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专利号: 2018109734969
申请人: 中建中原建筑设计院有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-04-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于grasshopper的空间网壳参数化建模方法,其特征在于,其步骤如下:

步骤一:利用几何关系确定空间网壳模型的几何参数,利用相应的输入插件表示各个几何参数;

步骤二:基于两点调节法利用应用插件生成相应的叉筒曲面或贝壳曲面;

步骤三:运用等参法对脊线所在曲面进行网格划分生成局部的网格;

步骤四:利用环向阵列插件网格化所有曲面生成单层叉筒网壳或单层贝壳网壳。

2.根据权利要求1所述的基于grasshopper的空间网壳参数化建模方法,其特征在于,所述叉筒曲面的生成方法:1)利用多边形插件生成底部的多边形,利用线段分割插件将多边形等分得到多边形的角点;2)利用矢高输入插件和生成点插件生成顶点,通过两点确定直线插件连接顶点与角点形成直线,对生成的直线至少3等分形成若干个节点;调节中间两个节点的坐标与直线的两个端点组合,用多段线插件形成脊线;3)使用双轨扫略插件连接两根相邻的脊线和脊线之间的底线形成叉筒曲面。

3.根据权利要求2所述的基于grasshopper的空间网壳参数化建模方法,其特征在于,利用矩形插件生成底部的矩形,通过矢高输入插件调节顶点的Z坐标,顶点的X坐标为矩形宽度的一半,顶点的Y坐标为0,由此得到顶点坐标,从而生成矩形投影面脊线式叉筒曲面;

利用对称插件对生成局部的网格曲面进行处理,得到矩形投影面脊线式叉筒网壳。

4.根据权利要求2所述的基于grasshopper的空间网壳参数化建模方法,其特征在于,通过沿脊线方向延长长度调节外部脊线最高点的水平投影位置;通过高差输入插件调节外部脊线最高点与顶点的竖向高差;通过两点确定直线插件连接外部脊线最高点与角点形成直线,对生成的直线至少3等分形成若干个节点;调节中间两个节点的坐标与直线的两个端点组合,用多段线插件形成外部轮廓线,连接外部脊线最高点与顶点形成扫略线;3)使用双轨扫略插件连接生成的脊线、外部轮廓线和扫略线形成谷线式叉筒曲面。

5.根据权利要求1所述的基于grasshopper的空间网壳参数化建模方法,其特征在于,所述贝壳曲面的生成方法:1)利用极坐标网格插件形成内控制圆点和外控制圆点;生成点插件与内外控制水平高差输入插件相连接,通过内外控制水平高差输入插件调节内控制圆点的Z坐标,内控制圆点的X坐标、Y坐标均为0,得到内控制圆点生成平面高度;使用编织插件组合内控制圆点和外控制圆点,利用多段线插件形成轮廓线;2)通过矢高输入插件和生成点插件生成顶点,通过两点确定直线插件连接顶点与内控制圆点和外控制圆点形成直线,对生成的直线至少3等分形成若干个节点;调节中间两个节点的坐标与直线的两个端点组合,用多段线插件形成脊线;通过两点确定直线插件连接顶点与生成点插件的原点形成轴线,其中,生成点插件的原点的X坐标、Y坐标、Z坐标均为0;3)使用绕轨迹旋转插件连接脊线和轨迹线形成贝壳曲面。

6.根据权利要求5所述的基于grasshopper的空间网壳参数化建模方法,其特征在于,所述贝壳曲面为带洞贝壳曲面,带洞贝壳曲面的生成方法为:通过矢高输入插件和生成点插件得到洞口的平面位置,通过洞口圆半径输入插件控制洞口圆的大小;通过几何关系得到洞口圆上点,用两点确定直线插件连接洞口圆上点与外控制圆点形成直线;使用双轨扫略插件连接轨迹线、洞口圆和脊线形成带洞贝壳曲面。

7.根据权利要求2‑5中任意一项所述的基于grasshopper的空间网壳参数化建模方法,其特征在于,所述运用等参法进行网格划分的方法为:利用细分曲面插件将生成的曲面细分,利用曲面等参线插件提取曲面的等参线;通过线段分割插件将等参线划分,等参线的划分数目通过数列插件形成等差数列;通过合并插件将生成的节点和顶点合并;通过矩阵转置插件将节点数据转置;通过多段线插件形成斜线;通过矩阵转置插件将节点数据转置后将数据首末颠倒,通过生成多段线插件形成另一条斜线,生成局部的网格。

8.根据权利要求7所述的基于grasshopper的空间网壳参数化建模方法,其特征在于,利用两点连接直线插件生成腹杆,连接上弦层和下弦层的之间的腹杆,生成局部双层网壳;

具体方法为:利用贝壳曲面的生成方法分别生成的贝壳曲面作为上弦层和下弦层,通过分流插件将节点分流,将上弦层的一部分节点由厚度参数输入插件控制向下移动;两点确定直线插件连接移动前后的节点形成竖向杆件;使用编织插件组合移动后的上弦层的节点和分流的另一部分节点由多段线插件形成斜杆;利用两点确定直线插件将竖向杆件和斜杆相应地连接上弦层和下弦层。