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专利号: 2018109754568
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的折板网壳参数化建模方法,其特征在于,其步骤如下:

步骤一:将需要建立的网壳模型的几何参数利用相应的输入插件表示;

步骤二:根据几何关系利用应用插件生成折板曲面;

步骤三:选择其中一个平面,利用等参数法或细分法将一个折板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平面,利用插件进行杆件连接生成单层折板网壳;

所述折板面的生成方法为:1)利用多边形插件生成底部多边形,利用线段分割插件将多边形划分为S等份得到多边形角点;2)利用生产点插件将矢高参数化生成顶点坐标;3)通过两点确定直线插件连接中心顶点与各个多边形角点形成脊线;4)根据编号选择数据插件选取相邻的两个脊线及相应的两个多边形角点,通过两点确定直线插件连接两个多边形角点得到底线,利用双轨扫略插件将底线和脊线形成一个折板面。

2.一种基于grasshopper的折板网壳参数化建模方法,其特征在于,其步骤如下:

步骤一:将需要建立的网壳模型的几何参数利用相应的输入插件表示;

步骤二:根据几何关系利用应用插件生成拟球面;

步骤三:选择其中一个平面,利用等参数法或细分法将一个折板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平面,利用插件进行杆件连接生成单层折板网壳;

所述拟球面的生成方法为:1)通过球面半径R值确定上顶点和下顶点位置,矢高值f确

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定矢高处圆的位置,矢高处圆的半径r=R ‑(R‑f) ;利用线段分割插件将矢高处圆划分为N等份,通过矢高处圆N等分处节点和上顶点、下顶点确定半径为A的圆弧;2)根据编号选择数据插件选取其中的三个圆弧,使用相交插件得到三个圆弧与矢高处圆的交点,根据分割插件将圆弧在圆弧与矢高处圆的交点及沿圆弧方向延长2倍交点长度处分割;3)根据3点圆插件构建延长2倍交点处圆,并将圆2N等分;4)选取其中的线段使用起始点插件得到圆弧线段的端点,使用两点成线插件构建轨迹线和扫略线,通过双轨扫略插件得到上部折板面和对称区间的3个折板面形成拟球面。

3.一种基于grasshopper的折板网壳参数化建模方法,其特征在于,其步骤如下:

步骤一:将需要建立的网壳模型的几何参数利用相应的输入插件表示;

步骤二:根据几何关系利用应用插件生成拟球面;

步骤三:选择其中一个平面,利用等参数法或细分法将一个折板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平面,利用插件进行杆件连接生成单层折板网壳;

第二类拟球面密肋折板网壳的折板面生成方法:1)利用多边形插件形成中心五边形,用线段分割插件将五边形划分得到五边形角点和边长;2)构建与中心五边形相连的六边形,六边形的半径为中心五边形边长;六边形的直径等于大五边形的边长,构建大五边形、其半径通过五边形的半径与边长的关系得到;等分大五边形和中心五变形得到其边的中点;3)在中心五边形一边的中点构建一个垂直五边形所在平面的圆,圆的半径为中心五边形边的中点到相邻六边形形心的距离;在大五边形一边的中点做垂直于五边形平面的射线与圆相交与A点;4)根据几何关系求出旋转角,通过旋转角将六边形旋转到点A;5)使用两点成线插件构建轨迹线和扫略线,通过双轨扫略插件得到折板面。

4.一种基于grasshopper的折板网壳参数化建模方法,其特征在于,其步骤如下:

步骤一:将需要建立的网壳模型的几何参数利用相应的输入插件表示;

步骤二:根据几何关系利用应用插件生成拟球面;

步骤三:选择其中一个平面,利用等参数法或细分法将一个折板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平面,利用插件进行杆件连接生成单层折板网壳;

类球面折板面的生成方法:1)利用多边形插件形成多边形,用线段分割插件将多边形划分得到多边形角点和底边中点,通过数据分流插件将多边形角点和底边中点分开;2)利用生产点插件将矢高参数化生成顶点坐标,使用中部高度参数化调节底边中点向上移动高度,使用多段线插件构建中部轮廓线,并将中部轮廓线等分;3)用两点成线插件连接中部轮廓线等分节点与顶点形成上部脊线,两点成线插件连接中部轮廓线等分节点与底部多边形角点形成底部脊线;4)使用两点成线插件构建轨迹线和扫略线,通过双轨扫略插件得到上部折板面和下部折板面,从而形成类球面折板面。

5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的基于grasshopper的折板网壳参数化建模方法,其特征在于,利用线段分割插件将多边形划分得到多边形角点和底边中点,通过数据分流插件将多边形角点和底边中点分开,通过两点确定直线插件连接顶点与底边中点,根据编号选择数据的插件选取两个脊线之间的顶点与底边中点连线,两次使用双轨扫略插件连接一根脊线和顶点与底边中点连线形成第一类折板面。

6.根据权利要求5所述的基于grasshopper的折板网壳参数化建模方法,其特征在于,增加原点输入插件和支座高差输入插件,通过两点确定直线插件连接顶点与原点形成轴线;调整支座高差参数将向上移动后的底边中点与多边形角点用编织插件组成整体,用多段线插件形成轨迹线;使用绕轨扫略插件连接脊线、轨迹线和轴线形成第二类折板面;使用炸开插件和根据编号选择数据插件得到两个折板面。

7.根据权利要求6所述的基于grasshopper的折板网壳参数化建模方法,其特征在于,所述等参数法进行网格划分的方法为:利用脊线细分网格数输入插件和细分曲面插件将生成的折板面的脊线细分;通过生成多段线插件连接两个脊线上的点形成平行于底边的等参线,通过数列插件形成等差数列;线段分割插件的划分数目连接数列插件形成的等差数列;

利用等差数列和线段分割插件将等参线划分生成节点;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,从而生成局部的网格。

8.根据权利要求1‑4中任意一项所述的基于grasshopper的折板网壳参数化建模方法,其特征在于,所述细分法为三角形细分法,三角形细分法对折板面进行网格划分的方法为:利用炸开插件得到折板面的角点,利用生成网格插件根据三个角点生成三角形网格,利用细分次数输入插件和三角形网格细分插件得到细分后的折板网壳。

9.根据权利要求1‑4中任意一项所述的基于grasshopper的折板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和下弦杆,连接上弦层和下弦层的折板网壳生成双层折板网壳;所述双层折板网壳的生成方法为:利用折板面的生成方法生成上弦层,通过合并插件将折板面生成的所有节点合并,通过移动插件将上弦层节点竖直向下移动,厚度参数输入插件调整双层折板网壳的厚度;利用折板面的生成方法生成下弦层;通过两点连接直线插件将上弦层节点和下弦层节点连接生成竖直腹杆;通过两点连接直线插件将去除首节点的上层节点和除末节点的下层节点连接生成斜腹杆。