我们从建立一种交互式CAD设计环境的思想出发,CAD梦想画图开发包被国内数十家单位引进,在很多铁路干线中广泛得到应用,取得良好的经济效益和社会效益。现结合桥梁CAD的开发有针对性地对CAD在铁路设计中的应用进行阐述。
1 参数化、变量化造型技术利用参数化、变量化造型技术,完成工程对象的实体建模,是工程CAD设计的基础。参数化、变量化造型技术都属于基于约束的实体造型技术。基于特征:将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征,并将其所有尺寸存为可调参数,进而形成实体。全尺寸约束:将形状和尺寸联合起来考虑,通过尺寸约束来实现对几何形状的控制。尺寸驱动设计修改:通过编辑尺寸数值来驱动几何形状的改变; 全数据相关:尺寸参数的修改导致其他相关模块中的相关尺寸的以改变,保持设计的一致性。变量化技术是在参数化的基础上又做了进一步改进后提出的设计思想。除考虑几何约束之外,变量化设计还可以将工程关系作为约束条件直接与几何方程联立求解,无需另建模型处理。造型建模过程是一个类似工程师在脑海里思考设计方案的过程,满足设计要求的几何形状是第一位的,尺寸细节是后来才逐步精确完善的。设计过程相对自由宽松,设计者可以有更多的时间和精力考虑设计方案,这符合工程师的创造性思维规律。因此变量化技术是工程CAD的基础。
2 动态数据交换。其总体设计方案可由设计人员直接进行屏幕操作，进行直观比选。在交互式设计中最根本的是随时保持图形与数据的一致性，实现数据与图形的双向交流。可通过修改数据达到修改相应图形的目的，也可通过修改图形，达到修改相应数据的目的。设计人员可以根据实际情况，选用不同的方法。在桥梁设计中,当设计人员修改中心里程、孔跨布置或墩高、基础埋深等控制参数时，应用程序同时对结构进行分析计算，参数化图形设计，并对数据库中相应数据更新，保证数据的实时性。设计人员可分阶段，分层次对图形或数据进行多方面修改，进行过程控制。这是一个反复的人机交互式双向交流过程，可充分发挥设计人员的主观能动性。
3 动态连接库(DLL)动态链接库（DLL）是CAD重要的组成要素之一。用动态连接库在几个应用程序中可共享一个函数代码拷贝，节约内存，提高效率。通过动态链接库，应用程序可共享代码和资源。动态库在大型应用程序中最有优势。在简支梁桥辅助设计中，有曲线、地质、梁、桥墩、桥台、基础、地震检算等等设计模块。这些应用程序很多要使用相同的结构检算例程。如果把这些公共流程放入一个常规的目标库中，并在使用LINK静态链接时，把它们加入各程序模块中，这种方法是低效的，因为软件中每个程序都包含与公共例程相同的代码，而且如果修改了库中某个例程，就要重新链接使用此例程的所有程序。然而如果把这些公共例程放到动态链接库（DLL）中就可解决这两个问题，可以修改库模块而不用重新链接各个程序。