厚、材料的Excel文件，排版的结果的内容包括各型板材构件的排结果情况和输出排版图纸的文件名，使板材构件的Excel文件包含完整的设计数据。

2 系统的排版算法

板材的排版算法实质为一种二维离散优化算法问题。我们分别采用按行和按列优先搜索算法。一般地，板材的坯料总是正四边形的。按行（按列类似）优先搜索算法就是先取最大的板件作为一行的开始，然后，按这个板件所占的宽度作为一行开始对余下的板件进行从大到小的搜索排列，一直到这一行排满为止，即这一行的利用率达到一个预先设计定的值。然后再进行余下行的搜索，一直到坯料排满为止。这里要注意的是，在每设定一行时都要考虑余下的坯料宽度要与余下的构件基本相配。同时会由于板件的数量或形状问题而出现一行或同时几行不能排满的情况，余下的地方要用混合方法进行搜索排列。按行和按列算法的速度快，搜索结果也较好。一般情况，在构件的形状比较规则的情况下，利用率可以达到90%以上。单从利用率上看，混合搜索法的效果最好，但是，搜索时间太长，排版中构件的排列也较乱，不利于后期的切割加工。因此，本系统不专门采用混合搜索算法。

3 排版系统的结构

3.1 系统结构

系统共有三个模块，数据模块、排板模块和版样输出模块。数据模块功能是数据读入、分类处理和数据的贮存，数据的贮存是模块通过建立与Excel的联系，将数据贮存在Excel中，并可作为数据的输出文件。排版模块功能是从界面和Excel读入用户输入的排版要求和构件的数据进行排版处理，并进行版样构造。版样输出模块是利用AutoCAD的功能，在其绘图区进行版样图形的构造，并通过它实现版样图纸输出。系统的功能结构如图1。

3.2 系统的界面

排版系统界面的上部为对板材数据的处理，输入Tekla Structures给出的构件报告文件名，按数据情况按钮，系统即会从构件报告读入数据并进行处理，输出分别按各种构件类型、厚度、材料的Excel文件，并将各种类型板材构件与排版有关的数据显示在界面列表中。设计人员可以从列表中选择不同板厚、材料的板形构件，输入坯料的情况和间隙要求，逐项进行排版。排版时先按行优先排，系统会返回排版结果的坯板利用率，更进一步可按查看版样回到AutoCAD 上，详细检查排版结果情况。返回排版界面后，若选择接受，则保存版样，并将其文件名写到相应的板厚、材料的Excel文件中。或进行重排，重排是按列优先搜索的算法。

4 结束语

排版系统解决了与Tekla Structures软件的数据连接问题。排版系统读入Tekla Structures输出按整个钻井平台或平台的某层的所有构件报告的xsr类型文件，经分类处理，输出按不同构件类型、板厚和材料的Excel文件，使钻井平台的设计数据清晰，易于分类管理。排版系统针对上部组块的托板和加强板等板材构件，设计快速可行的排版算法，經初步应用，排版的结果较为满意。

参考文献：

[1]张国宝.AutoCAD 2000 VBA 开发技术[M].北京：清华大学出版社，2000.

[2]孙振绮等.最优化方法[M].北京：机械工业出版社，2004.